Analisi Morfometrica della Forma dei Fiori tramite gli Scanners µCT Scanco
I fiori crescono in tutte le forme e dimensioni. Sebbene ciò sia facilmente apprezzabile dall’occhio umano, si è rivelato molto più difficile sviluppare un metodo quantitativo per confrontare e descrivere questa variazione. Storicamente, le analisi di variazione della forma biologica hanno subito una rivoluzione con l’approdo della morfometria geometrica. La morfometria geometrica è un approccio che studia la forma degli oggetti utilizzando le “coordinate di landmark” (in un sistema di riferimento Cartesiano) per distinguere le variabili di forma. Queste coordinate di riferimento possono essere analizzate utilizzando varie tecniche statistiche separate fra dimensioni, posizione e orientamento. Tipicamente, tali ricostruzioni possono essere ottenute utilizzando dei laser di scansione superficiale: la maggior parte dei fiori, tuttavia, ha una forma troppo piccola e complessa per poter utilizzare questo metodo.
FIG. 1 – Ricostruzione 3D della rara Orchidea Satyrium Rhodanthum usando lo scanner µCT Scanco | Per questo motivo, i ricercatori hanno recentemente iniziato a utilizzare innovativi scanner micro-CT per ottenere ricostruzioni 3D di oggetti a basso numero atomico, così come i fiori. Il grande vantaggio di questo metodo risiede nella non-invasività, fornendo una risoluzione estremamente accurata. Utilizzando gli scanner Scanco della serie µCT, gli studi di morfometria geometrica nelle piante possono essere seriamente ottimizzati. Inoltre, per un fiore appena reciso non è richiesto pretrattamento prima della scansione: l'unica cura rimane nel posizionare correttamente il campione per scansionarne l'intera sezione. Poiché il pretrattamento dei fiori non è necessario, questo metodo può essere applicato anche a qualsiasi fiore conservato in etanolo al 70%. Ciò include fiori raccolti in siti remoti, lontani da uno scanner micro-CT, e fiori di specie rare o ormai estinte che sono conservati in collezioni di erbari. |
Le ricostruzioni delle superfici dei fiori ottenute attraverso la scansione micro-CT sono estremamente adatte per il processing delle coordinate di landmark. Ciò facilita l’analisi con immagini visivamente accattivanti e facili da interpretare, seguendo un protocollo relativamente semplice.
FIG. 2 – Panoramica del processo per ottenere da fiori veri una rappresentazione schematica della forma floreale utilizzando i punti di landmark. I punti di landmark sono mostrati (senza la ricostruzione 3D) come coni rossi su sfondo nero e rappresentano la forma base del fiore di Orchidea. Quando questi punti vengono collegati con delle linee, emerge una ricostruzione schematica della forma floreale di base. Ciò è utile nelle analisi comparative inter-specie.
