science >> Wetenschap >  >> anders

Synchrotron werpt licht op de amfibische levensstijl van een nieuwe roofdierdinosaurus

Reconstructie van Halszkaraptor escuilliei (door Lukas Panzarin, wetenschappelijke begeleiding door Andrea Cau). Deze kleine dinosaurus was een naaste verwant van Velociraptor, maar zowel qua lichaamsvorm als qua levensstijl doet het sterk denken aan sommige watervogels zoals moderne zwanen. Krediet:Lukas Panzarin en Andrea Cau

Een uitzonderlijk goed bewaard gebleven dinosaurusskelet uit Mongolië verenigt een onverwachte combinatie van kenmerken die een nieuwe groep semi-aquatische roofdieren definiëren die verwant zijn aan Velociraptor. Dankzij gedetailleerde 3D-synchrotronanalyse kon een internationaal team van onderzoekers het bizarre 75 miljoen jaar oude roofdier presenteren, genaamd Halszkaraptor escuilliei, in Natuur . De studie beschrijft een nieuw geslacht en soort vogelachtige dinosaurus die leefde tijdens het Campanische stadium van het Krijt in Mongolië en werpt licht op een onverwachte amfibische levensstijl voor roofvogeldinosaurussen.

Theropoden omvatten alle vleesetende dinosaurussen, waaronder de grootste op het land levende roofdieren in de geschiedenis van het leven op aarde, zoals Tyrannosaurussen, en iconische behendige jagers zoals Velociraptor. Gedurende 160 miljoen jaar van het Mesozoïcum, theropoden werden de dominante roofdieren op alle continenten, maar heeft nooit aquatische omgevingen veroverd. Hoewel sommige theropoden naar verluidt vis in hun dieet hebben opgenomen, voorgestelde indicaties voor aquatische voortbeweging geassocieerd met uitsluitend aquatische levensstijlen blijven controversieel.

Een nieuwe dinosaurussoort met zwanenhals en flipper-voorpoten die een onverwachte mix van kenmerken combineert, toont nu aan dat sommige vogelachtige dinosaurussen een semi-aquatische levensstijl hebben aangenomen. het fossiel, bijgenaamd "Halszka" voor Halszkaraptor escuilliei, werd gevonden in Ukhaa Tolgod. Deze plaats in het zuiden van Mongolië is al tientallen jaren bekend bij paleontologen en wordt vaak het doelwit van stropers. "Illegale handel in fossielen vormt een grote uitdaging voor de moderne paleontologie en is verantwoordelijk voor een dramatisch verlies van Mongools wetenschappelijk erfgoed, ", zegt Pascal Godefroit van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen in Brussel. "Illegaal geëxporteerd vanuit Mongolië, Halszka woonde in privécollecties over de hele wereld voordat het in 2015 werd aangekocht en aan paleontologen werd aangeboden voor studie en om zijn terugkeer naar Mongolië voor te bereiden."

Krediet:ESRF/Paul Tafforeau

Hoewel er in Mongolië verschillende belangrijke groepen roofzuchtige dinosaurussen zijn ontdekt, Halszka behoort tot geen van hen, met een aantal vreemde kenmerken die meestal afwezig zijn bij dinosaurussen, maar worden gedeeld door reptielen- en vogelgroepen met aquatische of semiaquatische ecologieën. "De eerste keer dat ik het monster bekeek, Ik vroeg me zelfs af of het een echt fossiel was", zegt Andrea Cau van het Geologisch Museum Capellini in Bologna. Hoewel Halszka in veel opzichten uniek is, bepaalde delen van het skelet, inclusief de sikkelvormige "moordenaarsklauwen" op zijn voeten, worden gedeeld met bekende dinosaurussen zoals Velociraptor. "Deze onverwachte mix van eigenschappen maakt het moeilijk om Halszka in traditionele classificaties te plaatsen, ’ merkt Cau op.

Om de integriteit van het fossiel vast te stellen, het monster werd gevisualiseerd en gereconstrueerd in drie dimensies met behulp van synchrotron multi-resolutie röntgenmicrotomografie. "Deze techniek is momenteel de krachtigste en meest gevoelige methode om interne details in beeld te brengen zonder onschatbare fossielen te beschadigen. De ESRF is de wereldleider geworden voor hoogwaardige röntgenbeeldvorming van dergelijke kostbare exemplaren, " merkt Paul Tafforeau van de ESRF op. "We moesten een ESRF-team van paleontologen mobiliseren om de volledige anatomie van Halzka te bestuderen. Tot dusver, het is het exemplaar waarvoor het grootste aantal experimenten is gedaan op een enkel fossiel, ", voegt Tafforeau eraan toe.

