Dinosauri il cranio embrionale di Titanosaurian: il primo modello 3D di sauropode embrionale rivela nuove caratteristiche facciali

Nei calanchi erosi della Patagonia settentrionale dell’Argentina, gli strati sedimentati dei depositi del Cretaceo superiore ad Auca Mahuevo offrono una vista unica del più grande sito di nidificazione di uova di dinosauro sauropode fossilizzate . Il terreno di schiusa intatto dei grandi erbivori dal collo lungo che vagavano per questa terra eccezionalmente preservata 80 milioni di anni fa è stato scoperto nel 1997 e, da allora, ha rivelato molti segreti sulle abitudini riproduttive dei sauropodie il loro sviluppo anatomico. Questo “santuario” di uova di dinosauro nelle paludi laterali di grandi ruscelli e fiumi dove i dinosauri depositavano cerimoniosamente le loro uova, in seguito, sarebbe stato delicatamente coperto dall’acqua, facendo sì che le inondazioni fangose ​​del foglio seppellissero le uova ei nidi. I fossili conservati contengono alcuni dei resti più interessanti mai trovati, da minuscole ossa embrionali a chiazze di delicata pelle fossilizzata , e persino un teschio e denti di una delle creature.

Sedimento che riempie l’uovo con il cranio embrionale in situ.

Ventitré anni dopo la scoperta rivoluzionaria, i ricercatori riportano le prime immagini 3D dell’embrione conservato di un sauropode. Un nuovo studio scientifico pubblicato sulla rivista Current Biology il 27 agosto 2020, ha descritto il primo cranio di sauropode embrionale quasi intatto analizzato da osservazioni di prima mano di modelli virtuali 3D ad alta risoluzione. Le nuove scoperte, guidate da Martin Kundrat del Paleo BioImaging Lab dell’Università Pavol Jozef Šafárik , nella Repubblica slovacca, aumentano la comprensione dello sviluppo dei dinosauri sauropodi , un gruppo caratterizzato da lunghi colli e code e piccole teste, e suggerisce che potevano avere caratteristiche facciali specializzate come piccoli che cambiavano man mano che crescevano in adulti.

“L’esemplare studiato nel nostro articolo rappresenta il primo cranio embrionale conservato in 3D di un sauropodomorfo sauropode”, ha detto Kundrat, che è anche professore associato in Biologia evolutiva e dello sviluppo presso l’Università Pavol Jozef Šafárik. “La caratteristica più sorprendente è l’aspetto della testa, il che implica che i piccoli di dinosauri giganti possono differire nel luogo e nel modo in cui vivevano nelle prime fasi della vita. Ma poiché differisce nell’anatomia facciale e nelle dimensioni dagli embrioni sauropodi di Auca Mahuevo, non possiamo escludere che possa rappresentare un nuovo dinosauro titanosauro “.

Martin Kundrat presso l’European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) di Grenoble.

Gli scienziati hanno riconosciuto un cranio ben esposto all’interno di un uovo frammentato, conservato in tre dimensioni con la maggior parte delle ossa praticamente intatte e articolate. Sebbene il cranio sia visibilmente esposto sul lato sinistro, la morfologia 3D e la struttura interna di tutte le ossa conservate sono diventate accessibili ai ricercatori attraverso repliche virtuali prodotte utilizzando strumenti di scansione e imaging presso l’ European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) di Grenoble.

Nello studio, il team di Kundrat ha utilizzato la tecnologia di imaging chiamata microtomografia di sincrotrone per studiare la struttura interna di ossa, denti e tessuti molli del dinosauro embrionale. Le scansioni hanno permesso a Kundrat e al coautore Daniel Snitting, dell’Università svedese di Uppsala , di trovare dettagli nascosti, inclusi minuscoli denti conservati in profondità in minuscole cavità mascellari. Hanno anche scoperto molti dettagli anatomici precedentemente sconosciuti nelle ossa craniche, compresi i componenti della scatola cranica embrionale che hanno mantenuto la loro forma originale e quelli che sembrano essere i resti dei muscoli temporali.

Il frammento esterno dell’uovo originale.

Secondo i ricercatori, l’embriologia dei sauropodomorfi rimane una delle aree meno esplorate della storia della vita dei dinosauri. Ma questi nuovi modelli 3D hanno permesso agli investigatori di ricostruire l’aspetto più plausibile del cranio nei sauropodi titanosauri prima della schiusa, con dettagli utili per confronti tassonomici o evolutivi tra dinosauri correlati.

Il cranio embrionale conservato all’interno dell’uovo fossile frammentato è stato scansionato utilizzando la linea di raggio ID 19 dell’ESRF , una linea di fascio di imaging lunga (145 m) multiuso. Le scansioni sono state raccolte con microtomografia di sincrotrone a contrasto di fase di propagazione utilizzando un fascio rosa con due energie differenti. Una volta completati i dati scansionati del campione, i ricercatori si sono rivolti a Mimics , un software di ingegneria basato su immagini 3D mediche di Materialise , uno dei principali fornitori di software di produzione additiva in Belgio, per la segmentazione e il rendering 3D del cranio.

A sinistra: ricostruzione digitale delle ossa craniche e ricostruzione del cranio in vista anteriore con copertura cranica incompleta. A destra: ricostruzione dell’aspetto della testa di Vladimir Rimbala e corno premascellare del cranio embrionale.

Infine, gli scienziati hanno ricostruito la struttura interna e la vascolarizzazione della premaxilla (un paio di piccole ossa craniche all’estremità della mascella superiore) grazie a VGStudio Max 2.2 del fornitore di software tedesco Volume Graphics , una delle piattaforme software più avanzate per l’industria Analisi e visualizzazione dei dati TC.

Una volta che i ricercatori hanno avuto i modelli 3D, sono stati in grado di analizzare i dettagli nell’ossificazione cranica prenatale del sauropode. Kundrat e i coautori dello studio suggeriscono “un aspetto alternativo della testa per i bambini di questi giganti della Patagonia”, con una testa e un viso specializzati che si trasformavano man mano che i giovani dinosauri crescevano e maturavano in adulti. In effetti, i risultati visivamente illuminanti suggeriscono che i piccoli sauropodi potrebbero essere schiusi dall’uovo con l’aiuto di una prominenza epidermica ispessita piuttosto che usando un “dente d’uovo” ossuto. Il team ha anche scoperto le prove che i piccoli titanosauri sono emersi con una faccia temporanea con un solo corna, aperture retratte sul naso e una visione binoculare precoce.

A sinistra: la regione cranio-facciale in vista ventrale che mostra gli alveoli premascellari e mascellari e la proiezione premascellare rostrale che formano la base del processo a forma di corno. Al centro: il cranio in vista antero-ventrale. A destra: primi denti premascellari mesiali renderizzati in 3D.

“Il nostro studio ha rivelato diversi nuovi aspetti sulla vita embrionale dei più grandi dinosauri erbivori che vivevano sul nostro pianeta. Un volto cornuto e una visione binoculare sono caratteristiche molto diverse da quelle che ci aspettavamo nei dinosauri titanosauri “, ha aggiunto Kundrat. “Le uova di dinosauro sono per me come capsule del tempo che portano un messaggio dall’antichità. Questo è stato il caso del nostro esemplare che racconta una storia sui giganti della Patagonia prima della schiusa. “

Il lavoro dovrebbe illuminare la comprensione dei dinosauri e di come vivevano. Questa ricostruzione recentemente svelata ha permesso agli esperti di ricreare aspetti anatomici basati su caratteristiche craniche intatte mai viste prima, rivelando caratteri biologici e geochimici che distinguono il nuovo esemplare dagli embrioni titanosauri precedentemente descritti da Auca Mahuevo.

Rendering 3D della premascella opaca e semitrasparente nelle viste mediale e laterale.

Sebbene il frammento di uovo sia stato originariamente esportato illegalmente dall’Argentina e portato all’attenzione dei ricercatori solo più tardi, quando il coautore dello studio Terry Manning, un Paleo Tecnico in Arizona, si rese conto della conservazione unica e dell’importanza scientifica dell’esemplare, ora è ospitato nel Museo Municipio “Carmen Funes” in Plaza Huincul, a pochi chilometri dal sito fossile di Auca Mahuevo in Argentina, sotto la cura del paleontologo Rodolfo Coria, che è anche coautore dello studio.

Per decenni, la straordinaria scoperta del terreno di nidificazione dei dinosauri sauropodi del tardo Cretaceo ha affascinato i ricercatori di tutto il mondo. Le dozzine di uova intatte hanno aperto una finestra alla comprensione della vita dei sauropodi giganti, e in particolare delle loro abitudini riproduttive e dei primi anni di vita. Ora, l’imaging 3D e la tecnologia di scansione possono aiutare a scoprire nuovi tratti e anatomia di questi dinosauri, con dettagli mai visti prima.

Una prospettiva ingrandita del cranio embrionale di Titanosaurian insieme a una ricostruzione del cranio.

Be the first to comment on "Dinosauri il cranio embrionale di Titanosaurian: il primo modello 3D di sauropode embrionale rivela nuove caratteristiche facciali"

Leave a comment