Современные технологии 3D-визуализации дали ученым возможность изучать окаменелости, не извлекая их из породы, и анализировать даже мельчайшие образцы. Два недавних исследования наглядно демонстрируют потенциал этого подхода, позволив открыть нового гигантского динозавра и изучить скелет крошечной рептилии.

Гигант, скрытый в камне

Первое исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Geologists' Association, было посвящено загадочному образцу — окаменевшему отпечатку челюстной кости, найденному еще в 1899 году недалеко от Кардиффа в Южном Уэльсе (Великобритания). Ученые и тогда предполагали, что он может принадлежать динозавру. Его возраст — 203 миллиона лет — делал находку особенно ценной, так как в триасовый период плотоядные динозавры редко превышали три метра в длину. А вот эта челюсть с фрагментами зубов явно принадлежала хищнику длиной пять метров и больше.

Проблема была в том, что сама кость не сохранилась — в породе остались лишь ее отпечатки. Традиционное изготовление гипсового слепка могло разрушить хрупкий оригинал, поэтому образец пролежал в музее более ста лет без внимания.

Выход нашла международная группа исследователей. Они применили простой, но эффективный метод — фотограмметрию. Ученые сделали множество фотографий каменных форм с двух сторон, а затем «сшили» их с помощью специальной программы, создав точную 3D-модель челюсти. Этот процесс похож на создание панорамы на смартфоне, но с высочайшей детализацией.

«Полученную цифровую челюсть можно вертеть, рассматривать со всех сторон и изучать, не рискуя повредить уникальный оригинал, — поясняют авторы работы. — Отпечаток был настолько качественным, что мы разглядели даже каналы для кровеносных сосудов и зазубрины на зубах».

Сравнив модель с другими ископаемыми, ученые пришли к выводу, что челюсть принадлежала ранее неизвестному роду и виду динозавра, похожего на дилофозавра. Его назвали Newtonsaurus cambrensis — в честь первооткрывателя Эдвина Ньютона. Это был крупный двуногий хищник длиной 5–7 метров, который бродил по территории современного Уэльса за 10 миллионов лет до своих известных родственников.

Насекомоядная рептилия

Во время второго исследования ученые изучили крошечный скелет рептилии, найденный в Девоне (Великобритания). Его возраст составил 243 миллиона лет. Череп животного был длиной всего один сантиметр, а некоторые зубы — не больше миллиметра. Очистить его традиционными методами было невозможно.

Ученые начали с обычной микро-КТ, но ее детализации не хватило. Тогда на помощь пришел Европейский синхротрон в Гренобле (Франция) — установка, генерирующая мощнейший пучок света.

«Синхротронное сканирование позволило нам детально рассмотреть каждый зуб и структуры костей, — отмечают палеонтологи. — Мы увидели, что эта маленькая рептилия, названная агриодонтозавром, питалась насекомыми. Ее широкие, похожие на долото зубы были идеальны для раскалывания панцирей тараканоподобных жуков».

Новая эра в изучении древней жизни

Компьютерная томография стала неотъемлемой частью палеонтологии. Цифровые модели позволяют заглянуть внутрь окаменелостей, не разрушая их. Например, можно изучить внутреннее строение раковин аммонитов, где записана вся история их роста.

Но на этом возможности не заканчиваются. С помощью 3D-моделей можно проводить виртуальные эксперименты: рассчитывать силу укуса тираннозавра, моделировать работу челюстных суставов и анализировать, как скелет выдерживал нагрузки.