
幕后文章是与国家科学基金会合作提供给生活方面的。
阿肯色大学人类学教授彼得·恩加(Peter Ungar)在他的杰出职业中发展了许多才华,在世界偏远地区蹲在森林中,使用牙科技术来创造牙齿的模具,并找到了使用现代技术来研究这些牙齿的磨损的新方法。通过所有这些努力,他正在寻找有关现代灵长类动物吃什么的线索 - 以及如何告诉我们古老的人类祖先实际上吃了。最近,Ungar和他的同事,纽约州立大学的Stony Brook的Frederick E. Grine和马里兰州巴尔的摩的Johns Hopkins University的Mark F. teford,报告的发现在早期的人类表弟上,仅牙齿的形式和结构就不足以预测古代人类的饮食。 Ungar说:“牙齿非常适合测试饮食假设,因为它们是化石记录中保存最好的物品,并且是消化系统的一部分。” “但是直到现在,我们还没有从中吸收大量信息的技术。”直到最近,科学家通过查看高分辨率电子显微镜的图像来计算凹坑和划痕。但是,这种计数取决于观察者的专业知识,并且经常被证明很难繁殖。 Ungar说:“问题在于,您必须手动计算并测量这些功能,这引入了人为错误的可能性很大。这是一个非常主观的过程,并且您将在任何两个研究人员的测量结果之间获得可变性。” “我们需要一种客观,自动化,可重复的方法来量化牙齿的磨损。” Ungar开发了一种使用地理信息系统软件来创建不同类型的地图的方法,该图是使用用于牙科地形的软件,以显示牙齿上的磨损图案形成的山脉和山谷。正如GIS可用于测量景观上的地形特征,例如坡度,高程和方面一样,Ungar也发现它可以分析对咀嚼和加工食物很重要的牙科特征。具体而言,研究人员使用GIS计算每个牙齿的斜率和角度值。斜率是指牙齿尖端的陡度,而角度是整体锯齿状的度量。 2003年,Ungar能够通过使用白光扫描共聚焦显微镜来增加其测量结果的分辨率。仪器自动且客观地记录有关特定特征的长度,宽度甚至深度信息。详细的三维信息使研究人员能够确定表面的特征,例如使用机械工程借来的分形分析的磨损的粗糙度和方向性。 Ungar将他的高科技作品与老式的人类学现场工作相结合。他与同事合作,在中美洲和南美的森林中记录了数千个小时,以及观察不同猿猴和猴子饮食的印度尼西亚。研究人员将动物镇定,并使用牙医使用的相同的牙科技术制作牙冠,以使用环氧树脂来制作灵长类牙齿的高分辨率模具。 Ungar还为世界上一些最著名的化石祖先创造了牙齿印象,其中包括AL-288-1,更名为“露西”和“胡桃夹子人” OH-5。这项工作导致了数百个牙齿印象的存储库。他可以使用这个牙齿库,将现代灵长类动物与牙齿上的磨损图案与化石牙齿上的磨损图案进行比较,以直接证明他们正在吃的食物类型。他的工作找到了解剖学证据来支持一些长期存在的假设 - 在其他情况下,发现证据表明当前模型是错误的。 Ungar说:“这些模型本身还不错,但我们需要走得更远。” “我们需要检验假设。”凭借他的开创性技巧,他找到了一种做到这一点的方法。
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编者注: 这项研究得到了国家科学基金会的支持(NSF),联邦机构负责在科学和工程领域的所有领域资助基础研究和教育。看到幕后档案。