En viltvoksende steinkonstruksjon før inka i vestlige Bolivia var en gang så imponerende at dens prakt ble beskrevet som "utenkelig" av spanske erobrere i 1549. Siden den gang reduserte århundrer med plyndring den tidligere betagende bygningen til spredte ruiner, men forskere gjenopprettet nylig den enorme struktur til sin tidligere prakt - som 3D-modell.
Kjent som Pumapunku ("gateway of the puma" eller "gateway of the jaguar" på det lokale urbefolkningen), og bygningen var en del av den eldgamle byen Tiwanaku, en yrende metropol i Andesfjellene fra A.D. 500 til 1000 D.
Forskere gravde dypt ned i historiske poster på Pumapunku som lærde hadde konsolidert i løpet av 150 år, og praktisk talt rekonstruert det de kunne fra notater, beskrivelser, bilder og ledetråder som ble etterlatt i de tumlede steinene og fundamentplatene på stedet. Etter hvert dukket en komplett Pumapunku opp for første gang på århundrer - først som en digital modell, deretter 3D-trykt i 4 prosent skala, rapporterte Alexei Vranich, en arkeolog ved University of California, Los Angeles, i en ny studie.
Ved å lage 3D-skala modeller av bygningsdelene, kunne Vranich og kollegene utforske hvordan strukturer kan ha passet sammen gjennom prøving og feiling. Denne prosessen er mye vanskeligere å gjøre med virtuelle modeller - som er mindre intuitive å manipulere og tolke - og er umulig å oppnå med ruinenes massive bergarter, ifølge studien.
Vranichs resultater presenterte ikke bare en nesten fullstendig Pumapunku, de leverte også "et solid bevismateriale" og negerer vedvarende rykter om at stedet ble bygget av å besøke utenomjordiske - såkalte troende hevdet at arkitekturen var i motsetning til andre kjente strukturer på jorden, så det må ha blitt konstruert av fremmede arkitekter, forklarte Vranich.
Men når modellen til en bygning ble satt sammen, var formen "umiddelbart gjenkjennelig" som et design som ble funnet i bygninger på to steder i nærheten, skrev Vranich i studien.
I sin storhetstid var Pumapunku et betydelig kompleks med torg og ramper ved siden av en massiv, T-formet plattform, og den inneholdt innganger og vinduer skåret ut fra enkelt steinblokker, ifølge Vranich.
Men over hundrevis av år ble komplekset plyndret igjen og igjen. Gjenoppbyggingsarbeidet i 2006, selv om det var veltenkt, gjorde bare ting verre. Prosjektets arkeologer var under intenst politisk press for å bli ferdige raskt, og resultatene samsvarte ikke med den arkeologiske referansen, og så enda mer forvirring om hvordan Pumapunku pleide å se ut, rapporterte Vranich.
"Det er ikke en eneste stein på plass," sa Vranich til Live Science i en e-post. "Alle blokkene har blitt flyttet, eller ble aldri plassert på deres tiltenkte sted. Flere har gått tapt, og andre har blitt hardt skadet." Og siden kompleksets design ble antatt å være unikt, var det ingen andre eksempler som skulle informere om gjenoppbyggingen deres, forklarte Vranich.
For den nye studien overgav teamet målinger og referanser fra historiske poster "på forskjellige språk og i varierende grad av lesbarhet", og oversatte resultatene til et virtuelt modelleringsprogram som fokuserte på fragmentenees geometri.
"Dette måtte være millimeternøyaktighet," sa Vranich i e-posten.
Fra det trykte de 150 stykker, skilte dem opp i arkitektoniske seksjoner og organiserte dem deretter etter størrelse, form og tykkelse, og la merke til om de var pyntet eller om de hadde spor for å holde metallklemmer.
Stykkene ble deretter satt sammen på en stor plate som representerte Pumapunkus sentrale plattform, og målte - i 4 prosent skala - 10 tommer bred og 59 tommer lang (30 centimeter x 155 cm). Forskerne samlet bygningene som om de ville et puslespill, og den trykte gjenstandenes berørte art hjalp dem til intuitivt å oppdage hvordan de passet sammen, ifølge studien.
"Noen ganger vil en ny passform bli funnet og lagt til i en kumulativ til den virtuelle modellen på datamaskinen," sa Vranich. Justeringer av den modellen er fremdeles i gang, ettersom nye blokker måles på stedet i Bolivia, og informasjonen lastes opp på nettet.
Å skrive ut 3D-modeller av et nettsted er et langt rimeligere selskap enn å bankere nye utgravninger; den totale kostnaden for den 3D-trykte modellen til Pumapunku var bare rundt $ 1200, rapporterte Vranich. Å lage digitale modeller og arkivere dem på nettet gjør nettstedet også tilgjengelig for forskere i andre deler av verden, la han til.
Og for å undersøke store komplekser som denne, tilbyr miniatyrmodeller en unik mulighet til å eksperimentere med hvordan de forskjellige strukturelle delene kan settes sammen, noe som ellers ville være umulig å utforske. Dette gir "frisk og ofte uventet innsikt" i de forseggjorte konstruksjoner produsert av sivilisasjoner fra den fjerne fortiden, skrev Vranich i studien.
Funnene ble publisert online 13. desember i åpent tidsskriftet Heritage Science.
Opprinneligly publisert på Levende vitenskap.
