Paleontologie digitală

Dinozauri cu ultrasunete
& Aacutem Craniul reconstituit doar în spațiul virtual nu ar fi fost suficient pentru a stabili paleontologia digitală. Până în prezent, cercetătorii au efectuat experimente model pe dinozauri și chiar au încercat să reconstruiască organul sonor al Parasaurolophus și să-și facă modelul prin îndoirea tuburilor de plastic și apoi prin sondarea dispozitivului posaneris. Acest sunet produs de tubul dublu îndoit al plasticului nu trebuie să fi evocat strigătul fostului dinozaur. Originalitatea noii cercetări mexicane a fost dată de faptul că cercetătorii nu au creat modelul craniului în realitate, ci dimpotrivă, au modelat fluxul de sunet în organul imaginat folosind modelul virtual. Și până acum nimeni nu a încercat să facă acest lucru. Experimentul a fost realizat la Laboratorul Național de Cercetare Sandia pe computere de înaltă performanță care au fost folosite anterior exclusiv pentru cercetarea militară sub acoperire ca fundal de computer.

Aceste cercetări au fost utilizate pentru a modela fluxul și pentru a modela îmbătrânirea structurilor metalice (de exemplu, aripi de aeronave sau carcase pentru arme nucleare). Numai aceste computere au făcut posibilă modelarea corectă a fluxului de sunet în craniul lui Parasaurolophus, ceea ce a condus în cele din urmă la reconstrucția sunetului sonor și sonor. Sunetul este extraterestru și, pe baza magnitudinii sale, așa cum au descoperit oamenii de știință, Parasaurolophus a fost capabil să emită (în consecință, să perceapă) sunet la frecvențe joase, în gama așa-numitelor ultrasunete. La rândul său, aceasta face o paralelă foarte interesantă între formarea sunetului, comunicarea și comportamentul social al mamiferelor mari de astăzi (de exemplu, balena cu aripi lungi și elefantul african) și sistemul de comunicare și social al creaturilor care trăiau odinioară.

Mușcătură de Tyrannosaurus rex
S-a născut o nouă știință. Pentru ce se poate utiliza paleontologia virtuală pe lângă reconstrucția sunetului? Cercetătorii spun că rolul paleontologiei virtuale este în creștere, deschizând multe domenii care anterior nu erau de căutat pentru oamenii de știință curioși. Acest lucru se datorează faptului că majoritatea examinărilor și reconstrucțiilor anatomice au necesitat anterior distrugerea rămășițelor, fosile a căror valoare este neprețuită și, în majoritatea cazurilor, de neînlocuit, deoarece sunt unice. Desigur, au fost efectuate mult timp studii nedistructive asupra fosilelor. Aici este suficient să ne gândim la razele X, care servesc dezvoltarea paleontologică de zeci de ani. Cu toate acestea, știința nouă oferă mult mai mult decât atât. Așa cum am văzut în exemplul dino-ului de mai sus, acesta nu numai că mapează organele interne și formulele structurale și anatomice, ci și urmează urmele paleontologiei experimentale, susținând, accelerând și reducând experimentarea. Desigur, mulți au realizat deja acest lucru și aplică noua disciplină.

Nu numai că reconstrucția sonoră este singura cercetare paleontologică digitală de succes de astăzi. Un studiu care a fost și american, dar de această dată în California a arătat rezultate la fel de bune. În acest caz, au fost realizate 750 de imagini cu stratul craniului unui Tyrannosaurus rex, iar apoi datele obținute au fost introduse într-un computer pentru a forma o imagine tridimensională a interiorului craniului lui T. rex. Desigur, din nou, astfel încât craniul să nu fie deteriorat - ceea ce ar fi fost imposibil înainte. Înainte de epoca tehnologiei digitale, cavitatea craniană putea fi examinată numai turnând un material plastic, pentru întărirea aerului (inițial model de tencuială, ulterior cauciuc siliconic) și apoi „decojind” oasele de pe acesta. Deși au reușit să obțină o amprentă a cavității craniene, prețiosul craniu în sine a fost distrus - sau cel puțin a căzut în bucăți.

