Soyu tükenmiş imparator ağaçkakanı, tüyleri tek tek oynayan bir dijital örnekle yeniden uçtu
Meksika'nın kayıp dev ağaçkakanı, 1938'de toplanmış bir müze örneğinin 288 fotoğrafı ve 1956'daki tek filmiyle, kanat tüyleri tek tek açılıp kapanan üç boyutlu bir modele dönüştü.
1956'da Pennsylvanialı bir diş hekimi, Meksika'nın Durango eyaletinde, Sierra Madre Occidental dağlarının yaşlı çam ormanında bir katırın sırtından 16 milimetrelik kamerasını bir ağaca çevirdi. William Rhein'ın çektiği 85 saniyelik renkli filmde, karga boyunu rahatça aşan bir dişi ağaçkakan dev çam gövdelerinde yukarı doğru sekerek ilerliyor, ardından kanatlarını açıp uçuyor. Cornell Üniversitesi Ornitoloji Laboratuvarı'na göre bu görüntü, imparator ağaçkakanının doğada doğrulanmış son kaydı.
Yaklaşık 70 yıl sonra aynı kuş yeniden uçuyor; bu kez bir bilgisayar ekranında. Massachusetts Amherst Üniversitesi'nden Joshua Medina'nın yürüttüğü çalışma, Natural History Collections and Museomics dergisinde yayımlandı. Ekip, bir müze örneğinin fotoğraflarından türün ayrıntılı ve hareket ettirilebilir üç boyutlu modelini kurdu, kanat ve kuyruk tüylerini tek tek oynatılabilir hale getirdi ve kuşun hareketlerini Rhein'ın filmine göre ayarladı.
Bunun önemi şurada: soyu tükenmiş bir türün elde kalan son izleri, birkaç müzenin çekmecesindeki kurutulmuş derilerdir. Bu örnekler kırılgandır, her elleme risk taşır, kanatları açılamaz, kuş yeniden poz verdirilemez. Yazarlar, ortaya çıkan modeli bir sanat eseri değil, veri kaynakları ve belirsizlikleri belgelenmiş, herkesin indirip ölçebileceği bir "dijital örnek" olarak sunuyor.
Dünyanın en büyük ağaçkakanı
Campephilus imperialis, makalenin aktardığı kayıtlara göre 700 grama varan ağırlığı ve 60 santimetreyi aşan boyuyla bilinen en büyük ağaçkakan türüydü. Yalnız Meksika'nın Sierra Madre Occidental dağlarında yaşıyordu. Erkeğin tepeliği parlak kırmızı, dişininki ise tamamen siyah ve ucu öne doğru kıvrıktı. Tür, bölgedeki Kolomb öncesi toplulukların dilinde ve geleneklerinde de yer alıyor.
Makaleye göre çöküşün başlıca nedeni, kereste için yapılan kesimlerle yaşlı çam ormanlarının daralmasıydı. Cornell'in 2011'deki açıklamasına göre kuşlar ayrıca yiyecek, halk ilacı ya da yalnızca merak yüzünden vuruldu. Cornell'den Martjan Lammertink ve Tim Gallagher, Meksikalı Pronatura Noroeste ekibiyle 2010'da filmin çekildiği yeri bulup taradı; türün yaşadığına dair bir iz çıkmadı.
Karşılaştırma için: Türkiye'de de seyrek görülen kara ağaçkakan, Avrupa'nın en büyük ağaçkakanı ve 40-46 santimetre boyunda. Ekibin iskelet için temel aldığı Kuzey Amerika'daki tepeli ağaçkakan (Dryocopus pileatus), kara ağaçkakanın yakın akrabası.
288 fotoğraftan bir kuş
Modelin gövdesi, Los Angeles'taki Occidental College'a bağlı Moore Zooloji Laboratuvarı'nın koleksiyonundan geliyor. Phys.org'a göre bu koleksiyon, dünyanın en büyük Meksika kuşları koleksiyonu. Taranan örnek, 31 Mart 1938'de Durango'da toplanmış yetişkin bir dişi.
