Спецпроекты

Рыб будут изучать в "цифровых аквариумах"

Наука
Технологии компьютерной визуализации, которые сейчас широко используются в медицине, будут применяться и в биологии, сообщает Bionews.

Использование метода визуализации с помощью магнитного резонанса (magnetic resonance imaging, MRI) позволит создавать трехмерные изображения высокого разрешения для формирования он-лайнового интернет-каталога рыб, при этом не будут подвергаться риску сами объекты – даже наиболее редкие представители ихтиофауны. Интернет-каталог предоставит широкому кругу ученых возможность работать с коллекциями рыб.

Создание цифровой коллекции рыб будет осуществляться в рамках специального проекта, который спонсирует Национальный научный фонд США (US NSF). Над проектом работает группа ученых из Калифорнийского университета Сан-Диего и Скриппсовского института океанографии под руководством Лоуренса Фрэнка (Lawrence Frank).

Проект позволит продемонстрировать новые возможности применения метода MRI. Кроме того, как говорит д-р Фрэнк, проект призван показать все возрастающую роль передовых технологий визуализации и применения компьютеров для получения информации не только по морской биологии, но и по биологическому разнообразию и глобальной экологии.

Применение метода MRI позволит создать цифровую библиотеку рыб, в которой будут отражаться не только их внешний вид, но также анатомия и физиология. Метод MRI обеспечивает получение изображений внутренних органов и их функционирования без препарирования рыб. С полученными изображениями сможет работать он-лайн любой заинтересованный специалист или студент.

Новая технология открывает перед биологами совершенно новые перспективы. Например, можно сравнить визуально анатомию и функционирование мозга у коралловых рыб, полагающихся в основном на зрение, и у глубоководных видов, использующих прежде всего обоняние. Или сравнить строение мышечной системы тех глубоководных рыб, которые периодически мигрируют к поверхности, с теми, которые остаются на глубине все время.

Основная техническая трудность, которую предстоит разрешить, заключается в том, что метод MRI, разработанный для человека, не может быть механически перенесен для применения на рыбах. Тело человека намного менее изменчиво, чем тела рыб, отличающихся огромным многообразием форм, размеров и строения. Коллекция рыб Скриппсовского океанографического института является одной из самых полных в мире. Оцифровывание ее экспонатов позволит ученым изучать систематику, биоразнообразие, физиологию и экологию рыб, не отходя от компьютера.

При реализации проекта будет также разработана образовательная программа «цифрового препарирования рыб», которая предоставит широкие возможности для обучения студентов-биологов.