На нашей планете, по разным оценкам, обитает около 25 тысяч видов рыб. При этом ежегодно учёные открывают и описывают ещё примерно 300-500 новых. Изучением всего этого разнообразия занимается масса исследователей по всему миру. И, как любая другая наука, ихтиология нуждается в постоянном совершенствовании методологии.
Отсканированный дисковидный торакохаракс (Thoracocharax stellatus). Фото University of Washington.
Профессор Вашингтонского университета Адам Саммерс (Adam Summers) инициировал создание масштабного проекта, главной задачей которого стало сканирование и оцифровка скелетов всех существующих рыб методом компьютерной томографии (КТ).
Процесс сканирования ничем не отличается от классического варианта, используемого в больницах. Специалисты делают несколько рентгеновских снимков под разными углами, после чего проводится их компьютерная обработка, в ходе которой создаётся трёхмерное изображение скелета рыбы в высоком разрешении с мельчайшими деталями.
На протяжении долгих лет Саммерс и его коллеги искали наиболее доступные возможности сканирования. Но каждое из них всё равно стоило в пределах от $500 до $2000, что неподъёмно дорого для исследовательских целей, особенно когда ты собираешься отснять 25 тысяч экземпляров.
Скелет двурогого бычка (Enophrys diceraus). Фото University of Washington.
Но выход всё же нашёлся: исследователи купили свой собственный небольшой аппарат для КТ, который обошёлся им в $340 тысяч (по курсу на июль 2016 года, около 22 миллионов рублей). Политика Саммерса очень проста – любой учёный может воспользоваться его возможностями, если исследуемые образцы могут пополнить общую базу данных видов рыб.
Проект стал очень популярным среди специалистов. Студенты, аспиранты и профессора, а также музеи охотно принимают предложение Саммерса принять участие в работе со своими образцами и коллекциями. Многие присылают свои любимые экземпляры прямо по почте.
Скелет бычка-бизона (Enophrys taurina). Фото University of Washington.
Для большинства учёных трёхмерная компьютерная модель – это прекрасная возможность досконально и с разных ракурсов изучить морфологию (форму и строение) конкретных костей рыб. Кроме глубокого фундаментального смысла такие исследования необходимы для прослеживания эволюционного развития, как отдельных видов, так и групп животных.
При желании можно воспользоваться 3D-принтером и напечатать интересующие скелеты или их детали из пластмассы в натуральную величину или с удобным увеличением.
Скелет четырёхрогого гипсагона (Hypsagonus quadricornis). Фото University of Washington.
Для ускорения формирования базы данных авторы проекта сканируют по нескольку рыб сразу. В пресс-релизе университета они также отмечают, что используют разрешение, достаточное для решения научных задач, но оно не является максимально возможным. Таким образом, разработчики облегчают использование итоговых моделей и экономят цифровое пространство.
Уже сейчас в Интернете на сайте Open Science Framework доступны скелеты некоторых видов из 515 отсканированных к настоящему моменту видов рыб.
Скелет пятнистой панцирной щуки (Lepisosteus oculatus). Фото University of Washington.
Хотя проект ещё только начинает набирать обороты, Саммерс уже подумывает о его расширении. И на очереди все 50 тысяч видов позвоночных животных. Такое не провернуть в одиночку и потребуется несколько, возможно даже десятков, аппаратов КТ. Учёные уже готовят документы для подачи на получение грантов для совершения этого беспрецедентного подвига.