Ei bine, pe baza interiorului craniului tridimensional al T. rex, s-a constatat că T. rex avea un lob olfactiv incredibil de dezvoltat și, prin urmare, așa cum am ghicit până acum, T. rex avea un simț foarte sofisticat. de miros. Mulți susțin pe baza acestui fapt că T. rex s-a dovedit a fi un gunoier și că imaginea temătorului prădător de vârf T. rex trebuie să fie în cele din urmă defalcat! Desigur, aceasta este doar o opinie. Alții continuă să insiste asupra unei diete mixte de T. rex, așa că, pe lângă eliminarea, își asumă și prădarea activă. Poate că și ei au dreptate. Într-adevăr, chiar și în epoca experimentelor de model clasic, adică în anii '70 și '80, au fost efectuate experimente cu oase de dinozaur pentru a determina puterea mușcăturii de T. rex.

Oasele spun multe despre toate. Au fost găsite oase de Triceratops în care au fost descoperite adâncituri adânci, conice și îndoite. Umplând cavitățile și apoi examinând umplutura, și-au dat seama că erau într-adevăr dinți de T. rex. O copie a dintelui a fost făcută din bronz și, folosind un dispozitiv hidraulic, a adâncit-o în oasele de astăzi (au fost folosite oase de bovine), a fost măsurată rezistența mușcăturii. Conform acestor experimente reale (non-virtuale ...), T. rex și-a bătut victima cu o forță de 650 până la 1350 kiloponduri. Această forță rivalizează cu puterea mușcătoare a aligatorilor de astăzi. Doar spre comparație, rețineți că o persoană poate mușca cu o forță de până la 65 kiloponduri ...

Înălțimea capului Apatosaurus ...
Alți giganți tăcuți ai lumii dinozaurilor sunt, de asemenea, explorate astăzi, folosind instrumentele paleontologiei digitale. Pentru Apatosaurus și Diplodocus, cercetătorii au fost interesați de vertebrele cervicale. De data aceasta, cercetătorii din Oregon au digitalizat scheletele a doi erbivori pașnici expuși la Muzeul Carnegie și apoi au examinat în spațiul virtual cum și în ce măsură au putut să-și ridice capul. Potrivit lor, dinozaurii cu cap înalt văzuți în Jurassic Park nu au fost, de fapt, în stare să-și ridice capul la înălțimi atât de mari. Conform rezultatelor lor, dacă le-ar fi ridicat gâtul atât de sus, coloana vertebrală s-ar fi prăbușit neapărat sub greutatea enormă. Oamenii de știință din Oregon spun că acești erbivori ar fi putut să-și ridice capul până la 4 metri înălțime, să se întindă mai degrabă decât să se ridice în sus și să pășuneze tufișurile inferioare ale mlaștinilor de pe malul râului și de coastă, mai degrabă decât să aibă capul în baldachin, cu capul ridicat între copaci înalți.

Desigur, ne gândim foarte diferit la acest lucru. Acest lucru se datorează faptului că cercetătorii americani ar fi trebuit să ia în considerare altceva înainte de a se juca cu modelul computerului! Acest lucru se datorează faptului că ambele generații de dinozauri menționate, dar mai ales Diplodocus, nu se caracterizează prin cranii alungite, largi și joase triunghiulare (așa cum se poate observa în cazul Stegosaurus și Triceratops, care își păstrează capul cu adevărat scăzut). Dimpotriva! Craniile lor sunt scurte și înalte, nu chiar largi și chiar și ochii lor sunt înălți. Și în cazul lui Diplodocus, umflătura de pe vârful capului (care nu este cornul!) Ar face craniul de-a dreptul vulnerabil și vulnerabil. Și aceasta se referă mult mai mult la un craniu susținut decât inferior. Desigur, computerul nu este un dispozitiv atotputernic. Cercetătorii ar fi putut lua în calcul nu numai acest lucru, ci și altceva. Exemple sunt aderența tendoanelor și mușchilor și concluziile care pot fi trase din acestea. Pe baza acestor date, este posibil să se estimeze modul în care au funcționat ei înșiși mușchii și tendoanele care dețin scheletul, cu ce forță ar putea ține și ridica craniul. Ultimul experiment este, prin urmare, un bun exemplu de inadecvare a cercetătorilor, mai degrabă decât eșecul paleontologiei virtuale.

