美國科學(xué)家借助3D打印模型研究人類遠(yuǎn)祖露西之死

dy1993   2016-08-30 17:50:23

世界上最著名的化石現(xiàn)在開源了。在埃塞俄比亞發(fā)現(xiàn)的一只318萬歲的古人類露西(lucy),其3D掃描數(shù)據(jù)在2016年8月29日發(fā)布,任何人都可以檢查她的手臂、肩膀和膝蓋骨,甚至可以制作3D打印的復(fù)制品。伴隨掃描數(shù)據(jù)的還有一篇Nature的論文,稱露西這個人類近親是屬于南方古猿,死于從樹上墜落。論文背后的研究小組還制作了掃描數(shù)據(jù)并發(fā)布出來,渴望其他研究人員通過打印出的骨頭來檢驗這一假設(shè)。

“在論文中詳細(xì)地描述它是一回事,但是得到這些東西、把它們3D打印出來、查看它們并將其組合在一起是另一回事,”研究團(tuán)隊負(fù)責(zé)人John Kappelman說,他是得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的古人類學(xué)家。

他的團(tuán)隊獲得了埃塞俄比亞國家博物館和該國政府的批準(zhǔn),可以制作露西的公開模型?!拔覐陌H肀葋喨四抢锔杏X到,他們不僅把露西看作國家的財富,還把她看作全人類的財富,”Kappelman說,他希望該國能盡快發(fā)布露西其余部分的數(shù)字掃描數(shù)據(jù),并且其他國家也像這樣開放古人類化石。

露西的數(shù)字亮相經(jīng)過了八年的時間。在2008年8月的美國之旅中,她40%的遺體在Kappelman的實驗室中放置了10天。該團(tuán)隊沒日沒夜地用電腦斷層掃描(CT)成像儀來掃描她的數(shù)百個骨頭碎片。

正在進(jìn)行計算機(jī)X光斷層掃描的露西臂骨

細(xì)致檢查后發(fā)現(xiàn)了不尋常的骨折:和肩膀相連的右肱骨末端有一系列新的破裂和壓縮,就像整形外科醫(yī)生經(jīng)常看到的人們在摔倒時用手撐地的后果。露西的骨盆、左肩、膝蓋和右踝的損傷也和從高處墜落的結(jié)果一樣。Kappelman團(tuán)隊估計,露西從高于10米的樹上掉落,因傷勢過重死亡,落地時的速度可達(dá)每小時60公里。

露西是直立行走,但她可能適應(yīng)了她的祖先那種在樹上的生活,不過這個想法經(jīng)過了激烈的辯論。Kappelman小組指出,露西會睡在樹上以躲避捕食者,但她不和她那更像猿類的祖先一樣機(jī)敏?!斑@是地球上最著名的化石,辯論的中心在于人類進(jìn)化中的樹棲論,我們認(rèn)為她很可能是死于從樹上墜落,”他說。

加利福尼亞州庫卡蒙格牧場的查菲大學(xué)的人類學(xué)家Marc Meyer最近研究了露西,他對此持懷疑態(tài)度。Meyer說,黑猩猩從樹上掉下后會更可能摔斷脊柱,“露西的脊椎損傷并不像我們認(rèn)為應(yīng)該達(dá)到的程度?!?/span>

露西的發(fā)現(xiàn)者在發(fā)現(xiàn)她時注意到了她破碎的骨頭,但當(dāng)時認(rèn)為這是發(fā)生在她死后。Donald Johanson是坦佩市亞利桑那州立大學(xué)的古人類學(xué)家,他在1974年發(fā)現(xiàn)了露西,他仍然堅持這一解釋。他指出,像露西這樣破碎的骨頭在附近的其他遺跡中很常見。

Donald Johanson與露西的遺?。?982年攝)

雖然3D打印的骨骼和虛擬模型可能會有用,但Meyer說這還是無法替代親眼看到化石。他發(fā)現(xiàn)了拉密達(dá)地猿和他研究的物理模型之間明顯的差異,包括一些模型中沒能捕獲的畸變。

古人類化石的數(shù)字模型是罕見的,但有一些會開放。大約1500個遺骸中的100個屬于“納萊迪人”,他們是2013年在南非的一個洞穴系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的,可以在MorphoSource.org下載到,同樣可以制作模型的還有該團(tuán)隊在2008年發(fā)現(xiàn)的200萬年前的南方古猿。

AfricanFossils.org發(fā)布用于教育的古人類化石,這一行為是由Leakey領(lǐng)導(dǎo)的,包含許多來自肯尼亞的重要標(biāo)本。但該網(wǎng)站的模型故意降低了分辨率,以免減少他們在制作物理模型方面的收入,不過在很多情況下還是能夠滿足3D打印的。

Kappelman希望看到這樣的商業(yè)模式能繼續(xù),對低質(zhì)量的模型進(jìn)行免費,而高質(zhì)量的數(shù)字復(fù)制品則收取費用?!耙龅氖钦铣鲆环N良好的商業(yè)模式,使這些博物館能夠從數(shù)據(jù)中獲得一定的收入,”他說。

但Leakey認(rèn)為收費將進(jìn)一步限制訪問。她還指出,數(shù)字模型很容易被盜版。“把內(nèi)容隱藏起來的日子一去不復(fù)返了,”她說?!耙坏┠銥閯e人做了一個3D模型,你就不可能再控制它了?!?/span>

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