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3D打印揭秘史前古鱼

发布日期:2021-07-04 01:10浏览次数:
本文摘要:塞满了古老的岩石、病死亿万年动物的骨头、气味怀疑的剥制标本……这有可能是你想象中的古生物学科学家办公室的样子,但中科院古代脊椎所副研究员卢静的办公室却大不相同。这里更加像一个现代化的设计工作室:计算机屏幕上表明着多彩炫酷的数字建模,柜子和桌子上放着许多有所不同大小的细致模型。 卢静是研究化石鱼类脑颅结构的专家,她研究的化石标本大多都较小且十分薄弱,研究时即便经过了修整,操作者也得十分小心。可很多最重要的结构深藏在化石内部,必须严肃研究、仔细观察。 维护标本还是深入研究标本,一度后遗症着卢静。

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塞满了古老的岩石、病死亿万年动物的骨头、气味怀疑的剥制标本……这有可能是你想象中的古生物学科学家办公室的样子,但中科院古代脊椎所副研究员卢静的办公室却大不相同。这里更加像一个现代化的设计工作室:计算机屏幕上表明着多彩炫酷的数字建模,柜子和桌子上放着许多有所不同大小的细致模型。

卢静是研究化石鱼类脑颅结构的专家,她研究的化石标本大多都较小且十分薄弱,研究时即便经过了修整,操作者也得十分小心。可很多最重要的结构深藏在化石内部,必须严肃研究、仔细观察。

维护标本还是深入研究标本,一度后遗症着卢静。于是以因有此疑虑,卢静等人最近研究的一件来自澳大利亚的少见的精致鱼类化石曾多次整整尘封了30年。

这就是找到于澳大利亚早于泥盆世的盾皮鱼类巴坎鱼科新的化石材料。一般来说,鱼化石像图画一样只有扁平留存的骨架,但这件鱼化石留存了立体的原貌,各部位之间只有严重移位。在它的头颅深处,甚至可以看见许多仪器的血管和神经通路,以及容纳脑的腔体。所有这些贵重信息都包括在一个只有乒乓球大小的钙质结核中。

学者们仍然很想要理解这些骨头之间的方位关系以及细致的解剖学结构,但又无法在不毁坏化石的前提下探查。近年来,在古生物学界蓬勃发展的X光显微镜断层扫描和计算机修复技术获取了研究化石的新思路。

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X光的波长较短,穿透力强劲,其光束因而能击穿化石,“照耀”其内部结构。不过,随着研究的了解,学者们还想要告诉特定结构之间准确的关联和认识关系。针对这一难题,卢静和澳大利亚国立大学的研究人员首次在该领域应用于了一项时髦的新技术——3D打印机。

卢静等人用于了一台最新型号的大型高分辨率3D打印机,把计算机中修复的标本内部结构分解成出去,并分别打印机成比原化石缩放许多倍、但仍十分细致并几乎心目中于建模原貌的实体模型。利用这些可以随便、重复摆弄的模型,研究人员就可以像传统解剖学家用刀剪解剖学动物一样,对化石内部的精细结构展开拆分、拼接、较为等研究。研究人员复原了这条早已病死4亿年的鱼头部细小的骨片、精确的上下颌关节、细致的血管和分支的神经。从总体外形上来看,这条鱼身长虽只有大约25厘米,但却归属于一种较为凶狠的捕食者,而且有可能与泥盆纪晚期霸主海洋的邓氏鱼有很将近的亲缘关系。

4亿年前的泥盆纪早期,澳大利亚的地理位置十分附近中国,两国的鱼类化石也很相近。科学家推断,人类的鱼类祖先在之前某世纪末源于中国南方大陆沿海,并在之后的几千万年中经过澳大利亚,蔓延到世界各地,打开了“鱼类的时代”。

其中的一支最后演化成还包括人类在内的所有陆地脊椎动物。科学家回应,对中澳两国化石展开全面、细心的研究和对比,未来将会寻找有关上述理论更好的证据,更加明晰地还原成人类的鱼类祖先曾多次的形态和史诗般的进化历程。


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