博物馆里摆满了假的恐龙化石。看看制作这些复制品需要什么。

博物馆里摆满了假的恐龙化石。看看制作这些复制品需要什么。

到处都是骨头。黑紫色相间的角面食肉动物Ceratosaurus nasicornis模型按解剖部位排列在盒子里。一种类似鳄鱼的生物,称为植物龙,其头骨放在工作台上。恐龙、史前哺乳动物和其他奇观的骨骼从地板到天花板堆放在储藏室里。旁边,一只犹他盗龙正站在半空中,三角恐龙Torosaurus的巨大头骨等待着被安装到身体上。一位艺术家正在打磨巨大的装甲鱼Dunkleosteus的头部,打磨其接缝。

散落在地面上的骨头没有一件是从地下挖掘出来的。它们是树脂制成的,当参观者探索摆放着奇怪而又摆放着的史前骨骼的大厅时,他们会大声问道:“这些都是假的吗?”答案通常比观众意识到的要复杂得多——科罗拉多州弗鲁塔市这个繁忙的化石重建工作室完美地说明了这一点。

大多数人认为博物馆是真实恐龙标本的神圣堡垒。每只高耸的霸王龙或巨大的蜥脚类动物都体现了生命、死亡、灭绝、生存,以及好莱坞电影中晒伤的探险者在遥远沙漠中探索的持久追求。复制品并不能带来同样的震撼。但这更多地与我们自己的误解有关,而不是与科学现实有关。

近 30 年来,罗伯特·加斯顿一直专注于古生物学复制品和标本的制作,包括上图的魔鬼角龙。Theo Stroomer 为《科普》撰稿

霸王龙苏为例,它无疑是世界上最著名的恐龙化石。苏矗立在芝加哥菲尔德博物馆的独立展台上,至少有 80% 的完整骨骼,是迄今为止发现的“暴君蜥蜴王”最完整的标本。但古生物学家必须用他们挖出的其他霸王龙标本的模型来填补缺失的部分。苏的真正头骨放在地板上的一个单独的盒子里,看起来就像是化石遭遇了车祸一样。这块化石在厚重的砂岩层下沉了大约 6700 万年,已经受到挤压和扭曲。展出的这个完好无损、咧嘴大笑的头部是一位有科学依据的艺术家对活着的动物外貌的印象。

化石馆长经常强调模型和原件之间的区别,强调制作复制品以供展示的重要性。菲尔德博物馆、澳大利亚维多利亚博物馆和英国牛津大学自然历史博物馆都试图在网站上解答“这是真的吗?”的问题。2018 年,伦敦自然历史博物馆将其标志性的梁龙模型“Dippy”送去巡回展出,这让一些评论者震惊地猜测,这种著名的恐龙一直是赝品。“面对现实吧,”一位《赫芬顿邮报》评论员冷笑道,“Dippy 甚至不是恐龙。她是假的。”而且不仅仅是 Dippy——另一位古生物学教育者在研究重建恐龙时承认“即使是最好的化石模型也会缺少原始化石所具有的某种东西”,尽管这篇文章未能深挖这种难以言喻的东西可能是什么。孩子们似乎特别在意骨头是否曾经是真实动物的一部分。在 2018 年《国际科学教育杂志》 B 部分的一项研究中,一名儿童告诉调查员,恐龙铸模“并不像原始化石那么特别”,“因为,呃,你只知道它是……一块塑料或什么东西。”

那个孩子可能也会觉得大多数真正的骨骼令人失望。古生物学家偶尔会从火山灰和其他沉积物中发现恐龙,每根骨头都保存完好,但大多数化石动物都是不完整或受损的。如果挖掘机只是把它们从包裹的岩石中取出并展出,博物馆的顾客们就会对一堆风化、扁平和破碎的骨头感到困惑。

复制品成型后,缝线追踪是去除多余材料的早期步骤之一,旨在让复制品看起来更逼真。Theo Stroomer 为《Popular Science》撰稿

铸模和复制品使有缺陷的骨骼更接近真实样子。因此,它们对古生物学家和公众同样重要。重建专家罗布·加斯顿指出,他 27 年前与合伙人詹妮弗·谢伦巴赫开设的工作室收到的大多数标本,如果没有艺术干预,就无法呈现。这些残片与许多博物馆参观者希望看到的雄伟生物相去甚远。从岩石中解放化石只是让早已灭绝的动物恢复生命的第一步。

“实际上,这个过程是双重的,”当加斯顿设计公司的团队在桌子和橱柜的迷宫中忙碌时,这位艺术家说道。“我们做的第一件事是从博物馆获得作品。那些作品通常是不完整的、破损的、扭曲的。”这就像收到一个盒子里只有一半碎片的旧拼图——其中许多碎片都破烂不堪。

这个过程并不会随着铸造和校正原始材料而结束。无论恐龙是一动不动地站着,还是张着嘴向游客奔跑,每个重建都需要一个金属骨架,就像第二个骨架一样放在里面。此外,支架必须打磨以去除接缝,涂成看起来像原始岩石的样子,并在离开商店之前组装成完整的形状。最终的结果总是你能想象到的包裹着肌肉、鳞状皮肤和羽毛的东西。

接下来,将模制的骨头刮掉,喷上油漆,然后单独进行“污垢”清洗,以呈现陈旧的外观。Theo Stroomer 为《Popular Science》撰稿

科学界并不总是有像加斯顿这样的艺术家来修复和拼凑这些杂乱的拼图碎片。古生物学家在 20 世纪大部分时间重建化石骨骼的方式完美地证明了即使是真实的骨骼也会扭曲现实。例如,在纽约市美国自然历史博物馆明亮的大厅里,自 1923 年以来一直向游客倾斜其角的标志性三角龙是由几个大小大致相同的不同个体组成的。同样,在洛杉矶拉布雷亚沥青坑的冰河时代沥青渗漏中发现的大多数骨骼都是杂乱的。遗址博物馆里矗立着的巧克力色骨架是由并不总是合适的部分拼凑而成的。如果一具骨架是由生活在不同地理位置甚至不同时间片段的几种动物的骨骼重建的,它应该算作真实的吗?

古生物学家试图重建地球地质记录中发现的东西,其历史与该领域本身一样悠久。英国古生物学家理查德·欧文曾经沉思,化石的石膏复制品可能会激起博物馆参观者的惊叹。1868 年,英国艺术家本杰明·沃特豪斯·霍金斯与爱德华·德林克·科普以及费城博物学家约瑟夫·莱迪合作,完整重建了鸭嘴龙,这是一种食草恐龙,在新泽西州南部的泥灰坑中被发现。真正的骨骼非常脆弱,只代表了这种动物身体的一部分,因此团队将他们拥有的骨骼制成模型,然后雕刻其余部分,创造了当时唯一的一只安装好的非鸟类恐龙。这具骨骼大获成功,或许启发了下一代古生物学家进行更多的重建。

Lindsay Goro 在 Gaston Design 组装了一个角鼻龙模型。原始骨架是在 Fruita 发现的。Theo Stroomer 为《Popular Science》撰稿

看起来更完美的化石越来越受欢迎,这也给博物馆带来了新的问题。制作和组装模型是一个费力的过程,而游客们渴望看到原始骨骼的印象,导致一些机构使用 Bondo(一种用于汽车和家居项目的不可逆填料)等材料将遗骸重新拼凑起来,并在标本上钻孔,以便将它们插入永久支架上。随着时间的推移,古生物学家开始青睐模型作为替代品或补充品,尽管科学界的一些人认为重建是二流的。

伦敦国王学院古生物学历史学家克里斯·马尼亚斯 (Chris Manias) 表示:“我认为称它们为‘赝品’或认为它们不真实,并没有意识到将真正的化石制成可用于科学研究或展示的物品需要多少准备、建造和建模。”他指出,相反,铸模和重建物是连续存在的,在需要时填补支架上的空白,或完全替代丢失的化石。

马尼亚斯也不同意这些精心模仿会降低史前生物所激发的惊叹之情。他说:“模型和复制品一直非常重要。”最近,美国和英国的几家大型博物馆展出了一种名为Patagotitan mayorum的长颈食草动物,这更凸显了这一事实。这种恐龙由多具不完整骨骼的模型制成,身长超过 100 英尺,是古生物学家描述的最大的史前爬行动物之一。如此巨大的体型,令人敬畏,消除了对真实性的任何质疑。

