Biblioteca digital de hormigas creada con tecnología de acelerador de partículas

Los investigadores han presentado Antscan, una biblioteca digital completa que contiene escaneos 3D de alta resolución de más de 2100 hormigas individuales de 212 géneros diferentes. Este proyecto, publicado en Nature Methods, marca un salto significativo en la investigación de la biodiversidad al utilizar tecnología de imágenes avanzada para catalogar la anatomía de estos omnipresentes insectos.

La escala del proyecto

Las hormigas son uno de los grupos de animales más abundantes y diversos de la Tierra y se estima que suman más de 20 mil billones de individuos. Su presencia generalizada y comportamientos complejos los hacen cruciales para comprender los sistemas ecológicos. Sin embargo, catalogar su diversidad ha sido históricamente un desafío debido a la gran cantidad y la dificultad de un estudio anatómico detallado.

El equipo abordó este problema reuniendo especímenes de hormigas conservados de museos y colecciones de todo el mundo. En lugar de las tradicionales tomografías computarizadas, utilizaron un sincrotrón (un tipo de acelerador de partículas) para generar imágenes de rayos X excepcionalmente detalladas. Este método permitió un escaneo rápido, capturando alrededor de 3.000 imágenes por hormiga en sólo segundos.

Cómo funciona la tecnología sincrotrón

Los sincrotrones aceleran partículas cargadas a la velocidad cercana a la de la luz alrededor de una pista circular. A medida que estas partículas se aceleran, emiten intensos haces de rayos X capaces de penetrar incluso los especímenes más pequeños con gran precisión. Este enfoque redujo drásticamente el tiempo de escaneo y al mismo tiempo aumentó la calidad de la imagen. Las exploraciones resultantes revelan detalles intrincados de los exoesqueletos, músculos, sistemas nerviosos y tracto digestivo de las hormigas, incluidas características anatómicas y parásitos previamente desconocidos.

Importancia para la investigación sobre biodiversidad

Antscan no es sólo una colección de escaneos; Representa un marco escalable para digitalizar grupos de especies completos. Los datos de acceso público permitirán a los investigadores analizar la anatomía de las hormigas con un detalle sin precedentes, descubrir relaciones evolutivas e identificar rasgos únicos en diferentes géneros.

“Este proyecto muestra un camino hacia la ampliación de esto, eventualmente, a todas las especies”, dice Evan Economo, autor principal del estudio.

Esta estrategia de digitalización podría aplicarse a otros grupos de insectos, proporcionando una imagen más completa de la evolución de los insectos. La biblioteca servirá como un registro permanente para estudiar la morfología y el comportamiento de las hormigas, acelerando los esfuerzos futuros de investigación de la biodiversidad.

La creación de Antscan demuestra cómo la tecnología de vanguardia puede desbloquear conocimientos sobre el mundo natural, proporcionando una herramienta poderosa para comprender y preservar la biodiversidad en una era de rápidos cambios ambientales.