В годы моего детства огромной популярностью пользовался импортный фильм "Миллион лет до нашей эры". Большие и маленькие валом валили в кинотеатры, чтобы посмотреть эту драматическую ленту о тяжелой жизни первобытных людей, которых на каждом шагу подстерегали хищные стремительные тиранозавры и птеродактили, а также травоядные и неповоротливые, но опасные своей многотонностью стегозавры. Кстати, согласно свежей статистике, даже сегодня каждый второй взрослый американец абсолютно уверен в том, что люди и динозавры жили в одно время. Надеюсь, что уважаемый читатель уверен в противоположном: либо потому, что он еще не взрослый, либо потому, что он уже не американец. Но вернемся к древним ящерам из древнего фильма. Как жутко они ревели, орали, визжали! От этих звуков мембраны огромных динамиков по бокам киноэкрана выдувались пузырями, а волосы впереди сидящих шевелились волнами, как трава на ветру. Еще бы! Советский зритель привык лишь к той низшей ступени эффекта присутствия, когда рев двигателя немецкого "тигра" выходит из динамика старенького телевизора каким-то жалобным хрюканьем, а тут - такое! Недавно, 25 лет спустя, я вновь посмотрел этот старый фильм и поразился его наивной незамысловатости. Однако допотопные ящеры продолжают потрясать своими страшными голосами новых зрителей новых фильмов, таких как "Парк юрского периода" или "Затерянный мир". Эффект присутствия - великая вещь, но вплоть до недавнего времени абсолютно ВСЕ издаваемые динозаврами звуки, которые когда-либо слышал человек, были, мягко говоря, художественной неправдой. Не исключено, что если дать вымершим ящерам послушать эти жуткие звуки, якобы ими же издаваемые, то они незамедлительно вымрут опять, причем на этот раз - от смеха. Шутки шутками, однако в текущем году ситуация кардинально изменилась, и голос представителей одного из многочисленных видов динозавров стал НЕ МЕНЕЕ реалистичным, чем их облик, восстановленный по их скелетам.

В августе 1995 года недалеко от г. Фармингтона, шт. Нью-Мексико, США, на общественных землях (а это важно - находка не попала в частную собственность) был откопан прекрасно сохранившийся череп длиной 135 см. Когда-то его носил динозавр вида Parasaurolophus, живший примерно 75 млн. лет назад, в позднем меловом периоде. За столь долгое время пребывания в земле череп фоссилизировался, то есть окаменел: органика в нем заместилась неорганическими веществами, а глинозем и песчаник заполнили его изнутри и облепили снаружи. Однако по степени своей полноты этот череп занял второе место в мире среди себе подобных: в нем отсутствовал лишь небольшой сегмент гребня ниже глаз. Что это за гребень, хорошо видно на портрете Parasaurolophus'а кисти Рича Пенни, палеохудожника из г. Санта-Фе, шт. Нью-Мексико. Гребень начинался от самой пасти динозавра, которую правильнее назвать клювом, и простирался далеко назад, образуя множество костных трубчатых изгибов, очень похожих на изгибы тромбона. Палеонтологи давно подозревали, что гребень был не просто украшением, а соответствовал тромбону и в функциональном отношении, то есть определял характерные вокальные данные динозавра. Но можно ли заставить запеть динозавра, умершего 75 млн. лет назад? Оказывается, МОЖНО! В одном анекдоте советские "ученые" заставили заговорить мумию египетского фараона. Однако палеонтолог Том Уильямсон из Музея естествознания и науки штата Нью-Мексико (г. Альбукерке) и ученый-компьютерщик Карл Дигерт из Национальных лабораторий Sandia (там же) использовали вовсе не "советские" методы воздействия на древность. Они ТРИЖДЫ применили компьютеры, и ископаемый череп динозавра "запел"!

