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3D新聞

科學家借助3D打印鳥蛋研究鳥類行為

星之球激光 來源:天工社2015-05-27 我要評論(0 )   

所謂鳩占鵲巢,正式的叫法為(wei) 巢寄生,即指有的鳥類自己沒有巢穴,而將自己的蛋偷偷下到別的鳥類的巢裏。

 多年來,研究人員們一直對鳥類世界中一個著名的現象——鳩占鵲巢——十分著迷,所謂鳩占鵲巢,正式的叫法為巢寄生,即指有的鳥類自己沒有巢穴,而將自己的蛋偷偷下到別的鳥類的巢裏。但是,如今很多鳥類已經發展出了一套專門的機製來保護自己,通過各種手段來對自己的鳥蛋進行標記,比如鳥蛋的形狀、表麵的圖案斑點等。目前科學家們著力研究的是這些動物到底是如何識別和拒絕這些假鳥蛋的。

 

以前,科學家們(men) 使用木材和石膏來仿製鳥蛋一便於(yu) 研究鳥類的此類行為(wei) 。但是後來,這種人造鳥蛋被認為(wei) 是無效的,因為(wei) 使用傳(chuan) 統材料十分費時,而且容易出現許多人為(wei) 的錯誤,也難以複製。

如今,在3D打印技術的幫助下,科學家們(men) 采用了全新的研究方法,他們(men) 為(wei) 棕頭牛鸝——一種常見的巢寄生鳥——的鳥蛋製作了數字模型,然後將這種鳥蛋3D打印出來,並在這種蛋的內(nei) 部加注水或凝膠以模仿真蛋的重量和熱力學屬性,達到與(yu) 真蛋一模一樣的效果。

 

在最近發表的論文《使用3D打印的鳥蛋檢驗野鳥的蛋拒絕行為(wei) (Using 3D printed eggs to examine the egg-rejection behavious of wild birds)》中,文章作者PeerJ總結了3D打印對於(yu) 研究鳥類此種行為(wei) 的好處。

“3D打印技術不容易出現人為(wei) 錯誤,並可以精確控製一個(ge) 或數個(ge) 鳥蛋的各種性狀,比如形狀、重量和紋理等,和紋理。因此,它可以既消除在大規模製造相同刺激鳥蛋時出現不必要的變性,而且可以通過設置參數控製鳥蛋的變化。最後,數字化的3D模型可以很容易地在網上分享,供其它研究者使用。”

研究人員使用了Blender Foundation的開源3D圖形軟件,根據一張照片設計出鳥蛋的3D模型,然後使用一台Makerbot Replicator 2X 3D打印機將其打印出來,這些鳥蛋一般長19-24.4毫米,寬14.4-18.1毫米,其形狀與(yu) 真正的鳥蛋一致。研究人員3D打印了四種不同蛋殼厚度的假鳥蛋,打印設置0.3-0.2毫米的層厚度,填充率為(wei) 0%。在打印完成後研究人員用注射器將水注入鳥蛋內(nei) 部,然後用丙酮溶解的ABS將整個(ge) 鳥蛋密封,最後將其打磨光滑並塗上與(yu) 鳥蛋類似的顏色,棕頭牛鸝的蛋為(wei) 米色,而知更鳥的蛋為(wei) 青綠色。

 

當這些假鳥蛋製作好之後,科學家們(men) 將其放到知更鳥的巢裏監控6天。結果顯示,知更鳥100%接受了藍綠色的但,但米色的仿棕頭牛鸝鳥蛋則有79%被拒絕。這個(ge) 結果與(yu) 傳(chuan) 統上使用石膏製成的假鳥蛋獲得的結果一致,但是作者提醒我們(men) ,3D打印鳥蛋具有具有屬性穩定、便於(yu) 前後比照研究的優(you) 點,此外數字建模也方便研究人員們(men) 共享。

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