Bilim insanları, böceklerin anatomisini incelemek için kullandıkları yöntemlerde çığır açan bir teknolojiyi hayata geçirdi. Maryland Üniversitesi ve Alman Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü iş birliğiyle geliştirilen yeni sistem, karıncaların üç boyutlu modellerini oluşturmayı sıradan bir taramadan çok daha hızlı ve detaylı hale getiriyor. Halihazırdaki yöntemlerde bir örneğin taranması saatler sürerken, bu yöntemle çok daha kısa sürede ve yüksek doğrulukta taramalar yapılabiliyor.
Araştırmanın odağında, mikro CT tarayıcılarının yavaş ve maliyetli olma sorunu vardı. Bu teknoloji, böceklerin dış ve iç yapısını 3D olarak görüntüleyebiliyor ancak tek bir örnek üzerinde çalışmak bazen haftalar alabiliyordu. Evan Economo liderliğindeki ekip, bu sorunu aşmak için birden fazla ileri teknolojiyi sentezledi. Yüksek enerjili senkrotron parçacık hızlandırıcısı, robotik otomasyon ve yapay zeka algoritmalarını bir araya getirerek yeni bir dijital tarama altyapısı kuruldu.
Senkrotron cihazı, güçlü X ışınlarıyla ant örneklerini tararken, robotik sistemler de örnekleri saniyede altmış saniyede değiştirebiliyor. Böylece haftalar sürecek işler günler hatta saatler içerisinde tamamlanabiliyor. Tarama sırasında elde edilen görüntüler yapay zeka tarafından işleniyor, bu sayede karıncaların doğal pozisyonlarına göre düzeltilmiş üç boyutlu modelleri ortaya çıkıyor. Bu modellerde kaslar, sinir sistemi ve sindirim organları gibi mikro detaylar mikrometre hassasiyetinde görüntüleniyor.
Projeye Antscan adı verildi ve şu ana kadar 2000’den fazla karınca türünün modeli oluşturuldu. Bu sayede araştırmacılar sadece karıncaların morfolojik çeşitliliğini değil, aynı zamanda evrimsel süreçteki farklılıkları çok daha hızlı inceleyebilecek. Ayrıca modeller interaktif bir platformda herkesin erişimine açık durumda. Bilim insanları, eğitimden sinema sektörüne kadar pek çok alanda bu dijital kütüphanenin kullanım bulacağını ifade ediyor.
Bu araştırmanın önemi sadece işin hızında değil, aynı zamanda verinin sunduğu yeni kapılarda yatıyor. Örneğin, karıncalarda dış iskelet kalınlığı ile koloni büyüklüğü arasında anlamlı bir ilişki tespit edildi. Daha ince zırha sahip kolonilerin daha büyük ve daha çeşitli olabildiği teorisi, önce mümkün olmayan hassas ölçümlerle desteklenmiş oldu. Araştırmacılar bu sayede biyolojik özellikler ile genetik veriler arasında yeni bağlantılar kurmayı hedefliyor.
Yapay zekanın desteğiyle oluşturulan bu sistem, gelecekte doğada yapılan gözlemler için de makine öğrenmesi tabanlı tanımlama sistemlerinin geliştirilmesini sağlayabilir. Araştırmanın öncüsü Economo, veri tabanını genişletmeye devam ederek biyolojik araştırmalarda büyük veri çağını başlatmayı amaçlıyor. Böylece, canlı çeşitliliğinin dijital görselleriyle çok daha etkileşimli ve kapsamlı bilimsel çalışmalar mümkün olacak.
Antscan çalışması, insanlık tarihinin en büyük ekosistemlerinden biri olan karınca dünyasının görünmeyen detaylarını ortaya çıkarırken, doğanın karmaşıklığını ve zenginliğini yeni bir boyutta keşfetmek isteyen herkes için kapıları aralıyor. Önümüzdeki yıllarda benzer tekniklerin farklı türlerde uygulanması, biyolojik araştırmaları ve çevresel izlemeyi kökten değiştirebilir.
📎 Kaynak: sciencedaily.com
