Interaktiv, nedlastbar og 3-D utskrivbar skanning av nyoppdagede eremitkrabber nå tilgjengelig

17 Incredible 3D Printed Objects (April 2019).

Anonim

I dag, en studie publisert i åpen tilgang, åpner data journal GigaScience gir tredimensjonale visuelle data fra eremitkrabber ved hjelp av den nyeste 3D microCT (Micro computed tomography) skanningsteknologi. Ved å gjøre disse microCT-dataene tilgjengelige, har taksonomene potensielt mer tid og kostnadseffektive alternativer for å undersøke og sammenligne prøver for taksonomisk forskning. Med mangel på utdannede taksonomer, gir dette også nye muligheter for utdanning og opplæring. For å lette tilgangen til disse dataene går forfatterne utover bare å beskrive datainnsamlingen og funnene ved å gi nedlastbare, interaktive filer av alt i denne studien. For interesserte borgerforskere der ute, inkluderer de selv interaktive webbaserte seere og 3D-utskrivbare filformater. Arbeidet her fremhever nye måter for forskere å dele komplekse data uten å måtte sende ut dyrebare prøver som kan bli skadet eller tapt.

Hermit krabber (Paguroidea), er en av de mest varierte superfamilier av havskrepsdyr og er lett gjenkjennelig gjennom den måten deres mest ofte asymmetriske pleon er skjult og beskyttet vanligvis i et skavenget havskall. Med over 1100 arter og 120 genera som er gjenkjent til dags dato, er det mange flere uoppdagede eller uidentifiserte arter som sitter på museumshyllene. Å være av liten størrelse og ha meget lignende kroppsplaner og membranøse kroppsdeler som vanligvis mangler identifikasjonsegenskaper, kan eremitkrabber være ekstremt vanskelig å identifisere og dermed forbli taksonomisk dårlig forstått. Riktig identifikasjon krever nøye undersøkelse, som er avhengig av kvaliteten på de originale artsbeskrivelsene og illustrasjonene. Mye av disse prosedyrene har ikke holdt tritt med digitale fremskritt, og når litteraturbaserte beskrivelser har vist seg utilstrekkelig, har det eneste alternativet vært å kontakte museene for å låne verdifulle prøver til fysisk undersøkelse.

Ny tredimensjonal microCT (røntgen mikro-computertomografi) skanningsteknologi gir et nytt verktøy i den taksonomiske verktøykassen som kan hjelpe med arteridentifikasjon og konsulteres av forskere før det fysiske materialet må hentes og sendes fra naturhistoriske samlinger. Forskere ved Universitetet i Cape Town og Stellenbosch University, Sør-Afrika, bruker denne tilnærmingen til å skanne syv eremitkrabbeprøver. Dette inkluderer tre nylig beskrevne arter og en fortsatt ubeskyttet art, samt to skanninger av sjeldne arter, hvorav en er fra en dyphavs habitat på over 500 meters dybde. Den nyeste arten beskrivelsen av Diogenes albimanus er nettopp blitt publisert i tidsskriftet Zootaxa, hvor disse dataene ble brukt i papir- og gjennomgangsprosessen.

Første forfatter Jannes Landschoff kontrasterer dette med den klassiske prosedyren for artsbeskrivelse: "Disse prøvene er for verdifulle for å bli sendt og kan kun undersøkes av en dommer om gangen. I denne prosessen brukte vi microCT i tillegg til klassiske tegninger. bilder ga mindre subjektive data og var spesielt egnet for å gi høyoppløselige overflatebilder av kompliserte 3D-strukturer som er vanskelige å tegne. Publisering av datasettet gjør også prosessen med å vurdere om en art er ny for vitenskapen lettere å evaluere, ikke bare i peer review-prosess, men også i senere studier. Samtidig kan disse nedlastbare avatarene fungere som en forsikringspolicy dersom typeprøver blir skadet eller tapt. "

Selv om de fysiske prøvene som ble brukt i denne studien, ble deponert på det sydkoreanske museet i Iziko, Cape Town, Sør-Afrika og ved National Museum of Natural History (USNH), Smithsonian Institution, Washington DC, USA, var forskere interessert i disse prøver kan nå inspisere dem i detalj fra komforten i deres hjem. 3D-skanningen er tilgjengelig for nedlasting og visning fra GigaScience GigaDB-depotet. Widgets er tilgjengelige som tillater embedding på ditt eget nettsted (se nedenfor for kode).

Ved bruk av nylig utplassert funksjonalitet i GigaDB, kan overflateutførte CT-bilder nå undersøkes interaktivt i sammenheng med en nettleser, slik at brukerne kan utforske 3D-bilder før nedlasting. Siden 3D-skriver (STL) -filer også er tilgjengelige for nedlasting, viser dette potensialet for en ny interaktiv artbeskrivelse.

Seniorforfatter Anton Du Plessis forteller om fordelene med røntgenmikroCT for å visualisere og analysere disse nye artene: "Denne studien viser tydelig kraften i teknikken, og forstørrelsen tillater nøyaktig identifisering av overflate teksturer som ofte blir savnet på fotografier eller til og med i manuelle tegninger. "

GigaSciences Chris Armit, som distribuerte den nye seeren i GigaDB, sa: "3D-modellviseren gjør det mulig å undersøke CT- og MR-bilder interaktivt. Denne grensesnittutviklingen har stort potensial for digital biologi, og gjør det mulig for morfologi og in situ genuttrykksmønstre å være utforskes enkelt ved hjelp av en stasjonær, bærbar eller mobil enhet. Vi vil utvide visualiseringsverktøyene for å muliggjøre utforskning av komplekse bildedata fanget ved hjelp av optisk bildebehandling og molekylære bildebehandlingsteknikker. "

menu
menu