帮助研究两栖动物畸形的新网站

2020-08-05 143两栖类

密苏里大学罗拉分校的一位生物学家和一位计算机科学家联手创建了一个在线工具,帮助研究两栖动物畸形的新网站,以更好地了解两栖动物数量为什么在下降。名为“形态学网”的网站(http://www.morphologynet.org),包含青蛙的三维图像,任何计算机用户都可以使用任何网络浏览器对其进行解剖。

最终,这个网站可以让研究人员确定杀虫剂对两栖动物数量下降的影响。

但帮助研究两栖动物畸形的新网站计划成为一个全球存储各种动物解剖结构的三维图像的地方,而不仅仅是青蛙。利用形态学网,研究人员将能够在各大洲共享图像,有效地限制在研究过程中被破坏的濒危物种的样本。更重要的是,该网站将使生物学家能够更近、更精确地查看他们正在研究的内容。

新网站能做什么?

例如,通过形态学网络,对研究青蛙生物学感兴趣的研究人员、学生和教师将能够坐在电脑前,观看真实青蛙的三维图像,定制每个生物组成部分的颜色和纹理——头骨、颌骨、颚肌、舌头,等等——然后继续对青蛙进行虚拟解剖。

用户将能够完全移除每一层或使其透明,并查看其背后的一切,就像他们在生物实验室里使用一只真正的青蛙一样。他们将能够在任何方向上将图像分成尽可能多的层。再按一下鼠标,他们就可以在任何方向旋转图像360度。

形态学网是由生物科学助理教授安妮·马格里亚博士和计算机科学助理教授詹妮弗·利奥波德博士共同创建的。

Maglia研究青蛙——特别是青蛙数量的减少和青蛙发育过程中出现的畸形。利奥波德建立数据库。总之,他们的工作是生物信息学的一个典型例子——研究人员用计算方法解决生物问题。

为什么要搭建新网站?

这个项目一开始是为了帮助玛格利亚研究她正在发育中的小青蛙,这些青蛙很小,可以舒服地贴在四分之一的脸上、腿上和其他部位。尤其是,玛格利亚花了大量的时间研究青蛙的面部解剖,这只能在显微镜下才能看到。

利奥波德说:“花了好几个小时去观察微小的事物,这才使玛格利亚想到了形态学。”

“我们不是地球上第一个进行三维重建的人,”马格里亚说,但其他人要么只关注人类,只显示骨骼结构,要么不允许交互或定制。她告诉利奥波德她想要什么,于是这个项目就诞生了。

利奥波德解释说:“计算机科学家被训练去理解他们的顾客想要什么。“在这种情况下,我们将生物学家视为顾客。”她和她的学生在实地与生物学家一起研究环境和捕捉青蛙,记录他们收集的数据类型以及如何最好地保存在数据库中。

利奥波德清楚地意识到这项研究的必要性。“青蛙就像煤矿里的金丝雀,”她解释道。他们第一个表现出错误的迹象。通过研究化学物质对青蛙的影响,生物学家也许能够阻止这些副作用在人类身上出现。

帮助研究两栖动物畸形的新网站

利用形态计量学,Maglia可以很容易地研究青蛙的正常组织发育,然后将其与突变组织进行比较。

“我们现在看到了一些常见的畸形,”玛格利亚说。一是腿部畸形。“有时候我们会看到青蛙的腿从错误的地方出来,比如腹部的中部。有时会有双腿或三条腿,或者青蛙完全失去双腿,很多讨厌的事情。”在一个给定的种群中,如果5%或更少的青蛙有畸形,研究人员认为这是自然现象,但也有70%的青蛙出现畸形。在这些情况下,外部来源导致青蛙异常发育,Maglia的目标是找到它。

引用

University Of Missouri-Rolla. "New Website To Aid Study Of Amphibian Malformations." ScienceDaily. ScienceDaily, 10 February 2004. www.sciencedaily.com/releases/2004/02/040210081220.htm.

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