Röntgenaufnahmen zeigen eine Überraschung in 200 Millionen Jahre alten Dino-Eiern

Versteinerte Dinosaurier-Eier, die 1976 entdeckt wurden, haben zum ersten Mal endlich ihre inneren Geheimnisse gelüftet - dank einer hochmodernen neuen Technologie namens Synchrotron-Scannen.



In einem neuen Studie Forscher scannten zwei Massospondylus carinatus Dinosaurierembryonen, die erstmals 1976 im südafrikanischen Golden Gate Highlands National Park gefunden wurden. Sie verwendeten Synchrotron-Scanning, eine Art 3D-Röntgen-Scan.

Was sie entdeckten, war völlig unerwartet. Die Dinosaurier sind weitaus ähnlicher wie moderne Reptilien als Wissenschaftler erwartet hatten.



Die Gründe, warum auf zwei zentralen Erkenntnissen beruhen:

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1. Bei den scheinbar vollen Skeletten ging es eigentlich nur darum 60 Prozent entwickelten sich .

2. Die Dinosaurierembryonen haben zwei verschiedene Zähne .

Täuschende Dinosaurier - Die Embryonen sehen aus wie das Skelett eines schlüpfbereiten Tieres, erzählt Studienmitautor Vincent Fernandez, Forscher am Natural History Museum in London Invers .



Aber die Knochen in den Schädeln der winzigen Dinos, die im Felsen verdeckt geblieben waren, deuten auf etwas anderes hin.

'Sie sind viel jünger als wir erwartet hatten', sagt Fernandez.

Bei dem Scan haben wir festgestellt, dass diese Knochen vorhanden, aber schlecht verknöchert sind “, sagt er. 'Im Vergleich zu modernen Reptilien haben wir geschätzt, dass die Dinosaurierembryonen etwa 60 Prozent der Inkubation ausmachen.'



Die in der neuen Forschung untersuchten Dinosaurier-Eier wurden 1976 im Golden Gate Highland National Park in Südafrika entdeckt. Brett Eloff

Bei modernen Reptilien und Vögeln ist das Muster, in dem Knochen zu verknöchern beginnen, ziemlich ähnlich. Bei diesen Kreaturen beginnen die Schädelknochen an der Spitze der Schnauze zu härten. Der obere und hintere Teil des Schädels, auch als 'Gehirnschale' bekannt, ist neben einigen Kieferknochen das letzte verknöcherte Puzzleteil.

Die Ergebnisse zeigen, dass diese prähistorischen Pflanzenfresser bereits eine Embryo-Entwicklungsstrategie verwendeten, die modernen Krokodilen, Hühnern, Schildkröten und Eidechsen gemeinsam ist.

Die Dinosaurierproben hatten auch zwei verschiedene Arten von Zähnen. Ihre Größe reicht von 0,4 bis 0,7 Millimeter - mit einem Satz winziger dreieckiger Zähne der ersten Generation.

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Krokodile und bestimmte andere moderne Reptilien haben ähnliche Zähne der ersten Generation, die sie resorbieren oder abwerfen, bevor sie überhaupt schlüpfen. Jetzt wissen Forscher, dass es auch alte Dinosaurier taten.

Blick auf e der Massospondylus carinatus-Embryonen mit Synchrotron-Scans, um die Schädelknochen zu untersuchen. Kimi Chapelle

Die Idee, dass sich sowohl moderne Reptilien als auch alte Dinosaurier ähnlich entwickeln könnten, ist nicht neu, aber dies ist einer der ersten konkreten Beweise dafür, dass die moderne Reptilienentwicklung tatsächlich prähistorisch ist.

Diese Entwicklungsstrategie gibt es seit 190 Millionen Jahren, was ziemlich überraschend ist “, sagt Fernandez.

Ein Papier, das die neue Erkenntnisse wurde am Donnerstag in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftliche Berichte .

'Schöne' Embryonen enthielten große Geheimnisse - Seit ihrer Entdeckung vor etwa fünf Jahrzehnten glaubten die Forscher diesen Massospondylus carinatus Embryonen waren kurz vor dem Schlüpfen ihrer Eier umgekommen.

Diese Embryonen sind wunderschön, aber die Informationen, die von der vorbereiteten Oberfläche erhalten werden konnten, waren ziemlich begrenzt, sagte Fernandez. Um herauszufinden, ob dies tatsächlich der Fall war, mussten die Forscher unter die Oberfläche des Gesteins der Fossilien schauen.

