Libreria di formiche digitali creata utilizzando la tecnologia dell’acceleratore di particelle

I ricercatori hanno presentato Antscan, una libreria digitale completa contenente scansioni 3D ad alta risoluzione di oltre 2.100 singole formiche di 212 generi diversi. Questo progetto, pubblicato su Nature Methods, segna un passo avanti significativo nella ricerca sulla biodiversità utilizzando una tecnologia di imaging avanzata per catalogare l’anatomia di questi insetti onnipresenti.

La portata del progetto

Le formiche sono uno dei gruppi animali più abbondanti e diversificati sulla Terra, si stima che contino oltre 20 quadrilioni di individui. La loro presenza diffusa e i comportamenti complessi li rendono cruciali per la comprensione dei sistemi ecologici. Tuttavia, catalogare la loro diversità è stato storicamente impegnativo a causa del gran numero e della difficoltà di uno studio anatomico dettagliato.

Il team ha affrontato questo problema raccogliendo esemplari di formica conservati da musei e collezioni di tutto il mondo. Invece delle tradizionali scansioni TC, hanno utilizzato un sincrotrone – un tipo di acceleratore di particelle – per generare immagini a raggi X eccezionalmente dettagliate. Questo metodo ha consentito una scansione rapida, catturando circa 3.000 immagini per formica in pochi secondi.

Come funziona la tecnologia del sincrotrone

I sincrotroni accelerano le particelle cariche a velocità prossime alla luce attorno a una traccia circolare. Quando queste particelle accelerano, emettono intensi fasci di raggi X capaci di penetrare anche i campioni più piccoli con grande precisione. Questo approccio ha ridotto drasticamente i tempi di scansione aumentando contemporaneamente la qualità dell’immagine. Le scansioni risultanti rivelano dettagli intricati degli esoscheletri, dei muscoli, del sistema nervoso e del tratto digestivo delle formiche, comprese caratteristiche anatomiche e parassiti precedentemente sconosciuti.

Importanza per la ricerca sulla biodiversità

Antscan non è solo una raccolta di scansioni; rappresenta un quadro scalabile per la digitalizzazione di interi gruppi di specie. I dati accessibili al pubblico consentiranno ai ricercatori di analizzare l’anatomia delle formiche con dettagli senza precedenti, scoprire relazioni evolutive e identificare tratti unici tra generi diversi.

“Questo progetto mostra un percorso verso l’estensione del fenomeno a tutte le specie”, afferma Evan Economo, uno degli autori senior dello studio.

Questa strategia di digitalizzazione potrebbe essere applicata ad altri gruppi di insetti, fornendo un quadro più completo dell’evoluzione degli insetti. La biblioteca fungerà da archivio permanente per lo studio della morfologia e del comportamento delle formiche, accelerando i futuri sforzi di ricerca sulla biodiversità.

La creazione di Antscan dimostra come la tecnologia all’avanguardia possa svelare informazioni sul mondo naturale, fornendo un potente strumento per comprendere e preservare la biodiversità in un’era di rapidi cambiamenti ambientali.