Трёхмерная визуализация живородящих офиур позволила заглянуть внутрь этих родственников морских звёзд

В журнале GigaScience опубликована статья с описанием высококачественных 3D-изображений, данных и видео пяти особей трёх разных видов живородящих офиур. Весь связанный с этим массив данных объёмом 100 ГБ находится в свободном доступе в базе данных GigaScience — GigaDB.

Данные были получены с помощью неинвазивной микро-рентгеновской компьютерной томографии (microCT) для изучения развития молоди, вынашиваемой внутри тела офиуры. Однако ценность этих данных, помимо их визуальной привлекательности, заключается в их пригодности для широкого обмена: другие исследователи могут использовать их для изучения молоди внутри взрослой особи, а также для проведения сравнительных морфологических или анатомических анализов. Обмен большими массивами данных — важная часть обеспечения воспроизводимости и повторного использования исследований. Лучшее понимание сложного взаимодействия внутренних структур также может дать новое представление о том, как виды взаимодействуют со своей средой.

Офиуры — класс организмов, близкородственных морским звёздам. Большинство видов этой группы размножаются внешним оплодотворением, но некоторые вынашивают молодь внутри тела и «рожают» живых детёнышей. Если люди могут увидеть своё развивающееся потомство с помощью УЗИ, то для изучения выводковых камер и молоди офиур исследователям в основном приходилось прибегать к диссекции. Этот метод разрушает образец, исключая возможность дальнейшего изучения и обмена им. Использование microCT-сканирования позволило авторам визуализировать в 3D выводковые камеры (бурсы) и молодь внутри офиуры, обеспечив in situ вид развивающегося потомства и положения бурс внутри взрослой особи. Кроме того, поскольку процесс не повреждает офиуру, на той же особи можно проводить дополнительные анализы.

Первый автор работы Яннес Ландшовф из Института прикладных морских наук Кейптаунского университета заявляет: «Нашей целью была визуализация очень крупной вынашиваемой молоди внутри взрослых особей без нарушения окружающих тканей. Сначала мы просто хотели показать осуществимость метода, но вскоре осознали, насколько удивительно выглядят трёхмерные визуализации и что наши вращающиеся видео привлекают большой интерес». Осознав исключительно высокое качество изображений, которые они использовали для изучения развития офиур, и то, что данные содержат гораздо больше информации, чем было ими использовано, авторы сделали все эти данные полностью доступными для других в открытом формате через репозиторий GigaScience GigaDB. Набор данных включает видео, проекционные и реконструированные изображения, а также дополнительный файл объёма для удобного просмотра.