3D打印助科学家揭开海豚回声定位起源之谜

近日，科学家们对于在美国北卡罗来纳州Lejeune营海军陆战队基地海滩上找到的近期化石的深入研究掌控了解读齿鲸Echo定位早期起源的关键所在。这个近期研究是由古生物学家TravisPark会同来自莫纳什大学（MonashUniversity）、维多利亚博物馆（MuseumVictoria）和史密森学会（SmithsonianInstitution）的同时共同完成的，其研究成果已于本周公布在了《BiologyLetters》杂志上。Echo定位是齿鲸（比如海豚和鼠海豚）的一个独有的天赋，这个天赋可以协助齿鲸狩猎和导航系统。

它是这些动物发展出来的用作在空间中为自己导航系统的一个及其灵敏的方法。　　缩放了10倍的异乡齿鲸（左）内耳模型和现代海豚的内耳模型较为　　据理解，这种空间定向的方法主要是借助高频声音来已完成的。该高频声音来自于齿鲸的鼻窦和一种被称作脂肪瓜（fattymelon）的结构——这是包含齿鲸前脑的一块脂肪组织。

而光线回去的声音信号则是依赖其附近下颚的一块独有的脂肪组织接管，然后再行传送给耳部的。据信这种空间感官的方法十分精确，在水族馆里的海豚藉此甚至需要辨别出有50英尺之外玉米粒大小的对象。　　科学家们在Lejeune营海军陆战队基地海滩上找到的这块化石小小的，看起来就像一个普通的异形卵石。经过Park和他的同事的研究之后，指出它的年代可以追溯到日渐新的世——距今约2600万年——来自于齿鲸的一个古老的种群异乡鲸（Xenorophidae）。

　　从须鲸到齿鲸的演化过程中，其听力从低频声音到高频声音的演进　　在墨尔本，科学家们用于最先进设备的显微镜CT（MicroCT）创立了该化石内部详尽的3D图像，从而取得了这个古老而又令人难以置信精巧的耳朵结构的第一手资料。他们随后3D打印机出有了这个远古齿鲸内耳骨——也被称作耳蜗——的缩放物理模型。Park迅速就意识到他们面前的这个3D打印机模型“非比寻常”。

“当第一次看见异乡鲸内耳（的3D打印机模型）时，我就愤慨了，来自古老齿鲸的耳蜗结构与现代需要Echo定位的海豚何其的类似于。”Park称之为。据古生物学家ShaenaMontanari说明说道，该3D打印机模型说明了了异乡齿鲸的耳蜗享有众多需要适应环境高频听力的结构，还包括增加了耳蜗螺旋的匝数和全面延长了耳蜗的长度。这一找到是一个很有说服力的线索，因为他们可以借以证实，早在2600万年前，甚至有可能更加早于，早期的齿鲸早已在用于十分先进设备的声波定位系统。

这意味著，在人类经常出现之前，几百万年前的海豚就在我们无法听见的声音的基础上发展出有了一个简单的通信系统。从而协助它们沦为海底世界最与众不同的哺乳动物物种，地球上尤为聪慧的动物之一。　　然而，在问了一个问题之后，这个详尽的3D化石扫瞄又带给了更加多的问题：“我们的研究指出即使是未知最先的齿鲸化石都享有当前海豚用作Echo定位的所有工具。

”该项研究的合作者之一ErichFitzgerald说明说道。“但是它们必然就是指某种不过于具备此类能力的物种中演化而来的，那么这些物种是什么？它们是怎么开始这套“把戏”的？我们对于这群非凡生物起源的探寻仍在之后。”　　尽管仍正处于早期阶段，3D扫瞄和3D打印机技术将之后在这一研究中充分发挥最重要起到。

根据Fitzgerald的众说纷纭，这是一种可以搜集到宝贵信息的极致技术：“你可以（通过3D扫瞄和3D打印机）获得化石内部所有的细节，而且这是一个几乎可用的过程。

本文来源：金年会-www.cigemarsh.com