یک دنده شکسته از بزرگترین تی رکس جهان رازی 66 میلیون ساله را پنهان کرد.

یک دنده شکسته از اسکاتی، بزرگترین اسکلت تیرانوزاروس رکس که تاکنون کشف شده است، نگاهی نادر به زیست شناسی دایناسورها از 66 میلیون سال پیش را به محققان ارائه می دهد. نگهداری شده در داخل استخوان چیزی است که تقریبا هرگز در فسیل‌ها یافت نشد: شواهدی از جراحتی که هنگام مرگ حیوان هنوز در حال بهبود بود.

دانشمندان از تصویربرداری نوترونی در آزمایشگاه ملی Oak Ridge (ORNL) وزارت انرژی (DOE) برای بررسی فسیل از داخل استفاده کردند. این فناوری به آنها اجازه ساخت تصاویر سه بعدی دقیق بدون آسیب رساندن به بافت نرم حفظ شده را می داد.

مائوریسیو باربی، استاد فیزیک در دانشگاه رجینا (U of R) در ساسکاچوان، کانادا، گفت: «این مانند برنده شدن در لاتاری است. دنده اسکاتی حاوی شبکه وسیعی از رگ های خونی معدنی است که قبلا هرگز در یک فسیل مشاهده نشده بود.

رگ های خونی فسیل شده لحظه ای نادر را حفظ می کنند

بافت های نرم مانند رگ های خونی معمولا در طول تجزیه مدت ها قبل از کامل شدن فسیل ناپدید می شوند. دنده اسکاتی یک استثناء غیرمعمول است و ساختارهای ظریفی را حفظ می کند که نمایی اجمالی از آنچه در داخل بدن دایناسور اتفاق می افتاد در حین بهبود جراحت ارائه می دهد.

پس از شکستن دنده، خون غنی از آهن وارد ناحیه آسیب دیده شد و رگ های خونی جدید به عنوان بخشی از روند بهبودی تشکیل شد. اسکاتی قبل از بهبود کامل شکستگی درگذشت. دایناسور به یک مرداب نمکی ختم شد، جایی که شرایط تجزیه را کند کرد و به حفظ شبکه شکننده عروق خونی کمک کرد.

جریت میچل، یکی از کاندیدای دکترای فیزیک که پروژه را به سرپرستی باربی رهبری می‌کند، می‌گوید: «هر فسیلی تصویری کوچک از گذشته است.

بقایای اسکاتی توسط تیم‌هایی از موزه سلطنتی ساسکاچوان در دره رودخانه فرانسوی ساسکاچوان، یکی از غنی‌ترین مکان‌های آمریکای شمالی برای فسیل‌های دایناسورها کشف شد. صخره‌های منطقه یک رکورد مهم از زندگی دایناسورها را کمی قبل از انقراض دسته جمعی که به عصر دایناسورهای غیر پرنده پایان داد، حفظ می‌کنند. محققان همچنین در حال مطالعه فسیل شده کهربا، فلس های دایناسور و استخوان های دایناسورهای دیگر هستند.

مارسلا برگ، استادیار فیزیک دانشگاه علوم پزشکی و محقق سابق پسا دکتری ORNL، می گوید: «با کنار هم قرار دادن سرنخ ها، ما گذشته و چگونگی تکامل چیزها در آینده را درک می کنیم.

نوترون ها و اشعه ایکس یک پرونده پزشکی دایناسور را نشان می دهد

تصویربرداری نوترونی و اشعه ایکس روش های مکملی را برای مشاهده مواد درونی در اختیار محققان قرار می دهد. نوترون ها به ویژه برای تشخیص عناصر سبک در جدول تناوبی، به ویژه هیدروژن مفید هستند، در حالی که اشعه ایکس در آشکارسازی عناصر سنگین تر بسیار موثر است. کنتراست تا حدودی شبیه تفاوت بین MRI است که می‌تواند بر بافت‌های نرم مانند ماهیچه‌ها تاکید کند و اشعه ایکس که به ویژه برای مشاهده ساختارهای متراکم مانند استخوان مفید است. محققان بسته به ماده ای که می خواهند بررسی کنند، تکنیک های نوترونی و اشعه ایکس مختلفی را انتخاب می کنند.

این کار به سال 2020 برمی‌گردد، زمانی که میچل، که در آن زمان دانشجوی کارشناسی ارشد بود، شواهدی از رگ‌های خونی در دنده اسکاتی پیدا کرد. در منبع نور کانادا، او برای اولین بار از اسکن میکرو سی تی، یک روش غیرتهاجمی تصویربرداری اشعه ایکس استفاده کرد. اسکن ها بافت نرم فسیل شده را در بخش های بریده شده دنده تایید کردند.

با گسترش تحقیقات، محققان سایر روش‌های اشعه ایکس از جمله تابش سنکروترون در منبع نور کانادا را با میکروسکوپ ترکیب کردند. این تکنیک‌ها با هم به دانشمندان اجازه می‌داد تا هم آسیب شفابخش و هم بافت‌های فسیلی حفظ‌شده را در سطح سلولی مطالعه کنند.

