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Paleontologia virtuale
Di recente, i paleontologi hanno utilizzato uno scanner TC per identificare un rettile di 220 milioni di anni appena scoperto senza rompere la roccia che lo racchiude. La tecnica, che conserva i fossili indisturbati nella loro configurazione originale, potrebbe aiutare i paleontologi a identificare altri fossili di difficile accesso.
Scavando indizi: Quando i paleontologi non sono riusciti a estrarre questi fossili dalla roccia con scalpelli e trattamenti chimici, si sono rivolti ai raggi X per studiare l'anatomia della creatura e trarre conclusioni sul suo comportamento.
Nick Fraser , curatore di paleontologia dei vertebrati presso il Museo di Storia Naturale della Virginia , decise di provare un nuovo approccio una volta che i metodi tradizionali non riuscirono a rimuovere i fossili dalla pietra che li circondava. Questa pietra, lo scisto sedimentario della cava di Solite al confine tra Virginia e Carolina del Nord, è nota per la splendida conservazione degli esemplari del Triassico, afferma Fraser. Inoltre rende i fossili difficili da studiare. Riuscivo solo a vedere le costole, dice Fraser. Ma era sicuro che ci fosse altro da scoprire, all'interno della pietra.
Nel corso dei millenni, la pressione aveva offuscato i confini tra pietra e ossa. I fossili erano dello stesso colore dell'ambiente circostante e Fraser e i suoi collaboratori non potevano scolpire la roccia o dissolverla con sostanze chimiche per paura di danneggiare accidentalmente i fragili fossili.
Erano quasi ossa simili a capelli, dice Pete Kroehler , un ricercatore dello Smithsonian che ha anche lavorato sul campione. Kroehler dice che lui e Fraser hanno deciso di sottoporre a raggi X i campioni per vedere se potevano usare le immagini come guida per preparare i fossili.
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Guarda una vista rotante del composito per scansione TC.
Fraser ha portato la roccia allo scanner medico CT presso l'ospedale locale di Martinsville, in Virginia. Era un po' insolito per loro, ammette.
Sebbene le ossa si fossero rivelate impossibili da separare in altro modo, ai raggi X, la differenza di densità le faceva risaltare dalla roccia. Poiché le scansioni TC hanno rivelato immagini delle ossa, Fraser ha inviato i campioni ai ricercatori della Penn State che li hanno esaminati con uno scanner TC industriale ad alta risoluzione. Secondo Tim Ryan , un ricercatore associato della Penn State, uno scanner industriale può avere risoluzioni da 5 a 150 micron, rispetto a risoluzioni di circa un millimetro sulle migliori macchine mediche. Ryan afferma che la risoluzione di uno scanner medico può rivelare le parti più grandi dell'osso, ma non le caratteristiche su larga scala necessarie per studiare davvero una creatura. Stavamo cercando di sostituire lo scanner CT per il processo di preparazione, in modo da poter entrare e prepararlo digitalmente, dice.
La scansione dei fossili è stata complicata, dice Ryan, perché lo scanner CT non è progettato per scansionare oggetti piatti e oblunghi come i fogli di roccia che ricoprono il campione. I raggi X si indeboliscono o si attenuano mentre attraversano la roccia, quindi non possono attraversare tutto il lato lungo della pietra. I ricercatori della Penn State hanno sfruttato il problema a loro vantaggio orientando la roccia in modo che i raggi X penetrassero solo fino al fossile prima di indebolirsi. Alla fine, questo ha permesso loro di avere un'immagine migliore del fossile.
Le scansioni non sono state in grado di risolvere completamente alcune delle ossa più piccole, ma l'immagine risultante è stata abbastanza buona da consentire a Fraser di studiare e identificare i fossili senza rompere la roccia. Ha determinato che la creatura aveva il collo lungo, usava le ali per planare e aveva piedi ricurvi che suggeriscono che viveva sugli alberi. Poiché i fossili rimangono incastonati nella loro posizione originale, non ci sono dubbi su come le ossa siano collegate alle articolazioni.
Tim Rowe , direttore del Vertebrate Paleontology Lab presso l'Università del Texas ad Austin, dove è stato installato uno dei primi scanner CT industriali, afferma che il numero di casi di campioni difficili è in crescita e si aspetta che questo tipo di approccio diventi sempre più comune. Penso che nei prossimi 10 o 20 anni... diventerà una tecnica standard, dice. Rowe ritiene che l'approccio, oltre ad accedere a fossili difficili da raggiungere, possa far risparmiare molto tempo. Probabilmente ci sono voluti un giorno o due per scansionare quella cosa di Nick, mentre potrebbero volerci un anno o due per prepararla in modo tradizionale, dice.