2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
Mit kapsz, ha keresztezed a Carcharodontosaurust a Majungatholusszal? Sok sikert a kettő megkülönböztetéséhez. A csekély számú egész példány miatt, amelyek nem képesek megvilágítani a fajon belüli morfológiai eltéréseket, a dinoszauruszok osztályozása olyan óriási feladat lehet, mint néhány híres faja. Josh Smith, Ph. D., a St. Louis-i Washington Egyetem föld- és bolygótudományi adjunktusa azonban matematikai sémát dolgozott ki a dinoszauruszok azonosítására a bőséges mezozoos fogürülék mérése alapján. Módszere segíthet a paleobiológusoknak azonosítani és rekonstruálni azoknak a lényeknek az életét, amelyek sok millió évvel ezelőtt a terra cégünkön kóboroltak.
Smith, aki azt állítja, hogy "nem túl jó matekból", és társszerzői, David R. Vann és Peter Dodson, a Pennsylvaniai Egyetem munkatársai kvantitatív módszertant dolgoztak ki, amellyel egy ragadozó dinoszaurusz elszigetelt foga theropod – összefüggésbe hozható egy adott nemzetséggel. Különféle méréseket alkalmaztak - amelyek közül néhányat a korábbi munkások határoztak meg -, amelyek leírják a fogak alapvető méretét és általános alakját, valamint olyan funkciókat dolgoztak ki, amelyek segítenek kvantitatívan leírni a fogak által birtokolt ívelt felületek alakját. Az eredmény egy előzetes, de szigorú módszer volt a theropoda fogak besorolására a kialakult nemzetségekhez. Smith és munkatársai a The Anatomical Record legutóbbi számában (285. évf., 2005) publikálták munkájukat.
"Az én lényegem az volt, hogy vegyek egy elszigetelt fogat, és rájöjjek, melyik dinoszauruszhoz tartozik" - magyarázta Smith."A kérdések, amelyek érdekelnek, mások, mint a "mit evett ez a valami?" Engem inkább a fogak, mint a dinoszaurusz-azonosítás eszközei érdekelnek, nem pedig maguk a fogak."
A fogak, mint tartós azonosítók
Az emberek szeretik a fogakat. Ugyanaz az ásványi anyag, amely segít bennünket a hálaadás napjának boldogságában, lehetővé teszi az olyan paleontológusok számára, mint Smith, hogy egy olyan időszakot tanulmányozzanak, amely olyan távol áll a miénktől, hogy a csontok és a zománc nyomai a múlt egyetlen nyomai közé tartoznak. A 225 és 65 millió évvel ezelőtt élt mezozoikum korú dinoszauruszokat poliphyodont állatoknak nevezik, mivel életük során folyamatosan hullatták és cserélték ki a fogakat. A fogpótlás a gerincesek testének legkeményebb és legrugalmasabb anyagát, a zománcot többszörösen juttatja be a helyi környezetbe, mivel a régi fogak elvesznek, és gazdáik szájából patakokba és az erdő talajára hullanak. Számtalan fogpótlás és több millió éves ülepedés után Smith és munkatársai bőséges adathalmazt tártak fel a megőrzött dinoszauruszzománcról: a Smith's Rosetta köve a theropoda osztályozásból.
"A probléma az, hogy a theropoda fogai elég egyszerűek ahhoz, hogy az elmúlt 200 évben mindenki figyelmen kívül hagyta őket" - mondta Smith. Azt mondta, hogy a theropoda fogak egyszerű formái megnehezítették a korábbi szigorú kísérleteket, amelyekkel osztályozási célt használtak.
A matematikai unalom Smith azt állítja, hogy kímélte a módszerek kidolgozását, nem veszett el a fogvizsgálat során: Smith körülbelül 2000 fogról gyűjtött mérési és görbületi adatokat, és alaposan megvizsgálta a dinoszauruszdarabokat, mint a fogorvos a gyökércsatornát. Mérések ezrei fajultak végül egy alig 300 használható fogat tartalmazó adathalmazban. Az adatkészlet olyan nemzetségek fogainak méréseit tartalmazza, amelyek biztosan ismertek; így olyan összehasonlítási etalont képez, amellyel az ismeretlen fogak összehasonlíthatók.
Smith ezután statisztikát futtatott az adatbázison, hogy az ismeretlen fogak alakját az ismert eredetű, leginkább hasonló fogakkal korrelálja. A módszerek tesztelése során a modell legtöbbször működött, helyesen azonosítva az ismert, sőt a hasonló megjelenésű fogakat, mint a megfelelő nemzetséget.
"Létrehoztam egy összehasonlítási szabvány kezdetét; egy adathalmazt olyan fogakkal, amelyekről tudjuk, honnan származnak, és amelyekkel összehasonlíthatjuk az elszigetelt fogakat. Alapvetően ennyit tettem" - mondta Smith.
Azt mondta, hogy a modell, bár funkcionális, nem mentes a gyenge pontoktól. Ahhoz, hogy egy fogat megfelelően korrelálhassunk egy fajjal, azt a fajt kell ábrázolni az adathalmazban, amelyhez a fog tartozik; ellenkező esetben az elemzés megpróbálja összehozni a fogat azzal a fajjal, amely leginkább hasonlít az ismeretlenre.
Adatkészlet növelése
"Tehát most a módszer jobbá tételén és az adathalmaz méretének növelésén dolgozom" - teszi hozzá Smith.
A dinoszaurusz-azonosítás kritikus fontosságú a mezozoikum korszak pontos rekonstrukciójára törekvő paleontológusok számára. A fogak feltárhatják a dinoszauruszok étkezési szokásait és biológiáját, ha a fogat a jogos tulajdonosához társítják.
„Olyan potenciális adathalmazt veszünk – azaz elszigetelt fogakat –, amelyekben megvan a potenciál, hogy valóban hatékonyak legyenek” – mondta Smith: „Eddig az adatokat nagyrészt figyelmen kívül hagyták, de igyekszünk használja őket. És úgy néz ki, hogy működik. Ami csak azért igazán jelentős, mert mindenki azt mondta, hogy nem."
