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3D打印機(jī)展現(xiàn)3.9億年前遠(yuǎn)古生物立體模型

2012-09-21 08:44 來(lái)源：新浪環(huán)球地理責(zé)編：王岑

摘要：: 這是計(jì)算機(jī)復(fù)原后制作出的古代軟體動(dòng)物“Protobalanus spinicoronatus”模型，其生活的年代距今已有3.9億年。

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　　【CPP114】訊：這是計(jì)算機(jī)復(fù)原后制作出的古代軟體動(dòng)物“Protobalanus spinicoronatus”模型，其生活的年代距今已有3.9億年

　　據(jù)美國(guó)國(guó)家地理網(wǎng)站報(bào)道，借助3D打印技術(shù)，一只生活在3.9億年前渾身尖刺、全身硬甲覆蓋的軟體動(dòng)物近日再次展現(xiàn)在人們眼前。

　　這只近似卵形的軟體動(dòng)物體長(zhǎng)不到1英寸(約合2.5厘米)，學(xué)名叫做“Protobalanus spinicoronatus”。在此之前人們只發(fā)現(xiàn)了它的少數(shù)一些不完整的樣本，因此只能進(jìn)行精度不高的重現(xiàn)工作。

　　雅各布·溫瑟爾(Jakob Vinther)是美國(guó)德克薩斯大學(xué)奧斯丁分校的古生物學(xué)家，他說(shuō)：“在最初進(jìn)行重構(gòu)時(shí)，我們將一些外甲板狀物碎塊排成一排，它看上去就像是一條長(zhǎng)長(zhǎng)的大蟲(chóng)子，有17塊化石外甲板連成一線。”

　　而最近的模型則是根據(jù)2001年在美國(guó)俄亥俄州北部發(fā)現(xiàn)的迄今最完整的該物種化石構(gòu)建的。這一化石部分被鑲嵌在巖石中，它的殼和刺部分已經(jīng)被侵蝕破壞了。為了重構(gòu)這一樣本，研究小組利用一種類(lèi)似醫(yī)學(xué)用CT掃描的技術(shù)構(gòu)建了這一破碎化石的三維立體模型。隨后他們煞費(fèi)苦心地在計(jì)算機(jī)上將這些破碎的碎塊進(jìn)行精細(xì)的拼合。溫瑟爾表示，在此之前人們就已經(jīng)開(kāi)始對(duì)化石使用數(shù)字化的立體掃描，但是此次是首次使用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)拼接已經(jīng)完全破碎的化石樣本。

　　計(jì)算機(jī)重構(gòu)結(jié)果顯示這些相互咬合在一起的外甲板塊構(gòu)成了這種古老生物的盔甲，并且它們并非排成一排，而是成排成平行的兩行。對(duì)于這種奇異生物的外形，研究小組成員艾斯本·霍恩(Esben Horn)說(shuō)它就像是某種電影中出現(xiàn)的怪物。

　　怪物重生

　　隨后，研究小組借助這一數(shù)字化構(gòu)建的化石模型，使用3D打印機(jī)打印出了一個(gè)立體的物理模型。所謂3D打印就是利用計(jì)算機(jī)控制打印設(shè)備，依據(jù)數(shù)字化模型逐層噴灑軟性材料物質(zhì)顆粒，直到最終形成模型，并逐漸硬化固定。

　　然而研究組并未按照這種生物的原始模型進(jìn)行構(gòu)建，而是將其放大了12倍，以便可以將其舒舒服服地拿在手心里。溫瑟爾表示他們這樣做的目的是想更好地觀察這種生物的樣子，以及這些甲片是如何拼接在一起的。

　　他說(shuō)：“當(dāng)年拿到的樣本是如此之小，你就很難進(jìn)行形態(tài)學(xué)上或結(jié)構(gòu)上的觀察。而有了這樣放大后的模型，你就可以用自己的手指去觸摸它，這將會(huì)很不一樣。”而作為將這種古老生物“復(fù)活”的最后一步，研究小組將他們的打印模型送到了霍恩那里，他是位于丹麥哥本哈根的模型制作公司“10 Tons”的創(chuàng)辦人。

　　艾斯本運(yùn)用雕刻的方式，使用由粘土，面團(tuán)和硅膠制作而成的彩色紋理模型來(lái)展示這種古老生物在數(shù)億年前在海底可能是如何利用一條吸管般的腿爬行的。溫瑟爾的小組已經(jīng)確認(rèn)這種古老生物是現(xiàn)存的海洋生物“石鱉”的遠(yuǎn)親，因此霍恩決定使用石鱉來(lái)作為模型制作過(guò)程中顏色挑選的參照物。艾斯本表示：“我希望當(dāng)孩子們看到這個(gè)模型時(shí)會(huì)說(shuō)，哇哦！它看起來(lái)就像是一個(gè)電影怪物！這很有趣。然后這些孩子中可能就有人將來(lái)會(huì)成為一名古生物學(xué)家。”

　　古代軟體動(dòng)物面臨大量捕食者？

　　這一新的重建模型顯示這種遠(yuǎn)古生物的“武裝程度”超出了當(dāng)時(shí)的大部分其它軟體動(dòng)物，這一點(diǎn)和現(xiàn)存的石鱉很像。石鱉生活在暴露的淺海環(huán)境中，面對(duì)大量捕食者。現(xiàn)在研究人員相信當(dāng)時(shí)這種古生物同樣面臨著相同的困境。這些捕食者可能包括長(zhǎng)有尖利牙齒的魚(yú)類(lèi)或其它食肉性軟體動(dòng)物，如烏賊和章魚(yú)。溫瑟爾表示：“這真是一個(gè)讓人興奮的時(shí)刻，因?yàn)榘l(fā)生了這么多事情。”有關(guān)這一新模型構(gòu)建的詳細(xì)情況介紹已經(jīng)發(fā)表在了9月18日出版的《古生物學(xué)》雜志上。

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