Het team van wetenschappers van BM05 beamline, bij de ESRF, de Europese Synchrotron, terwijl de oprichting van Halszkaraptor escuilliei fossiel. Van links naar rechts:Pascal Godefroit, Vincent Beyrand, Dennis Voeten, Paul Tafforeau, Vincent Fernández, Andrea Cau. Krediet:ESRF/P.Jayet

"Ons eerste doel was om aan te tonen dat dit bizarre en onverwachte fossiel inderdaad een echt dier is:scans met meerdere resoluties bevestigden dat het skelet geen composiet is dat is samengesteld uit delen van verschillende dinosaurussen, " legt Dennis Voeten van de ESRF uit. "We hebben nieuwe methoden geïmplementeerd voor de verwerving en optimalisatie van tomografische scangegevens, die niet alleen de integriteit van het monster bevestigde, maar onthulde ook aanvullende paleontologische informatie, " zegt Vincent Fernandez van de ESRF.

De synchrotron kon zelfs onthullen, in verbazingwekkende details, die delen van het skelet die diep in de rots zijn gebleven sinds de dinosaurus werd begraven. "Onze analyse toonde aan dat talrijke tanden, die van buiten niet zichtbaar zijn, zijn nog steeds bewaard in de mond, ", zegt Vincent Beyrand van de ESRF. "We identificeerden ook een neurovasculair gaas in zijn snuit dat in opmerkelijke mate lijkt op dat van moderne krokodillen. Deze aspecten suggereren dat Halszka een waterroofdier was."

De ESRF-gegevens onthulden dat het fossiel een nieuw geslacht en soort amfibische dinosaurus vertegenwoordigt die op twee benen op het land liep, met houdingsaanpassingen vergelijkbaar met kortstaartige vogels (zoals eenden), maar gebruikte zijn vinnenachtige voorpoten om in water te manoeuvreren (zoals pinguïns en andere watervogels), vertrouwend op zijn lange nek voor foerageren en hinderlaagjagen.

Vincent Beyrand. Krediet:Europese Synchrotron-stralingsfaciliteit

Deze nieuwe soort kreeg de naam Halszkaraptor escuilliei. De generieke naam eert wijlen paleontoloog Halszka Osmólska. "Dit belangrijke geslacht is genoemd als erkenning voor Halszka's bijdrage aan de studie van Mongoolse dinosaurussen uit de Gobi, " zegt Rinchen Barsbold van de Mongoolse Academie van Wetenschappen. "De specifieke naam verwijst naar François Escuillié en erkent daarmee zijn rol bij de eerste erkenning en bij de terugkeer van dit exemplaar naar Mongolië, ", voegt Khishigjav Tsogtbaatar van het Instituut voor Paleontologie en Geologie in Ulaanbaatar toe.

Halszkaraptor is niet de enige vreemde dinosaurus die is teruggevonden van de Gobi. Verschillende eerder beschreven raadselachtige Mongoolse theropoden waren nauw verwant aan de nieuwe soort, de studie gevonden. Verenigd in een nieuwe groep, genaamd Halszkaraptorinae, "is een onverwachte onderfamilie van dromaeosauriërs - de groep die in de volksmond bekend staat als roofvogels. Deze bizarre onderfamilie lijkt een levensstijl te hebben ontwikkeld die verschilt van alle andere roofzuchtige dinosaurussen, ", zegt Philip Currie van de Universiteit van Alberta.

"Als we verder kijken dan fossiele dinosauriërs, we vinden de meeste ongebruikelijke kenmerken van Halszkaraptor bij aquatische reptielen en zwemmende vogels, " concludeert hoofdauteur Andrea Cau. "De eigenaardige morfologie van Halszkaraptor past het beste bij die van een amfibisch roofdier dat was aangepast aan een gecombineerde terrestrische en aquatische ecologie:een eigenaardige levensstijl die voorheen niet werd gemeld bij deze dinosaurussen. Dankzij synchrotrontomografie, laten we nu zien dat roofdierdinosaurussen niet alleen renden en vlogen, maar ook zwemmen."