Биологи из Окинавского института науки и технологий Высшего университета (OIST) назвали три новых, редких вида муравьев в Африке в честь видных деятелей в области сохранения биоразнообразия Африки - бывшего президента США, писателя-активиста и всемирно известный ученый. Используя новую технологию сканирования для документирования видов, исследователи OIST скомпилировали сканы муравьев для создания трехмерных аватаров, дав им и их однофамильцам меру бессмертия.
Первый вид муравьев, Zasphinctus obamai, был обнаружен в национальном парке Какамега-Форест, Кения, недалеко от родовой деревни г-на Барака Обамы. Исследователи OIST решили наградить г-на Обаму за его огромный вклад в сохранение глобального биоразнообразия. Второй вид, Zasphinctus sarowiwai, был назван в честь Кена Саро-Вива, нигерийского писателя и активиста-эколога, который после кампании против безответственной разработки нефти был казнен в 1995 году. Третий вид, Zasphinctus wilsoni, был назван в честь биолога Эдварда О. Уилсона, который известен своим вкладом в социобиологию, биологию муравьев, эволюцию и сохранение биоразнообразия. Через свой фонд Уилсон внес свой вклад в возрождение национального парка Горонгоса в Мозамбике, который является одним из самых успешных проектов по восстановлению дикой природы в Африке.
Для создания 3D-аватаров «мы использовали рентгеновскую микротомографию, или микро-КТ, что сравнимо с тем, когда вы идете к врачу и делаете компьютерную томографию, но с гораздо более высоким разрешением, чтобы сканировать очень маленьких насекомых. », - объясняет доктор Франсиско Хита Гарсия, первый автор исследования и член отдела биоразнообразия и биосложности в OIST.
Исследовательская группа OIST затем скомпилировала сканы в 3D-реконструкции муравьев - идентичные их оригиналам, вплоть до тончайших волосков на мельчайших лапках. Реконструкции намекают на будущее виртуальной таксономии, которое может облегчить проблемы времени, денег и повреждения образцов, а также открыть новые горизонты исследования труднодоступных деталей, таких как толщина экзоскелета муравья.
По следующей ссылке показана интерактивная модель трехмерной реконструкции всего тела муравья Обамы: Zasphinctus obamai. Это точная копия физического образца, который исследователи OIST собрали во время полевых работ в лесу Какамега в Западной Кении и отсканировали с помощью микро-КТ.
Создание этих моделей имеет множество преимуществ. Например, поскольку они изготавливаются с использованием технологии микро-КТ, оригинальные физические образцы воссоздаются как снаружи, так и внутри. Таким образом, если бы исследователи хотели изучить, как устроена внутренняя часть рта муравья, они могли бы просто виртуально удалить внешние части, которые мешают - то, что невозможно сделать на физическом образце, не повредив его. В своем исследовании исследователи OIST сделали именно это.
В дополнение к реконструкции и изучению рта муравьев, исследователи OIST также визуализировали мышцы внутри тел муравьев и измерили толщину их кожи, называемой кутикулой, с помощью виртуально реконструированного 3D. модели.
«Мы видели то, на что никто никогда не смотрел», - объясняет доктор Хита Гарсия, и с помощью этих новых наблюдений исследовательская группа смогла подтвердить подробности об образе жизни муравьев. Известно, что другие виды Zasphinctus из-за пределов Африки являются хищниками других муравьев, и данные исследования OIST о ротовом аппарате, мускулатуре и толщине кожи свидетельствуют о том, что африканские муравьи Zasphinctus также являются главными хищниками. «Обычно, когда вы описываете новый вид, вы мало что знаете о его биологии», - объясняет доктор Хита Гарсия, но с помощью 3D-реконструкций исследователи могут сразу же обнаружить детали.
Еще одно преимущество 3D-моделей заключается в том, что к ним можно легко получить доступ из любого места. Изучение редких экземпляров требует много времени и денег для согласования, например, дорогого билета на самолет для посещения музея в Найроби. Это не относится к 3D-моделям. «Если кто-то хочет увидеть муравья Обамы, он может скачать его, посмотреть на него и распечатать в 3D», - объясняет доктор Хита Гарсия.
Тем не менее, несмотря на достижения в области сканирования, мир виртуальной таксономии еще не готов к реализации. Во-первых, не хватает исследовательских лабораторий и институтов, предоставляющих доступ к микро-КТ сканерам. «У нас есть миллионы видов на планете, но у нас есть 3D-модели лишь для нескольких», - объясняет доктор Хита Гарсия. Технология готова, научному сообществу просто нужны средства и стимул для ее применения, а также для ее принятия.
Пока это будущее не наступит, исследователи OIST могут сосредоточиться на использовании уникальных имен трех новых муравьев в альтруистических целях. «Поскольку эти муравьи происходят из очень угрожаемых мест обитания в Африке, мы хотели выбрать имена, которые привлекут внимание к окружающей среде, а не только к муравьям», - объясняет доктор Хита Гарсия. Тропические леса в экваториальной Африке, а также саванны в Мозамбике должны быть защищены до того, как среда обитания и живущие в них животные будут уничтожены.