Entomologové sestavili bezprecedentní digitální archiv mravenců pomocí špičkové rentgenové technologie a umělé inteligence. Projekt nazvaný Antscan pokrývá více než 790 druhů a 212 rodů, což představuje významný pokrok ve studiu a pochopení života hmyzu.
Vysokorychlostní skenování a 3D rekonstrukce
Vědci z Okinawského institutu vědy a technologie (OIST) spolupracovali s odborníky z celého světa na sběru mravenců konzervovaných v etanolu. Vzorky byly poté podrobeny vysokovýkonnému rentgenovému mikro-CT skenování v Karlsruhe Institute of Technology (KIT) v Německu. Tento proces, podobný lékařskému CT, ale s mnohem větším zvětšením, umožnil rychlé zobrazení tisíců vzorků.
Synchrotronový urychlovač částic vygeneroval intenzivní rentgenový paprsek, který díky automatizované robotice naskenoval každý vzorek za pouhých 30 sekund. Výsledkem byla kolekce 2D obrazových stohů, které byly následně sestaveny do detailních 3D modelů. Tyto modely odhalují vnitřní struktury, jako jsou svaly, trávicí systém a dokonce i žihadla, s přesností na mikrometry.
Od nepřirozených póz k realistickým modelům
Počáteční skeny ukázaly vzorky v nepřirozených pozicích. Tým však použil AI k rekonstrukci těchto obrázků do realistických, realistických zobrazení. Díky tomu jsou modely ideální pro výzkum, vzdělávání a dokonce i pro integraci do virtuálních prostředí.
Proč na tom záleží: Budoucnost výzkumu biologické rozmanitosti
Rozsah tohoto projektu by nebyl možný bez pokročilé automatizace. Podle doktora Juliana Katzkeho by stejná práce trvala šest let s použitím běžných laboratorních CT skenerů. Tým dokončil skenování 2 000 vzorků za pouhý týden.
„Kdyby se to dělalo ručně, trvalo by to roky, takže bez těchto výpočetních nástrojů by to prostě nikdy nešlo,“ řekl profesor Evan Economy z OIST a University of Maryland.
Antscan není jen o mravencích; je to důkaz koncepce digitalizace celých vrstev biologické rozmanitosti. Možnost vytvářet snadno dostupné digitální knihovny otevírá nové možnosti pro vědecký výzkum, vzdělávací programy a dokonce i zábavné aplikace.
Studie byla publikována v časopise Nature Methods 5. března 2026 (DOI: 10.1038/s41592-026-03005-0). Tento projekt demonstruje sílu kombinace pokročilého zobrazování, robotiky a umělé inteligence k urychlení biologického výzkumu a širokému zpřístupnění podrobných dat.
