Úvod &gt: Aktuality &gt: Homo naledi – nově objevený lidský předek

Homo naledi – nově objevený lidský předek

2. března 2016

Vědci z afrického Johannesburgu v minulém roce oficiálně představili objev nového předka lidského pokolení, který byl pojmenován Homo naledi. Podívejte se, jak k objevu došlo a jakou roli v něm hrály 3D skenery.

Celý příběh začal na podzim roku 2013 rekreačním výletem dvou jeskyňářů, kteří se rozhodli prozkoumat jeskynní systém Sterkfonteinských jeskyní severozápadně od Johannesburgu. Nevěděli, že se jim v doposud neprozkoumané části jedné z komor jeskyně, později pojmenované jako komora Dinaledi (Dinaledi v jazyku Sotho znamená hvězda), podaří nalézt antropologický poklad v podobě fosilních kosterních pozůstatků. Průzkumníci si nalezené ostatky vyfotografovali a své fotografie ukázali profesorovi Lee Bergerovi, paleoantropologovi z Witwatersrandské univerzity (Wits).

Profesor Berger si uvědomil, že právě narazili na objev, na který nejen čekal celou kariéru, ale který razantně změní pohled na vývoj předchůdců lidské rasy. Nemýlil se, komora Dinaledi ukrývala 15 fosilních koster dávno vymřelého druhu lidského předchůdce (hominida), prozatímně pojmenovaného Homo naledi. Homo naledi byl nejspíše jedním z nejstarších předků, přesné datování zatím antropologové musí potvrdit. Samotný jeskynní nález jim poskytl evidenci komplexního ritualistického chování tohoto druhu. Homo naledi pravděpodobně pohřbíval mrtvé do oddělené komory (komora Dinaledi je až poslední částí jeskyně), což bylo dlouho považováno pouze za projev chování Homo sapience.

Naskenovaný povrch naleziště kosterních pozůstatků Homo naledi

Poté, co profesor Berger zhlédl fotografie, vyzval na sociálních sítích své kolegy z oboru, aby mu pomohli s vytvořením vhodného týmu pro prozkoumání tohoto objevu. Kvůli úzkým chodbám a uspořádání jeskyně bylo nutné získat do týmu nejlépe mladé a štíhlé doktorandy archeologie nebo paleontologie, kteří jsou v kondici, jsou týmoví hráči, mají zkušenosti se speleologií, a kteří netrpí klaustrofobií.

Průzkum byl zahájen podle plánu na začátku prosince 2013, a jeho cílem bylo vyzvednout ostatky Homo naledi z hloubi jeskyně. Dostat se k fosiliím byl nelehký úkol, tým vědců se musel "protáhnout" úzkými průchody a dokonce překonat 15 m vysokou skálu v hloubi jeskyně (tzv. Dračí záda). Po první expedici mladých paleontologů, archeologů a antropologů do hloubi Sterkfonteinských jeskyní, bylo zjištěno, že se v komoře Dinaledi nachází pozůstatky nejméně 15 jedinců dosud neznámého druhu rodu Homo.

                                           

Úloha 3D skenerů při exkavaci

Kvůli omezenému přístupu do jeskyně a i do samotné komory Dinaledi nebylo možné použít klasické archeologické metody. Tým čelil nelehké výzvě nalézt alternativní způsob sběru prostorových dat ve vysokém rozlišení. Naštěstí na výzvu profesora Bergera zareagoval i Ashley Kruger, který právě dokončoval magisterský titul na Institutu evolučních studií (Wits) a hledal projekt pro svá postgraduální studia.

                                           

"Spolu s prof. Bergrem jsme se rozhodli, že je tento objev perfektní příležitostí pro použití 3D zobrazování přímo během odrývání vykopávek, které by bylo součásti mého projektu v rámci doktorských studií," řekl Kruger. "Během výzkumu na jakémkoliv archeologickém nalezišti je nezbytné zaznamenat přesné rozložení nalezených exemplářů (např. ostatků), které dále pomůže archeologům k pochopení širšího kontextu a ostatních souvislostí týkajících se objevených exemplářů."

Záznam pozic nalezených fosilií je ve většině případů prováděn čtvercovým systémem nebo totální stanicí, avšak v tomto případě byl záznam proveden pomocí 3D skeneru Artec Eva. Kruger, který byl odpovědný za sběr naskenovaných dat, jelikož komoru s ostatky neskenoval pouze on, ale i ostatní členové týmu, vytvořil trojrozměrný model postupného odkrytí vykopávek a ten zasadil do širšího prostorového kontextu, který zobrazoval jednotlivé vrstvy, tak jak byly odkrývány.