هنگامی که تصویربرداری اشعه ایکس شواهدی از رگ های خونی فسیل شده را نشان داد، محققان به امید یافتن سرنخ های اضافی از رگ ها و سایر بافت های نرم به نوترون ها روی آوردند.

پرتوهای قدرتمند نوترونی در داخل دنده اسکاتی همتا می شوند

در آوریل 2026، محققان از ابزار ایستگاه رادیوگرافی پیشرفته چندوجهی (MARS) در راکتور ایزوتوپی با شار بالا (HFIR) ORNL و ابزار محیط مجازی برای علوم نوترونی (VENUS) در منبع نوترونی Spallation (SNS) DOE در ORNL استفاده کردند.

تصویربرداری نوترونی به تیم اجازه داد تا مشاهدات قبلی را تأیید کند، استخوان‌های بزرگ از جمله دنده اسکاتی را بدون آسیب رساندن به آن‌ها بررسی کند، و کنتراست تصویر اضافی را به دست آورد که اطلاعات جمع‌آوری‌شده از طریق روش‌های دیگر را تکمیل کرد.

برگ گفت: «نوترون‌ها نه تنها آنچه را که ما با تکنیک‌های تشعشع سنکروترون یافتیم که منجر به کشف رگ‌های خونی در دنده اسکاتی شد، تأیید کردند، بلکه ثابت کردند که افزوده‌ای بسیار ارزشمند به مطالعات کنونی ما در جستجوی حفظ بافت نرم در فسیل‌ها هستند.» این به ما جزئیات فوق‌العاده‌ای می‌دهد تا این ویژگی‌ها را بدون تأثیر بر نمونه‌ها بهتر درک کنیم.»

MARS نوترون‌های سردی تولید می‌کند که به‌ویژه در برجسته کردن نشانه‌های مرتبط با بافت نرم، مناطق غنی از هیدروژن و تفاوت‌های ظریف درون یک نمونه مؤثر هستند. محققان از این ابزار برای تولید تصاویر با وضوح بالا از استخوان های کوچکتر، کهربا و فلس های فسیل شده استفاده کردند.

ونوس، در مقابل، نوترون‌های پرانرژی تولید می‌کند که قادر به نفوذ عمیق‌تر به اجسام بزرگ و تولید تصاویر سه‌بعدی دقیق هستند. محققان از VENUS برای بررسی استخوان های بزرگتر از جمله دنده اسکاتی استفاده کردند.

روشی جدید برای جستجوی فسیل ها برای زیست شناسی پنهان

هنگامی که نوترون ها از یک نمونه عبور می کنند، با اتم ها در سراسر ماده تعامل دارند و به ویژه به اتم های هیدروژن حساس هستند. این فعل و انفعالات اطلاعاتی را تولید می کنند که می توانند به تصاویر تبدیل شوند. از آنجایی که نوترون‌ها رفتار متفاوتی با پرتوهای ایکس دارند، می‌توانند ویژگی‌هایی را نشان دهند که تشخیص آن‌ها با سایر فناوری‌های تصویربرداری ممکن است دشوار یا غیرممکن باشد.

Hassina Bilheux، دانشمند ابزار اصلی VENUS، می‌گوید: «مردم اغلب نوترون‌ها را ابزاری برای مطالعه باتری‌ها یا مواد پیشرفته می‌دانند، اما آنها به همان اندازه برای پاسخ به سؤالات مربوط به زندگی باستانی نوآورانه هستند.

محققان به مطالعه داده‌های جمع‌آوری‌شده در ونوس و مریخ ادامه خواهند داد و در عین حال رویکرد را به فسیل‌های اضافی نیز گسترش خواهند داد. آنها همچنین قصد دارند الگوهای آسیب و درمان را در میان گونه های مختلف مقایسه کنند.

دانشمندان امیدوارند با ترکیب تصویربرداری نوترونی با تکنیک های اشعه ایکس، آسیب شناسی های حفظ شده در فسیل ها را بررسی کنند و بررسی کنند که چگونه آن شرایط باستانی با تفاوت های موجود در گونه های مدرن مقایسه می شود.

میچل می‌گوید: «بیشتر از آنچه فکر می‌کنید فسیل‌هایی وجود دارد که در مجموعه‌ها نشسته و اسرار میلیون‌ها سال پیش را پنهان می‌کنند. قرار دادن آنها در یک منبع سنکروترون یا نوترون به ما این امکان را می دهد که اکتشافات جدیدی در مورد زندگی باستانی داشته باشیم که قبلا هرگز نبوده است.»

مواد ارائه شده توسط آزمایشگاه ملی Oak Ridge. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.

دانشمندان اولین ردپای دایناسورهای کانادا را از عصر کرتاسه کشف کردند که به ندرت مستند شده است.

دو ستاره مرده هر 6.2 دقیقه دور یکدیگر مسابقه می دهند

ترکیب طبیعی ممکن است به محافظت از مغز و قلب در برابر نمک اضافی کمک کند

کشف فسیل 240 میلیون ساله داستان اولین دایناسورها را به چالش می کشد