Ilmuwan memindai ribuan semut menjadi model 3D terperinci

Para peneliti telah menggunakan akselerator partikel sinkrotron, robotika, dan AI untuk membuat model 3D beresolusi tinggi dari semut dari 800 spesies. Proyek ini memindai 2.000 spesimen hanya dalam satu minggu, jauh lebih cepat daripada metode tradisional. Upaya ini, yang disebut Antscan, bertujuan membangun perpustakaan digital keanekaragaman hayati serangga.

Selama lebih dari satu dekade, laboratorium Evan Economo di University of Maryland telah menggunakan pemindai micro CT untuk memindai serangga, dengan fokus pada morfologi mereka. Namun, pemindaian ini lambat, sering memakan waktu 10 jam per spesimen, seperti yang dicatat Economo: „Salah satu keterbatasan adalah Anda bisa mendapatkan dataset 3D yang kaya ini, tapi bisa memakan waktu 10 jam untuk memindai satu spesimen.“ nnDalam sebuah studi yang diterbitkan pada 5 Maret 2026 di Nature Methods, Economo dan Thomas van de Kamp dari Karlsruhe Institute of Technology (KIT) di Jerman memimpin tim yang mempercepat proses tersebut. Dengan menggabungkan sinar X intens dari akselerator sinkrotron dengan robotika dan AI, mereka memindai 2.000 spesimen semut yang diawetkan dalam etanol dari museum-museum global dalam satu minggu. Pengganti robotik memutar setiap spesimen setiap 30 detik, menghasilkan tumpukan gambar 2D yang dikonversi menjadi model 3D. nnJulian Katzke, penulis pertama studi dan mantan mahasiswa di Okinawa Institute of Science and Technology (OIST), menjelaskan efisiensi tersebut: „Kami memperkirakan bahwa jika kami melakukan proyek ini dengan pemindai CT berbasis laboratorium, itu akan memakan waktu enam tahun operasi secara terus-menerus. Dengan pengaturan di KIT, kami memindai 2.000 spesimen dalam satu minggu saja.“ nnPemindaian awal menunjukkan semut dalam posisi canggung, sehingga mahasiswa ilmu komputer University of Maryland dalam mata kuliah James Purtilo mengembangkan AI untuk estimasi pose agar model tampak alami. Purtilo menggambarkannya sebagai: „Proyek capstone dimaksudkan untuk menantang mahasiswa mengintegrasikan keterampilan, berfungsi sebagai tim yang efektif, dan menunjukkan kemampuan mereka menyelesaikan masalah nyata. Dan masalah ini benar-benar menantang.“ nnModel Antscan mengungkap detail mikroskopis seperti otot, sistem saraf, dan sengat pada resolusi mikrometer. Data mentah tersedia secara publik, dengan penampil online untuk eksplorasi. Economo menekankan dampak yang lebih luas: „Nilai studi ini bukan hanya tentang semut—itu jauh lebih luas. Ketika spesimen didigitalisasi, kita bisa membangun perpustakaan organisme yang dapat menyederhanakan penggunaannya mulai dari laboratorium ilmiah hingga ruang kelas dan studio Hollywood.“ nnData Antscan mendukung makalah Science Advances pada 19 Desember 2025 oleh Economo dan lainnya, yang menganalisis lebih dari 500 spesies semut. Makalah itu menemukan korelasi negatif antara volume kutikula eksoskeleton dan ukuran koloni, menghubungkan sifat fisik dengan kesuksesan evolusioner. Ini membangun atas studi Cell Juni 2025 yang ditulis bersama oleh Economo tentang genom semut. nnEconomo berencana memperluas database tersebut, dengan menyatakan: „Pekerjaan ini membawa kita lebih jauh ke era big data dalam menangkap, menganalisis, dan berbagi bentuk serta wujud organisme.“ Makalah berjudul „High-throughput phenomics of global ant biodiversity“ itu menyoroti potensi AI dalam penelitian keanekaragaman hayati.

Artikel Terkait

3D cryo-expansion microscopy image of a killer T cell's immune synapse with a tumor cell, revealing nanoscale killing machinery organization.
Gambar dihasilkan oleh AI

Mikroskopi ekspansi krio menangkap arsitektur 3D sel T pembunuh pada sinapsis imun, termasuk dalam tumor manusia

Dilaporkan oleh AI Gambar dihasilkan oleh AI Fakta terverifikasi

Para peneliti dari University of Geneva dan Lausanne University Hospital melaporkan bahwa mereka telah memvisualisasikan, dalam tiga dimensi dan di bawah kondisi yang mendekati kondisi asli, bagaimana sel T sitotoksik mengatur mekanisme pembunuh mereka pada sinapsis imun. Penelitian yang diterbitkan di Cell Reports ini menerapkan mikroskopi ekspansi krio pada sel T manusia dan sampel jaringan tumor, memberikan tampilan berskala nano yang ditujukan untuk mendukung penelitian imunologi dan kanker.

Di gurun Arizona tenggara, semut kerucut kecil ditemukan sedang merawat semut pemanen yang jauh lebih besar, menjilati tubuh mereka dan bahkan masuk ke dalam rahang mereka yang terbuka. Entomolog Mark Moffett, seorang rekan peneliti di Museum Sejarah Alam Nasional Smithsonian, mendokumentasikan interaksi semut yang pertama kali terjadi ini. Perilaku tersebut, yang disamakan dengan ikan pembersih di lautan, dilaporkan minggu ini dalam jurnal Ecology and Evolution.

Dilaporkan oleh AI

Peneliti telah mengembangkan teknik laser untuk memeriksa isi spesimen asli Charles Darwin dari Kepulauan Galápagos tanpa mengganggu toples yang hampir berusia 200 tahun. Metode tersebut, yang dikenal sebagai Spatially Offset Raman Spectroscopy, mengungkap komposisi kimia cairan pengawet di dalam wadah tertutup. Terobosan ini membantu museum dalam melestarikan koleksi halus di seluruh dunia.

Peneliti menemukan bahwa DNA pada telur yang baru dibuahi membentuk kerangka 3D terstruktur sebelum genom aktif, menantang asumsi lama. Menggunakan teknik baru bernama Pico-C, para ilmuwan memetakan organisasi ini pada embrio lalat buah. Studi terkait menunjukkan bahwa mengganggu struktur ini pada sel manusia memicu respons imun seolah-olah diserang virus.

Dilaporkan oleh AI

Para peneliti di East China Normal University telah mengembangkan teknik pencitraan baru yang menangkap peristiwa ultra-cepat dalam hitungan triliunan detik, mengungkapkan perubahan kecerahan dan struktural dalam satu kali pengambilan gambar. Metode yang disebut compressed spectral-temporal coherent modulation femtosecond imaging (CST-CMFI) ini melacak fenomena seperti pembentukan plasma dan pergerakan elektron. Yunhua Yao, ketua tim peneliti, menggambarkannya sebagai kemajuan besar bagi bidang fisika, kimia, dan ilmu material.

Situs web ini menggunakan cookie

Kami menggunakan cookie untuk analisis guna meningkatkan situs kami. Baca kebijakan privasi kami untuk informasi lebih lanjut.
Tolak