令人驚嘆的工具可讓您使用 X 射線(xiàn)視覺(jué)以數(shù)字方式“解剖”博物館動(dòng)物

過(guò)去,科學(xué)家,更不用說(shuō)公眾,很難全面了解每只動(dòng)物的內(nèi)部運(yùn)作,但隨著3D掃描技術(shù)的快速發(fā)展,即使是學(xué)童現(xiàn)在也可以以數(shù)字方式“解剖”這些珍貴的標(biāo)本。

這就是openVertebrate(oVert)的目標(biāo),這是一個(gè)涉及18個(gè)機(jī)構(gòu)的項(xiàng)目,該項(xiàng)目在過(guò)去五年中一直在創(chuàng)建博物館標(biāo)本的3D重建,現(xiàn)在可以在線(xiàn)免費(fèi)獲得。

博物館玻璃后面展出的動(dòng)物只是博物館藏品的冰山一角,其中包含數(shù)十年來(lái)收集和精心保存的數(shù)千個(gè)標(biāo)本。

但是,獲取這些標(biāo)本的物理限制一直阻礙著科學(xué)合作和教育。

“如果你需要有人上飛機(jī)去找你合作,這在很多方面都是令人望而卻步的,”說(shuō)佛羅里達(dá)自然歷史博物館的爬蟲(chóng)學(xué)策展人大衛(wèi)·布萊克本(David Blackburn)領(lǐng)導(dǎo)了oVert項(xiàng)目?!艾F(xiàn)在,世界各地的科學(xué)家、教師、學(xué)生和藝術(shù)家都在遠(yuǎn)程使用這些數(shù)據(jù)。

南方三帶犰狳 (Tolypeutes matacus).(密歇根大學(xué)動(dòng)物學(xué)博物館)

一個(gè)一對(duì)來(lái)自加州科學(xué)院(California Academy of Sciences)的脊椎動(dòng)物是現(xiàn)在數(shù)字館藏中的眾多脊椎動(dòng)物之一。

“他們擁有世界上最大的加拉帕戈斯陸龜收藏。這些不是你放在盒子里然后借的東西,“布萊克本說(shuō)。

掃描標(biāo)本的過(guò)程已經(jīng)為科學(xué)家提供了他們多年來(lái)一直在研究的主題的新視角。

掃描多刺小鼠對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目,佛羅里達(dá)自然歷史博物館的數(shù)字成像主任愛(ài)德華·斯坦利(Edward Stanley)注意到它們的尾巴上覆蓋著稱(chēng)為骨皮的內(nèi)部骨板,以前被認(rèn)為是犰狳獨(dú)有的。

“當(dāng)你掃描時(shí),各種各樣的東西都會(huì)跳出來(lái),”斯坦利說(shuō)。

CT 掃描渲染東馬薩索加響尾蛇(Staurotypus triporcatus 三角形目).(密歇根大學(xué)動(dòng)物學(xué)博物館)

掃描使我們能夠以以前只能通過(guò)破壞性解剖和組織取樣的方式看到標(biāo)本,提供骨骼的視圖,在某些情況下,還可以查看隱藏在標(biāo)本內(nèi)部的軟組織。

CT 掃描墨西哥麝香龜,顯示其內(nèi)部的雞蛋。(佛羅里達(dá)博物館/YouTube/CC By 4.0)

“博物館一直在進(jìn)行平衡,”布萊克本說(shuō).“你想保護(hù)標(biāo)本,但你也想讓人們使用它們。oVert 是一種減少樣品磨損的方法,同時(shí)也增加了訪(fǎng)問(wèn)量,這是博物館藏品使命的下一個(gè)合乎邏輯的步驟。

他們已經(jīng)透露了邊緣巖冠蛇的死因(Tantilla oolitica (坦蒂拉奧利蒂卡酒店));那棘龍本來(lái)會(huì)是一個(gè)糟糕的游泳運(yùn)動(dòng)員;青蛙有牙齒脫落至少 22 次在它們的進(jìn)化史上,有時(shí)在以后重新進(jìn)化它們。

孕婦的 CT 掃描多刺蜥蜴(Sceloporus)里面有小蜥蜴骨架,以彩色顯示。(Jaimi A. Gray/openVertebrate)

該項(xiàng)目一直將學(xué)童視為這些模型的潛在最終用戶(hù),并且已經(jīng)培訓(xùn)了一些教師在課堂上使用它們。

“這對(duì)我的進(jìn)化單位來(lái)說(shuō)是一個(gè)游戲規(guī)則的改變者,”說(shuō)詹妮弗·布羅(Jennifer Broo),辛辛那提的一名高中教師。

“我教大三和大四的學(xué)生,我非常喜歡他們,但他們可能是一個(gè)很難聽(tīng)的觀眾。他們知道什么時(shí)候是假的,這使他們不那么投入。使用 oVert 模型,您可以在適當(dāng)?shù)乃缴辖淌诟拍?,同時(shí)保持科學(xué)的真實(shí)性。

海馬的CT掃描。(佛羅里達(dá)博物館/YouTube/CC By 4.0)

掃描了 13,000 多個(gè)樣本,從哪里開(kāi)始?好吧,這一切仍然有點(diǎn)難以導(dǎo)航,但是這些顏色編碼的 3D 解剖圖來(lái)自佛羅里達(dá)大學(xué)布萊克本實(shí)驗(yàn)室的研究值得探索。

刺猬的CT掃描。(佛羅里達(dá)博物館)

或者一個(gè)令人難以置信的洞穴神仙魚(yú)動(dòng)畫(huà)呢?佛羅里達(dá)博物館?

琵琶魚(yú)的 CT 掃描。(佛羅里達(dá)博物館/YouTube/CC By 4.0)

更好的是,為什么不嘗試一個(gè)互動(dòng)輪盤(pán)展示鳥(niǎo)翼骨的不同結(jié)構(gòu)?

CT 掃描綠鷺(Butorides virescens).(佛羅里達(dá)博物館/YouTube/CC By 4.0)

您可以訪(fǎng)問(wèn)Sketchfab 的隨時(shí)獲取 3D 交互式模型的用戶(hù)友好示例。3D掃描的完整存儲(chǔ)庫(kù)可在MorphoSource的。

總結(jié)該項(xiàng)目的論文發(fā)表在生物。

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