Dar nu doar astfel de experimente „cicatriciale” pot fi raportate în străinătate. Paleontologia digitală (sau cibernetică) poate juca, de asemenea, un rol uriaș, pe măsură ce ne întoarcem în timp, către forme de viață închise în roci vechi de sute de milioane sau poate miliarde de ani, unde nici starea stâncii, nici conservarea fosilele conținute în el o permit astfel încât cercetătorul să poată examina fosila pregătindu-l. De aceea, profesorul Andrew Knoll de la Universitatea Harvard și colegul său au inclus ingenios paleontologia digitală ca mijloc de învățare despre viața antică. Timp de sute de milioane de ani de pământ dur de diatomee din care este absolut fără speranță extragerea fosilelor fragile închise, s-a recurs la imagistica digitală. Secțiuni de creaturi minuscule pregătite pe suprafața meteorică a stâncii (și bineînțeles văzute în diferite secțiuni transversale) au fost înregistrate pe imagini digitale, iar apoi a fost folosit un program de imagistică 3D pentru a „se potrivi în locul” imaginii tridimensionale reconstituite a fosila din spațiul virtual. Deci, aceasta este o aplicație de succes la care cercetătorii nu au visat nici măcar înainte.

Ce va aduce viitorul?
Are paleontologia virtuală o rațiune de a fi și un loc? Suntem convinși că este. Și anume, rolul său în creștere. Unul dintre motive este metoda de testare nedistructivă menționată anterior. Rolul său va crește doar în viitor, întrucât vom fi întotdeauna în posesia unor fosile unice, de neînlocuit, ca rezultat al săpăturilor paleontologice pe termen lung, adesea costisitoare. Ar fi o infracțiune să cercetăm, să distrugem, să „întoarcem” și să le tăiem cu teste distructive, chiar și pentru cel mai nobil scop de cercetare. Un alt obiectiv, poate mai amplu, este acela că, odată cu dezvoltarea în continuare a calculelor, o capacitate de calcul enormă nu va mai fi disponibilă nu numai site-urilor de cercetare militară super-secretă, ci și site-urilor de cercetare paleontologică cu bugete mai modeste.

Mergând mai departe, el vine deja
o zonă îndepărtată a paleontologiei virtuale. Nu va mai fi o modelare și reconstrucție a proprietăților fosilelor individuale, ci o cartografiere a mediului complex care a dat odată habitatul lumii primordiale. Ne gândim aici în primul rând la vechile funduri marine și suprafețe terestre care au supraviețuit astăzi ca straturi de rocă și care pot fi examinate doar pentru noi. Nu numai pentru rocile de amprentă, desigur, dar mult mai mult pentru fostele funduri marine, care reflectă nu numai comunitățile preistorice, ci și morfologia fostei suprafețe. Nu departe este momentul în care ne ducem copiii la grădinile zoologice care închid ființe virtuale, foste, în „cuști ușoare”, unde putem vedea proiectoare gigantice în mediul lor original, habitate, afișând acțiunile realiste pe care reconstrucția și experimentarea în spațiul virtual ne-a condus la. gândirea noastră. Experimentele în spațiul cibernetic, prin urmare (mai ales în comparație cu analogiile contemporane), pot fi un instrument excelent pentru învățarea despre ființele vii, comunitățile și mediile primitive din trecut, adică trecutul nostru. §