在过去,科学家很难获得每只动物内部运作的完整图像,更不用说普通公众了,但随着3D扫描技术的快速发展,现在甚至连学校的孩子都可以通过数字技术来“解剖”这些珍贵的标本。
这就是开放脊椎动物项目(oVert)的目标,该项目涉及18家机构,他们在过去5年里对博物馆标本进行了3D重建,现在这些标本的影像可以在网上免费获得。
在博物馆玻璃后面展出的动物只是博物馆藏品的冰山一角,博物馆收藏了成千上万的标本,这些标本是几十年来收集和精心保存的。
但是,获取这些标本的物理限制一直阻碍着科学合作和教育。
佛罗里达自然历史博物馆爬行动物学馆长大卫·布莱克本(David Blackburn)是oVert项目的负责人,他说:“如果你需要某人搭乘飞机不远万里来与你合作,从很多方面来说,这都是令人望而却步的。现在,世界各地的科学家、教师、学生和艺术家都在远程使用这些数据。”
加利福尼亚科学院的一对乌龟是目前数字收藏的众多脊椎动物之一。
布莱克本说:“他们拥有世界上最大的加拉帕戈斯乌龟收藏。但这些不是你可以放在盒子里或借出去的东西。”
扫描标本的过程,已经为科学家们研究多年的课题提供了新的视角。
佛罗里达自然历史博物馆的数字成像主任爱德华·斯坦利(Edward Stanley)在为这个项目扫描多刺小鼠时注意到,它们的尾巴上覆盖着一种叫做骨皮的内部骨板,这种骨板以前被认为是犰狳所特有的。
斯坦利说:“当你扫描的时候,各种各样的东西都会跳出来。”
扫描使我们能够以一种以前只有通过破坏性解剖和组织采样才能看到标本的方式,提供骨骼的视图,在某些情况下,还可以看到隐藏在标本内部的软组织。
布莱克本说:“博物馆一直在寻求平衡。你想保护标本,但你也想让人们使用它们。oVert是一种减少样品磨损的方法,同时也增加了访问的机会,这是博物馆收藏使命的下一个合乎逻辑的步骤。”
他们已经揭示了一种边缘岩冠蛇(Tantilla olitica)的死因;棘龙会是一个糟糕的游泳运动员;青蛙在进化史上至少掉了22次牙,有时还会在以后重新进化。
该项目一直把学生作为这些模型的潜在最终用户,并且已经培训了一些教师在课堂上使用它们。
辛辛那提的一位高中老师詹妮弗·布罗说:“这改变了我进化单元教学的游戏规则。”。
“我教三年级和四年级的学生,我非常喜欢他们,但他们可能是很难对付的学生。他们知道什么是假的,这让他们不那么投入。使用oVert模型,你可以在适当的水平上教授概念,同时保持科学的真实性。”
扫描了13000多个样本,从哪里开始?好吧,这一切仍然有点难以导航,但这些来自佛罗里达大学布莱克本实验室的彩色编码3D解剖图值得探索。
或者,佛罗里达博物馆的一个令人难以置信的洞穴天使鱼动画呢?
更好的是,为什么不尝试一个互动的轮子来展示鸟类翅膀骨骼的不同结构呢?
感兴趣的朋友可以随时访问Sketchfab,以获取用户友好的3D交互模型样本。完整的3D扫描库可以在MorphoSource上找到。
一篇总结该项目的论文发表在《生物科学》杂志上。
如果朋友们喜欢,敬请关注“知新了了”!
结论:虽然在这个项目中,博物馆的实体标本面临着物理限制,但3D扫描技术的发展为解决这个问题提供了可能性。越来越多的博物馆和研究机构参与到这个项目中来,包括学校的学生和教师。这项技术不仅可以帮助研究人员更好地理解生物学,而且也为公众提供了更多的访问机会。虽然这项技术还有许多挑战需要克服,如样本保护和设备维护等,但随着技术的进步,这些问题将得到更好的解决。最后,对于公众而言,参观博物馆的体验不仅限于实物标本,还可以通过3D扫描技术获得丰富的信息。总的来说,这是一个积极的趋势,我们应该鼓励更多的人参与这样的项目。