Обнаружены сохранившиеся кровеносные сосуды в самой крупной особи T. rex
Несмотря на активные поиски органических остатков в окаменелостях, ДНК динозавров до сих пор не была обнаружена. Большая часть наших знаний основана на костях и зубах, но они предоставляют ограниченную информацию.
Мягкие ткани в ископаемой летописи встречаются крайне редко, но они позволяют гораздо точнее реконструировать облик древней жизни. К ним относятся мышцы, связки, пигменты, кожа (чешуя или перья), а также кровеносные сосуды. Моя исследовательская группа обнаружила такие сосуды в окаменелости Tyrannosaurus rex, и наши результаты недавно были опубликованы в Scientific Reports.
Будучи студентом-физиком в Университете Реджайны, я присоединился к команде, изучающей окаменелости с помощью ускорителей частиц. Именно там я впервые обнаружил кровеносные сосуды в кости T. rex, используя продвинутые 3D-модели. Сейчас, работая над Ph.D., я применяю знания физики для развития методов анализа в палеонтологии.
Уникальный экземпляр
Сосуды были найдены в образце T. rex по кличке Скотти, который хранится в коллекции Королевского музея Саскачевана (Канада). Скотти — крупнейший из когда-либо обнаруженных экземпляров T. rex и один из наиболее полных.
Скотти, по-видимому, пережил непростую жизнь 66 миллионов лет назад: многие кости несут следы травм, возможно, от схватки с другим динозавром или болезни. Один фрагмент ребра имеет большой частично заживший перелом.
После травмы, такой как перелом, в пораженной области резко возрастает активность кровеносных сосудов как часть процесса заживления. Мы полагаем, что обнаружили в ребре Скотти именно это: обширную сеть минерализованных сосудов, которую удалось изучить с помощью реконструированных 3D-моделей.
Революция в методах исследования
Анализ ископаемых костей сталкивается с двумя основными проблемами:
- Как исследовать внутреннюю структуру, не повреждая образец.
- Кости очень крупные и плотные из-за процесса фоссилизации (замещения органики минералами).
Обычная медицинская компьютерная томография (КТ) решает первую проблему, но недостаточно мощна, чтобы "просветить" плотную окаменелость.
Для исследования мы использовали синхротронное излучение — высокоинтенсивные рентгеновские лучи, генерируемые на ускорителях частиц. Это позволило с легкостью изучить микроструктуры, такие как кровеносные сосуды.
Синхротронное излучение также полезно для химического анализа. Мы выяснили, что сосуды сохранились в виде минерализованных слепков, богатых железом — обычная форма фоссилизации, но в данном случае в двух отчетливых слоях. Такая слоистость связана со сложной экологической историей, приведшей к исключительной сохранности ребра Скотти.
Информация, записанная в сосудах
Анализ сосудов, образовавшихся при неполном заживлении перелома, может помочь понять, как заживали раны у T. rex, и выяснить, как Скотти смог выжить после травм. Это может дать эволюционную информацию при сравнении структуры сосудов Скотти с другими видами динозавров, а также с современными родственниками, такими как птицы.
Результаты также могут помочь в будущих поисках, направляя ученых к костям со следами травм или болезней, что потенциально увеличит шансы на обнаружение сосудов или других типов мягких тканей.
Междисциплинарные исследования и новые применения передовых технологий открывают огромный потенциал для реконструкции прошлой жизни динозавров, как никогда прежде.