أنشأ العلماء مكتبة رقمية مليئة بالنمل

أنشأ العلماء مكتبة رقمية مليئة بالنمل

بواسطة ك ر كالاواي حرره أندريا طومسون

يعد النمل من بين “الأشياء الصغيرة التي تدير العالم” الأكثر ديناميكية، كما وصف عالم الأحياء الراحل إي.أو. ويلسون الحشرات. إنهم يبنون مجتمعات معقدة، ويسافرون على نطاق واسع، ويتواجدون في كل مكان. هناك أكثر من 20 كوادريليون نملة، وهو عدد كبير لدرجة أنه من الصعب التعرف على مدى تنوع السلوك وبنية الجسم لأنواع النمل المختلفة.

لفهم التنوع البيولوجي داخل عائلة النمل بشكل أفضل، استخدم الباحثون مسرع الجسيمات لإنشاء Antscan، وهي مكتبة رقمية مليئة بالمسح ثلاثي الأبعاد والبيانات المورفولوجية من 2193 نملة فردية. العمل، مشترك في دراسة نشرت اليوم في طرق الطبيعة, يلقي الضوء على تشريح النمل وأيضًا على كيف يمكن لتقنيات البيانات والتصوير الجديدة تسريع أبحاث التنوع البيولوجي.

يقول أحد كبار مؤلفي الدراسة، إيفان إيكونومو، عالم الحشرات بجامعة ميريلاند، كوليدج بارك: “نحن في بداية النظر في البيانات”. “هناك العديد من الأشياء الأخرى التي يمكنك القيام بها في المشروع، وأنا متأكد من أن هناك أشياء مذهلة حقًا سيكتشفها الناس.”

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

قبل إجراء عمليات المسح، جمع الباحثون عينات من النمل المحفوظ بالإيثانول من المتاحف والمجموعات الشخصية حول العالم. وللتعرف على المجموعة الواسعة من سمات النمل، اختاروا أفرادًا من 212 جنسًا مختلفًا. ينتمي أكثر من 90 بالمائة من جميع أنواع النمل الموصوفة إلى أحد الأجناس الممثلة في الدراسة.

بدلاً من التصوير المقطعي المحوسب (CT) المعتاد المستخدم لتصوير العينات، اختار الباحثون نهجًا أسرع من شأنه أن ينتج صورًا أكثر تفصيلاً باستخدام نوع من مسرع الجسيمات المعروف باسم السنكروترون. تعمل السنكروترونات – مثل مصدر الضوء التابع لمعهد كارلسروه للتكنولوجيا في ألمانيا، والذي استخدمه الباحثون – على تسريع الجسيمات المشحونة التي تتحرك حول مسار منحني. وبينما تتسابق الجسيمات حول المسار، فإنها تنبعث منها أشعة سينية ساطعة يمكنها اختراق أصغر الأشياء بسرعة وبعمق.

استغرق كل مسح من السنكروترون ثواني فقط، لكنه أنتج حوالي 3000 صورة بالأشعة السينية للنمل.

يقول جوليان كاتزكي، أحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة، وهو الآن زميل ما بعد الدكتوراه في المتحف الوطني للتاريخ الطبيعي التابع لمؤسسة سميثسونيان: “كنا سعداء لأننا تمكنا من معالجة جميع العينات، لكن الأمر استغرق أشهرًا حتى رأينا النتائج الأولى، وعندها تبدأ حقًا في إدراك حجم ما أنجزته”.

وكانت النتيجة مئات النماذج المتعمقة المكونة من طبقات من الصور التي أظهرت الهياكل الخارجية للنمل والعضلات والجهاز العصبي والجهاز الهضمي. حتى الطفيليات والسمات التشريحية الغريبة التي لم تكن معروفة سابقًا يمكن أن تظهر من البيانات المتاحة للجمهور بمجرد قيام الفريق والباحثين الآخرين بتحليلها بشكل كامل.

ويمكن أن يكون Antscan بمثابة مخطط لمشاريع رقمنة مماثلة مع حشرات أخرى يمكن أن تكشف عن السمات المتشابهة والمختلفة بينها، مما يعطي صورة أكثر اكتمالا لتطور الحشرات.

يقول إيكونومو: “لا يقتصر هذا المشروع على عبارة “حسنًا، لقد حصلنا على مجموعة من عمليات مسح النمل”.” “إنه يُظهر طريقًا نحو توسيع نطاق هذا الأمر ليشمل جميع الأنواع في نهاية المطاف.”

حان الوقت للدفاع عن العلم

إذا استمتعت بهذا المقال، أود أن أطلب دعمكم. العلمية الأمريكية لقد عمل كمدافع عن العلوم والصناعة لمدة 180 عامًا، وربما تكون اللحظة الحالية هي اللحظة الأكثر أهمية في تاريخ القرنين.

لقد كنت العلمية الأمريكية مشترك منذ أن كان عمري 12 عامًا، وقد ساعد ذلك في تشكيل الطريقة التي أنظر بها إلى العالم. SciAm يثقفني ويسعدني دائمًا، ويلهمني شعورًا بالرهبة تجاه عالمنا الواسع والجميل. وآمل أن يفعل ذلك بالنسبة لك أيضا.

إذا كنت الاشتراك في العلمية الأمريكيةأنت تساعد في ضمان أن تغطيتنا تركز على البحث والاكتشاف الهادف؛ وأن لدينا الموارد اللازمة للإبلاغ عن القرارات التي تهدد المختبرات في جميع أنحاء الولايات المتحدة؛ وأننا ندعم العلماء الناشئين والعاملين على حد سواء في وقت لا يتم فيه الاعتراف بقيمة العلم نفسه في كثير من الأحيان.

وفي المقابل، تحصل على الأخبار الأساسية، ملفات بودكاست آسرة، ورسوم بيانية رائعة، لا يمكنك تفويت النشرات الإخبارية ومقاطع الفيديو التي يجب مشاهدتها، ألعاب التحدي، وأفضل الكتابة والتقارير في عالم العلوم. يمكنك حتى إهداء شخص ما اشتراكًا.

لم يكن هناك وقت أكثر أهمية بالنسبة لنا للوقوف وإظهار أهمية العلم. آمل أن تدعمونا في تلك المهمة.