# Томас ван де Камп: «Ускорители частиц открывают тайны муравьев»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=JjQPoZe-Zcc
Канал: Event Horizon
Опубликовано: 16.04.2026

---

## Исследование мира насекомых с помощью ускорителей частиц: интервью с Томасом ван де Кампом
[[JUMP:0:20]]

Ускорители частиц в сознании большинства людей прочно ассоциируются с фундаментальной физикой и столкновениями протонов в Большом адронном коллайдере. Однако многие из этих мощных машин находят применение в совершенно иных областях, например в биологии. Томас ван де Камп, биолог из Технологического института Карлсруэ (KIT) в Германии, рассказал ведущему канала *Event Horizon* Джону Майклу Годье о том, как синхротронное излучение позволяет создавать детализированные 3D-карты строения муравьев, открывая новые горизонты в энтомологии.

### 🐜 Революция в изучении муравьиной морфологии
[[JUMP:1:28]]

Синхротронная рентгеновская микротомография — это метод 3D-визуализации, позволяющий изучать структуру малых объектов с высочайшей точностью. Томас ван де Камп и его коллеги запустили инициативу *Ant Scan*, создав комплексный открытый ресурс, который уже содержит около 2200 3D-наборов данных муравьев.

*   **Выбор материала:** В базе данных представлено около 800 видов муравьев, что охватывает примерно 90% известных родов.
*   **Ограничения:** Ученые сталкиваются с проблемой редкости некоторых групп, существующих лишь в единичных экземплярах, которые порой были уничтожены при описании или экстракции генома.
*   **Сохранность:** Для метода подходят только образцы, хранящиеся в этаноле. Сухие экземпляры из старых коллекций непригодны, так как их мягкие ткани «слипаются».
*   **Состояние образца:** Важно, чтобы образец оставался неподвижным во время вращения на 180 градусов, иначе реконструкция 3D-изображения будет невозможна.

По словам исследователя, сканирование приводит к некоторой фрагментации ДНК, однако современные методы секвенирования позволяют работать с поврежденными фрагментами, поэтому ценные образцы не теряются для генетики.

### 🛡️ Удивительные открытия: «броня» и эволюция
[[JUMP:15:52]]

Анализ больших массивов данных *Ant Scan* позволил сделать неожиданные открытия, не входившие в изначальные задачи проекта. Одним из таких явлений стала биоминеральная броня, обнаруженная на экзоскелете муравьев-грибководов.

*   **Функция брони:** По мнению ван де Кампа, она повышает механическую защиту. Муравьи «выращивают» ее после метаморфоза, экскретируя минеральные вещества на поверхность панциря, причем количество этой защиты увеличивается с возрастом.
*   **Эволюционный успех:** Исследования, проведенные с помощью этих данных, показали, что виды, инвестирующие в большое количество рабочих с более тонким экзоскелетом, в эволюционном смысле успешнее тех, кто тратит ресурсы на создание малого количества рабочих с толстой «броней».

### 🖥️ Большие данные и искусственный интеллект
[[JUMP:24:26]]

С процессом сканирования ученые справляются быстро, поэтому главным «узким местом» проекта стал анализ данных. Для одного муравья может потребоваться создание томограммы объемом до 500 ГБ.

*   **Роль ИИ:** На текущий момент нейронные сети недостаточно гибкие, чтобы автоматически обрабатывать огромное разнообразие форм, поз и повреждений образцов (отсутствующие антенны, лапки).
*   **Планы:** Исследовательская группа в институте работает над алгоритмами для автоматической ориентации образцов и идентификации их частей тела.
*   **Доступность:** Весь архив доступен на сайте [antscan.info](http://antscan.info) в виде STL-файлов для печати и TIFF-стеков томограмм, что позволяет любому желающему изучать анатомию, мышцы и кишечник муравьев.

### 🔭 Технологии: от муравьев до авиастроения
[[JUMP:32:37]]

Ускоритель частиц *KIT Light Source* — это кольцевой ускоритель с окружностью около 110,3 метра. Хотя Томас ван де Камп использует его для сканирования насекомых, инструмент многофункционален: его 13 экспериментальных станций применяются для исследования дефектов в деталях самолетов, автомобилей и даже в кристаллах кремния для процессоров.

Отвечая на вопрос о потенциальном поиске инопланетной жизни, ван де Камп отметил, что разнообразие мира насекомых — с их шестью ногами, которые являются оптимумом для малых существ, — дает науке ключ к пониманию конвергентной эволюции.