Obrázek je složený ze skenů vytvořených během čtyř oddělených stádií postupného odkrývání vykopávek (popis níže)

Popis obrázku: Obrázek výše je vytvořen ze skenů vytvořených během čtyř oddělených stádií postupného odkrývání vykopávek. Hnědá základní vrstva zobrazuje meze výkopu. Modrá a oranžová barva zobrazuje fosilie, které byly odkryty během dvou dnů v březnu 2014.  Na obrázku můžete dobře vidět části kloubů ruky a část dolní končetiny. Obrázek byl poprvé uveřejněn v článku: “A new star rising: Biology and mortuary behavior of Homo naledi”: RANDOLPH-QUINNEY, Patrick S. A new star rising: Biology and mortuary behavior of Homo naledi. S. Afr. j. sci.[online]. 2015, vol.111, n.9-10, pp. 01-04. ISSN 1996-7489

3D skenerem Artec Eva byly skenovány jednotlivé vrstvy tak, jak je tým postupně odkrýval (odkrývalo se méně jak 5 cm zeminy), vždy s objevenými (odkrytými) fosiliemi v sedimentu. Skenování okamžitě vytvářelo vizualizaci prostoru přímo na laptopu v jeskyni. Tato dokumentace komory Dinaledi měla dva důvody. Prvním byl záznam prostorových dat, orientace (osová a povrchová) každé nalezené kosti. A druhým důvodem bylo, že data zaznamenána během celého procesu byla zasílána vědcům na povrch, kterým napomáhala v rozhodování jak a kde pokračovat ve výkopech (viz video výše).

Archeologické naleziště před odkrytím jednotlivých vrstev zeminy

"Byl jsem překvapen, jak přesný může být 3D skener v takto náročných podmínkách," řekl Kruger. "Tým se naučil používat skenery za méně než hodinu. Využití 3D technologie nám podstatně urychlilo celý proces odkrývání vykopávek, kdy čas strávený na některých úkolech byl zredukován z hodin na minuty."

Ashley Kruger zkouší skener Artec Eva před zahajením skenování

"V projektech jako je tento, je nutné kosti zdokumentovat nejen jednotlivě, ale i v souvislosti s prostorem archeologického naleziště," dodává Kruger. "V klasickém případě to znamená, že musíme manuálně zaznamenávat pozice nálezů (fosilií) a následně jim přiřadit kód v rámci vytvořené čtvercové sítě. Artec technologie nám pomohly tento proces nesmírně urychlit, přestože jsme pracovali v náročných a velmi limitujících podmínkách."

Tým na povrchu podle získaných dat dále rozhodoval, kde a jak pokračovat v exkavaci

Celý 3D model byl upraven v Artec Studiu 9 (a později v Artec Studiu 10). Každá odkrytá vrstva naleziště byla zdigitalizována několika částečnými skeny, které byly seskládány a zaregistrovány vůči sobě tak, aby vytvořili 3D mrak bodů. Jednotlivé mraky bodů byly poté manuálně zarovnány pomocí minimálně tří referenčních bodů. Tyto referenční body byly kombinací fixních průzkumných značek z komory Dinaledi a fyzických atributů naleziště, které byly zachyceny na každém 3D modelu, aby zaručily správné zarovnání.

Členka týmu, K. Lindsay Hunter, sleduje průběh skenování na laptomu

Po dokončení zarovnání, přišla na řadu funkce globální registrace, která se postarala o přesné sloučení dat. Takto vznikla polygonální síť reprezentující naskenované oblasti. Následně byla polygonální síť texturována fotografiemi zachycujícími povrch, které byly souběžně se skenováním zaznamenány skenerem Artec Eva. Vytvoření komplexního modelu povrchu napomohlo k 3D vizualizaci komory Dinaledi a také k vizualizaci samotného archeologického naleziště během celého procesu exkavace.

Každá vrstva byla před exkavací pečlivě naskenována

Fosilie, které již byly skenerem Artec Eva zdokumentovány, byly převezeny na univerzitu Wits, kde byly dále více jak rok zkoumány a popisovány (od dokončení exkavace na jaře 2014 až do oficiální tiskové konference v září 2015). Jihoafrický objev je největším objevem fosilií, který byl doposud zaznamenán na africkém kontinentu. Celkově bylo nalezeno 1 550 kosterních pozůstatků. Projekt, který naplno zaměstnal 40 vědců, vyústil prozatím v dva vědecké články a v NOVA / Speciální dokument National Geographic "Dawn of Humanity" (Úsvit lidstva).

Další informace o Homo naledi:

Více informací a novinek ze světa 3D skenování najdete na našich Facebookových stránkách.

Mohlo by vás zajímat:

Skenování historického topeniště s povrchem 20 m2
Institut kulturního dědictví v čele s Bc. Jiřím Kmoškem mapuje a dokumentuje lidovou architekturu na Českomoravském pomezí. Měli jsme tu čest účastnit se záchrany další cenné památky, a to reliktu otopného zařízení a černé kuchyně. Podívejte se, jak skenování probíhalo.

Reliéf Čtenáře zachráněn
V roce 1951 vytvořil sochař Vojtěch Hořínek reliéf Čtenáře na budově dnešní olomoucké Střední odborné škole služeb. V roce 2015 se školní budova začala zateplovat a odstranění výtvarného díla bylo nevyhnutelné. Nyní je zpět na nové fasádě a prvním krokem k jeho zachránění bylo právě 3D skenování.

Tvorba divadelních kulis pomocí 3D skeneru
3D technologie stále více pronikají do různých sfér našich životů. Není se tedy čemu divit, že si našly cestu i za divadelní oponu. Seznamte se s využitím 3D skenerů při tvorbě divadelních kulis.

Originální článek najdete na stránkách Artec 3D.

 
 
Mapa webuO webu | Tisknout stránku  | 
|
Vyrobila: Omega Design
 
 
 
Při poskytování našich služeb nám pomáhají soubory cookie. Využíváním našich služeb s jejich používáním souhlasíte. Další informace  Rozumím