Hier kam das Synchrotron-Scannen ins Spiel.

Sie verwendeten leistungsstarke Röntgenstrahlen, um die Knochen bis auf zelluläre Ebene abzutasten. Dies ermöglichte es ihnen, die 2 Zentimeter langen Schädel der Embryonen als 3D-Modell nachzubilden oder sie 'virtuell aus dem Felsen zu extrahieren', wie Fernandez es ausdrückt.

Aquarellmalerei der Dinosaurierembryonen von Massospondylus carinatus bei einer Entwicklung von 17, 60 bzw. 100 Prozent. Mélanie Saratori

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Dies ist ein ganz besonderer Moment, zu wissen, dass Sie der erste sind, der ein so schönes Exemplar sieht, sagt er. Es ist jedoch ein langsamer Prozess. Wenn Sie Zugang zu einem Synchrotron haben, müssen Sie die Maschine Tag und Nacht tagelang benutzen.

Das Team wechselte sich ab, um zu recherchieren, zu essen und zu schlafen, sagt Fernandez. Die Ergebnisse sind eine gerechte Belohnung für ihre Schwierigkeiten. Mit der neuartigen Technologie erhielt das Team den ersten Einblick in die Eier und identifizierte sogar einen dritten Embryo in den Proben.

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Die virtuelle Extraktion des Knochens ist ein mühsamer Prozess, sagt Fernandez. Die Forscher mussten jeden Knochen einzeln extrahieren.

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Die Arbeit ist ein Beweis dafür, wie Technologie neue, granulare Details alter Fossilien enthüllen kann, sagt Fernandez. In Zukunft könnte das Synchotron-Scannen es Forschern ermöglichen, die Inkubationszeit von Dinosaurier-Embryonen abzuschätzen und noch mehr über ihre frühe Entwicklung und ihre Fähigkeit zu modernen Reptilien zu erfahren.

Die Ergebnisse solcher High-Level-Scans sind auch optisch beeindruckend, sagt Fernandez.

Ich bin immer wieder beeindruckt von der Detailgenauigkeit, die wir erreichen können: Wir können diese winzigen Zähne sehen, die kleiner sind als die Spitze eines Zahnstochers, sagt er.

Ich mag es besonders, wenn die Knochen wieder in 3D platziert werden und wir die große Augenhöhle des Dinosauriers sehen, die wirklich wie ein Baby aussieht.

Abstrakt: Dinosaurierembryonen gehören zu den seltensten Fossilien, bieten jedoch ein einzigartiges Fenster in die Paläobiologie dieser Tiere. Die Abschätzung des Entwicklungsstadiums von Dinosaurierembryonen wird durch das Fehlen einer quantitativen Methode zur Altersbestimmung, durch die Materialknappheit und durch die Schwierigkeit, dieses Material zu visualisieren, behindert. Hier präsentieren wir die Ergebnisse einer umfassenden Untersuchung unter Verwendung von 3D-Rekonstruktionen aus Röntgen-Computertomographiedaten zu kranialen Ossifikationssequenzen in vorhandenen saurischen Taxa und in gut erhaltenen Embryonen des früh verzweigten sauropodomorphen Dinosauriers Massospondylus carinatus. Unsere Ergebnisse unterstützen die zeitliche Erhaltung der Schädelknöchelchen-Sequenzen bei Sauriern, einschließlich Dinosauriern, und ermöglichen es uns, eine neue Methode zur Schätzung des relativen Entwicklungsprozentsatzes von Embryonen aus dieser Gruppe zu entwickeln. Wir beobachten auch Zähne der Null-Generation in den Embryonen von Massospondylus carinatus, die vor dem Schlüpfen resorbiert oder abgestoßen werden, ähnlich wie bei Geckos. Diese Beweislinien erlauben es uns, sicher zu schätzen, dass die Massospondylus carinatus-Embryonen während ihrer Inkubationszeit nur etwa 60% betragen, viel jünger als bisher angenommen. Die allgemeine Übereinstimmung unserer Ergebnisse mit denen lebender Saurier zeigt, dass sie auf andere ausgestorbene Mitglieder dieser Linie verallgemeinert werden können. Daher bietet unsere Methode ein unabhängiges Mittel zur Beurteilung des Entwicklungsstadiums ausgestorbener In-Ovo-Saurier.