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Paléontologie virtuelle
Récemment, des paléontologues ont utilisé un tomodensitogramme pour identifier un reptile récemment découvert vieux de 220 millions d'années sans ouvrir la roche qui l'enveloppe. La technique, qui préserve les fossiles intacts dans leur configuration d'origine, pourrait aider les paléontologues à identifier d'autres fossiles difficiles d'accès.
Déterrer des indices : Lorsque les paléontologues n'ont pas réussi à extraire ces fossiles de la roche avec des ciseaux et des traitements chimiques, ils se sont tournés vers les rayons X pour étudier l'anatomie de la créature et tirer des conclusions sur son comportement.
Nick Fraser , conservateur de paléontologie des vertébrés à la Musée d'histoire naturelle de Virginie , a décidé d'essayer une nouvelle approche une fois que les méthodes traditionnelles n'ont pas réussi à retirer les fossiles de la pierre qui les entourait. Cette pierre, le schiste sédimentaire de la carrière Solite à la frontière entre la Virginie et la Caroline du Nord, est connue pour préserver magnifiquement les spécimens du Trias, dit Fraser. Cela rend également les fossiles difficiles à étudier. Je pouvais juste voir les côtes, dit Fraser. Mais il était sûr qu'il y avait plus à découvrir, à l'intérieur de la pierre.
Au fil des millénaires, la pression avait brouillé les frontières entre la pierre et l'os. Les fossiles étaient de la même couleur que leur environnement, et Fraser et ses associés ne pouvaient pas ciseler la roche ou la dissoudre avec des produits chimiques de peur d'endommager accidentellement les fossiles fragiles.
Ils étaient presque des os ressemblant à des cheveux, dit Pete Kroehler , un chercheur du Smithsonian qui a également travaillé sur le spécimen. Kroehler dit que lui et Fraser ont décidé de radiographier les spécimens pour voir s'ils pouvaient utiliser les images comme guide pour la préparation des fossiles.
Multimédia
Voir une vue rotative du composite CT-scan.
Fraser a apporté la pierre au scanner médical de l'hôpital local de Martinsville, en Virginie. C'était un peu inhabituel pour eux, admet-il.
Bien que les os se soient avérés impossibles à séparer d'une autre manière, dans les rayons X, la différence de densité les a fait ressortir de la roche. Étant donné que les tomodensitogrammes ont révélé des images des os, Fraser a envoyé les spécimens à des chercheurs de Penn State qui les ont examinés avec un tomodensitomètre industriel à plus haute résolution. Selon Tim Ryan , un associé de recherche de Penn State, un scanner industriel peut avoir des résolutions aussi proches que 5 à 150 microns, contre des résolutions d'environ un millimètre sur les meilleures machines médicales. Ryan dit que la résolution d'un scanner médical peut révéler les plus grandes parties de l'os, mais pas les caractéristiques à petite échelle nécessaires pour vraiment étudier une créature. Nous essayions de remplacer le scanner CT pour le processus de préparation, afin que nous puissions entrer et le préparer numériquement, dit-il.
La numérisation des fossiles était délicate, dit Ryan, car le scanner CT n'est pas conçu pour numériser des objets plats et oblongs comme les feuilles de roche enveloppant le spécimen. Les rayons X s'affaiblissent ou s'atténuent lorsqu'ils traversent la roche, de sorte qu'ils ne peuvent pas parcourir tout le côté long de la pierre. Les chercheurs de Penn State ont tourné le problème à leur avantage en orientant la roche de manière à ce que les rayons X ne pénètrent que jusqu'au fossile avant de s'affaiblir. En fin de compte, cela leur a permis d'obtenir une meilleure image du fossile.
Les scans n'ont pas pu résoudre complètement certains des plus petits os, mais l'image résultante était suffisamment bonne pour que Fraser étudie et identifie les fossiles sans briser la roche. Il a déterminé que la créature avait un long cou, utilisait ses ailes pour planer et avait des pieds incurvés qui suggèrent qu'elle vivait dans les arbres. Parce que les fossiles restent enfermés dans leur position d'origine, il n'y a aucun doute sur la façon dont les os sont connectés au niveau des articulations.
Tim Rowe , directeur du Vertebrate Paleontology Lab de l'Université du Texas à Austin, où l'un des premiers tomodensitomètres industriels a été installé, affirme que le nombre d'exemples de spécimens difficiles augmente et il s'attend à ce que ce type d'approche devienne de plus en plus courant. Je pense que dans les 10 à 20 prochaines années… cela deviendra une technique standard, dit-il. Rowe pense que l'approche, en plus d'accéder à des fossiles difficiles d'accès, peut faire gagner beaucoup de temps. Il a probablement fallu un jour ou deux pour scanner cette chose de Nick, alors qu'il aurait peut-être fallu un an ou deux pour la préparer de manière traditionnelle, dit-il.