借助X射线和高功率计算机，恐龙“复活节彩蛋”以3D形式展示了它们的秘密

时间：2022-04-05 15:25:07 来源：

潜伏期的马尾脊龙恐龙胚胎的水彩画，在潜伏期为17％，在潜伏期为60％，在潜伏期为100％。

由南非威特沃特斯兰德大学领导的国际科学家团队已经能够使用强大的无损同步加速器技术，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。他们发现头骨的生长顺序与当今的鳄鱼，鸡，乌龟和蜥蜴相同。研究结果于今天（2020年4月9日）发表在《科学报告》中。

威特沃特斯兰德大学的科学家在《科学报告》的一篇文章中发布了一些世界上最古老的恐龙胚胎的约2厘米长的头骨的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为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，以光速行进的844米环的电子发射出高功率的X射线束，可用于无损扫描包括化石在内的物质。对胚胎的扫描达到了前所未有的详细程度-以单个骨骼细胞的分辨率进行了扫描。

一些世界上已知最古老的恐龙蛋和胚胎。1976年在南非金门高地国家公园发现的马尾松卵的抓取器。

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。英国伦敦自然历史博物馆的合著者和科学家之一文森特·费尔南德斯（Vincent Fernandez）说：“世界上没有实验室的CT扫描仪可以生成这类数据。”“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隐藏潜力。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，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，马氏海绵甲实际上比以前认为的年轻得多，并且在潜伏期只有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。第二组与成年人非常相似，并且将与胚胎一起孵化。“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。牙齿是如此之细。它们的宽度从0.4到0.7mm。那比牙签的尖端还小！” Chapelle解释说。

这项研究的结论是，恐龙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。“令人难以置信的是，在超过2.5亿年的爬行动物进化过程中，头骨在卵中的发育方式几乎保持不变。参加表演–您不会碰到一件好事！”威特沃特斯兰德大学教授，该研究的合著者乔纳（Jonah Choiniere）总结道。

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。他们将着眼于马索桥恐龙的其余骨架，以了解它是否也与当今的恐龙亲戚有着相似的发展。Massospondylusembryos的胳膊和腿已经被用来显示孵出的幼鱼很可能在两条腿上行走（请参阅doi：10.1111 / pala.12451）。

参考：Kimberley E. J. Chapelle，Vincent Fernandez和Jonah N.Choiniere于2020年4月9日发表在《科学报告》上的文章“保守的蜥蜴人的卵内颅骨化的保守序列可以估计胚胎恐龙的发育阶段”。
10.1038 / s41598-020-60292-z

主要发现：

高能X射线用于重建一些世界上已知最古老的恐龙胚胎的头骨，可以以前所未有的细节在3D模式下看到头骨，而恐龙胚胎的头骨似乎以与当今鳄鱼相同的顺序发育。，鸡，乌龟和蜥蜴。这些恐龙胚胎在其潜伏期中似乎已被化石约60％。这比以前想像的要早得多。恐龙胚胎有两种类型的牙齿，大小从0.4到0.7mm宽不等。在孵化之前，其中一套会掉下或吸收掉。

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