2亿年前的鱼龙头骨用3D打印再现

利用CT扫描和3D打印技术,史前海洋爬行动物头骨内隐藏的秘密得以揭开。这个大头骨属于一种鱼龙,一种生活在2亿年前海洋中的恐龙。来自曼彻斯特大学、伦敦大学学院和剑桥大学的研究人员合作完成了这个项目,创造了一个数字模型,这是第一个这样的模型,尽管这个一米长的头骨是60年前由一个农民发现的。

“这是首次将大型海洋爬行动物的头骨和下颌骨进行数字化重建,用于研究目的并向公众开放。”尽管在英国已经出土了数千块鱼龙化石,但这一标本尤为重要和不寻常,因为它是三维保存的,包含了很少暴露的头骨骨骼,”曼彻斯特大学(University of Manchester)表示。

计算机断层扫描(CT)技术使研究人员能够看到头骨内部,揭示出大多数化石中通常不存在的区域。这个时代的鱼龙(侏罗纪早期)通常被“压扁”,这意味着它们被压扁,以至于头骨的原始结构要么没有保存下来,要么被扭曲或损坏。因此,在没有任何围岩遮挡的情况下,将这个时代的鱼龙的头骨和部分骨骼保存在三维空间中是一件非常特别的事情。

经过初步检查,研究小组注意到脑壳中有几块骨头,在类似的标本中保存的很少,但只保存了左侧。所以左脑是由剑桥大学的Laura Porro博士进行的微CT扫描;然后在3D打印之前将图像镜像以创建完整的脑壳。

通过分析化石的数字和3D打印重建,可以在保存原始化石的同时,更方便地获取数据。Porro说:“CT扫描可以让我们看到化石内部——在这种情况下,我们可以看到颅骨中原本含有血管和神经的树状图。扫描还显示了该标本自50年代发现以来的管理历史。有几个区域是用石膏和粘土重建的,其中一根骨头的模型制作得非常专业,只有扫描显示部分是假的。最后,3D重建颅骨是有潜力的。对于原始的、脆弱的、非常重的化石骨头来说,这是很困难的(也是有风险的);此外,我们现在可以免费为其他科学家和教育提供3D重建。

3D打印可能是未来的技术,但它正在解决数百万年前的难题。洛马克斯说:“人们花了半个多世纪的时间来研究和描述这种鱼龙,但等待是值得的。我们的研究不仅揭示了这种动物头骨内部解剖的令人兴奋的信息,而且我们的发现将帮助其他古生物学家探索它与其他鱼龙的进化关系。