Kolaborasi membantu melestarikan spesies di ambang kepunahan dengan laboratorium pencitraan 3D

Dia sapiYang berarti “sapi” dalam bahasa Spanyol, ini adalah lumba-lumba terkecil di dunia dan mamalia laut paling terancam punah di dunia. Mereka juga memiliki wilayah jelajah terkecil dari semua mamalia laut; sekitar 1.500 mil persegi di bagian utara Teluk California. Sejak tahun 1997, vaquitas telah mengalami kehilangan populasi yang dramatis dari sekitar 600 individu menjadi kurang dari 10 hewan hingga saat ini. Dengan kecepatan seperti ini, vaquitas diperkirakan akan punah dalam waktu dekat.

Dia sapiPenurunan populasinya disebabkan oleh terjeratnya jaring insang ilegal yang digunakan untuk menangkap ikan totoaba, spesies terancam punah yang dihargai karena kantung renangnya. Meskipun ada larangan jaring insang dan upaya konservasi, perdagangan totoaba ilegal terus berlanjut karena kejahatan terorganisir dan perburuan liar. Tindakan konservasi mencakup kampanye kesadaran global, penghapusan jaring insang, pemantauan vaquita, dan anti-perburuan liar, namun upaya organisasi lain untuk melindungi vaquitas di penangkaran telah gagal.

Meskipun harapan untuk pemulihan vaquita sangat penting, tindakan segera untuk melestarikan spesies yang terancam punah ini bahkan lebih penting lagi. Langkah ampuh untuk menjaga masa depannya terletak pada digitalisasi anatomi vaquita.

Florida Atlantic University, bekerja sama dengan San Diego Museum of Natural History dan SeaWorld San Diego, memainkan peran penting dalam pelestarian ini. Dengan menggunakan pemindaian mikro-CT resolusi tinggi dan teknologi terkini di Laboratorium Pencitraan Burung Hantu Sekolah Menengah FAU, para peneliti memindai kerangka lengkap spesimen vaquita yang sangat langka.

“Kami sangat senang bisa berkolaborasi dengan organisasi-organisasi yang berpikiran sama untuk membuat koleksi kami berguna dan dapat diakses semaksimal mungkin,” kata Phil Unitt, kurator burung dan mamalia di San Diego Museum of Natural History. “Kerangka sapi lengkap merupakan spesimen yang sangat langka, jadi kami senang mengetahui replikanya akan tersedia untuk umum.”

Kerangka tersebut, yang dipinjamkan dari Museum Sejarah Alam San Diego ke SeaWorld San Diego, diyakini sebagai salah satu, jika bukan satu-satunya, kerangka vaquita lengkap yang tersedia di Amerika Serikat. Kerangka tersebut disumbangkan ke museum pada tahun 1966. Tujuan pemindaian spesimen langka ini untuk tujuan pajangan adalah untuk memfasilitasi pembuatan replika yang tersedia secara komersial untuk pendidikan tinggi dan upaya konservasi spesies yang terancam punah ini.

“Spesimen yang kami pindai adalah vaquita betina dewasa dan sangat langka sehingga tidak dapat dikirim dan memerlukan pengawalan yang hati-hati untuk transportasi,” kata Jamie Knaub, asisten laboratorium pencitraan di Laboratorium Pencitraan Sekolah Burung Hantu dan Ph.D . . kandidat di Departemen Biologi FAU di Charles E. Schmidt College of Science.

“Pada bulan Agustus, saya melakukan perjalanan ke San Diego untuk mendapatkan kerangka tersebut dari SeaWorld dan secara pribadi membawanya kembali ke Florida sebagai barang bawaan. Spesimen tersebut disimpan di Owls Imaging Lab selama tiga bulan selama proses pemindaian. Pemindaian yang telah selesai, yang “Perlu waktu sekitar 165 jam, sehingga menghasilkan total tiga terabyte data. Saya mengembalikan kerangka tersebut ke SeaWorld untuk diamankan pada awal Desember.”

Knaub telah bekerja dengan Brittany Aja Dolan, seorang ahli patologi dan penelitian di SeaWorld San Diego, yang mempelopori proyek ini. Knaub sebelumnya berkolaborasi dengan Dolan, yang memberinya tulang hiu perontok dari hiu yang terdampar di California untuk penelitian pascasarjananya, yang digunakan dalam bab tesis pertamanya dan menghasilkan publikasi di buku harian Ilmu Pengetahuan Terbuka Royal Society. Knaub menerbitkan makalah ini bersama Marianne E. Porter, Ph.D., penulis utama dan profesor di Departemen Ilmu Biologi FAU; dan Tricia Meredith, Ph.D., direktur penelitian FAU Laboratory Schools, AD Henderson University School dan FAU High School, dan asisten profesor peneliti di FAU College of Education.

