同步加速器X射线照亮了一些世界上最古老的恐龙蛋

一支由南非威特沃特斯兰德大学领导的国际科学家团队，利用欧洲ESRF上强大而无损的同步加速器技术，对3-D恐龙中最古老的一些胚胎的头骨进行了高度详细的复制。法国的同步加速器。他们发现头骨的发育与当今的鳄鱼，鸡，乌龟和蜥蜴的发育顺序相同。研究结果今天发表在《科学报告》上。

科学家在《科学报告》中发表了约2厘米长的胚胎头骨的3-D重建图。这些胚胎于1976年在金门高地国家公园（南非自由州省）发现，属于南非的标志性恐龙Massospondylus carinatus，这是一种5米长的草食动物，筑巢于2亿年前的自由州地区。

以前，胚​​胎的科学实用性受到其极其脆弱的性质和微小的尺寸的限制。2015年，来自威特沃特斯兰德大学的科学家Kimi Chapelle和Jonah Choiniere将他们带到法国格勒诺布尔的欧洲同步加速器（ESRF）进行扫描。在ESRF上，以光速传播的844米电子环发射出高功率X射线束，可用于无损扫描包括化石在内的物质。以单个骨细胞的分辨率对胚胎进行了前所未有的详细扫描。

掌握了这些数据，并且在Wits实验室进行了近三年的数据处理之后，该团队得以重建了小恐龙头骨的3-D模型。英国伦敦自然历史博物馆的合著者和科学家之一文森特·费尔南德斯（Vincent Fernandez）说：“世界上没有任何实验室CT扫描仪可以生成这类数据。” 他补充说：“只有像ESRF这样的大型设施，我们才能释放出我们最激动人心的化石的潜在潜能。这项研究是欧洲与南非国家研究基金会之间全球合作的一个很好的例子。”

Massospondylus carinatus恐龙胚胎的3D数字重建。图片来源：Wits大学的Kimi Chapelle博士
迄今为止，人们认为这些卵中的胚胎在孵化之前就已经死亡。但是，在研究过程中，第一作者Chapelle注意到了它们与活着的恐龙亲戚（鳄鱼，鸡，乌龟和蜥蜴）的胚胎发育相似。通过比较头骨的哪些骨骼处于其胚胎发育的不同阶段，Chapelle及其合作者证明，马氏海绵体的胚胎实际上比以前认为的年轻得多，并且在整个潜伏期仅占60％。

研究小组还发现，每个胚胎在其发育中的颌骨中都保留着两种类型的牙齿。一组牙齿由非常简单的三角形牙齿组成，在孵化之前它们已经被吸收或脱落，就像今天的壁虎和鳄鱼一样。第二组与成虫非常相似，将与胚胎一起孵化。Chapelle说：“我发现这些胚胎不仅有牙齿，而且有两种类型的牙齿，真让我感到惊讶。它们的牙齿是如此之细；它们的宽度介于0.4至0.7毫米之间。它比牙签的尖端还小。”

研究人员得出的结论是，恐龙像它们的爬行动物亲戚一样在卵中发育，其胚胎发育模式在2亿年中没有改变。“令人难以置信的是，在超过2.5亿年的爬行动物进化过程中，头骨在卵中的生长方式几乎保持不变。要显示出来-你不会对一件好事感到困惑，” Jonah Choiniere教授说威特沃特斯兰德大学，也是该研究的合著者。

借助X射线，恐龙蛋可以3D方式显示其秘密。信用：ESRF
研究小组希望将其方法应用于其他恐龙胚胎，以评估其发育水平。他们将研究马氏海绵体胚胎的其余骨架，以了解它是否也与当今的恐龙亲属有着相似的发育。Massospondylus 胚胎的胳膊和腿已经被用来显示孵出的幼鱼可能在两条腿上行走。

潜伏期 的马尾脊龙恐龙胚胎的水彩画，在潜伏期为17％，在潜伏期为60％，在潜伏期为100％。