云大给澄江动物化石做CT 鉴定结果为“镜眼海怪虫”

12.08.2015  13:07

    CT扫描,是医院里很常见的一种检测手段。最近,古生物学家却利用微型CT给五亿两千万年前的某种澄江节肢动物化石做X光扫描,清晰地看到了沉睡在岩石里的动物的身体构造细节,并依此把这块化石的物种鉴别为澄江动物群中独有的“镜眼海怪虫”。研究人员表示,该化石标本是在被发现了十多年后的今天,才借助CT被研究人员可靠地鉴别出来。

     为啥要做CT?如果没有CT,研究化石可能会损坏它

    被列为世界自然遗产的云南寒武纪澄江动物化石群中,保存有大量精美的节肢动物化石。这些沉睡在化石中的节肢动物,被科学家认为是现生节肢动物(例如蜘蛛、虾、蜈蚣、昆虫)的祖先型动物,而现生节肢动物又是地球上物种数量最为丰富的动物类群。

    澄江动物群于1984年被发现以来,由于研究手段的限制,大部分情况下研究人员都只能从显示在化石表面上的构造来认识这类古老的动物化石标本。而对一些呈3维立体保存的化石的研究,主要是用钢针在显微镜下把覆盖在外面的岩石剥离掉,从而将保存在岩石里的构造细节呈现出来。

    就节肢动物而言,这些构造细节包括附肢等软躯体构造。然而,用钢针剥离岩石是个细活,非常耗时;还有可能在一定程度上破坏这些珍稀化石标本原有的构造细节。另外,这一传统的研究手段也难以完整揭示保存在化石石块中的动物标本的所有构造细节。

     发现了什么?做一次CT,能清晰了解化石内部的细节

    近年来,云南大学——云南省古生物研究重点实验室侯先光教授团队,致力于如何应用先进的研究手段和方法全面认识化石标本所蕴含的全部信息,包括近两年内在国际顶尖学术杂志Nature及其子刊发表的奇虾和其他节肢动物的神经系统和节肢动物心血管循环系统等研究。

    这不,研究人员想到了一种很新奇的方法——微型CT。CT,即电子计算机断层扫描,在医院里很常见,它是利用精确准直的X线束、γ射线、超声波等,与灵敏度极高的探测器一同围绕物体的某一部位作一个接一个的断面扫描,具有扫描时间快,图像清晰等特点。

    这种方法研究人员是怎么想到的?侯先光教授团队的刘煜博士说,微型CT在考古学上的应用并不是第一次,国外已经用了好几年了,但一直苦于扫描的清晰度不够,制约了CT扫描在考古领域的应用。“随着成像技术的提高,我们就想看看能否得到清晰的照片。

    这些构造细节呈现在其他构造之下,用传统的显微镜下钢针解剖的方法是看不到的。如果一直依赖于传统的研究方法,那么,研究人员对该动物原有构造细节的认识也就不全面,具有局限性。研究人员表示,微型CT技术可被广泛地应用于研究澄江动物群里呈3维立体保存的动物标本,甚至还可以推广到世界上其他化石动物群标本的研究中。(记者杨质高 实习生杨晓琼)

     【相关链接】

     镜眼海怪虫”长啥样?

    ●hs:head shield 头甲;ey:eye 眼睛;p:pleura(e)肋刺;an:antenna(e)1-17腿肢;en:endopod内肢,触角;ex:exopod外肢

    侯先光教授、刘煜博士联合德国柏林洪堡大学的科学家,对一块外形酷似虾的澄江节肢动物化石标本进行了X光扫描。说起来也巧,这块化石标本是十多年前刘煜在昆明海口发现的,那时他还是侯先光教授的在读硕士研究生。据他介绍,单单扫描该化石标本就花了一个多小时,得到了1400多张照片。之后,研究人员又花了两天时间对这些照片进行专业成像处理才获得了需要的图像。

     微型CT下的它

    微型CT扫描的效果怎么样呢?由于X光可以完全穿透保存有澄江化石的岩石石块,而澄江化石动物构造细节与围岩对X光的吸收程度又不同,扫描后的效果让研究人员大吃一惊:看到了岩石表面之下1毫米处的动物身体构造细节。有些构造细节如动物腿肢上的细刺长仅0.1毫米。

     它的肢体细节清晰可见

    ●(b)侧视,(c)眼孔及细缝放大,(d)侧肋放大。

    这些构造细节,提供了动物的细微特征,比如动物头甲上独特的眼孔、由眼孔向头甲边缘延伸的细缝、身体中部个体节的侧肋等,在X光扫描的帮助下,研究人员把这个化石物种鉴别为澄江动物群中独有的“镜眼海怪虫”。

编辑:袁思思责任编辑:徐婷
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