巨大的邓氏鱼生活在晚泥盆纪。你可以在这个复制品中看到它重叠的装甲板。Theo Stroomer 为《科普》杂志拍摄

在 FRUITA STUDIO,加斯顿和他的艺术家团队擅长将事实与推测融合在一起。虽然加斯顿对原始化石进行了一些修复工作,特别是为商业经销商,但他大部分时间都在想象化石在新鲜和完好无损时的样子,填补缺失的骨骼部分,为大学和博物馆创造值得展出的动物。

一切始于铸造站,铸造站位于车间门内几步之遥的地方。由于大多数化石骨骼都很脆弱,复制标本可能是一个危险的过程。关键是硅胶。将化石放置在缓冲支架内(带有为头骨或其他大块化石制作的特殊支架),然后将其浸泡在浑浊的粘液状液体聚合物中,然后让其固化。加斯顿和他的同事在干燥后剥去软壳,制成模具。“你的作品出来了,希望没有损坏,”加斯顿说,或者至少没有无法轻松修复的东西。碎片和裂缝并不罕见。这样的风险可能会让公众感到惊讶,但标本在从挖掘到展示的每个阶段都面临着类似的威胁。专家经常在野外、实验室和博物馆中破坏化石。科学家和准备专家已经设计出各种粘合剂和策略来延长古代骨骼的寿命,包括一整套名为 PaleoBond 的化石专用强力胶。

加斯顿估计,他研究的大多数骨骼都需要 100 到 150 个不同的模具,这些模具都存放在现场仓库中。用这些模具制作的树脂铸模只是重建过程的开始。加斯顿工作台上的植龙头骨就是这样一个项目的一部分:犹他州圣乔治恐龙发现地博物馆的古生物学家发现了一个完整的头骨,它是一种类似鳄鱼的爬行动物,牙齿锋利,周长与人类拇指差不多。大约 2.2 亿年前,在这只动物死后不久,头骨被什么东西砸碎了。“正如你所看到的,它的一侧非常非常扭曲,”加斯顿说,“所以虽然这是一个漂亮、相当完整的头骨,但它需要大量的工作。”他根据植龙的模型制作了一个复制品,可以将其切割、雕刻和以其他方式修复,使其看起来像自然、对称的骨头,而不是三叠纪的煎饼。

一名工作人员使用聚氨酯树脂和填充材料浇注化石模具。Theo Stroomer 为《Popular Science》撰稿

修复生活在数千、数百万或数千万年前的动物是一项巨大的挑战。通常没有新鲜的骨骼可供重建的骨骼进行精确对比。除非古生物学家找到完整、未变形的头部,否则很难判断一个物种的实际比例——头骨后部向外展开的程度,或者鼻孔的确切位置。例如,躺在车间地板上的大型牛角龙来自一个骨骼尚未完全融合的幼年生物。加斯顿开始研究头骨时,它还是碎片,是一个根据更成熟的角龙标本的解剖结构拼凑起来的三维拼图。近亲物种的头骨中可以有相同的单个骨骼,但略有不同,这可以为哪些骨骼应该放在哪个位置提供基本指导。加斯顿说,目标是尽可能少做,不要过度雕刻这样的重建。一块原本美丽的化石中,有一点不对称比完美要好,完美看起来会不自然。

在为期数周的修复过程中,加斯顿在每一步都考虑到博物馆的游客。“你遇到的难题是,你想展示的模型尽可能接近发现时的模样,但如果它是一件公开展示品,你又希望它在解剖学上是 [人们] 可以理解和产生共鸣的,”他说。这是一个很难的平衡行为,试图公平地表现动物,同时仍然保留化石的纹理、颜色和整体形状。“这有点像重新整理古董,你可能会修复破损的部分,但你不会剥去表面再重建,”加斯顿解释道。

Elisa Uribe de Gaston 正在对北美野牛头骨的复制品进行精细加工,这是有史以来在北美发现的最大的牛科动物。Theo Stroomer 为《Popular Science》撰稿

然而,其中涉及的推断和猜测往往不为公众所知——甚至那些基于化石重建进行插画创作的艺术家也是如此。在研究犹他州一种相对较新的恐龙——Nasutoceratops titusi时,加斯顿不得不面对这样一个事实:这种恐龙的头骨被压碎,角向下弯曲,几乎像长角牛的一样。他决定不将模型切开并重新排列角,而是让角相对平坦而不是向上倾斜。有些决定更多地与设计或重建能力有关,而非解剖学上的确定性。但对Nasutoceratops的艺术重现延续了这一形象,甚至对其进行了夸大,就像一场延续数百万年的传球游戏。

