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类人猿是世界上最伟大的进化成功故事之一。从大约66到4.09亿年前,数千种带壳的头足纲动物在整个地球的海洋中繁衍生息。海洋生物是如此之多,并且以如此之快的速度进化,以至于古生物学家经常使用氨水类作为索引化石-这些特定物种标记着史前特定时期,从而使科学家可以通过识别氨水类化石来对岩石层进行年代测定。但是,尽管过去有大量的氨化物,但它们的行为仍然令科学家们迷惑不解。生活。但是黏糊糊的尸体通常会在化石之前腐烂,因此很难确定这些生物的解剖结构细节。要学习简单的行为,例如特定物种的吃法,就必须对杰出的化石进行精细的研究,例如一种保存在嘴里的浮游生物的氨。

许多专家了解到氨是值得感谢的坚硬的贝壳在化石记录中更容易生存。现在,从工程,物理甚至电子游戏中借用的技术正在帮助专家以前所未有的方式设想和检查这些灭绝的动物。

古生物学家们希望所有的类人猿都能喷出水流以推动壳先进入海洋。犹他大学的古生物学家凯瑟琳里特布什(Kathleen Ritterbush)表示,过去,研究人员会将物理氨仿模型放置在水箱中,澳门新葡新京返水在哪里以了解无脊椎动物的运动方式。但是,本周在美国物理学会会议上提出的新技术使科学家们能够进一步开展氨类游泳实验。

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示例性的水流如何在氨水模型周围形成形状。

(犹他大学AmmLab大学)

第一步是制作一个动物的数字娱乐。 Ritterbush说:“我们通过使用激光扫描仪制作3D模型来复制真实的化石,”然后由博士生Nick Hebdon对其进行完善。

“我们的新结果都是通过计算流体动力学产生的,” Ritterbush说。这个过程完全不同于尘土飞扬澳门新葡新京返水在哪里的田野工作的典型古生物学。 Hebdon使用一种名为ANSYS FLUENT的工程工具设计了仿真程序,并将3-D氨水模型放置在虚拟液体流中。

“结果是关于水如何流动的出色仿真和可视化效果, Ritterbush说。使用这种技术,研究人员可以研究某些贝壳类型是否更容易受阻力的影响,或者流动更快的水是否改变了特定贝壳的性能。

“这种对氨水游泳的研究不仅是前沿科学,还不仅仅是皇家兽医学院生物力学专家约翰哈钦森(John Hutchinson)说。

使氨化物特别适合本研究的原因是,其壳的大小和形状是主要的决定因素。这些头足类动物在游泳时的表现。氨化壳的生物力学不像恐龙或猛ma象骨架那样复杂,在对动物可以做什么或不可以做什么进行建模时,不确定性更大。另一方面,弹药模型可以更清晰地显示出无脊椎动物的运动方式。哈钦森说:“这是科学家在活体动物上进行实验的最接近的方法。”

但是,即使是相对简单的铵盐结构也无法归类为“一帆风顺”的模型。 。 “想象一下移动像鹰嘴豆,高尔夫球,汽车轮胎或菲亚特这样大小的壳体的不同物理原理!” Ritterbush说。壳的大小,当前速度,壳先前移动的速度以及使氨化物如此易于识别的装饰都会影响它们在水中的移动方式。借助新的流体动力学工具,研究人员现在可以研究为速度而建造的壳体,以及代表其他行进方式的壳体。

“每次运行模拟和分析数据时,我们都会感到非常惊讶”,Ritterbush说。例如,流体动力学的变化是基于氨化物的外壳侧面被新的生长物覆盖还是外壳线圈的旧部分被暴露。为了比较各种大小的氨纶,研究人员根据每秒弹壳的直径来测量速度。

“在小尺寸和中等速度下,比萨饼面包圈以每直径一个直径喷射第二,线圈是否平滑或裸露并不重要,” R澳门新葡新京返水在哪里itterbush说。但是在较大的氨类物质中,暴露的中心线圈以滞留在壳体中的水的形式承受着额外的重量。

模拟还可以揭示从未存在或尚未发现的假想的氨类物质的细节。在该项目的早期,Ritterbush聘请了视频游戏设计师Olivia Jenkins来制作易澳门新葡新京返水在哪里于导航的用户界面,以使用不同的弹药形状。该工具不仅可以完善现有模型,而且还可以使研究人员测试与任何已知物种不同的投机性铵盐。

“如果将同一壳体更充气,该怎么办?如果它没有肋骨,或者有笨拙的旋钮呢?” Ritterbush纳闷。通过释放贝壳澳门新葡新京返水在哪里形状的动力学,“我们可以向人们展示恐龙时代海洋充满生机和怪异。”通过研究这些生物涡旋如何生活,也许专家们可以更好地了解为什么类氨素消失了几千万年以前。

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