高性能電腦和X光揭開恐龍蛋的秘密
2023-04-01 03:21:48
x射線同步加速器可以解開世界上最古老的恐龍蛋之謎。
巨龍胚胎的水彩畫從左到右分別指的是17%、60%和100%的潛伏期,來自梅蘭妮·薩拉託裡。
x射線同步加速器可以解開世界上最古老的恐龍蛋之謎。
由南非威特沃特斯蘭德大學領導的一個國際科學家小組利用歐洲同步加速器(ESRF)技術,重建了世界上已知的一些最古老恐龍胚胎頭骨的三維圖像。他們發現他們的頭骨發育順序與今天的鱷魚、雞、烏龜和蜥蜴一樣。
研究人員在三維空間重建了長約2釐米的頭骨。這些胚胎於1976年在南非金門高地國家公園被發現。它們屬於南非標誌性的巨型脊椎動物龍,一種5米長的食草動物,2億年前在該地區築巢。
胚胎的科學用途將受到其脆弱性和小尺寸的限制。到2015年,威特沃特斯蘭德大學的科學家基米·查佩爾和喬納·喬尼埃爾將胚胎帶到法國格勒諾布爾的ESRF進行掃描。844米的電子環以光速運動,並發出高功率的x光,可以掃描包括化石在內的非破壞性材料。在這次掃描中,恐龍胚胎的解析度達到了單個骨細胞的水平。
1976年在南非金門高原國家公園發現巨型脊椎動物恐龍蛋和胚胎
布雷特·埃洛夫的數字
有了這些數據,研究小組在Wits實驗室經過近三年的數據處理後,能夠重建恐龍嬰兒頭骨的三維模型。英國自然歷史博物館的科學家文森特·費爾南德斯說:「世界上沒有實驗室的CT掃描儀能產生這樣的數據。只有像ESRF這樣的設備才能挖掘化石的潛力。」
人們普遍認為恐龍蛋中的胚胎在孵化前就死亡了。但是在這項研究中,查佩爾注意到了恐龍胚胎和現存恐龍親屬(鱷魚、雞、烏龜和蜥蜴)的胚胎之間的相似之處。通過比較胚胎發育不同階段的顱麵條件,研究人員已經證實巨型脊椎龍胚胎的潛伏期實際上僅達到60%。
他們還發現,每個胚胎的下頜保留著兩種牙齒。一種是簡單的三角形牙齒,在孵化前會被吸收或脫落,就像今天的壁虎和鱷魚一樣。第二組與孵化成熟胚胎的牙齒相同。查佩爾說:「我真的很驚訝,這些胚胎不僅有牙齒,還有兩種牙齒。它們的牙齒非常小,寬度從0.4到0.7毫米不等。比牙籤頭還小!」
這項研究的結論是,恐龍的胚胎發育,就像它們的爬行動物親戚一樣,在兩億年裡沒有改變。喬納·喬尼埃爾說:「令人難以置信的是,在爬行動物進化的2.5億年中,胚胎的頭骨發育基本保持不變。」
《科技日報》編譯的蝌蚪員工