Сначала ценную палеонтологическую находку отвезли в Медицинский центр св. Иосифа в г. Альбукерке. Нет, не для того, чтобы лечить паралитиков испугом, а чтобы подвергнуть череп динозавра сканирующей рентгеновской компьютерной томографии. Вероятно, большинство читателей не знает, что компьютерный томограф - это такая штука, за которую в 1979 году физик и инженер в первый и пока последний раз получили Нобелевскую премию по медицине. Принцип компьютерной томографии разработал в 1963 году физик Аллан Кормак из Кейптауна, но лишь через шесть лет компьютеры стали достаточно мощными, и тогда первый действующий аппарат был создан английским инженером Годфри Хаунсфилдом. В отличие от обычных рентгеновских аппаратов, в компьютерном томографе исследуемое тело не фотографируется с одной вспышки, а зондируется слой за слоем тонким рентгеновским лучом, после чего компьютерные вычисления воссоздают трехмерную картину структуры тела. Эта техника обеспечивает не только отличное пространственное разрешение, но и высочайшее разрешение по плотности - 1/1000 против 1/50 у обычных "некомпьютерных" аппаратов. Итак, череп динозавра засунули в медицинский компьютерный томограф, где тонкий луч рентгена "разрезал" его на 350 слоев толщиной около 3 мм, после чего компьютер просчитал и "собрал" внутреннюю структуру окаменелости, а неповрежденный экспонат вернулся в палеонтологический отдел вышеупомянутого музея. Уже на этом, первом, этапе исследования Уильямсон обнаружил, что гребень черепа подобен тромбону только снаружи, а внутри него имеется множество ранее неизвестных каналов и камер, которые не могли не влиять на тембр голоса динозавра.

Следующие два этапа работы проходили в Sandia Labs, куда были переданы данные рентгеновской томографии уникальной окаменелости. Sandia Labs - место также уникальное: там тысячи высококлассных специалистов разрабатывают самое страшное оружие и средства его доставки и решают проблемы старения и безопасности вооружений. Читателю компьютерной прессы эти лаборатории известны прежде всего тем, что в них работает первый в мире ультракомпьютер Intel TFLOPS, однако далеко не каждую задачу решают на нем - в Sandia хватает машин самой разной производительности. Кроме того, в Sandia наработано много эффективного программного обеспечения для 3D-моделирования, анализа и визуализации, в том числе и для обработки данных рентгеновской томографии, - как же без нее выяснить причину крушения ядерного бомбардировщика? Одна из Sandia'нских программ быстро и аккуратно "очистила" ископаемый череп от песка и глины и создала 3D-образ костяного "тромбона", как только сидящие за дисплеем Дигерт и Уильямсон подсказали ей, что такое кость, а что - песчаник и глинозем. Этим и завершился второй этап исследования: пустотелый трубчатый резонатор, каковым являлся костяной гребень на голове Parasaurolophus'а, был в подробнейших деталях воссоздан в компьютерной памяти, а окаменелость по-прежнему лежала целехонька в музее.

На последнем, третьем, этапе работы Дигерту и Уильямсону пришлось подключить к компьютеру свое человеческое воображение и здравый смысл, чтобы смоделировать отсутствующие у черепа ноздри и клюв, а также нефоссилизирующиеся мягкие ткани головы и горла. Особые хлопоты вызвал вопрос: были ли у динозавра голосовые связки или нет? Что уж говорить о динозавре, если ученые до сих пор не знают, насколько развитыми были голосовые связки у неандертальца: одни считают его членораздельно говорящим представителем боковой ветви человеческого рода, другие совсем отказывают ему в даре речи и полагают, что неразговорчивые великаны-неандертальцы воспринимались нашими предками как обезьяны - со всеми вытекающими последствиями... По этой причине осторожные Дигерт и Уильямсон на всякий случай смоделировали две акустические системы динозавра: с голосовыми связками и без них. Затем пакет 3D-аэродинамики "выдохнул" воздух из не существующих уже 75 млн. лет легких через смоделированную сложную систему виртуальных труб и полостей. И зазвучал низкий грохочущий голос НАВСЕГДА ушедшего прошлого...

Обратившись по адресу www.sandia.gov/media/dinosaur.htm, заинтересованный читатель услышит песнь динозавра и увидит мультяшку (все это - и для PC, и для редких на нашей долготе Mac'ов), а также найдет еще несколько картинок, в том числе и фото Карла Дигерта с Томом Уильямсоном. Том с понятной радостью провозглашает наступление эры цифровой палеонтологии, когда становится возможным подробнейшее конструктивное и функциональное изучение редких ископаемых объектов без необходимости их разрушать. А Карл говорит с также понятной горечью: "Так много нашей работы в Sandia засекречено, и потому нам нельзя говорить о ней. Но этот проект обращен к общественности, нам можно о нем рассказывать, и поэтому он может послужить средством привлечения еще большего числа молодых людей, думающих о карьере в компьютерной науке". Что добавить к этим золотым словам? Разве только надежду, что в XXI веке, когда компьютеры еще подрастут, кто-то из "цифровых палеонтологов" определит по черепам неандертальцев, ЧТО эти рослые молчуны думали о наших болтливых предках.

Сергей СЕРЫЙ,
kvss@usa.net