科学家利用先进成像技术制作了小头鼠海豚骨骼的高精度三维模型，从而对这一世界上最濒危的海洋哺乳动物进行了数字化保存。该虚拟档案让人们得以以前所未有的视角观察这一物种，并有望在这种体型微小的鼠海豚永远灭绝之前，推动相关保护工作。
据估计，野外仅存寥寥几只小头鼠海豚，导致该物种濒临灭绝。种群崩溃主要由意外缠入刺网引起，特别是那些用于非法捕捞加州石首鱼的刺网。这种大型鱼类成为目标是因为其鱼鳔在国际黑市上价格高昂。尽管几十年前就已禁止捕捞加州石首鱼，但由于野生动物贩运网络和持续的海外需求，非法捕捞仍在继续。
尽管经过多年的保护努力，小头鼠海豚的未来仍不确定。专家表示，其生存取决于迅速的国际合作，以消除其栖息地内的刺网捕捞，并防止这一海洋中最极度濒危的物种之一消失。
先进成像技术创建小头鼠海豚数字档案
为了保存该物种的知识，佛罗里达大西洋大学的研究人员与圣地亚哥自然历史博物馆、加州海洋世界和美国国家海洋渔业局（NOAA Fisheries）合作，对一具完整的雌性小头鼠海豚骨骼进行了数字化记录。该标本于1966年捐赠给博物馆，现已成为这种稀有鼠海豚极其详细的数字记录的基础。
这项发表在《海洋哺乳动物科学》上的研究，结合了医用CT扫描、显微CT成像和数字摄影，生成了迄今为止最全面的小头鼠海豚数字解剖记录之一。该方法使科学家能够捕捉微小的骨骼特征，并将其转化为交互式三维模型。
“通过结合先进成像技术与开放获取数据共享，这项工作不仅保护了地球上最濒危海洋哺乳动物之一的宝贵记录，而且使任何人都能获取该信息，”第一作者、佛罗里达大西洋大学（FAU）实验学校Marcus研究与创客中心Berlin家族生物成像实验室的成像实验室助理、FAU Charles E. Schmidt科学学院生物系博士候选人Jamie Knaub说，“该项目将能够为博物馆、教室和教育项目制作科学准确的复制品，有助于提高认识并支持对这一正处于灭绝边缘物种的保护工作。”
Knaub与合著者Brittany Aja Dolan（曾任加州海洋世界项目负责人）、圣地亚哥自然历史博物馆鸟类和哺乳动物策展人Philip Unitt，以及NOAA Fisheries西南渔业科学中心海洋哺乳动物与海龟分部的生物学家Robert L. Brownell Jr.博士合作。Brownell博士在20世纪60年代研究生时期采集了该标本。
CT与显微CT扫描揭示微观细节
为了建立数字档案，团队使用了多种成像技术，在不同细节层面上记录骨骼。研究人员首先使用医用计算机断层扫描（CT）对标本进行扫描，该技术利用X射线生成横截面图像。随后，他们对单个骨骼和骨骼组件进行拍照，然后进行高分辨率显微计算机断层扫描（即显微CT）。
与标准CT扫描仪不同，显微CT系统能够捕捉以微米计量的极小解剖结构——比人类头发的直径还小。
“该项目需要异常复杂的成像工作流程，以在多种尺度上捕捉小头鼠海豚的骨骼，从全骨结构一直到微观内部细节，”资深作者、FAU生物科学系教授Marianne E. Porter博士说，“通过整合医用CT、显微CT和高分辨率摄影，我们能够重建每块骨骼的外部形态和内部结构，既保留了解剖保真度，又在数字形式下保持完全交互性。结果不仅仅是一个模型，而是一个反映标本真实复杂性的分层数据集。”
扫描过程生成了数千张横截面图像。使用专门的三维成像软件，研究人员将每块骨骼进行数字分离，并将其重建成高度详细的三维模型。生成的复制品可以旋转、放大并从任何角度观看，使科学家能够在不损坏原始骨骼的情况下研究标本。
用于研究和教育的开放获取3D模型
由于原始小头鼠海豚骨骼既脆弱又极其稀有，直接研究和公开展示的机会有限。为了使信息更广泛地可用，团队已将3D模型上传至在线存储库MorphoSource，可供免费访问。
“该项目的成功得益于Berlin家族生物成像实验室提供的先进成像能力，”合著者、FAU现场实验学校（A.D. Henderson大学学校和FAU高中）的研究主任、FAU教育学院助理研究教授Tricia L. Meredith博士说，“能够使用高分辨率显微CT系统，加上处理和重建大型复杂数据集的专业知识，对于将原始扫描数据转化为可用的3D模型至关重要。这种综合技术环境使得像小头鼠海豚这样的标本能够以前所未有的细节水平被保存和共享。”
该研究得到了FAU环境、海岸与海洋可持续性学院（ECOS）、Joshua M. Berlin研究捐赠、FAU实验学校以及加州海洋世界的支持。