Рентгеновский снимок синхротрона проливает свет на некоторые из самых старых в мире яиц динозавров

Рентгеновский снимок синхротрона проливает свет на некоторые из самых старых в мире яиц динозавров

Международная группа ученых, возглавляемая Университетом Витватерсранда в Южной Африке, смогла реконструировать в мельчайших деталях черепа некоторых из старейших в мире известных эмбрионов динозавров в 3D, используя мощные и неразрушающие методы синхротронного анализа в ESRF, европейский синхротрон во Франции. Они обнаружили, что черепа развиваются в том же порядке, что и у современных крокодилов, кур, черепах и ящериц. Результаты опубликованы сегодня в научных докладах .

Ученые из университета Витватерсранда публикуют трехмерные реконструкции черепов длиной ~ 2 см некоторых из самых старых в мире эмбрионов динозавров в статье в журнале Scientific Reports . Эмбрионы, найденные в 1976 году в Национальном парке «Золотые ворота» (провинция Фри Стейт, Южная Африка), принадлежат легендарному динозавру Южной Африки Massospondylus carinatus , 5-метровому травоядному животному, которое гнездилось в регионе Свободного государства 200 миллионов лет назад.

Научная полезность эмбрионов ранее была ограничена их чрезвычайно хрупкой природой и крошечными размерами. В 2015 году ученые Кими Шапель и Джона Шуниер из университета Витватерсранда привезли их для сканирования на европейский синхротрон (ESRF) в Гренобле, Франция. В ESRF 844-метровое кольцо электронов, движущихся со скоростью света, излучает мощные рентгеновские лучи, которые можно использовать для неразрушающего сканирования вещества, включая ископаемые. Эмбрионы были отсканированы с беспрецедентным уровнем детализации – при разрешении отдельной костной клетки. С этими данными в руках, и после почти 3 лет обработки данных в лаборатории Витса, команда смогла реконструировать трехмерную модель черепа маленького динозавра. «Ни один лабораторный КТ-сканер в мире не может генерировать такие данные», – сказал Винсент Фернандес. один из соавторов и ученый в Музее естественной истории в Лондоне (Великобритания). «Только с помощью огромного объекта, такого как ESRF, мы можем раскрыть скрытый потенциал наших самых захватывающих окаменелостей. Это исследование является отличным примером глобального сотрудничества между Европой и Южно-Африканским национальным исследовательским фондом», – добавляет он.

До сих пор считалось, что эмбрионы в этих яйцах умерли непосредственно перед тем, как вылупиться. Однако во время исследования ведущий автор Chapelle заметил сходство с развивающимися эмбрионами живых родственников динозавров (крокодилов, цыплят, черепах и ящериц). Сравнивая, какие кости черепа присутствовали на разных стадиях их эмбрионального развития, Chapelle и соавторы могут теперь показать, что эмбрионы Massospondylus были фактически намного моложе, чем считалось ранее, и только на 60% в течение их периода инкубации.

Команда также обнаружила, что у каждого эмбриона в развивающихся челюстях сохранились два типа зубов. Один набор был составлен из очень простых треугольных зубов, которые были бы рассасаны или пролиты до вылупления, как гекконы и крокодилы сегодня. Второй набор был очень похож на взрослый, и это были те, с которыми вылупились эмбрионы. «Я был очень удивлен, обнаружив, что у этих эмбрионов были не только зубы, но и зубы двух типов. Зубы такие крошечные, их ширина составляет от 0,4 до 0,7 мм. Это меньше, чем кончик зубочистки!», – объясняет Шапель. ,

Вывод этого исследования заключается в том, что динозавры развивались в яйце точно так же, как и их родственники-рептилии, чей характер эмбрионального развития не изменился за 200 миллионов лет. «Невероятно, что за более чем 250 миллионов лет эволюции рептилий то, как череп развивается в яйце, остается более или менее одинаковым. Похоже, что вы не шутите над чем-то хорошим!», – заключает Джона Шуниер. профессор университета Витватерсранда, а также соавтор исследования.

Команда надеется применить их метод к другим эмбрионам динозавров, чтобы оценить их уровень развития. Они будут смотреть на остальную часть скелета эмбрионов Massospondylus, чтобы увидеть, имеет ли он сходство в развитии с сегодняшними родственниками динозавров. Руки и ноги эмбрионов Massospondylus уже использовались, чтобы показать, что мальки, вероятно, ходили на двух ногах.

Главные находки:

  1. Рентгеновские снимки высокой мощности были использованы для реконструкции черепов некоторых из старейших известных в мире эмбрионов динозавров.
  2. Череп можно увидеть в 3D с беспрецедентным уровнем детализации.
  3. Похоже, что черепа эмбрионов динозавров развиваются в том же порядке, что и у современных крокодилов, кур, черепах и ящериц.
  4. Эти эмбрионы динозавров, по-видимому, окаменели примерно на 60% в течение всего периода их инкубации. Это намного раньше, чем считалось ранее.
  5. У зародышей динозавров есть два типа зубов, ширина которых варьируется от 0,4 до 0,7 мм. Один из этих наборов был бы сброшен или рассосан до вылупления.

Источник истории:

Материалы предоставлены Европейским фондом синхротронного излучения . Примечание: содержание может быть отредактировано по стилю и длине.


Связанные мультимедиа :


Ссылки на журналы :

  1. Кимберли Э.Дж. Шапель, Винсент Фернандес, Джона Н.Шуаньер. Консервативные in-ovo черепные последовательности окостенения у современных савриан позволяют оценить стадии развития эмбрионального динозавра . Научные доклады , 2020 г .; 10 (1) DOI: 10.1038 / s41598-020-60292-z
  2. Кимберли Э.Дж. Шапель, Роджер Б.Дж. Бенсон, Йозеф Штиглер, Алехандро Отеро, Ци Чжао, Джона Н. Шуниер. Количественный метод определения двигательных сдвигов у амниот во время онтогенеза, его применение к динозаврам и его влияние на эволюцию осанки . Палеонтология , 2020; 63 (2): 229 DOI: 10,1111 / pala.12451