Home » Forskning » Dinosaurerne genopstår i computeren
Dinosaurerne genopstår i computeren

Dinosaurerne genopstår i computeren

Share

Måske vil det en dag lykkes at skabe en levende dinosaur ud fra dna-rester, men indtil da kan vi sagtens komme ultratæt på de fortidige væsner – takket være den forskning, der nu udføres med moderne computerkraft

Hvordan lød dinosaurernes stemmer? Hvor kraftigt bed en T-rex, og hvilke farver havde en sinosauropteryx? Palæontologien, der er videnskaben om fortidens liv, har om nogen haft udbytte af den moderne computerteknologi. Så meget, at der er opstået et helt nyt begreb, der hedder cyberpalæontologi og en helt særlig gren af palæontologien, der udforsker forsteninger og fossiler af fortidsdyr med brug af alle de digitale muligheder, der står til rådighed for forskerne i dag.

Dermed har vi fået en masse nyt og overraskende at vide om de store og spændende, men for længst uddøde dyr, som vi ikke havde kunnet få på andre måder. Computerteknikken har også gjort det muligt at skabe endnu mere realistiske dinosaur-udstillinger og medvirket til at gøre illustrationer og kunstneriske fremstillinger af dinosaurer endnu mere realistiske.

Cyberpalæontologi har blandt andet gjort det muligt at beregne, hvordan fortidens store øgler har bevæget sig. Specialister har eksempelvis fremstillet computermodeller af langhalsede dinosaurers halsknogler og har på den måde påvist, at dyrene simpelt hen ikke var i stand til at rejse deres 10-12 meter lange halse mere end 3,5 meter eller blot lidt over ryghøjde. Til gengæld kunne de svinge hovedet langt ud til begge sider og nå store mængder græs og bevoksning uden at bruge energi på at flytte sig.

Med brug af lignende matematiske modeller har andre forskere bevist, at sumpøglernes lange haler var et effektivt forsvarsvåben, der kunne suse gennem luften med høje piskesmæld. Man har også foretaget computer-beregninger af de skader en dinosaur med slagvåben i halespidsen eventuelt ville have kunne tildele en fjende. Computerne nåede frem til en slagstyrke på mellem 364 og 718 megapascal, og selv om det måske ikke har kunnet nedlægge en T-rex, ville slaget være kraftigt nok til at brække dens ankel.

Førhen var der heller ingen, der med sikkerhed vidste, hvordan de spiste. Ved at ct-skanne et kranium af en typisk stor sumpøgle og anvende såkaldt ”finite element analysis”, der også bruges inden for mekanisk design, fremstillede forskerne en tredimensionel model, der afslørede, at dyrene, der måtte spise størstedelen af døgnet for at få energi nok til deres store kroppe, let og elegant rippede bladene af grenene med fejende bevægelser.

Langsom tyrannosaurus

Hidtil har man ikke vidst, om dinosaurerne galoperede rundt som heste eller sprang som kænguruer, hvis de da ikke bare luntede sløvt af sted. Med hjælp fra den engelske supercomputer Hector har man kunnet afprøve forskellige knogler og muskler for at finde den biomekanisk mest naturlige måde at bevæge benene på.

Mest sandsynligt har andeøglen trådt rundt på alle fire og spurtet af sted på to ben som en struds, når der var fare på færde. Til gengæld har T-rex, som i filmen Jurassic Park blev skildret som en lynhurtig dræber, ikke været særlig hurtig. Computersammenligning af dens benmuskler og benmusklerne i vore dages høns har vist, at 80 procent af alle øglens muskler skal sidde i benene, hvis den skal løbe hurtigt.

Forskere fra Storbritannien og USA har anvendt både 3D-laserskanninger og modelberegninger for at fremstille og ”veje” fem fossiler af T-rex. Først skannede de alle knogledele i ct-skannere på forskellige forskningsinstitutioner – sågar på Ford Motor Co. i Michigan, der som de eneste rådede over tilstrækkelig rummeligt apparatur. Dernæst opbyggede de digitale modeller af uhyrerne og tilføjede kød og organer med forbillede i fugle og krokodiller.

