Профессор оцифровывает все виды рыб в мире
На нашей планете обитает почти 25 000 видов рыб, и профессор Вашингтонского университета хочет отсканировать и оцифровать их всех.
Это значит, что у каждого вида скоро появится высококачественная 3D-визуальная копия в открытом доступе в интернете, которую можно бесплатно скачать. Ученые, преподаватели, студенты и любители-ихтиологи смогут рассмотреть детали скелета гладкоголового керчака или напечатать на 3D-принтере точную копию арктической аллигаторовой рыбы.
"Эти сканы меняют наше представление о 3D-данных и их доступности", — говорит Адам Саммерс, профессор биологии и наук о водных и рыбных ресурсах, возглавляющий проект.
Саммерс, работающий в лабораториях Фрайдей-Харбор, использует небольшой компьютерный томограф (КТ-сканер) для оцифровки десятков рыб, собранных по всему миру. Аппарат работает по принципу стандартного больничного КТ-сканера: серия рентгеновских снимков под разными углами объединяется с помощью компьютера для создания трехмерных изображений скелета.
Цель — позволить ученым изучать морфологию конкретного вида или понять, почему у группы рыб есть общие черты, например, костные "доспехи" на голове или способность зарываться в песок.
До сих пор не было простого и дешевого способа получить детальные 3D-сканы существ. Саммерс вспоминает, как ему приходилось просить больницы отсканировать образцы, включая ската, который в 2000 году стал первой КТ-отсканированной рыбой на обложке биологического журнала.
Со временем Саммерс и коллеги наладили более эффективное сканирование партиями в больницах, но каждый скан все равно стоил от $500 до $2000.
Саммерс осознал необходимость собственного сканера и собрал $340 000 на его покупку в ноябре прошлого года. Его политика — бесплатный и открытый доступ к сканеру для всех желающих, при условии, что рыбы происходят из музейных коллекций.
Студенты, постдоки и профессора со всего мира воспользовались предложением, приезжая в лаборатории на острове Сан-Хуан или отправляя образцы по почте. База данных уже содержит сканы рыб из музея Берка, Национальной академии наук в Филадельфии, Университета Огайо, Музея Западной Австралии и других учреждений.
Большинство ученых используют 3D-данные для измерения морфологии (например, длины конкретной кости) или поиска ранее неизвестных анатомических особенностей. Сканы позволяют увеличивать изображение под разными углами или печатать пластиковые копии рыб в натуральную величину или крупнее.
Саммерс оптимизировал процесс, сканируя несколько рыб одновременно, упаковывая их вместе, как буррито, в цилиндр. После сканирования он цифрово разделяет каждую рыбу в отдельный файл. Кроме того, он не использует максимальное разрешение, чтобы экономить время, место и облегчать доступ к файлам онлайн.
На данный момент отсканировано около 515 видов, и многие из них выложены на платформу Open Science Framework. Саммерс планирует завершить сканирование всех видов рыб в мире за 2,5–3 года.
Его следующий проект — отсканировать все 50 000 видов позвоночных на Земле. Он считает, что это возможно за несколько лет с помощью полутора десятков КТ-сканеров. Коллеги из музеев США готовят заявку на грант для реализации этой задачи.