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X射线同步加速器揭开南非金门高地国家公园巨椎龙恐龙蛋谜题

巨椎龙胚胎的水彩画,从左到右分别指代孵化期的17%、60%和100% 图自Mélanie Saratori

巨椎龙胚胎的水彩画,从左到右分别指代孵化期的17%、60%和100% 图自Mélanie Saratori

1976年在南非金门高原国家公园发现的巨椎龙恐龙蛋和胚胎 图自Brett Eloff

1976年在南非金门高原国家公园发现的巨椎龙恐龙蛋和胚胎 图自Brett Eloff

(神秘的地球uux.cn报道)据北京科协:由南非威特沃特斯兰德大学领导的一个国际科学家小组,利用欧洲同步加速器(ESRF)的技术,重建了一些世界上已知的最古老恐龙胚胎头骨的3D图像。他们发现,其头骨的发育顺序与如今的鳄鱼、鸡、海龟和蜥蜴相同。

研究人员对这些大约2厘米长的头骨进行了三维重建。这些胚胎在1976年发现于南非的金门高地国家公园,属于南非标志性的巨椎龙,一种5米长的食草动物,于2亿年前筑巢在该地区。

胚胎在科学上的实用性会因它的脆弱和过小体积而受到限制。到了2015年,来自威特沃特斯兰德大学的科学家Kimi Chapelle和Jonah Choiniere将胚胎带到了位于法国格勒诺布尔的ESRF进行扫描。844米的电子环以光速运动,发射出高功率的X射线,可以对包括化石在内的物质进行非破坏性扫描。此次扫描中,恐龙胚胎的分辨率达到了单个骨细胞之高。

有了这些数据,经过Wits实验室近3年的数据处理,研究小组得以重建恐龙宝宝头骨的三维模型。英国自然历史博物馆的科学家Vincent Fernandez表示:“世界上没有任何一台实验室CT扫描仪能够生成此类数据。只有像ESRF这样的设备,才能挖掘出化石的潜力。”

人们普遍认为,恐龙蛋中的胚胎在孵化前就已经死亡了。但在这项研究中,Chapelle注意到了恐龙胚胎与现存恐龙亲属(鳄鱼、鸡、海龟和蜥蜴)胚胎的相似之处。通过比较胚胎发育不同阶段中的颅骨情况,研究人员证实,巨椎龙胚胎的孵化期实际上仅达到60%。

他们还发现,每个胚胎的下颌上都保留着两种牙齿。一种是简单的三角形牙齿,会在孵化前被吸收或脱落,就像如今的壁虎和鳄鱼。第二组则与已孵化的成熟胚胎牙齿相同。Chapelle说道:“我真的很惊讶,这些胚胎不仅有牙齿,还有两种牙齿。它们的牙齿很小,宽度从0.4到0.7毫米不等。比牙签尖还小!”

这项研究的结论是,恐龙的胚胎发育与它们的爬行动物近亲一样,其胚胎发育模式在2亿年内没有发生改变。Jonah Choiniere表示:“这简直令人难以置信,在2.5亿年的爬行动物进化过程里,胚胎的头骨发育方式竟基本保持不变。”




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