[pt id=’2025424′ size=’large’ link=’file’ html_attrs=’title=”Skelettet af T-rex afslører ikke umiddelbart for forskerne at dyret vejede små 10 ton. Det skal der computerassistance til for at beregne.”‘]

Skelettet af T-rex afslører ikke umiddelbart for forskerne, at dyret vejede små 10 ton. Det skal der computerassistance til for at beregne.

Resultatet viser klart, at T-rex faktisk har været både større og mere massiv end antaget. Mange års ophold i jordlagene trykker et forstenet skelet sammen, så når knoglerne blev genskabt i oprindelig form i computeren, kunne de i virkeligheden ”bære” en langt større krop, og vægten sprang fra seks op til hele ni ton. Omvendt vejede det mindste eksemplar mindre end forventet, hvilket viser, at T-rex voksede med ultrafart i de unge år og tog op til fem kg på om dagen eller næsten 1.800 kg om året for at nå voksenstørrelse.

Med en laserskanner og et beregningsprogram har to britiske forskere ført matematisk bevis for, at T-rex havde det kraftigste bid af nogen skabning på landjorden nogensinde. De to forskere genskabte en model af kraniet og dets kæbemuskler og lod efterfølgende computerkraniet ”bide” sammen om en virtuel kraftmåler. Målingen godtgjorde, at tyrannosaurusen bed med en kraft på 6 ton, hvilket er 30 gange mere end nutidens ”bidkonge” alligatoren.

Canadiske forskere har på baggrund af 3D-skanninger af en række T-rex-kranier kortlagt den store øgles sanser. De grapefrugtstore øjne var placeret forrest på kraniet, hvilket sikrede jægeren et tredimensionelt syn med en afstandsbedømmelse og dybdeskarphed på op til seks kilometers afstand – og sandsynligvis også farvesyn som vore dages fugle.

[pt id=’2025427′ size=’large’ link=’file’ html_attrs=’title=”Undersøgelser med elektronmikroskop af en 170 millioner år gammel dinosaur afslører uventede farver og striber.”‘]

Undersøgelser med elektronmikroskop af en 170 millioner år gammel dinosaur afslører uventede farver og striber.

I det indre øre viser fund af en stigbøjle, at T-rex også havde en eminent hørelse og en god balanceevne, som har gjort den mere adræt end andre store dinosaurer. Også at dyret havde en fremragende lugtesans kunne forskerne påvise ved at måle størrelse og form på de hulrum, som lugteorganerne optog. Til gengæld bragte ct-skanningerne for dagen, at den store dræbers hjerne ikke var blandt de største, men dinoen behøvede jo også bare at være lidt smartere, end de dyr den jagede.

Vi hører dinoernes skrig

Fundet af et næsten intakt kranium af en planteædende næbdinosaur med en meget speciel kam på hovedet giver nu mulighed for at høre ægte dinosaurlyd for første gang. Forskerne havde længe haft mistanke om, at kammen kunne tjene som truthorn for dyret, så man besluttede at skanne kraniet ind i en computer.

Resultatet viste, at kraniekammen indeholdt en labyrint af rør og hulrum, og da formen og størrelsen på luftrørene var bestemt, lod man en talknuser pumpe virtuel luft gennem hornets kanaler og beregne lyden, der kom ud efter samme regler, som gælder for ethvert andet blæseinstrument.

Dermed var øglens mulige lyd dog langt fra genskabt. For forskerne måtte både prøve at beregne, hvordan dyrets bløde væv i hoved og strube påvirkede lyden og simulere luftstrømninger frembragt med og uden stemmebånd. Softwaren omfattede både en særlig simula-tionskode og snesevis af digitale filtre.