Yöntem fotogrametri: bir nesnenin her açıdan çekilmiş çok sayıda fotoğrafından, yazılımın ortak noktaları eşleştirerek üç boyutlu bir yüzey çıkarması. Ekip Nikon Z50 fotoğraf makinesiyle 288 kare çekti, bunları Agisoft Metashape yazılımında işledi ve milimetrenin altında doğrulukla bir yüzey ve doku haritası elde etti. Daha fazla ayrıntı için baş ve kuyruk ayrıca tarandı, parçalar açık kaynaklı Blender programında birleştirildi. Makaleye göre modelden alınan bazı ölçüler şöyle:
| Toplam boy (gaga ucundan en uzun kuyruk tüyüne) | 52,55 cm |
|---|---|
| Kanat uzunluğu (omuzdan en uç tüye) | 41,14 cm |
| Kuyruk uzunluğu | 16,74 cm |
| Gaga uzunluğu | 8,03 cm |
| Gövde hacmi (uçuş ve kuyruk tüyleri hariç) | 1.714,74 cm³ |
Tüy tüy açılıp kapanan kanat
Çalışmayı benzerlerinden ayıran kısım kanatlar. On birincil ve on ikincil uçuş tüyü ile on iki kuyruk tüyü ayrı ayrı modellendi ve bir "armatüre" bağlandı. Armatür, animasyonda kullanılan dijital iskelet: birbirine bağlı kemikler, gerçek iskeletin deriyi taşıması gibi çevresindeki yüzeyi hareket ettiriyor. Gövdeyi örten küçük tüyler ise tek tek oynamayan, alttaki yüzeyi izleyen düz kartlar olarak eklendi.
Kanat biçimi için Western Foundation of Vertebrate Zoology'deki kanadı açık bir erkek örneğin John Schmitt tarafından yapılmış çizimi, tek tek tüyler için ise ABD Balık ve Yaban Hayatı Servisi'nin Tüy Atlası'ndaki tepeli ağaçkakan tüylerinin fotoğrafları kullanıldı. Ortaya iki animasyon çıktı: döngü halinde uçan kuş ve bir ağaca tırmanıp gövdeye gagasıyla vuran kuş. Kanat çırpma sıklığı, kuşu uçarken gösteren tek görüntü olan Rhein filminden hesaplandı. Model, iskelet ve animasyonlar Sketchfab'da ücretsiz indirilebiliyor.
Cornell'in Macaulay Kütüphanesi'nin YouTube kanalında yayımladığı aşağıdaki görüntü, modelin dayandığı 1956 filmi:
Tek dişi, birkaç saniye: modelin sınırları
Yazarlar sınırları açıkça yazıyor. Yumuşak dokular, vücut ağırlığı ve beslenme ya da hareket gibi davranışlar bu türde doğrudan ölçülemedi; modeldeki bu kısımlar yaşayan akrabalardan yola çıkan tahminler. Model tek bir dişi örneğe dayandığı için yaşa, mevsime ya da bölgeye bağlı farkları yansıtmıyor. Uçuş hareketleri de diğer ağaçkakanlardan ödünç alınmış; makaleye göre doğrudan başvurulabilecek davranış görüntüsü, birkaç saniyelik tırmanma ve uçuştan ibaret.
Bir de ölçü meselesi var: taranan örnekte ölçülen 52,55 santimetrelik toplam boy, tür için aktarılan 60 santimetrenin üzerindeki değerin altında kalıyor. Makale bu farkı ayrıca tartışmıyor; tek bir kurutulmuş deriden yola çıkmanın ne anlama geldiğini hatırlatan bir ayrıntı.
Örnekler Meksika'da değil
Phys.org'a göre dünyada korunmuş yaklaşık 100 imparator ağaçkakanı örneği var. Makale, Meksika'da bu türden müze örneği ya hiç bulunmadığını ya da çok az bulunduğunu vurguluyor; kuşun fiziksel kaydı, ait olduğu topluluklardan ve dağlardan uzak koleksiyonlara dağılmış durumda. Yazarlara göre dijital model gerçek örneğin yerini tutamaz ama bu coğrafi ve kurumsal engelleri kısmen aşabilir. Böyle bir modelin biyolojik ve kültürel mirasın geri dönüşüne gerçekten katkı sağlayıp sağlayamayacağını ise açık bir soru olarak bırakıyorlar.
Sıradaki adımlar da makalede: farklı müzelerdeki erkek ve dişi örneklerden yeni modeller kurup cinsiyetler arasındaki biçim farkını ölçmek, modeli sanal akış tanklarında uçurup kaldırma ve sürüklenme kuvvetlerini hesaplamak. Ekip, tek tek katlanan tüy düzeninin kanadını uçuşta biçim değiştiren insansız hava araçlarına da fikir verebileceğini düşünüyor. Gerçek kuşun ormana dönüp dönmeyeceği ise 1956'dan beri yanıtsız.
Fotoğraf: James St. John, CC BY 2.0, Wikimedia Commons