“Kepunahan vaquita yang akan datang adalah pengingat serius akan dampak yang ditimbulkan manusia terhadap satwa liar dan lingkungan,” kata Dolan.

“Menurut studi genetik Ada harapan untuk pemulihan yang sukses, dan melalui kolaborasi unik dengan berbagai aspek ini, kami telah mengabadikan kerangka yang unik. Kami berharap dengan membuat replikanya, yang akan tersedia di seluruh dunia dan ditampilkan di SeaWorld San Diego dalam waktu dekat, semua orang akan mempunyai kesempatan untuk belajar tentang mamalia laut paling terancam punah di dunia dan apa yang bisa kita lakukan untuk membantu”.

Kebun Binatang San Diego menyelesaikan CT scan awal dari spesimen vaquita langka ini, tetapi resolusinya tidak cukup tinggi untuk direplikasi. Dolan menghubungi Knaub tentang penggunaan pemindai mikro-CT FAU untuk mendapatkan pemindaian kerangka resolusi tinggi. Museum Sejarah Alam San Diego dan SeaWorld San Diego telah memberikan izin kepada Knaub untuk menggunakan pemindaian tulang belakang vaquita dalam penelitian tesisnya.

“Dengan semakin hilangnya vaquitas, sangatlah penting untuk melestarikan semua yang kita bisa tentang spesies ini,” kata Knaub. “Mereka sangat sulit ditangkap dan tidak banyak spesimen fisik dari spesies ini.”

Pemindaian 3D kerangka sapi kecil ini akan ditempatkan di dalamnya Font Morfopenyimpanan data yang dapat diakses publik yang didedikasikan untuk menampung data gambar yang mewakili objek fisik di dunia kita. Pemindaian akan tersedia untuk diunduh dan digunakan untuk tujuan pendidikan, penjangkauan, dan penelitian. Selain itu, SeaWorld San Diego akan bekerja sama dengan Bone Clones untuk memproduksi replika lengkap kerangka vaquita untuk tujuan pendidikan.

“Memperoleh gambar dari spesimen langka tersebut penting karena representasi digital dari individu ini, seperti foto, pindaian, dan file mesh 3D, akan bertahan lama setelah vaquita terakhir yang masih hidup hilang,” kata Knaub. “Yang penting, digitalisasi kerangka dan membuat data tersedia secara terbuka bagi peneliti lain dan masyarakat secara signifikan meningkatkan aksesibilitas, memberikan peluang yang lebih luas untuk kolaborasi dan penelitian.”

FAU Owls Imaging Lab adalah laboratorium penelitian unik yang memberikan mahasiswa akses terhadap peralatan canggih untuk mengerjakan proyek penelitian tingkat tinggi, termasuk penelitian pengobatan kanker, pengembangan vaksin, dan pembuatan prostesis. , antara lain. Siswa dapat meneliti beberapa masalah paling menantang di dunia pada usia muda dan dapat membagikan penelitian tersebut dan mempublikasikannya di jurnal yang ditinjau oleh rekan sejawat.

Laboratorium ini mencakup pemindai tomografi komputer mikro; eksplorasi mikroskop elektron; ruang histologi; mikroskop majemuk terbalik; dan stereoskop dan tersedia untuk mahasiswa dan fakultas di AD Henderson University School, FAU High School, dan semua perguruan tinggi FAU.

“Tujuan utama dari pusat penelitian akses terbuka kami adalah untuk menciptakan lingkungan dinamis yang mendorong kolaborasi bermakna antara mahasiswa dan mentor universitas kami. Dengan memberikan kesempatan untuk pengajaran langsung, demonstrasi inovatif, eksperimen, dan pengumpulan data yang kuat, pusat tersebut berupaya untuk meningkatkan pengalaman pendidikan dan mempromosikan keunggulan dalam penelitian,” kata Meredith.

“Kolaborasi ini tidak hanya memperdalam pemahaman siswa tentang metodologi ilmiah, namun juga mendukung penciptaan publikasi dan presentasi yang berdampak dan berkualitas tinggi yang berkontribusi terhadap pertumbuhan akademis dan profesional mereka. Melalui inisiatif ini, kami berupaya membangun komunitas sarjana yang berdedikasi pada memajukan pengetahuan dan mengatasi tantangan dunia nyata.”