Новая плотоядная рептилия из Уэльса и крошечный ящер из Девоншира: как цифровые технологии меняют палеонтологию

Современные методы визуализации, такие как фотограмметрия и компьютерная томография (КТ), позволяют изучать окаменелости, недоступные для традиционных методов, не повреждая их.

Открытие нового вида динозавра в Уэльсе

  • Объект исследования: Отпечаток челюсти, найденный в 1899 году в позднетриасовых отложениях (возраст ~203 млн лет) недалеко от Кардиффа (южный Уэльс). Костный материал не сохранился, остались только отпечатки в породе.
  • Проблема: Традиционное литье слепков могло повредить хрупкий образец, поэтому он более века хранился в музее без детального изучения.
  • Метод: Применена фотограмметрия — создание 3D-модели путем совмещения множества фотографий двух естественных каменных отпечатков (внутренней и внешней стороны челюсти).
  • Результат: Модель сохранила мельчайшие детали: каналы для кровеносных сосудов и нервов в кости, зазубрины на режущих кромках зубов. Сравнение с другими динозаврами показало сходство с Dilophosaurus из ранней юры США, но образец оказался на 10 млн лет старше и представляет новый род и вид.
  • Новый вид: Назван Newtonsaurus cambrensis в честь первоисследователя Эдвина Ньютона. Челюсть указывает на животное длиной 5–7 метров — крупного двуногого плотоеда с хватательными передними конечностями и мощными челюстями.

Исследование микрорептилии из Девоншира

  • Объект исследования: Крошечный скелет рептилии из триасовых пород Девоншира (возраст ~243 млн лет). Череп длиной около 1 см, на каждом миллиметре челюсти располагалось по три зуба.
  • Проблема: Механическая очистка иглой была невозможна из-за миниатюрных размеров.
  • Метод: Сначала проведена КТ на стандартном микро-КТ сканере, затем — на синхротроне в Гренобле (Франция), который дает чрезвычайно интенсивный пучок света для изучения мельчайших деталей.
  • Результат: Детальная 3D-реконструкция позволила изучить строение зубов и костей. Новый вид назван Agriodontosaurus. Широкие долотообразные зубы указывают на то, что это было насекомоядное животное, способное раскалывать хитиновые покровы тараканообразных насекомых размером с его собственную голову.

Новые возможности виртуальной палеонтологии

  • Внутренняя анатомия: 3D-модели позволяют «заглянуть» внутрь костей и раковин, изучая скрытые структуры. Например, можно проследить всю историю развития аммонитов или фораминифер по камерам внутри взрослой раковины.
  • Функциональный анализ: Цифровые модели используются для биомеханических экспериментов:
    • Анализ укуса: Моделирование суставов и мышц челюстей позволяет рассчитать силу укуса. Например, установлено, что Tyrannosaurus rex мог создавать усилие до 50 000 Ньютонов (эквивалентно 5 тоннам).
    • Конечно-элементный анализ (FEA): Позволяет тестировать реакцию скелета или черепа на сжатие и растяжение. Такие исследования показывают, что хищные динозавры в основном наносили прямые укусы сверху вниз, а не боролись с добычей, скручивая и поворачивая ее.

Цифровые технологии открывают новую эру виртуальной палеонтологии, позволяя извлекать беспрецедентный объем информации из древних окаменелостей.