Formigas em 3D: CE3C e Museu Nacional de História Natural e da Ciência integram colaboração internacional

Roberto A. Keller, curador de Entomologia do Museu Nacional de História Natural e da Ciência da Universidade de Lisboa (MUHNAC-ULisboa) e investigador auxiliar do CE3C – Centre for Ecology, Evolution and Environmental Changes, integra a equipa internacional do artigo “High-throughput phenomics of global ant biodiversity”, publicado recentemente na revista Nature Methods. O trabalho reúne dezenas de especialistas e instituições de topo a nível mundial, num esforço colaborativo que inaugura uma nova etapa na forma como a biodiversidade pode ser estudada e partilhada.

No centro deste estudo está o Antscan, uma infraestrutura de acesso aberto que aplicou microtomografia (micro-CT) com fonte de raios X de sincrotrão para obter imagens tridimensionais (3D) do corpo inteiro de 2.193 formigas, cobrindo 212 géneros e pelo menos 792 espécies. Ao combinar elevada rapidez, padronização e comparabilidade dos dados, o Antscan cria um recurso sem precedentes para explorar morfologia externa e anatomia interna à escala global.

“Este trabalho mostra como as coleções científicas, quando ligadas a infraestruturas digitais abertas e a métodos de imagem de última geração, podem ganhar uma nova vida: tornam-se recursos globais, reutilizáveis e comparáveis, capazes de acelerar descobertas em evolução, ecologia e conservação. É um excelente exemplo do valor da investigação baseada em coleções”

 

Roberto A. Keller

O Antscan foi construído a partir de espécimes provenientes de museus, universidades e coleções privadas de todo o mundo. Cada exemplar digitalizado mantém a ligação à sua proveniência, aos curadores, coletores e instituições. Este princípio, “digitalizar e democratizar” sem perder a rastreabilidade e o crédito científico, é um dos pilares do projeto.

Ao disponibilizar publicamente os tomogramas, modelos 3D e metadados sob licença aberta, o Antscan cria as condições para uma nova geração de estudos. Investigadores de todo o mundo podem analisar a forma e a estrutura das formigas em detalhe, estudar diferentes características e relacionar estas informações com dados genéticos. A uniformidade dos dados também permite desenvolver ferramentas de inteligência artificial que ajudam a identificar características automaticamente e aceleram novas descobertas.

O estudo demonstra ainda como este tipo de recurso permite testar hipóteses rapidamente em milhares de exemplares. Por exemplo, ao rastrear a presença de “armadura biomineral” - uma estrutura protetora presente em algumas espécies de formigas - os investigadores verificaram que esta característica é mais comum do que se pensava, especialmente em formigas-cortadeiras, que utilizam folhas para cultivar fungos nos seus ninhos como fonte de alimento. Este resultado evidencia o potencial da análise comparativa em larga escala.

Este trabalho permite que investigadores, estudantes e curiosos de todo o mundo descubram, de forma inédita, a incrível diversidade e complexidade das formigas.