3D 打印的鸭嘴龙颅骨可能帮助我们了解它的声音

副栉龙标志性的头冠很可能帮助它发出声音。
the skeleton of a Parasaurolophus dinosaur. it has a wave like crest at the top of its skull
在多伦多皇家安大略博物馆展出的副栉龙的管状头冠。 Education Images/Universal Images Group via Getty Images

虽然《侏罗纪公园》系列电影中强大的霸王龙的吼叫声非常可怕,但实际上是好莱坞特效大师们利用小象的声音创造出来的。我们并不知道恐龙发出的是什么样的声音,但古生物学家可以利用化石来获得一些线索。

现在,一个3D打印模型可能是在弄清楚一种叫做副栉龙的鸭嘴龙听起来是怎样的方面迈出的第一步。纽约大学音乐技术专业硕士生兼独立研究员Hongjun Lin,利用副栉龙化石创建了一个已灭绝巨兽标志性头冠的模型。Lin将于11月21日在美国声学学会第187次会议上展示这个模型。

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副栉龙是一种植食性恐龙,生活在大约7700万至7300万年前的北美洲。这种恐龙以其头顶上的头冠而闻名,类似于凤头鹦鹉斑纹山雀。它生活在距今大约7700万年至7300万年前,身高约16英尺,体重约6000至8000磅。

“我从小就对巨大的动物着迷。我会花几个小时阅读书籍、看电影,想象如果恐龙还存在于今天,那会是什么样子,”Lin在一份声明中说。“直到上大学,我才意识到电影和节目中听到的声音——虽然很迷人——实际上是通过现代动物的声音完全虚构出来的。那时我决定深入研究,探索恐龙可能发出什么样的声音。”

Lin使用管子创建了副栉龙头冠的物理模型。这些管子也代表了一个数学模型,可以帮助研究人员弄清楚头冠内部声学上发生的事情。这个物理模型灵感来自于共鸣腔——一种能够增强声源能量传递的结构,就像吉他的弦一样。它通过细棉线悬挂,并由一个小型扬声器触发。使用麦克风收集频率数据。

a 3D printed model of a dinosaur skull
一个按原始化石1:3比例制作的副栉龙头骨3D打印模型。白色部分是头骨内的鼻腔。来源:Hongjun Lin

虽然这个模型并不是副栉龙的完美复制品,但这些管子——被昵称为“Linophone”(以Lin的名字命名)——将验证这个恐龙可能发出的声音的数学框架。

“我想要一种简单易懂的东西,既可以用于建模,也可以用于制造物理设备,”Lin解释道。

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初步结果表明,副栉龙的头冠用于共振。当一个物体被高振幅的声波击中后振动时,就会发生共振,就像鼓手敲鼓时,乐器和空气会振动产生响亮的声音一样。现代鸟类,如孔雀,也拥有能够产生共振的头冠

虽然数学模型仍在开发中,但Lin希望它也能用于研究具有相似发声结构的现存动物。他还计划制作一个易于使用的插件,以便其他人可以进行实验,甚至可以将恐龙的声音添加到电子音乐中。

“一旦我们有了可行的模型,我们将转向使用化石扫描,”Lin说。“我的最终目标是重现副栉龙的声音。”

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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