Физик рассказывает об обнаружении сохранившихся кровеносных сосудов у самого крупного в мире тираннозавра

Несмотря на то, что современные палеонтологические исследования в основном сосредоточены на поиске следов органики в окаменелостях, ДНК динозавров до сих пор не найдена.

Наши знания о динозаврах в основном основаны на сохранившихся костях и зубах, обнаруженных в земле. Однако информация, извлекаемая только из этих твердых тканей, ограничена.

Мягкие ткани редко сохраняются в палеонтологической летописи, но могут предоставить более точное представление о древней жизни. К ним относятся мышцы, связки, пигменты и кожа (например, чешуя или перья), содержащие важные сведения об образе жизни и внешнем виде динозавров.

Кровеносные сосуды – еще один интересный тип мягких тканей, которые можно обнаружить в костях. Исследовательская группа обнаружила кровеносные сосуды в окаменелости тираннозавра, и результаты были недавно опубликованы в журнале Scientific Reports.

Будучи студентом физического факультета Университета Реджайны, автор исследования присоединился к исследовательской группе, изучавшей окаменелости с помощью ускорителей частиц. Там он впервые обнаружил кровеносные сосуды в кости тираннозавра, используя современные 3D-модели. С тех пор прошло около шести лет. Сейчас он работает над докторской диссертацией и применяет знания физики для улучшения методов анализа окаменелостей.

Сосуды были найдены в необычном образце тираннозавра, известном как Скотти. Скотти, хранящийся в коллекции Королевского музея Саскачевана в Канаде, является самым крупным из когда-либо найденных тираннозавров и одним из наиболее полных.

Судя по всему, жизнь Скотти 66 миллионов лет назад была нелегкой: на многих костях видны повреждения, возможно, полученные в боях с другими динозаврами или из-за болезней. На одном фрагменте ребра виден большой, частично заживший перелом.

После травмы, такой как перелом, активность кровеносных сосудов в пораженной области значительно возрастает в процессе заживления. Авторы исследования считают, что именно это и было обнаружено в ребре Скотти: обширная сеть минерализованных сосудов, которую получилось изучить с помощью реконструированных 3D-моделей.

При анализе ископаемых костей возникают две основные проблемы: как исследовать внутреннюю структуру костей, не повреждая окаменелость, и то, что кости очень большие и плотные из-за процесса окаменения, в ходе которого минералы замещают органические материалы.

Изначально было предположено, что можно использовать компьютерную томографию (КТ) кости, как в медицине, чтобы получить изображение костей без их повреждения. Это решает первую проблему, но обычный медицинский КТ-сканер недостаточно мощный, чтобы проникнуть в плотную кость.

В прошедшем исследовании было использовано синхротронное излучение, специальные рентгеновские лучи высокой интенсивности, производимые в лабораториях с ускорителями частиц, что позволило легко исследовать микроструктуры, такие как кровеносные сосуды в костях.

Синхротронное рентгеновское излучение также полезно для химического анализа. Было обнаружено, что сосуды сохранились в виде богатых железом минерализованных слепков — распространенной формы окаменения, состоящих из двух отдельных слоев. Это наслоение связано со сложной историей окружающей среды, которая привела к исключительной сохранности ребра Скотти.

Анализируя кровеносные сосуды, образовавшиеся в результате незажившего перелома, мы можем узнать, как заживали переломы у тираннозавров, и предположить, как Скотти смог выжить после полученных травм. Это может предоставить эволюционную информацию, сравнивая структуру сосудов Скотти с другими видами динозавров и современными родственниками динозавров, такими как птицы.

Результаты также помогут в будущих исследованиях окаменелостей, позволяя ученым сосредоточиться на костях с признаками травм или заболеваний, что увеличит шансы на обнаружение большего количества сосудов или других типов сохранившихся мягких тканей.

Благодаря междисциплинарным исследованиям и новому подходу к применению передовых технологий у нас появилась возможность воссоздать жизнь динозавров в прошлом.

Передовые технологии позволяют получить новую информацию о древних окаменелостях. Фото: Дж. Митчелл, CC BY