Projecte H2020 BIG4: BIG4 - Biosistemàtica, Informàtica i Genètica dels 4 grans grups d'insectes: formant els investigadors i emprenedors del matí

El misteri dels insectes desvetllat Els insectes constitueixen la forma de vida més abundant de la Terra. Per aprofitar l'enorme potencial que amaga la diversitat biològica, necessitem comprendre aspectes clau del seu origen evolutiu, diversificació i distribució. Els insectes constitueixen més de la meitat de totes les espècies vives de la Terra i tenen un enorme impacte als ecosistemes naturals o antropogènics. Per als humans, serveixen com a importants organismes model, però alhora, també podrien ser plagues perilloses o vectors de malalties. Atesa l'alta especialització ecològica dels insectes, la destrucció de l'hàbitat amenaça amb l'extinció a moltes de les espècies fins i tot abans que se les estudiï adequadament i se'ls doni un nom taxonòmic.

El projecte interdisciplinari BIG4, finançat per la UE, El projecte es va dissenyar per estudiar els quatre grups més grans d'insectes (escarabats; abelles, formigues i vespes; mosques i mosquits; i arnes i papallones) i els serveis que podrien brindar. Va reunir l'acadèmia i la indústria amb mètodes d'avantguarda en genòmica, filogenètica i informàtica; tot allò necessari per a la formació d'investigadors novells. "La idea era abordar punts crítics de la diversitat d'insectes en gran part desconeguda per comprendre millor el potencial per a les necessitats econòmiques i socials", afirma el coordinador del projecte, el professor Alexey Solodovnikov, becari Marie SkLodowska-Curie. Metodologies noves per a la investigació d'insectes Els investigadors reclutats es van embarcar en diversos projectes sinèrgics i complementaris que van cobrir una varietat de temes centrats en l'evolució i la taxonomia dels grups d'insectes objectiu. Van desenvolupar una infraestructura digital per adquirir i publicar dades de biodiversitat d'insectes d'alta qualitat.

L'equip BIG4 va demostrar que la intel·ligència artificial té un gran potencial per descobrir espècies d'insectes amb velocitat i precisió sense precedents. Es va dissenyar una eina d'identificació basada en imatges per a científics ciutadans, entomòlegs aficionats i científics professionals que utilitzen tecnologia de reconeixement d'imatges d'avantguarda.

En termes d'inventari de biodiversitat, BIG4 va fer servir tècniques metagenòmiques que prometen revolucionar per complet el monitoratge ambiental i fins i tot el descobriment d'espècies. A més, els investigadors van desenvolupar mètodes avançats per recopilar dades filogenètiques d'espècies fòssils o recents mal conservades, utilitzant-los per determinar les relacions evolutives entre els principals llinatges de vespes de les agalles, arnes, mosques i escarabats. Els nous protocols també van permetre estudiar espècimens i fòssils rars amb un nivell de detall sense precedents.

Els científics de BIG4 van anar encara més enllà i van utilitzar aquests mètodes per estudiar les vies d'evolució dels insectes, com l'adaptació de les ales a diverses maneres de vol. Les tècniques avançades de seqüenciació d'ADN van proporcionar informació filogenètica important per a BIG4. Segons el professor Solodovnikov, "l´extracció d´ADN antic d´espècimens de museu que anteriorment no eren de grau ADN revolucionarà sens dubte el descobriment de la biodiversitat".

La propera era a la investigació d'insectes. En conjunt, BIG4 va fer servir un ampli espectre d'enfocaments moderns i innovadors per revelar l'arbre de la vida de diversos llinatges d'insectes, cosa que va ajudar a desenvolupar la filogenòmica dels insectes. Aquest projecte és una de les poques iniciatives finançades a gran escala que investiguen aquells segments de la biota planetària que comprenen la concentració més gran de la diversitat d'espècies menys coneguda.

Amb vista al futur, el professor Solodovnikov creu que "BIG4 va trencar el biaix establert d'investigar organismes més grans però menys abundants. La cohort de joves investigadors capacitats, que aviat formaran els seus propis equips de recerca, continuarà aquest llegat i invertirà en la futura investigació d'insectes". BIG4 va emfatitzar la demanda de recursos per abordar encara més aquesta megadiversitat biològica oculta, per obtenir una visió més àmplia del món viu i les seves funcions.