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科学家借助3D打印鸟蛋研究鸟类行为

作者:佚名 2015-05-27 浏览: 1,368 评论:0

摘要: 多年来,研究人员们一直对鸟类世界中一个著名的现象——鸠占鹊巢——十分着迷,所谓鸠占鹊巢,正式的叫法为巢寄生,即指有的鸟类自己没有巢穴,而将自己的蛋偷偷下到别的鸟类的巢里。但是,如今很多鸟类已经发展出了一套专门的机制来保护自己,通过各种手段来对自己的鸟蛋进行标记...

多年来,研究人员们一直对鸟类世界中一个著名的现象——鸠占鹊巢——十分着迷,所谓鸠占鹊巢,正式的叫法为巢寄生,即指有的鸟类自己没有巢穴,而将自己的蛋偷偷下到别的鸟类的巢里。但是,如今很多鸟类已经发展出了一套专门的机制来保护自己,通过各种手段来对自己的鸟蛋进行标记,比如鸟蛋的形状、表面的图案斑点等。目前科学家们着力研究的是这些动物到底是如何识别和拒绝这些假鸟蛋的。

科学家借助3D打印鸟蛋研究鸟类行为

以前,科学家们使用木材和石膏来仿制鸟蛋一便于研究鸟类的此类行为。但是后来,这种人造鸟蛋被认为是无效的,因为使用传统材料十分费时,而且容易出现许多人为的错误,也难以复制。

如今,在3D打印技术的帮助下,科学家们采用了全新的研究方法,他们为棕头牛鹂——一种常见的巢寄生鸟——的鸟蛋制作了数字模型,然后将这种鸟蛋3D打印出来,并在这种蛋的内部加注水或凝胶以模仿真蛋的重量和热力学属性,达到与真蛋一模一样的效果。

科学家借助3D打印鸟蛋研究鸟类行为

在最近发表的论文《使用3D打印的鸟蛋检验野鸟的蛋拒绝行为(Using 3D printed eggs to examine the egg-rejection behavious of wild birds)》中,文章作者PeerJ总结了3D打印对于研究鸟类此种行为的好处。

“3D打印技术不容易出现人为错误,并可以精确控制一个或数个鸟蛋的各种性状,比如形状、重量和纹理等,和纹理。因此,它可以既消除在大规模制造相同刺激鸟蛋时出现不必要的变性,而且可以通过设置参数控制鸟蛋的变化。最后,数字化的3D模型可以很容易地在网上分享,供其它研究者使用。”

科学家借助3D打印鸟蛋研究鸟类行为研究人员使用了Blender Foundation的开源3D图形软件,根据一张照片设计出鸟蛋的3D模型,然后使用一台Makerbot Replicator 2X 3D打印机将其打印出来,这些鸟蛋一般长19-24.4毫米,宽14.4-18.1毫米,其形状与真正的鸟蛋一致。研究人员3D打印了四种不同蛋壳厚度的假鸟蛋,打印设置0.3-0.2毫米的层厚度,填充率为0%。在打印完成后研究人员用注射器将水注入鸟蛋内部,然后用丙酮溶解的ABS将整个鸟蛋密封,最后将其打磨光滑并涂上与鸟蛋类似的颜色,棕头牛鹂的蛋为米色,而知更鸟的蛋为青绿色。

科学家借助3D打印鸟蛋研究鸟类行为当这些假鸟蛋制作好之后,科学家们将其放到知更鸟的巢里监控6天。结果显示,知更鸟100%接受了蓝绿色的但,但米色的仿棕头牛鹂鸟蛋则有79%被拒绝。这个结果与传统上使用石膏制成的假鸟蛋获得的结果一致,但是作者提醒我们,3D打印鸟蛋具有具有属性稳定、便于前后比照研究的优点,此外数字建模也方便研究人员们共享。

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