211service.com
Virtuell paleontologi
Nyligen använde paleontologer en CT-skanner för att identifiera en nyupptäckt 220 miljoner år gammal reptil utan att spricka upp den omslutande stenen. Tekniken, som bevarar fossilerna ostörda i sin ursprungliga konfiguration, kan hjälpa paleontologer att identifiera andra svåråtkomliga fossiler.
Gräver fram ledtrådar: När paleontologer misslyckades med att få ut dessa fossiler ur berget med mejslar och kemiska behandlingar, vände de sig till röntgenstrålar för att studera varelsens anatomi och dra slutsatser om dess beteende.
Nick Fraser , curator för ryggradsdjurspaleontologi vid Virginia Museum of Natural History , bestämde sig för att prova ett nytt tillvägagångssätt när traditionella metoder inte lyckades ta bort fossilerna från stenen som omger dem. Den här stenen, den sedimentära skiffern från Solite Quarry på gränsen mellan Virginia och North Carolina, är känd för att vackert bevara triasexemplar, säger Fraser. Det gör också fossilerna svåra att studera. Jag kunde bara se revbenen, säger Fraser. Men han var säker på att det fanns mer att upptäcka, inne i stenen.
Under årtusendena hade tryck suddat ut gränserna mellan sten och ben. Fossilerna hade samma färg som omgivningen, och Fraser och hans medarbetare kunde inte mejsla bort stenen eller lösa upp den med kemikalier av rädsla för att av misstag skada de ömtåliga fossilerna.
De var nästan hårliknande ben, säger Pete Kroehler , en Smithsonian-forskare som också arbetade på provet. Kroehler säger att han och Fraser bestämde sig för att röntga proverna för att se om de kunde använda bilderna som en guide för att förbereda fossilerna.
Multimedia
Se en roterande vy av CT-skanningskompositen.
Fraser tog stenen till den medicinska CT-skannern på det lokala sjukhuset i Martinsville, VA. Det var lite ovanligt för dem, erkänner han.
Även om benen hade visat sig omöjliga att separera på något annat sätt, i röntgenstrålning, gjorde skillnaden i densitet att de stod ut från berget. Eftersom CT-skanningar visade bilder av benen skickade Fraser proverna till forskare vid Penn State som undersökte dem med en industriell CT-skanner med högre upplösning. Enligt Tim Ryan , en Penn State research associate, kan en industriell scanner ha upplösningar så nära som 5 till 150 mikron, jämfört med upplösningar på ungefär en millimeter på de bästa medicinska maskinerna. Ryan säger att en medicinsk skanners upplösning kan avslöja de större delarna av benet, men inte de finskaliga egenskaperna som krävs för att verkligen studera en varelse. Vi försökte ersätta CT-skannern för förberedelseprocessen, så vi kunde gå in och förbereda den digitalt, säger han.
Att skanna fossilerna var knepigt, säger Ryan, eftersom CT-skannern inte är utformad för att skanna platta, avlånga föremål som stenarken som omsluter provet. Röntgenstrålar försvagas, eller dämpas, när de passerar genom sten, så de kunde inte resa hela vägen genom stenens långsida. Forskarna i Penn State vände problemet till sin fördel genom att orientera berget så att röntgenstrålarna bara trängde så långt som fossilet innan de försvagades. I slutändan tillät detta dem att få en bättre bild av fossilet.
Skanningarna kunde inte helt lösa några av de minsta benen, men den resulterande bilden var tillräckligt bra för Fraser att studera och identifiera fossilerna utan att bryta isär stenen. Han bestämde att varelsen var långhalsad, använde sina vingar för att glida och hade böjda fötter som tyder på att den bodde i träd. Eftersom fossilerna förblir inneslutna i sin ursprungliga position, råder det ingen tvekan om hur ben hänger ihop vid lederna.
Tim Rowe , chef för Vertebrate Paleontology Lab vid University of Texas i Austin, där en av de första industriella CT-skannrarna installerades, säger att antalet fall av svåra prover växer, och han förväntar sig att denna typ av tillvägagångssätt kommer att bli allt vanligare. Jag tror att det inom de närmaste 10 till 20 åren kommer att bli en standardteknik, säger han. Rowe tror att tillvägagångssättet, förutom att komma åt svåråtkomliga fossiler, kan spara mycket tid. Det tog förmodligen en eller två dagar att skanna den där saken hos Nick, medan det kanske tog ett eller två år att förbereda den på ett traditionellt sätt, säger han.