有时,当出现新证据时,渲染结果可以得到纠正。以迷惑龙为例,它的头部深而方,牙齿像勺子一样,直到 1978 年古生物学家才揭开它的真面目:它的头骨呈楔形,牙齿短而铅笔状。在这种情况下,普通的恐龙迷可能会认为古生物学家只是在编造。在计划向公众展示什么时,真实性的威望会造​​成很大的紧张感。

“你听到的主要论点是,‘公众不想看模型,他们想看真品,’”加斯顿说。主要的反驳是,重建和安装原始化石可能会在此过程中损坏骨骼。但加斯顿还指出,大多数时候原始化石甚至不适合展示。“我处理的 70% 到 75% 的材料可能几乎是完整的骨架,但它们都严重扭曲或破碎,无法安装。”铸造——无论是为了重建还是为了修复——都可以让恐龙和其他古生物展品更好地展示曾经的生物体内的情况。

加斯顿的几件复原品就放在镇对面的恐龙之旅中。博物馆馆长朱莉娅·麦克休说,如果没有模型,“就会有更多标签、更多标识来解释化石记录”。游客需要更多的耐心来解释原始化石的身份和方向,也许比他们愿意付出的还要多。相反,麦克休和其他馆长往往倾向于将原始化石放在复原品旁边。“然后你可以说,好吧,这就是化石从地下出来的样子;这就是化石在生命中的样子,”她解释道。

艺术家们使用古生物学指南来重新组装角鼻龙的骨骼化石。Theo Stroomer 为《科普》杂志撰稿

随着时间的推移,古生物学家在收集、构建和展示自然标本方面已经做得越来越好。史密森尼国家自然历史博物馆最近翻新的“深时”展览中的一些大型骨骼就是用原始骨骼制成的。但这样的工作也有其自身的限制。“它成本高昂;需要大量时间;非常重;而且这些东西不能移动,”麦克休说。这意味着梁龙霸王龙的化石骨骼必须放在一个地方数年甚至数十年,而不是成为一个可以随着科学变化而变化的更模块化博物馆的一部分。她指出,模型可以在几分钟内拆开——这是机构依赖的一项优势,可以更新其展品,甚至进行巡回展览。

在恐龙之旅麦克休办公室的楼下,一只相当于一辆大型 SUV 长度的角鼻龙站在那里,姿势像一只正要跳上窗台的猫。这是加斯顿商店里模型的完成版。这种侏罗纪食肉动物的后腿弯曲,长尾巴形成一个蜿蜒的S形。它的树脂颌骨半张着,让展览灯光照射在数十颗复原的牙齿上。这个复制品是使用附近玻璃柜中的化石碎片制作的,这些化石在古生物学家到达之前被附近弗鲁塔古人类学区域的盗墓者拆开了。它原来的头骨也被压扁了,上颌的两侧都歪了。其他角鼻龙骨骼的模型帮助填补了缺失的部分。复原的肢骨和椎骨掩盖了钢铁,正是钢铁形成了这只动物的尸检形态。

偶尔,Gaston Design 也会进行真人雕塑,想象史前生物的皮肤和其他特征,比如这只虚构的恐龙。Theo Stroomer 为《Popular Science》撰稿

但重要的是,这只野兽看起来还活着。这只爬行动物尾巴的摆动几乎让游客们想象出肌肉、肌腱、血管和其他柔软部位,当它们在长满蕨类植物的洪泛平原上游荡时,这些部位一定包裹着这具骨骼。不知何故,人造材料比其古老生物分子的降解残余更接近活体动物。

当我们遇到只能通过想象才能复活的生物时,真实与虚假之间的二分法就消失了。古生物学家当然可以根据从岩石中凿出的骨头进行研究,得出物理特征和测量结果,但这些数据本身往往令人难以满意。当这些碎片与我们对缺失骨头的最佳猜测相吻合时,我们可以开始推断这种动物有多大,它可能如何行动,以及当我们还只是一个遥远的可能性时地球是什么样子。这些铸模和重建使我们对恐龙时代的梦想和噩梦更接近现实。我们喜欢凝视的恐龙,它们有着强大的下颚和爪子,并不是直接从岩石中来到我们身边的,而是在科罗拉多州乡村公路旁的车间里真正复活的。

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