記者10月19日從中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(古脊椎所)盧靜研究員團隊獲悉,該團隊近日正式向全球發佈「數字鯊魚圖譜」,建立一套覆蓋現生鯊魚主要演化支系、基於計算機斷層掃描(CT)與三維解剖重建的開放共享三維解剖數據集,為軟骨魚類演化與功能形態學研究提供三維解剖數據資源。
這項為鯊魚比較解剖、功能形態學、生物力學、演化發育以及仿生學研究提供系統三維解剖數據資源的重要研究成果,近日在國際學術期刊《科學數據》發表。同時,「數字鯊魚圖譜」已通過中國科學院古脊椎所自主建設的三維形態學數據庫向全球開放共享。
研究團隊介紹,鯊魚是現生有頜脊椎動物中形態與生態高度多樣化的類群,其形態差異不僅記錄了鯊魚漫長的演化歷史,也為研究脊椎動物攝食、運動和環境適應機制提供重要材料。
研究團隊基於X射線CT數據,對現生鯊魚開展系統的三維解剖重建,通過大規模人工精細分割和標準化解剖標注,建立開放獲取的「數字鯊魚圖譜」。該數據集收錄117件鯊魚標本,涵蓋72個物種、25個科,覆蓋現生鯊魚全部9個目。其中,115件標本完成全身三維重建,2件完成頭部三維重建,為鯊魚跨類群形態比較、演化及功能形態學研究提供了系統的數字解剖資源。
「數字鯊魚圖譜」系統重建了腦顱、上下頜、舌弓和鰓弓等頭部骨骼結構,以及脊柱、胸鰭和腹鰭骨骼等中軸骨骼與附肢骨骼。對於保存條件較好的標本,研究團隊還進一步重建了肌肉、皮膚、胃內容物、生殖系統及胚胎等軟組織結構,部分標本包含近百塊獨立肌肉的三維模型。
不同於傳統的整體形態展示,「數字鯊魚圖譜」支持從完整個體逐層拆解至單個解剖結構,實現不同器官和組織的獨立觀察與比較。所有模型均關聯相應的標本信息和標準化元數據,支持在線檢索與下載,為後續解剖學、比較形態學和功能演化研究提供了可直接使用的三維數據資源。
「數字鯊魚圖譜」可廣泛應用於比較解剖學、功能形態學、生物力學及仿生學等研究領域。此外,這批三維模型還可用於3D打印、虛擬現實交互、博物館科普展陳及科學教育等領域,推動科學數據從基礎研究向科普教育和公眾傳播拓展。◇(中新社)









