«Исторически сложилось так, что для того, чтобы понять, как выглядит внутренняя структура беспозвоночного с мягким телом, вы должны разрезать его вручную или тщательно разрезать образец, а затем реконструировать его в трех измерениях», — сказал Майкл Тесслер, ведущий автор исследования. бумага и студент программы сравнительной биологии в аспирантуре Ричарда Гилдера Американского музея естественной истории. «КТ не только более точна, чем физическое вскрытие, но и не требует от нас отбрасывать исследуемый образец».Как и те, что используются в медицинских кабинетах, компьютерные томографы, используемые для научных исследований, делают тысячи рентгеновских «срезов» поперечного сечения вращающегося объекта для создания цифрового трехмерного изображения его внутренней части. Когда рентгеновский луч проходит через объект, разные ткани или материалы поглощают разное количество рентгеновских лучей.
Детекторы на противоположной стороне улавливают рентгеновские лучи, проходящие через объект, и создают контрастное изображение на основе плотности внутренних компонентов. Как и во всех рентгеновских методах, плотные структуры, такие как кость, легко визуализируются, в то время как мягкие ткани менее способны задерживать рентгеновское излучение, что затрудняет их визуализацию. Таким образом, в то время как исследователи, изучающие такие вещи, как черепа динозавров, антропологические артефакты, метеориты и ящерицы, среди многих других образцов, извлекли выгоду из технологии компьютерной томографии в течение последнего десятилетия или около того, те, кто исследует мягкие организмы, продолжают в основном полагаться на традиционные методы вскрытия. заглянуть внутрь своих образцов.Чтобы сделать ткани мягких животных более контрастными при компьютерной томографии, исследователи изучили различные фиксаторы, химические вещества, предохраняющие биологические ткани от разрушения.
Они протестировали действие следующих фиксаторов на обычную пресноводную североамериканскую пиявку Macrobdella decora: этанол; глутаральдегид; комбинация спирта, формалина и уксусной кислоты под названием AFA; и четырехокись осмия. Эти тесты показали, что лучший способ повысить контрастность КТ-изображения — это зафиксировать пиявку в AFA, а затем повторно зафиксировать ее в четырехокиси осмия, которая связывает осмий тяжелого металла с внутренними тканями.«Нам удалось разрешить внешнюю и внутреннюю анатомию с очень высоким разрешением», — сказал старший автор Марк Сиддалл, куратор Отдела зоологии беспозвоночных музея. «Вдобавок мы смогли увидеть внутренние структуры, которые иначе не увидели бы из-за разрушительного воздействия вскрытия вещей».Затем исследователи использовали эту фиксирующую комбинацию для компьютерной томографии и описали новый вид пиявки из Квинсленда, Австралия, который при длине около 1 сантиметра и ширине 2 миллиметра слишком мал для вскрытия.
Пиявка получила название Chtonobdella tanae в честь Эми Тан, автора бестселлера «Клуб радости и удачи» и других работ, которая сопровождала лабораторию Сиддалла в полевых условиях.«Эми, которая давно поддерживает ту работу, которую мы здесь делаем, — это кто-то, кто, как мы знали, сочтет за честь, а не оскорбление, назвать пиявку в ее честь», — сказал Сиддалл. «Эти пиявки из джунглей несколько раз упоминаются в ее веселом романе« Спасая рыбу от утопления ».«Я очень рад, что меня увековечили как Chtonobdella tanae», — сказал Тан. «Эта скромная пиявка перешла новый научный порог — первое микроскопическое существо с мягким телом, которое можно описать изнутри и снаружи с помощью компьютерной томографии. Представьте себе возможности для идентификации легионов крошечных организмов, которые до сих пор жили в безвестности.
Теперь я нахожусь планирую свою поездку в Квинсленд, Австралия, где я надеюсь совершить неторопливую прогулку по джунглям в сопровождении дюжины или около того моих однофамильцев, питающихся моими лодыжками ».В рамках этой работы исследователи также пересмотрели род Chtonobdella, включив в него все виды двухчелюстных пиявок, которые ранее были распределены по 31 роду.