science >> Wetenschap >  >> anders

Medische scanner helpt de mysteries van een gigantisch prehistorisch zeereptiel te ontrafelen

Levensreconstructie van de schedel van de ichthyosaurus. Krediet:Bob Nicholls (Thinktank, Wetenschapsmuseum van Birmingham)

Een bijna meter lange schedel van een gigantische fossiele mariene ichthyosaurus die meer dan 60 jaar geleden in het veld van een boer werd gevonden, is voor het eerst bestudeerd.

Met behulp van geavanceerde computertomografie (CT) scantechnologie, het onderzoek onthult nieuwe informatie, waaronder details van de zelden bewaard gebleven hersenpan.

Het bijna 200 miljoen jaar oude fossiel, die in 1955 werd gevonden bij Fell Mill Farm in Warwickshire, was voorafgaand aan dit onderzoek nooit formeel onderzocht.

Nutsvoorzieningen, dankzij gegevens verzameld uit CT-scans, het onderzoeksteam kon de hele schedel digitaal in 3D reconstrueren. Het is de eerste keer dat een digitale reconstructie van een schedel en onderkaak van een groot marien reptiel ooit beschikbaar is gesteld voor onderzoeksdoeleinden en voor het publiek.

Hoewel duizenden ichthyosaurusfossielen zijn opgegraven in het VK, dit exemplaar is bijzonder belangrijk en ongebruikelijk omdat het driedimensionaal is bewaard en schedelbotten bevat die zelden worden blootgesteld.

In 2014, als onderdeel van een project in het Thinktank Science Museum, Birmingham, paleontologen Dean Lomax, van de Universiteit van Manchester, en Nigel Larkin begon voor het eerst de schedel en het onvolledige skelet te bestuderen en was al snel overtuigd van het belang ervan.

Denktank ichthyosaurus schedel - CT-scanning. Krediet:Nigel Larkin, genomen aan het Royal Veterinary College, Londen

Decaan, de hoofdauteur en een van 's werelds toonaangevende ichthyosaurus-experts, legt uit:"De eerste keer dat ik dit exemplaar zag, stond ik versteld van de uitstekende bewaring ervan.

Ichthyosaurussen van deze leeftijd (Vroege Jura) zijn meestal 'pancaked', wat betekent dat ze worden geplet zodat de oorspronkelijke structuur van de schedel niet behouden blijft of vervormd of beschadigd is. Dus om een ​​schedel en delen van het skelet van een ichthyosaurus van deze leeftijd in drie dimensies te bewaren, en zonder enige omringende rots die het verduistert, is iets heel bijzonders."

De ichthyosaurus werd oorspronkelijk geïdentificeerd als een veel voorkomende soort genaamd Ichthyosaurus communis, maar na het nader te hebben bestudeerd, Dean was ervan overtuigd dat het een zeldzamere soort was. Op basis van verschillende kenmerken van de schedel, hij identificeerde het als een voorbeeld van een ichthyosaurus genaamd Protoichthyosaurus prostaxalis . Met een schedel die bijna twee keer zo lang is als elk ander exemplaar van Protoichthyosaurus , dit is het grootste tot nu toe bekende exemplaar van de soort.

Co-auteur Nigel Larkin voegde toe:"Aanvankelijk, het doel van het project was om de schedel schoon te maken en te conserveren en gedeeltelijk te ontmantelen om hem nauwkeuriger te herbouwen, klaar om opnieuw tentoongesteld te worden in het Thinktank Museum. Maar we realiseerden ons al snel dat de individuele botten van de schedel uitzonderlijk goed bewaard waren in drie dimensies, beter dan in elke andere ichthyosaurus-schedel die we hadden gezien. Verder, dat ze goed zouden reageren op CT-scans, waardoor we hun vorm digitaal kunnen vastleggen en hun interne details kunnen zien. Dit bood een kans die niet gemist kon worden"

De schedel is niet helemaal compleet, maar verschillende botten van de hersenpan - die zelden worden bewaard in ichthyosaurussen - zijn aanwezig. Om informatie in de schedel te ontgrendelen, deze botten werden in 2015 door een deskundige paleontoloog en co-auteur op micro-CT gescand aan de Universiteit van Cambridge, Dr. Laura Porro van University College London (UCL).

Denktank ichthyosaurus schedel - micro CT-scanning met Dean Lomax (links), Nigel Larkin (in het midden wijzend naar het scherm) en Dr. Laura Porro (rechts) aan de Universiteit van Cambridge. Krediet:Nigel Larkin, de Universiteit van Cambridge

Het fossiel bewaarde alleen botten van de linkerkant van de hersenpan; echter, met behulp van CT-scans werden deze elementen digitaal gespiegeld en 3D-geprint op ware grootte om de hersenpan te voltooien. Eindelijk, de hele schedel werd CT-scand bij het Royal Veterinary College (RVC) met behulp van een scanner die doorgaans is gereserveerd voor paarden en andere grote dieren.

Dr. Porro voegde toe:"CT-scanning stelt ons in staat om in fossielen te kijken - in dit geval we konden lange kanalen zien in de schedelbeenderen die oorspronkelijk bloedvaten en zenuwen bevatten. Scans onthulden ook de curatiegeschiedenis van het exemplaar sinds de ontdekking in de jaren '50. Er waren verschillende gebieden gereconstrueerd in gips en klei, en één bot was zo vakkundig gemodelleerd dat alleen de scans onthulden dat een deel ervan nep was. Ten slotte is er de mogelijkheid om de schedel digitaal in 3D te reconstrueren. Dit is moeilijk (en riskant) om te doen met het origineel, breekbare en zeer zware fossiele botten; plus, we kunnen de 3D-reconstructie nu gratis beschikbaar maken voor andere wetenschappers en voor het onderwijs."

Het gebruik van moderne technologieën, zoals medische scanners, hebben een revolutie teweeggebracht in de manier waarop paleontologen fossielen kunnen bestuderen en beschrijven.

Dean voegde toe:"Het heeft meer dan een halve eeuw geduurd voordat deze ichthyosaurus is bestudeerd en beschreven, maar het is het wachten waard geweest. Ons onderzoek heeft niet alleen opwindende informatie opgeleverd over de interne anatomie van de schedel van dit dier, maar onze bevindingen zullen andere paleontologen helpen bij het onderzoeken van de evolutionaire relatie met andere ichthyosaurussen."