Un nouvel effort parmi 16 instituts de recherche créera une haute résolution, des images numériques tridimensionnelles de l'anatomie interne d'une multitude de biodiversité vertébrée, rendre les données librement accessibles aux chercheurs et au public. En utilisant les images, éducateurs, les scientifiques et toute personne possédant une imprimante 3D pourront générer des modèles très précis pour l'enseignement, recherche ou toute autre raison.

L'entreprise, dans le cadre du projet oVert, un réseau de collections thématiques financé par la National Science Foundation, vise à numériser entre 20, 000 et 30, 000 spécimens de tout l'arbre de vie pour les vertébrés (animaux qui ont une colonne vertébrale).

Les espèces collectées et préservées au fil des décennies par l'Institut de la biodiversité de l'Université du Kansas et le Musée d'histoire naturelle seront parmi celles numérisées et fournies publiquement.

"La tomodensitométrie existe depuis un certain temps, et différents chercheurs ont investi dans la tomodensitométrie pour des projets individuels plus petits, mais les tomodensitogrammes empilés qui en résultent n'ont jamais été disponibles gratuitement à cette échelle auparavant, " a déclaré Luke Welton, responsable de collection au sein de la Division Herpétologie de l'Institut de la Biodiversité, qui est le chercheur principal pour la partie KU de la subvention.

Welton, dont les collaborateurs de KU incluent Richard Glor, A. Townsend Peterson et Robert Moyle, a déclaré que les images CT scannées seraient disponibles sur un site Web appelé MorphoSource, où ils peuvent être consultés, manipulé, étudiés et fournir les données brutes pour des questions de recherche spécifiques.

"Vous pouvez faire glisser les coins et faire pivoter l'image 3D à 360 degrés, ou les charger dans un logiciel d'impression 3D et imprimer en 3D l'intégralité de l'échantillon pour l'enseignement public de la maternelle à la 12e année ou des initiatives de recherche de premier cycle, " Welton a dit. " Vous pourriez modeler, dire, l'évolution des chevaux en fonction de leurs dents. Ou modéliser quelque chose de rare, comme un varan comme le peu connu Varanus bitatawa ou un Sphenodon punctatus, appelé le Tuatara. Les gens peuvent développer des programmes d'éducation autour de ce matériel physique - n'importe qui peut regarder dans un livre, mais avoir cette chose physique devant vous ouvre la porte à s'engager d'une manière que vous ne pourriez pas autrement."

Les modèles imprimés à partir des données pourraient aider les enseignants à tous les niveaux qui n'auraient normalement pas accès à des spécimens ou à d'autres matériels pédagogiques.

"Cela pourrait être le cas même dans une université, "                                                                                                                                 ... Plus, même ici à KU, nous préférons de loin utiliser une réplique en 3D plutôt que de vrais spécimens dans certains contextes pour éviter l'usure ou la chute d'éléments."

Dans le cadre de l'effort d'éducation et de sensibilisation, les enquêteurs proposeront chaque année des ateliers animés par les enseignants pour générer des plans de cours basés sur des volumes 3D numériques et imprimés qui seront ensuite disponibles sur MorphoSource.

En outre, le travail comprendra des scans des tissus mous à contraste amélioré pour une majorité de familles animales; le soutien de l'initiative NSF BRAIN en offrant de nouvelles avancées dans la recherche sur la diversité du cerveau et des nerfs crâniens chez les vertébrés ; faciliter le diagnostic, description et inférence des modèles et des relations entre les vertébrés existants ; fournir une matière première pour tester des hypothèses d'évolution morphologique telles que la disparité, modularité et interactions phénotype-environnement; et aider au développement de modèles structure-fonction pour tester des hypothèses sur les adaptations morphologiques liées à des choses comme l'alimentation et la locomotion.

Dans le cadre de la subvention oVert, KU recevra 88 $, 000 pour permettre aux étudiants d'effectuer le travail minutieux de prendre soin des spécimens numérisés au cours des prochaines années.

« L'argent qui arrive à la KU sert à financer des assistants de conservation diplômés et de premier cycle qui faciliteront l'emballage des spécimens à la KU et leur envoi aux institutions de numérisation, et une fois que le matériel revient, le curer et le remettre à la bonne place dans les collections, " a déclaré Welton. "Nous aurons un premier cycle pendant deux semestres par an pendant quatre ans, et deux étudiants diplômés chaque été, chaque été pendant les quatre prochaines années."

Welton a déclaré que le travail dans le cadre de la subvention à la KU se concentrerait probablement sur les points forts de sa collection de spécimens de vertébrés.

« Au cours de la première année, les chercheurs de l'ensemble de la subvention recherchent les commentaires de la communauté scientifique et éducative sur ce qu'ils veulent :les espèces qui leur serviront le mieux pour la sensibilisation et l'éducation, " dit Welton. " Ici à KU, nous attendons de recevoir nos ordres de marche. Notre collection d'herpétologie, en ce qui concerne les collections académiques, est le deuxième plus grand derrière le Michigan, et quatrième en importance aux États-Unis, et a une vaste étendue géographique - l'une des plus grandes collections d'Amérique centrale et d'Amérique du Sud au monde et deviendra cette année le plus grand dépôt de matériel philippin. »

Le chercheur de la KU a déclaré que d'autres collections de l'Institut de la biodiversité avec des espèces devant subir une analyse comprennent l'ornithologie et l'ichtyologie.

David Blackburn à l'Université de Floride, chercheur principal pour la subvention globale englobant tous les établissements, a effectué son travail postdoctoral à la KU.

Les autres institutions impliquées sont l'Université de Floride (chef de file), Académie des sciences naturelles de l'Université Drexel, Académie des sciences de Californie, L'Université de Cornell, Musée Field d'histoire naturelle, Université de Harvard, Université d'État de Louisiane, Institut d'océanographie Scripps, Université A&M du Texas, Université de Californie, Berkeley, Université du Michigan, Université du Texas - Austin, Université de Washington, Virginia Institute of Marine Science et Yale University.