Хор динозавров: проект американских и канадских ученых воспроизводит пение древних ящеров

Доцент Южного методистского университета Кортни Браун создает необычные «музыкальные» инструменты — полноразмерные 3D-печатные реплики черепов динозавров, с помощью которых можно воспроизводить крики вымерших рептилий.

Для воссоздания черепов Кортни пришлось достать данные компьютерной томографии ископаемых останков, освоить цифровую реконструкцию и разработать вычислительные модели, основанные на исследованиях в области палеонтологии и биоакустики. С созданием 3D-печатных реплик помог доцент кафедры промышленного дизайна Альбертского университета Цезарь Гаевский, а томографические данные, 3D-модели и консультации предоставил палеонтолог Университета Торонто и Королевского музея в Онтарио Томас Даджен.

Биоакустические модели — наборы уравнений, описывающие перепады давления и механику голосовых связок. С помощью таких моделей биологические процессы трансформируются в компьютерный код, позволяющий синтезировать звуки разных животных. Браун разработала пару моделей, имитирующих работу голосовых аппаратов птиц — так называемых сиринксов, расположенных в основании трахеи. Одна из моделей воспроизводит работу сиринксов голубей, другая — ворон.

У птиц нет голосовых связок, а звуки генерируются вибрацией тимпанальных мембран, служащих стенками сиринкса. Палеонтологи считают, что сиринксами обладали по крайней мере некоторые из динозавров, а значит динозавры могли издавать широкий спектр звуков, а возможно даже умели петь.

Кортни оттолкнулась от этой теории и создала вычислительные модели, имитирующие растяжение трахеи и вибрации тимпанальных мембран. Программное обеспечение позволяет быстро переключаться с одной модели на другую и настраивать имитируемые биологические параметры через команды в коде, открывая возможность экспериментирования. Черепа, в свою очередь, служат резонаторами синтезируемых звуков, как и в природе. Например, считается, что высокие костные гребни с длинными носовыми проходами на черепах коритозавров могли искажать и усиливать издаваемые звуки, внося лепту в конечный результат. В этом проекте вместо натуральных черепов по понятным причинам используются 3D-печатные реплики.

Для Браун это не только развлечение, но и часть образовательной работы: как именно пели динозавры, мы вряд ли когда-нибудь сможем сказать со стопроцентной уверенностью, но участвующие в проекте студенты могут пробовать разные варианты, проверяя теории на практике. Некоторые из студентов даже создают музыкальные композиции, используя 3D-печатные черепа в качестве инструментов, отсюда и название проекта — «Хор динозавров».

В настоящее время Браун и ее коллеги разрабатывают дополнительные модели и намереваются в скором времени выложить наработки в открытый доступ. Подробнее о проекте можно узнать на официальном сайте.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.