Физик описывает обнаружение сохранившихся кровеносных сосудов у крупнейшего в мире тираннозавра

от

Несмотря на то что многие современные исследования в области палеонтологии направлены на поиск следов органических останков в окаменелостях, ДНК динозавров, к сожалению, так и не была извлечена.

Многое из того, что мы знаем о динозаврах, получено из сохранившихся костей и зубов, которые выкапывают из земли. Однако эти твёрдые ткани предоставляют ограниченную информацию.

Мягкие ткани в окаменелом виде встречаются крайне редко, но они могут помочь создать более реалистичную реконструкцию древнего мира. К ним относятся мышцы и связки, пигменты или даже кожа (например, чешуя или перья), которые содержат подробную информацию о том, как жили динозавры и как они выглядели.

Одним из интересных примеров мягких тканей, которые можно найти в костях, являются кровеносные сосуды. Моя исследовательская группа и я обнаружили кровеносные сосуды, сохранившиеся в окаменелости тираннозавра рекса, и наши результаты были недавно опубликованы в Scientific Reports.

Будучи студентом-физиком в Университете Реджайны, я присоединился к исследовательской группе, которая использовала ускорители частиц для изучения окаменелостей. Там я впервые обнаружил кровеносные сосуды в кости тираннозавра рекса, используя передовые трёхмерные модели. Прошло почти шесть лет с того момента; сейчас я работаю над докторской диссертацией, где использую свои знания в области физики для совершенствования методов анализа в исследованиях окаменелостей.

Сосуды были найдены в замечательном экземпляре тираннозавра рекса по прозвищу Скотти. Экспонат хранится в коллекции Королевского музея Саскачевана в Канаде. Скотти — самый крупный тираннозавр рекс, когда-либо обнаруженный. Окаменелость также остаётся одним из наиболее полных образцов тираннозавра рекса.

У Скотти, по-видимому, была тяжёлая жизнь 66 миллионов лет назад; многие из обнаруженных костей имели травмы, возможно, из-за драки с другим динозавром или болезни. В одной кости, в частности, в части ребра, обнаружен большой частично заживший перелом.

В целом после того, как кости переживают травматическое событие, например перелом, в поражённой области значительно возрастает активность кровеносных сосудов в рамках процесса заживления. Мы считаем, что именно это и было обнаружено в ребре Скотти: обширная сеть минерализованных сосудов, которую мы смогли изучить с помощью реконструированных трёхмерных моделей.

При анализе ископаемых костей возникают две основные проблемы. Первая — как изучить внутреннюю часть костей, не повредив окаменелость. Вторая — кости очень большие и могут быть довольно плотными из-за процесса окаменения, при котором минералы заменяют и заполняют исходные органические материалы.

Сначала мы думали, что сможем провести компьютерную томографию (КТ) кости, подобную той, что используется в медицинских целях, которая позволяет визуализировать кости без их повреждения. Хотя это решает первую проблему, вторая проблема означает, что обычный медицинский аппарат КТ недостаточно мощен для проникновения в плотную кость.

Для нашего исследования мы использовали синхроtron light — специальные высокоинтенсивные рентгеновские лучи. Они производятся в некоторых лабораториях с ускорителями частиц и позволяют легко исследовать микроструктуры, такие как кровеносные сосуды в кости.

Синхротронные рентгеновские лучи также могут быть полезны для химического анализа. Мы обнаружили, что сосуды сохранились в виде минерализованных слепков, богатых железом, — распространённая форма окаменения, но в двух отдельных слоях. Такое расслоение связано со сложной историей окружающей среды, которая привела к исключительному сохранению, наблюдаемому в ребре Скотти.

Анализируя кровеносные сосуды, образовавшиеся в результате неполного заживления перелома, мы, возможно, сможем узнать, как тираннозавр рекс заживлял раны, что поможет понять, как Скотти смог выжить после получения травм. Это может привести к получению эволюционной информации путём сравнения структур сосудов, наблюдаемых у Скотти, с другими видами динозавров, а также с современными родственниками динозавров, такими как птицы.

Результаты также могут помочь будущим исследованиям окаменелостей, направляя учёных на изучение костей, которые имеют признаки травм или заболеваний, потенциально увеличивая шансы на обнаружение других типов сохранившихся мягких тканей.

Благодаря междисциплинарным исследованиям и новому применению передовых технологий у нас есть огромный потенциал для воссоздания прошлой жизни динозавров, как никогда прежде.

Материал предоставлен The Conversation под лицензией Creative Commons. Читайте оригинальную статью.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте