澳门威尼斯

而是通常将蛋(寄生卵)产在作为宿主的其他鸟类的巢中

五月 5th, 2019  |  科学

除了制作模型和零件,3D打印机还可以有很多其他有趣的用途。最近,一组研究人员就利用3D打印机制作了“人造鸟蛋”,并把它用在了鸟类研究上。

几十年来,研究者们一直尝试利用石膏、木材及其它材料来手工制作“人造鸟蛋”,并把这些假鸟蛋用在鸟类“巢寄生”现象的研究上。所谓“巢寄生”现象,就是作为寄主的鸟类不搭建自己的巢来孵仔,而是通常将蛋(寄生卵)产在作为宿主的其他鸟类的巢中,由宿主代其孵化和育雏。在一些鸟类之间,这种寄生关系引发了进化“军备竞赛”——宿主识别寄生卵的能力逐渐提升,它们能通过其大小、形状、颜色、花纹等识别并拒绝寄生的鸟蛋;同时,寄主鸟产的蛋也会变得与宿主鸟的蛋越来越相像。为了研究“卵拒绝”行为及“卵识别”的机制,鸟类学家一直致力于进行这样的实验——制作人造鸟蛋放入宿主鸟巢中,并观察宿主的反应。

但是,这种传统的“手工造蛋”方法有很大的局限性。用传统方法通过塑料、木材、石膏等材料制作假蛋,不但制作过程耗时,而且容易产生人为误差,使实验缺乏说服力。此外,其他研究人员也很难重复这一实验来检验它的结果。

而近期发表在开放期刊PeerJ上的一项研究却另辟蹊径,开创了利用3D打印机制造鸟蛋的新方法。为了克服传统方法的缺点,研究人员用计算机创建了褐头牛鹂(Brown-headed
Cowbird,北美的一种寄主鸟)所产鸟蛋的数字模型,并用3D打印技术将其“打印”了出来。有趣的是,这样“打印”出来的蛋是内部中空的,之后在其中灌入水或胶体,这样就能够较为精确地模仿鸟蛋的重量及热力学特性了。

图片 13D打印鸟蛋。原视频来自:Hunter
College

研究者用米色模仿寄主褐头牛鹂蛋的颜色,并用蓝绿色模仿宿主美国知更鸟(American
robins)蛋的颜色。制造完毕后,这些3D打印的鸟蛋被放入宿主巢中,观察六天,记录宿主产生怎样的反应。结果宿主100%接受了的蓝绿色的人造鸟蛋,而米色人造蛋在79%下都遭到了拒绝。这些3D打印鸟蛋得出了与以往类型的实验结果,而且它们还有很多突出的优点:这样制造出来的鸟蛋之间相互差异不大,且其大小及形状等细节可以随心所欲地修改。此外,实验中所使用的鸟蛋数字模型还可以共享,让更多研究人员也能方便地进行重复验证。

图片 2放在鸟巢中的3D打印蛋。

3D打印技术已经给基础科学及医学领域带来了巨大的变化。而如今,它又走进了野生鸟类的世界。在未来,它还能有哪些意想不到的应用呢?让我们期待科学家们的脑洞吧。(编辑:窗敲雨)

参考资料:

  1. Using 3D printed eggs to examine the egg-rejection behaviour of
    wild birds
标签:, , , , , ,

Your Comments

近期评论

    功能


    网站地图xml地图