Natuur, Rood in tand en klauw.

Toen Tennyson zijn gedicht In Memoriam publiceerde, hij wist niet dat deze uitdrukking ervan zo nauw zou worden geassocieerd met het proces van darwinistische natuurlijke selectie. Vijf kleine woorden die de harde evolutionaire realiteit van concurrentie om voedsel oproepen, hulpbronnen en het leven zelf tussen roofdier en prooi, de jager en de gejaagde.

Nu mijn collega's en ik, geleid door Lida Xing van de China University of Geosciences (Beijing), hebben bewijs gepubliceerd van één gelukkig dier dat is ontsnapt - in dit geval een plantenetende dinosaurus uit China. Ons werk laat zien hoe het gebruik van röntgentomografie - een zich snel ontwikkelende techniek in digitale beeldvorming - een revolutie teweegbrengt in de studie van het fossielenbestand.

Onze dinosaurus is Lufengosaurus huenei , een Neder-Jura sauropod, die 200-170 miljoen jaar geleden zou hebben geleefd in wat nu de provincie Yunnan is, China. Lufengosaurus was een herbivoor, ongeveer zes meter lang en een gewicht van iets minder dan twee ton.

Toen de dinosaurus in 1997 werd opgegraven, er was een pathologische afwijking aan een van de rechter ribben van het dier. Van opzij gezien, er is een concaaf gedeelte van ontbrekend bot dat bijna halverwege de ribbe snijdt.

De traditionele benadering bij het bestuderen van botpathologie is wat "morfoscopische evaluatie" wordt genoemd. Dit gaat meestal gepaard met een vergroting van het bot op laag vermogen, maar dit zou alleen het buitenoppervlak van het fossiel afbeelden. In het geval van onze rib, de laesie drong diep door in het bot, dus het zien van de interne structuur was nodig voor een diagnose.

Nutsvoorzieningen, 20 jaar na de eerste ontdekking, we hebben röntgenmicrocomputertomografie gebruikt, of kortweg micro-CT, om de diepe structuren van onze dinosaurus in beeld te brengen.

In fossielen kijken

Tomografie (uit het Grieks tomos in plakjes snijden, en grafos schrijven) is een niet-invasieve techniek die aanzienlijke diagnostische voordelen heeft ten opzichte van conventionele methoden, waardoor plakjes met hoge resolutie en 3D-afbeeldingen kunnen worden opgebouwd uit interne structuren zonder het fossiel te beschadigen.

Na micro-CT-scanning, we hebben de celstructuur van de rib gereconstrueerd. In dwarsdoorsnede, er was duidelijk bewijs van zowel destructieve veranderingen als nieuwe botvorming die van buitenaf niet konden worden waargenomen. Het patroon van deze botvernietigende en botvormende processen vertelt ons dat het ziekteproces zowel chronisch (langdurig) als actief was op het moment van overlijden van het dier.

We diagnosticeerden een proces genaamd osteomyelitis, die in dit geval een abces in het bot had veroorzaakt. Osteomyelitis is een ernstige infectie die ontstaat in het beenmerg, meestal het gevolg van de introductie van pyogene (pusproducerende) bacteriën in het bot. Ziekteverwekkers komen het bot binnen via de bloedbaan, of door open wonden of breuken.

Dit is pas het tweede geval van osteomyelitis dat wordt gevonden bij een sauropod-dinosaurus in het fossielenbestand. Het enige andere geval komt van een gigantische titanosaurus uit Argentinië die een bacteriële infectie van de wervelkolom had.

Tand en klauw

In deze Lufengosaurus we hebben ook het vroegst geregistreerde geval van een benig abces veroorzaakt door osteomyelitis in het fossielenbestand.

Gezien de vorm van de laesie, en zijn positie op de ribbenkast, we denken dat de infectie veroorzaakt kan zijn door een steekwond door een beet. De traanvorm suggereert dat de schade werd veroorzaakt door een tand of klauw, en is in overeenstemming met bewijs voor beettrauma door roofdieren dat elders in het fossielenbestand van dinosauriërs is gevonden.

De bacteriële infectie zou een grote impact hebben gehad op het leven van de Yunnan-dinosaurus. Van osteomyelitis is bekend dat het koorts veroorzaakt, vermoeidheid, misselijkheid en ongemak, en kan delen van bacteriën naar de hersenen sturen, dood versnellen. We weten dat de dinosaurus enige tijd overleefde met deze infectie, maar dit heeft het misschien kwetsbaar gemaakt voor andere ziekten of op de lange termijn niet in staat om voor zichzelf te zorgen.

Wat opwindend is, is dat deze zaak ons ​​bewijs levert van interactie tussen een grote plantenetende dinosaurus (een sauropod) en een van de agressieve roofdieren die op dat moment leefden. We hebben niet alleen bewijs van ziekte, maar van gedrag tussen dieren - tussen roofdier en prooi in deze diepe periode in de prehistorie.

We weten niet welke roofdiersoort de beet heeft veroorzaakt, maar de wond van de mislukte aanval is een rokend pistool. Het is mogelijk dat Sinosaurus , een bekend roofdier gevonden in Jurassic Yunnan, zou hebben kunnen aanvallen Lufengosaurus .

Virtuele paleontologie

Deze ontdekking werd alleen mogelijk gemaakt door de toepassing van röntgentomografie (micro-CT). De eerste commercieel verkrijgbare micro-CT-scanner verscheen in 1994, maar het is pas in het laatste decennium dat het wordt gebruikt in de paleontologie, deels vanwege de kosten van de apparatuur. Tomografie stelt ons steeds meer in staat om processen zoals trauma en infectie in het fossielenarchief op cellulair niveau te begrijpen.

Deze technologie heeft het fossielenbestand geopend, waardoor paleontologen de diepe structuur van fossielen kunnen afbeelden en analyseren. Dit heeft spectaculaire ontdekkingen mogelijk gemaakt, zoals de vroegste mensachtige kanker en de vroegste tumor, het vliegpatroon van Archaeoptryx, of om een ​​vroege vogel te herbouwen die gevangen zit in barnsteen. Het heeft ons ook in staat gesteld historische gevallen van pathologische verkeerde diagnoses bij fossielen te corrigeren.

De resulterende scans kunnen over de hele wereld worden gedeeld, gevisualiseerd en bestudeerd zonder de noodzaak om rechtstreeks toegang te krijgen tot de fossielen. Ze kunnen ook 3D-geprint worden, zowel in hun werkelijke grootte als op een andere schaal die we nodig hebben.

Wie weet welke spectaculaire ontdekkingen ons te wachten staan ​​met deze technologie, maar het is duidelijk dat de toekomst van paleontologisch onderzoek virtueel is.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.