Цифровые черепа ископаемых ящеров

В прошлом году СПбГУ отмечал 160-летие своего выпускника В. П. Амалицкого, известного геолога и палеонтолога. Ученый сравнивал окаменелости из России, Африки и Индии — и первым выдвинул гипотезу о том, что в прошлом вся суша на Земле была единым материком. Позже этот материк получил имя «Пангея».

К юбилею палеонтолога СПбГУ подготовил выставку. Среди экспонатов решили показать и гипсовые слепки черепов трёх ящеров: скутозавра, иностранцевии и двинозавра. Эти черепа в конце XIX века отыскал сам В.П. Амалицкий, проводя раскопки на берегу реки Малая Северная Двина в Архангельской области.

Их реплики в начале XX века также выполнил сам профессор. Поэтому сейчас, спустя более ста лет, копии интересны не только с научной, но и с исторической точки зрения. Но сначала гипсовые черепа нужно было реставрировать. Перед учёными встала задача: бережно восстановить первоначальный вид слепков.

Возникла и другая проблема. Массивные слепки внушительно смотрятся, а вот работать с ними неудобно. Нужен был способ оцифровать артефакты — но без потери малейших нюансов формы и текстуры черепов. Поэтому выбор ученых пал на профессиональный 3D-сканер RangeVision Spectrum, точный и удобный.

Восстановлением гипсовых черепов занималась Екатерина Агеева, выпускница кафедры реставрации. Этот проект стал её дипломной работой. Все три ящера, о которых идет речь, жили в пермском периоде — более 250 млн лет назад.

Скутозавры были медлительными травоядными длиной до трёх метров. Кожа у них кое-где была окостеневшей, отсюда название (лат. scutum — «щиток»). По одной из версий, полжизни они проводили в воде — как бегемоты. Их первыми из ископаемых ящеров нашли и экспонировали в России в виде целого скелета.

Иностранцевия была крупным хищником длиной свыше трёх метров. Огромные клыки иностранцевии вырастали до 30 см в длину и менялись в течение жизни животного. В.П. Амалицкий назвал ящера Inostrancevia alexandri в честь своего научного руководителя, геолога Александра Иностранцева.

Иностранцевии вернули обломившиеся кости носа. Чтобы не исказить форму, пришлось запросить фотографии оригинального черепа у Палеонтологического музея им. Ю.А. Орлова РАН в Москве.

Двинозавр тоже был хищником, но значительно мельче. Эти амфибии с длиной тела до одного метра всю жизнь проводили в воде. Дышали они через внешние жабры, торчавшие в стороны. Места со сколотой краской на черепе двинозавра были подкрашены без нарушения оригинальной текстуры.

После реставрационных работ доцент кафедры зоологии позвоночных Дмитрий Григорьев снял с экспонатов точные трёхмерные копии при помощи 3D-сканера RangeVision Spectrum. По словам учёного, виртуальные ископаемые позволяют избежать использования музейных ценностей в учебном процессе.

3D-модели лучше подходят для повседневной исследовательской работы, ведь они передают больше информации об объекте. Учить сравнительную анатомию животных по ним намного проще, а особо ценные окаменелости и исторически важные слепки спокойно лежат нетронутыми в музейном хранилище. 

Ученые и студенты СПбГУ теперь смогут отметить отдельные части скелета и рассмотреть их в любом масштабе — а также наглядно сравнить их или распечатать при помощи 3D-принтера. Работа с массивной гипсовой фигурой на металлическом каркасе гораздо тяжелее в полном смысле этого слова.

Этот проект показывает, насколько велик потенциал 3D-сканирования в сферах науки, образования и музейного дела. Виртуальную копию объекта значительно проще изучать, она нагляднее, мобильнее и доступнее. При этом оригиналы не страдают от износа, а остаются в полной сохранности для потомков.