Современные технологии компьютерной томографии и трехмерной печати уже практически привели к появлению новой отрасли палеонтологии. Теперь изучать редчайшие окаменелости можно без риска повредить или уничтожить их длительным препарированием, просто отсканировав образец и распечатав его на 3D-принтере.
Одним их первопроходцев этой виртуальной палеонтологии стал научный сотрудник Национального музея Бразилии Серджио Азеведо. Некоторое время назад во время полевых исследований в штате Сан-Паулу он обнаружил кости неизвестного животного, торчащие их породы. Окаменелости были хрупкими, и извлечь их, не повредив, можно было только в лаборатории. Использовав захваченный с собой портативный компьютерный томограф, Азеведо и его команда определили расположение и ориентацию образца внутри камня, после чего выпилили кусок породы, не повредив находящуюся в его глубинах окаменелость.
Вдохновленный первым успехом, палеонтолог решил отказаться от препарирования костей традиционным способом, и отсканировал их томографом с достаточным разрешением, после чего распечатал полученные материалы в виде трехмерной модели на 3D-принтере. При этом сразу стало ясно, что речь идет о новом виде ископаемых крокодилов, живших в современной Бразилии 75 млн лет назад. Вслед за этим Азеведо сделал несколько трехмерных копий останков динозавров из коллекции музея.
«Зачастую при находке окаменелостей невозможно сразу точно определить, насколько полные останки древнего животного вам попались», – рассказал исследователь. Опасность разрушения важного образца в ходе его извлечения и препарирования была извечной проблемой палеонтологов с момента возникновения этой науки. Теперь же она снимается благодаря быстрой процедуре компьютерной томографии.
«Мы развиваем несколько направлений исследований в палеонтологии с помощью томографии и поверхностного 3D-сканирования, – сообщил Азеведо. – К ним относятся изучение нервной системы и биомеханики крокодилов, динозавров и других позвоночных ископаемых».
«Трехмерная печать станет важным шагом в развитии палеонтологии после того, как цена этого исследования будет уменьшена, – уверенна известный антрополог Луиза Лики из Национального музея Кении. – Вы можете просканировать детали хрупких ископаемых еще до того, как раскопки и препарирование нарушат их пространственную ориентацию». Летом нынешнего года Лики планирует использовать томограф при извлечении из породы скелета древней змеи, найденной в окрестностях озера Туркана.
Применяемый палеонтологами метод основан на развитии фотограмметрии, вычисляющей геометрию объекта по его фотографии. Используя серию из 160 фото, запечатлевших череп Homo habilis возрастов 2 млн лет, Лики вместе с другими учеными удалось напечатать его трехмерную пластиковую копию, доступную для изучения так же, как и оригинал. Более того, подчеркнула она, в будущем можно будет делать то же самое с находящимися в толще камня ископаемыми объектами, получая представление об их внутреннем строении без разрушения самого объекта.
Еще одним перспективным направлением виртуальной палеонтологии считается система образования. Благодаря 3D-печати студентов-палеонтологов можно будет обеспечить любым количеством подробнейших копий любых ископаемых объектов. Что касается уже готового черепа Homo habilis, то портал New Scientist и производитель свободного программного обеспечения для 3D-исследований Autodesk объявили специальный конкурс, победитель которого и получит эту трехмерную распечатку.
