Entomolodzy stworzyli bezprecedensowe cyfrowe archiwum mrówek, korzystając z najnowocześniejszej technologii rentgenowskiej i sztucznej inteligencji. Projekt o nazwie Antscan obejmuje ponad 790 gatunków i 212 rodzajów, co stanowi znaczący postęp w badaniu i rozumieniu życia owadów.
Szybkie skanowanie i rekonstrukcja 3D
Naukowcy z Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) współpracowali z ekspertami z całego świata, aby zebrać mrówki zakonserwowane w etanolu. Próbki poddano następnie wysokowydajnemu skanowaniu rentgenowskiemu mikro-CT w Instytucie Technologii w Karlsruhe (KIT) w Niemczech. Proces ten, podobny do medycznej tomografii komputerowej, ale przy znacznie większym powiększeniu, umożliwił szybkie zobrazowanie tysięcy próbek.
Akcelerator cząstek synchrotronowych wygenerował intensywną wiązkę promieniowania rentgenowskiego, która dzięki zautomatyzowanej robotyce przeskanowała każdą próbkę w zaledwie 30 sekund. W rezultacie powstał zbiór stosów obrazów 2D, które następnie złożono w szczegółowe modele 3D. Modele te ujawniają struktury wewnętrzne, takie jak mięśnie, układ trawienny, a nawet żądła, z mikrometryczną precyzją.
Od nienaturalnych póz po realistyczne modele
Wstępne skany wykazały okazy w nienaturalnych pozach. Jednak zespół wykorzystał sztuczną inteligencję do zrekonstruowania tych obrazów w realistyczne, przypominające życie reprezentacje. Dzięki temu modele te idealnie nadają się do badań, edukacji, a nawet integracji ze środowiskami wirtualnymi.
Dlaczego to ma znaczenie: przyszłość badań nad różnorodnością biologiczną
Skala tego projektu nie byłaby możliwa bez zaawansowanej automatyzacji. Według dr Juliana Katzke ta sama praca zajęłaby sześć lat przy użyciu konwencjonalnych laboratoryjnych tomografów komputerowych. Zespół wykonał skanowanie 2000 próbek w ciągu zaledwie jednego tygodnia.
„Gdyby robiono to ręcznie, zajęłoby to lata, więc bez tych narzędzi obliczeniowych po prostu nigdy by tego nie zrobiono” – powiedział profesor Evan Economy z OIST i Uniwersytetu Maryland.
Antscan to nie tylko mrówki; jest to dowód koncepcji digitalizacji całych warstw różnorodności biologicznej. Możliwość tworzenia łatwo dostępnych bibliotek cyfrowych otwiera nowe możliwości w zakresie badań naukowych, programów edukacyjnych, a nawet zastosowań rozrywkowych.
Badanie opublikowano w czasopiśmie Nature Methods 5 marca 2026 r. (DOI: 10.1038/s41592-026-03005-0). Projekt ten demonstruje siłę łączenia zaawansowanego obrazowania, robotyki i sztucznej inteligencji w przyspieszaniu badań biologicznych i powszechnym udostępnianiu szczegółowych danych.
