Синхротронная визуализация выявила невидимую анатомию в окаменелостях

Ученые из Манчестерского университета использовали методы синхротронной визуализации для идентификации ранее невидимой анатомии, сохранившейся в окаменелостях.

Их работа с кожей ящерицы возрастом 50 миллионов лет выявила наличие зубов (невидимых в видимом свете), впервые продемонстрировав, что это ископаемое животное было больше, чем просто сброшенной кожей. Это стало возможным только с использованием одного из самых ярких источников света во Вселенной — рентгеновского излучения, генерируемого синхротроном.

Доктор Фил Мэннинг, доктор Ник Эдвардс, доктор Рой Вогеллиус и коллеги из группы палеонтологических исследований применили метод синхротронной рентгенофлуоресцентной экспресс-скрининга (SRS-XRF) на Станфордском источнике синхротронного излучения (SSRL) в Калифорнии для картирования химического состава редкой окаменелой кожи ящерицы. Эта передовая технология использует мощные рентгеновские лучи, позволившие команде картировать наличие фосфора от зубов в этой древней рептилии.

Относительное положение фосфора в окаменелой коже помогло ученым определить тип ящерицы. Они полагают, что более удлиненная морда в сочетании с общей формой челюсти сильно напоминает шинизавридную ящерицу (Bahndwivici ammoskius). Наличие фосфора также впервые доказывает, что окаменелая кожа — не просто линька, так как ни одна ящерица не может сбрасывать зубы вместе с кожей!

Комментируя изображения, доктор Мэннинг сказал: «Обнаружение зубов меняет почти все, что мы думали об этом образце. Мы впервые можем определить тип ящерицы, основываясь на геометрии зубов. Наши находки также поднимают интригующие вопросы о том, что произошло с животным после его смерти. Что уничтожило его кости, но сохранило кожу и „призрак“ его зубов?»

Результаты анализа окаменелости с помощью синхротрона опубликованы в журнале Applied Physics A. Они добавляют вес растущему объему доказательств того, что мощные синхротроны предлагают передовой анализ окаменелостей.

Доктор Мэннинг также отметил: «Этот метод позволяет нам извлекать химическую информацию из окаменелостей, информацию, которую просто невозможно увидеть невооруженным глазом. Такие химические карты могут помочь нам увидеть „призраки“ исходных биологических структур, которые сохранились в ископаемом в очень низких концентрациях».

Доктор Ник Эдвардс, старший автор статьи, сказал: «Эта технология меняет наш взгляд на тафономию. Теперь мы можем начать искать следы животных, совершенно невидимые в видимом свете, анализируя яркую химическую сигнатуру, проявляющуюся под мощным взглядом синхротрона. Это „рентгеновское зрение“ позволит палеонтологам добавить важную информацию к биологии, анатомии и сохранности древней жизни».

Команда работала с ведущим геохимиком, доктором Роем Вогеллиусом (также старшим автором), который сыграл ключевую роль в разработке методов, применяемых группой. Доктор Вогеллиус сказал: «Эти методы начинают переопределять то, как мы изучаем жизнь на Земле. Просто невероятно работать с биологами, физиками, химиками и палеобиологами, потому что на стыке этих дисциплин лежит множество новых открытий для науки».

Доктор Мэннинг и его команда надеются проанализировать больше окаменелостей с помощью SSRL и британского источника Diamond Light Source, чтобы раскрыть новые находки из древних миров, обнаруживая тонкие следы жизни, оставленные для науки.