科学家借助3D打印模型讨论人类远祖露西之死

世界上最著名的化石现在开源了。在埃塞俄比亚发现的一只318万岁的古人类露西(lucy),其3D扫描数据在2016年8月29日发布,任何人都可以检查她的手臂、肩膀和膝盖骨,甚至可以制作3D打印的复制品。伴随扫描数据的还有一篇Nature的论文,称露西这个人类近亲是属于南方古猿,死于从树上坠落。论文背后的研究小组还制作了扫描数据并发布出来,渴望其他研究人员通过打印出的骨头来检验这一假设。

“在论文中详细地描述它是一回事,但是得到这些东西、把它们3D打印出来、查看它们并将其组合在一起是另一回事,”研究团队负责人John Kappelman说,他是得克萨斯大学奥斯汀分校的古人类学家。

他的团队获得了埃塞俄比亚国家博物馆和该国政府的批准,可以制作露西的公开模型。“我从埃塞俄比亚人那里感觉到,他们不仅把露西看作国家的财富,还把她看作全人类的财富,”Kappelman说,他希望该国能尽快发布露西其余部分的数字扫描数据,并且其他国家也像这样开放古人类化石。

露西的数字亮相经过了八年的时间。在2008年8月的美国之旅中,她40%的遗体在Kappelman的实验室中放置了10天。该团队没日没夜地用电脑断层扫描(CT)成像仪来扫描她的数百个骨头碎片。

正在进行计算机X光断层扫描的露西臂骨

细致检查后发现了不寻常的骨折:和肩膀相连的右肱骨末端有一系列新的破裂和压缩,就像整形外科医生经常看到的人们在摔倒时用手撑地的后果。露西的骨盆、左肩、膝盖和右踝的损伤也和从高处坠落的结果一样。Kappelman团队估计,露西从高于10米的树上掉落,因伤势过重死亡,落地时的速度可达每小时60公里。

露西是直立行走,但她可能适应了她的祖先那种在树上的生活,不过这个想法经过了激烈的辩论。Kappelman小组指出,露西会睡在树上以躲避捕食者,但她不和她那更像猿类的祖先一样机敏。“这是地球上最著名的化石,辩论的中心在于人类进化中的树栖论,我们认为她很可能是死于从树上坠落,”他说。

加利福尼亚州库卡蒙格牧场的查菲大学的人类学家Marc Meyer最近研究了露西,他对此持怀疑态度。Meyer说,黑猩猩从树上掉下后会更可能摔断脊柱,“露西的脊椎损伤并不像我们认为应该达到的程度。”

露西的发现者在发现她时注意到了她破碎的骨头,但当时认为这是发生在她死后。据天工社了解,Donald Johanson是坦佩市亚利桑那州立大学的古人类学家,他在1974年发现了露西,他仍然坚持这一解释。他指出,像露西这样破碎的骨头在附近的其他遗迹中很常见。

Donald Johanson与露西的遗骸(1982年摄)

虽然3D打印的骨骼和虚拟模型可能会有用,但Meyer说这还是无法替代亲眼看到化石。他发现了拉密达地猿和他研究的物理模型之间明显的差异,包括一些模型中没能捕获的畸变。

古人类化石的数字模型是罕见的,但有一些会开放。大约1500个遗骸中的100个属于“纳莱迪人”,他们是2013年在南非的一个洞穴系统中发现的,可以在MorphoSource.org下载到,同样可以制作模型的还有该团队在2008年发现的200万年前的南方古猿。

专门提供可3D打印化石模型免费下载的网站MorphoSource》

AfricanFossils.org发布用于教育的古人类化石,这一行为是由Leakey领导的,包含许多来自肯尼亚的重要标本。但该网站的模型故意降低了分辨率,以免减少他们在制作物理模型方面的收入,不过在很多情况下还是能够满足3D打印的。

Kappelman希望看到这样的商业模式能继续,对低质量的模型进行免费,而高质量的数字复制品则收取费用。“要做的是整合出一种良好的商业模式,使这些博物馆能够从数据中获得一定的收入,”他说。

但Leakey认为收费将进一步限制访问。她还指出,数字模型很容易被盗版。“把内容隐藏起来的日子一去不复返了,”她说。“一旦你为别人做了一个3D模型,你就不可能再控制它了。”

(编译自Nature)

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