211service.com
Virtuele paleontologie
Onlangs hebben paleontologen een CT-scanner gebruikt om een nieuw ontdekt 220 miljoen jaar oud reptiel te identificeren zonder de omhullende rots open te breken. De techniek, die de fossielen ongestoord in hun oorspronkelijke configuratie bewaart, zou paleontologen kunnen helpen andere moeilijk toegankelijke fossielen te identificeren.
Aanwijzingen opgraven: Toen paleontologen er niet in slaagden deze fossielen met beitels en chemische behandelingen uit de rots te krijgen, wendden ze zich tot röntgenstralen om de anatomie van het wezen te bestuderen en conclusies te trekken over zijn gedrag.
Nick Fraser , conservator paleontologie van gewervelde dieren aan de Natuurhistorisch museum van Virginia , besloot een nieuwe aanpak te proberen toen traditionele methoden er niet in slaagden de fossielen uit de steen eromheen te verwijderen. Deze steen, de sedimentaire schalie van de Solite Quarry aan de grens van Virginia en North Carolina, staat bekend om het prachtig bewaren van Trias-exemplaren, zegt Fraser. Het maakt de fossielen ook moeilijk te bestuderen. Ik kon de ribben net zien, zegt Fraser. Maar hij was er zeker van dat er meer te ontdekken was in de steen.
Door de millennia heen had druk de grenzen tussen steen en been vervaagd. De fossielen hadden dezelfde kleur als hun omgeving, en Fraser en zijn medewerkers konden de rots niet wegbeitelen of oplossen met chemicaliën uit angst om de kwetsbare fossielen per ongeluk te beschadigen.
Het waren bijna haarachtige botten, zegt Pete Kroehler , een Smithsonian-onderzoeker die ook aan het exemplaar werkte. Kroehler zegt dat hij en Fraser besloten de specimens te röntgenstralen om te zien of ze de afbeeldingen konden gebruiken als richtlijn voor het voorbereiden van de fossielen.
multimedia
Bekijk een roterende weergave van de CT-scancomposiet.
Fraser nam de steen mee naar de medische CT-scanner in het plaatselijke ziekenhuis in Martinsville, VA. Het was een beetje ongewoon voor hen, geeft hij toe.
Hoewel het onmogelijk was gebleken om de botten op een andere manier van elkaar te scheiden, zorgde het verschil in dichtheid ervoor dat ze zich op de röntgenfoto's onderscheidden van de rots. Omdat CT-scans wel afbeeldingen van de botten aan het licht brachten, stuurde Fraser de monsters naar onderzoekers van Penn State, die ze onderzochten met een industriële CT-scanner met een hogere resolutie. Volgens Tim Ryan , een onderzoeksmedewerker van Penn State, kan een industriële scanner resoluties hebben van wel 5 tot 150 micron, vergeleken met resoluties van ongeveer een millimeter op de beste medische machines. Ryan zegt dat de resolutie van een medische scanner de grotere delen van het bot kan onthullen, maar niet de verfijnde kenmerken die nodig zijn om een wezen echt te bestuderen. We probeerden de CT-scanner te vervangen voor het voorbereidingsproces, zodat we naar binnen konden gaan en het digitaal konden voorbereiden, zegt hij.
Het scannen van de fossielen was lastig, zegt Ryan, omdat de CT-scanner niet is ontworpen om platte, langwerpige objecten te scannen, zoals de rotsplaten die het exemplaar omsluiten. Röntgenstralen verzwakken of verzwakken als ze door rotsen gaan, zodat ze niet helemaal door de lange zijde van de steen kunnen reizen. De onderzoekers van Penn State hebben het probleem in hun voordeel omgezet door de rots zo te oriënteren dat de röntgenstralen slechts tot aan het fossiel doordringen voordat ze verzwakken. Hierdoor kregen ze uiteindelijk een beter beeld van het fossiel.
De scans konden enkele van de kleinste botten niet volledig oplossen, maar het resulterende beeld was goed genoeg voor Fraser om de fossielen te bestuderen en te identificeren zonder de rots uit elkaar te halen. Hij stelde vast dat het wezen een lange nek had, zijn vleugels gebruikte om te glijden en gebogen voeten had die suggereren dat het in bomen leefde. Omdat de fossielen in hun oorspronkelijke positie ingepakt blijven, bestaat er geen twijfel over hoe botten bij gewrichten zijn verbonden.
Tim Rowe , directeur van het Vertebrate Paleontology Lab aan de Universiteit van Texas in Austin, waar een van de eerste industriële CT-scanners werd geïnstalleerd, zegt dat het aantal gevallen van moeilijke exemplaren toeneemt, en hij verwacht dat dit soort benadering steeds gebruikelijker zal worden. Ik denk dat het in de komende 10 tot 20 jaar … het een standaardtechniek zal worden, zegt hij. Rowe is van mening dat de aanpak, naast het verkrijgen van toegang tot moeilijk bereikbare fossielen, veel tijd kan besparen. Het heeft waarschijnlijk een dag of twee geduurd om dat ding van Nick te scannen, terwijl het misschien een jaar of twee heeft gekost om het op de traditionele manier voor te bereiden, zegt hij.