一个卵圆形的吗?利用3d打印技术,研究人员可以更精确地研究鸟类排卵的原因

   日期:2019-01-11     浏览:7    评论:0    
核心提示:老派的野外工作遇上尖端科技!几十年来,研究人员一直在用石膏、木材和其他材料制作人造蛋,以测试鸟类如何识别和排斥有时潜入巢

老派的野外工作遇上尖端科技!几十年来,研究人员一直在用石膏、木材和其他材料制作人造蛋,以测试鸟类如何识别和排斥有时潜入巢穴的入侵“寄生物”的蛋。但这些方法有很多局限性,发表在开放获取期刊PeerJ上的一项新研究首次测试了3D打印鸡蛋在排卵研究中的实用性。

寄生虫是一种不会自己筑巢的鸟类。相反,它们会把卵悄悄放进其他物种的巢穴中,在那里,不知情的父母可能会把入侵的雏鸟养大,甚至不惜牺牲自己的生命。在一些物种,这导致了一种进化军备竞赛中,主机父母变得更好,更好地识别和拒绝鸡蛋没有他们,使用线索包括鸡蛋大小,形状,颜色,和模式,而苦思冥想的寄生虫已经越来越擅长模仿它们的宿主物种的卵。为了研究鸟类排卵行为,并弄清楚鸟类的父母是如何识别冒名顶替者的蛋的,鸟类学家一直在做一些实验,包括在鸟巢中加入人造蛋,观察父母的行为。
问题是,用塑料、木材和巴黎灰泥等传统材料制作出令人信服的、统一的人造鸡蛋具有惊人的挑战性。这种假卵子的制造耗时长,容易出现人为失误,而且其他研究人员很难精确复制,这对证实科学发现非常重要。为了克服这些限制,研究人员创建了褐头牛鸟蛋的数字模型,并使用3D打印机创建了它们。褐头牛鸟蛋是一种北美育雏寄生虫。3D打印技术还可以制造空心鸡蛋,鸡蛋可以被水或凝胶填充,不仅可以模拟鸡蛋的重量,还可以模拟真实鸡蛋的热力学性质。
这些3D打印的蛋被放置在知更鸟的巢中,观察六天,观察知更鸟父母的反应。知更鸟100%地接受了蓝绿相间的蛋,但拒绝了79%的被画成牛科鸟的蛋。令人欣慰的是,这与以往使用传统石膏鸡蛋的研究结果相似,但是3D打印鸡蛋的优势在于,它的变量更少,更能复制出所需的大小和形状。此外,用于制作它们的数字模型可以在研究人员之间共享,这样实验就可以比过去更精确地复制。


一个卵圆形的吗?
三维牛鸟蛋的制作工艺。信贷:马克霍伯。CC 4.0
“主机育寄生虫相差很大在如何应对寄生卵,这引发了很多很酷的问题关于蛋的模仿,鸟类的视觉系统,计算的能力,认知规则相似,和捡东西的生物力学,”唐迪尔伯恩教授说,主席贝茨学院生物系孵育寄生专家并没有参与3 d打印技术研究。几十年来,解决这些问题就意味着要自己制作假鸡蛋——我们都觉得制作过程缓慢、不准确、令人沮丧。这项研究使用3D打印技术进行了更加精细和可重复的鸡蛋制作过程,这反过来也将使宿主-寄生虫共同进化的实验更加精细。我也希望这种方法可以扩展到制作薄壳的,可穿刺的鸡蛋,这将克服这类行为实验的另一个限制。
“3D打印技术不仅在我们的未来——它已经彻底改变了医学和基础科学,”纽约城市大学亨特学院(Hunter College of the City University of New York)的动物行为学家马克·豪伯(Mark Hauber)教授说。“现在它走进了野生鸟类的世界,允许在全世界进行标准化的排卵实验。”

 
打赏
 
更多>同类资讯
0相关评论

推荐图文
推荐资讯
点击排行