A diversidade das formigas, insetos presentes em praticamente todos os ambientes do planeta, está sendo documentada de uma forma pouco comum. Um projeto científico reuniu imagens tridimensionais em alta resolução que revelam detalhes internos e externos desses animais, reunidas em um banco de dados aberto ao público.
O trabalho foi descrito em um estudo publicado na revista Nature Methods e apresenta centenas de digitalizações que mostram a anatomia das formigas com grande nível de detalhe. As imagens também estão disponíveis gratuitamente na plataforma Antscan.
Banco de dados reúne milhares de digitalizações
A base de dados Antscan reúne cerca de 2.200 espécimes pertencentes a aproximadamente 900 espécies e 210 gêneros de formigas, representando diferentes ramos da árvore evolutiva do grupo e coletados em várias regiões do planeta. Todos foram digitalizados com raios X durante uma única semana de trabalho em um acelerador de partículas do tipo síncrotron, localizado no sudoeste da Alemanha.
Segundo os pesquisadores, métodos tradicionais de digitalização em menor escala normalmente levariam anos para gerar um volume semelhante de imagens. Durante o experimento, equipes trabalharam em turnos contínuos enquanto um robô posicionava amostra após amostra para escaneamento.
O biólogo Thomas van de Kamp, do Karlsruhe Institute of Technology, que abriga o acelerador, destacou a variedade observada entre as espécies analisadas. Entre os exemplos citados estão formigas-bala, conhecidas pela picada extremamente dolorosa, além de espécies muito pequenas especializadas em predar ovos de aranha.
Tecnologia permite visualizar estruturas internas
Os pesquisadores explicam que microtomógrafos (micro-CT) já são usados há anos para produzir imagens tridimensionais de insetos, inclusive no laboratório do cientista da biodiversidade Evan Economo, da Universidade de Maryland. No entanto, esses equipamentos costumam operar de forma mais lenta.
O uso do síncrotron acelerou o processo de digitalização e também permitiu observar tecidos moles dentro dos corpos das formigas, sem a necessidade de aplicar agentes de contraste para tingir as amostras. Com isso, foi possível visualizar estruturas como cérebros, glândulas e sistemas digestivos.
Os escaneamentos foram realizados no KIT Light Source, o síncrotron do Karlsruhe Institute of Technology, onde equipamentos de alta velocidade, robôs e câmeras rápidas permitem capturar milhares de imagens em pouco tempo para reconstruir os modelos tridimensionais.
Inicialmente, muitas das imagens reproduziam as posições distorcidas dos insetos preservados em coleções. Para resolver o problema, colaboradores da área de ciência da computação aplicaram inteligência artificial para reposicionar digitalmente os corpos, criando posturas mais naturais nas representações tridimensionais.
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Possíveis aplicações científicas e educacionais
Com os modelos em mãos, os pesquisadores já começaram a explorar o potencial das imagens. Em um dos casos, a equipe analisou formigas cultivadoras de fungos cujo exoesqueleto possui uma espécie de armadura mineralizada, semelhante à concha de moluscos. As novas digitalizações permitiram verificar rapidamente que essa característica também aparece em outras espécies do mesmo grupo.
Para Jessica Ware, curadora e chefe de zoologia de invertebrados do American Museum of Natural History, que não participou do estudo, o trabalho pode transformar a forma como cientistas examinam organismos delicados. A técnica permitiria estudar estruturas internas sem a necessidade de cortar os espécimes.
Os responsáveis pelo projeto também apontam usos além da pesquisa científica. As imagens tridimensionais podem servir a educadores, artistas e animadores, e os autores mencionam ainda a possibilidade de ampliar o método para outras espécies no futuro. O objetivo é disponibilizar modelos digitais detalhados que mostrem a diversidade de formas observadas na natureza.
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