Nogle dinosaurer var flyvende og havde et vingefang på op til 10 meter. Men man har ikke ud fra deres skeletter kunnet hente nogen viden om, hvordan de egentlig lettede og kom i luften. Derfor kørte man for nogle år siden det skrøbelige, forstenede skelet af en flyveøgle ind i en Faro ct-laserskanner på John Hopkins University, og efterfølgende 3D-modelberegninger afklarede, at øglen brugte bagbenene til at løbe svagt oprejst, så den holdt vingerne fri af jorden, hvorpå den lettede med store vingeslag.

[pt id=’2025425′ size=’large’ link=’file’]

 

[pt id=’2025426′ size=’large’ link=’file’]

 

Nogle gange tror cyberpalæontologerne dog ikke deres egne øjne. Da man fandt den 115 millioner år gamle kridttidsflyveøgle tapejara wellnhoferi, stirrede man på en rent ud håbløs skabning. Stor kam på hovedet og klodset flagermuseagtig krop. Men computersimulationer fastslog det modsatte. Flyveøglen var faktisk et skoleeksempel på et suverænt væsen, der kunne både stå, gå, flyve og sejle.

Ligesom en transformer-figur kunne flyveøglen tilpasse sin krop til både luft og vand, hvor den skøjtede hen over bølgerne som en trimaran med brystbenet i midten og de to bagudvendte bagben som sideskrog. Vingerne var sejl og hovedkammen ror. Det havde man næppe kunnet forestille sig uden hjælp fra de stærkeste talknusere anno 2012.

[pt id=’2025423′ size=’large’ link=’file’ html_attrs=’title=”Takket være computerudregninger af knoglernes bevægelses-muligheder har man kunnet bygge denne biomekaniske model af en apatosaurus i fuld størrelse. Den står opstillet i det naturhistoriske museum i Boston. “‘]

Takket være computerudregninger af knoglernes bevægelses-muligheder har man kunnet bygge denne biomekaniske model af en apatosaurus i fuld størrelse. Den står opstillet i det naturhistoriske museum i Boston.

Hvis du er vild med dinosaurer, må du have app’en Inside the World of Dinosaurs, som fås til iPad i Apple App Store for et beskedent beløb. Det er et inspirerende leksikon med over 310 digitale 3D-billeder af dinosaurer, som kan vendes og drejes og sættes i bevægelse. Plus 200 siders information, 84 videoer og 60 ”originale” dinosaurlyde.

Nutidens cyberpalæontologer benytter de nyeste ct-skannere – kendt fra sygehuse – til at ”aflæse” rumlige genstande i 3D uden at berøre dem med andet end en tynd laserstråle, der ikke skader de ofte meget skrøbelige, forstenede dinosaurknogler.

[pt id=’2025428′ size=’large’ link=’file’ html_attrs=’title=”Ct-skanneren kendes fra sygehuse. Nu bruges den også til at genskabe dinosaurernes form i computersimulationer”‘]

Ct-skanneren kendes fra sygehuse. Nu bruges den også til at genskabe dinosaurernes form i computersimulationer

Skanneren affotograferer en række tværsnit, der siden kan samles af en computer til et komplet virtuelt 3D-billede af genstanden. Denne virtuelle model kan så siden vendes og drejes og udsættes for alle mulige eksperimenter på skærmen, hvilket slet ikke ville være muligt i virkeligheden.


TAGS
samfund

DEL DENNE
Share


Mest populære
Populære
Nyeste
Tags

Find os på de sociale medier

Find os på FaceBook

AOD/AOD.dk

Brogårdsvej 22
DK-2820 Gentofte
Telefon: 33 91 28 33
redaktion@aod.dk

Audio Media A/S

CVR nr. 16315648,
Brogårdsvej 22
DK-2820 Gentofte
Telefon: 33 91 28 33
info@audio.dk
Annoncesalg:
Lars Bo Jensen: lbj@audio.dk Telefon: 40 80 44 53
Annoncer: Se medieinformation her
Annoncelinks


AOD/AOD.dk   © 2022
Privatlivspolitik og cookie information - Audio Media A/S