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同步加速器X射线照亮了一些世界上最古老的恐龙蛋
2020-05-31 12:43上一篇:热带森林可以承受一定程度的高温 |下一篇:互动技术可以缓解城市交通拥堵吗?
一支由南非威特沃特斯兰德大学领导的国际科学家团队,利用强大的无损同步加速器技术,能够以最小的细节重建3D世界上最古老的已知恐龙胚胎的头骨。 ESRF,法国的欧洲同步加速器。他们发现头骨的发育与当今的鳄鱼,鸡,乌龟和蜥蜴的发育顺序相同。研究结果今天发表在《科学报告》上。
威特沃特斯兰德大学的科学家在《科学报告》的一篇文章中发表了一些世界上最古老的恐龙胚胎的约2厘米长头骨的3D重建图。这些胚胎于1976年在金门高地国家公园(南非自由州省)发现,属于南非的标志性恐龙Massospondylus carinatus,这是一种5米长的食草动物,筑巢于2亿年前的自由州地区。
以前,胚胎的科学实用性受到其极其脆弱的性质和微小的尺寸的限制。2015年,来自威特沃特斯兰德大学的科学家Kimi Chapelle和Jonah Choiniere将他们带到法国格勒诺布尔的欧洲同步加速器(ESRF)进行扫描。在ESRF上,以光速传播的844米电子环发射出高功率X射线束,可用于无损扫描包括化石在内的物质。以前所未有的细节水平扫描胚胎-以单个骨细胞的分辨率进行扫描。掌握了这些数据,并且在Wits实验室进行了近3年的数据处理之后,该团队得以重建了小恐龙头骨的3D模型。“世界上没有任何实验室CT扫描仪可以生成此类数据。”文森特·费尔南德斯说,英国伦敦自然历史博物馆的合著者和科学家之一。他补充说:“只有像ESRF这样的大型设施,我们才能释放出我们最激动人心的化石的潜在潜能。这项研究是欧洲与南非国家研究基金会之间全球合作的一个很好的例子。”
迄今为止,人们认为这些卵中的胚胎在孵化之前就已经死亡。但是,太平洋在线充值 在研究过程中,第一作者Chapelle注意到了它们与活着的恐龙亲戚(鳄鱼,鸡,乌龟和蜥蜴)的胚胎发育相似。通过比较头骨的哪些骨骼处于其胚胎发育的不同阶段,Chapelle及其合作者现在可以证明,马氏海绵体的胚胎实际上比以前想象的要年轻得多,并且在整个潜伏期只有60%。
研究小组还发现,每个胚胎在其发育中的颌骨中都保留着两种类型的牙齿。一组牙齿由非常简单的三角形牙齿组成,在孵化之前它们已经被吸收或脱落,就像今天的壁虎和鳄鱼一样。第二组与成虫非常相似,将与胚胎一起孵化。Chapelle解释说:“令我惊讶的是,这些胚胎不仅有牙齿,而且有两种类型的牙齿。牙齿是如此之小;它们的宽度介于0.4至0.7mm之间。这比牙签的尖端还小!” 。
这项研究的结论是,恐龙就像它们的爬行动物亲戚一样在卵中发育,其胚胎发育模式在2亿年中没有改变。“在超过2.5亿年的爬行动物进化中,令人难以置信的是,头骨在卵中的生长方式几乎保持不变。去展示一下-你不会惹上一件好事!” Jonah Choiniere总结道,威特沃特斯兰德大学教授,也是该研究的合著者。
研究小组希望将其方法应用于其他恐龙胚胎,以评估其发育水平。他们将研究马氏海绵体胚胎的其余骨架,以了解它是否也与当今的恐龙亲属有着相似的发育。Massospondylus胚胎的胳膊和腿已经被用来显示孵出的幼鱼可能在两条腿上行走。
主要发现:
- 高能X射线被用于重建世界上一些最古老的已知恐龙胚胎的头骨。
- 可以以前所未有的细节水平在3D模式下看到头骨。
- 恐龙的胚胎头骨似乎与当今的鳄鱼,鸡,乌龟和蜥蜴的发育顺序相同。
- 这些恐龙胚胎在其潜伏期中似乎已被化石约60%。这比以前认为的要早得多。
- 恐龙胚胎有两种类型的牙齿,大小范围从0.4到0.7mm。在孵化之前,其中一套会掉下或吸收掉。