У зламаному ребрі Скотті, найбільшого відомого скелета Tyrannosaurus rex, дослідники виявили унікальну скам’янілу мережу кровоносних судин, що формувалася під час загоєння перелому 66 мільйонів років тому. Ці структури вдалося побачити завдяки поєднанню нейтронної та рентгенівської візуалізації, повідомляє ScienceDaily.
Рідкісний знімок загоєння кістки динозавра
Ребро Скотті зберегло те, що в палеонтології трапляється надзвичайно рідко: сліди травми, яка ще перебувала в процесі загоєння на момент загибелі тварини. Усередині кістки виявили розгалужену мережу мінералізованих кровоносних судин, яку зазвичай руйнують розкладання й подальші геологічні процеси.
Після перелому в ушкоджену ділянку надходила багата на залізо кров, а в процесі відновлення кістки формувалися нові судини. Скотті помер до повного загоєння перелому. Тіло опинилося в солонуватому болоті, де уповільнене розкладання сприяло збереженню крихкої судинної мережі разом із кісткою.
Скелет Скотті знайшли в долині річки Френчмен у Саскачевані — одному з найбагатших на викопні рештки динозаврів регіонів Північної Америки. Тут зберігаються породи, що відображають життя динозаврів незадовго до масового вимирання, яке поклало край епосі непташиних динозаврів.
Як нейтрони й рентген розкрили «медичну карту» T. rex
Щоб зазирнути всередину скам’янілої кістки, науковці застосували комплекс методів. Рентгенівська візуалізація дала перші докази наявності м’яких тканин, а потім до дослідження долучили нейтронну томографію, яка дозволила побачити додаткові деталі без пошкодження зразка.
Ще у 2020 році, коли тодішній студент Університету Реджайни (U of R) Джеріт Мітчелл вивчав ребро Скотті, він за допомогою мікро-КТ — високодетальної рентгенівської томографії — помітив ознаки скам’янілих судин у зрізах кістки. Подальші дослідження з використанням синхротронного випромінювання та мікроскопії дали змогу розглянути ділянку перелому та збережені тканини вже на клітинному рівні.
Наступним кроком стала нейтронна візуалізація в Національній лабораторії Оук-Рідж (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) Міністерства енергетики США. На відміну від рентгенів, нейтрони особливо чутливі до легких елементів, насамперед до водню, тому добре виявляють області, пов’язані з м’якими тканинами. Це робить їх корисним доповненням до рентгенівських методів, подібно до того, як МРТ доповнює звичайний рентген у медицині.
Потужні нейтронні пучки та нові деталі кістки
У квітні 2026 року команда скористалася двома інструментами ORNL: Multimodal Advanced Radiography Station (MARS) на високопотоковому ізотопному реакторі HFIR та установкою VENUS на джерелі спалахаючих нейтронів SNS.
MARS генерує «холодні» нейтрони, ефективні для підсвічування областей, пов’язаних із м’якими тканинами, зонами, багатими на водень, і для виявлення тонких відмінностей усередині зразка. За допомогою цього інструмента дослідники отримали високодетальні зображення невеликих кісток, бурштину та скам’янілих лусок.
VENUS, навпаки, працює з високоенергетичними нейтронами, здатними глибоко проникати у великі об’єкти та створювати тривимірні зображення. Саме VENUS використали для вивчення масивних кісток, включно з ребром Скотті. Так вдалося підтвердити попередні спостереження й доповнити їх новим контрастом, недоступним при рентгенівському скануванні.
Науковці підкреслюють, що нейтронні методи не тільки підтвердили дані, отримані із застосуванням синхротронного випромінювання, а й стали потужним доповненням у пошуку слідів збережених м’яких тканин у викопних рештках, не руйнуючи ці унікальні зразки.
Прихована біологія в музейних колекціях
Нейтрони, проходячи крізь зразок, взаємодіють з атомами матеріалу й особливо чутливі до водню. Це дозволяє перетворювати зібрану інформацію на зображення структур, які майже неможливо побачити іншими методами. Традиційно такі технології асоціюють із дослідженням батарей або високотехнологічних матеріалів, але вони виявилися не менш корисними й для вивчення давнього життя.
Отримані дані з VENUS і MARS дослідники аналізуватимуть і надалі, поширюючи підхід на інші скам’янілості. Вони планують порівнювати травми й процеси загоєння в різних видів динозаврів, а також зіставляти виявлені патології з відмінностями, що спостерігаються в сучасних тварин.
Команда також досліджує бурштин, скам’янілі луски й кістки інших видів динозаврів, збираючи мозаїку даних про життя в кінці крейдового періоду. За словами вчених, у музейних колекціях по всьому світу зберігається набагато більше скам’янілостей, ніж зазвичай підозрюють, і чимало з них приховує «секрети» мільйонолітньої давності, які можна розкрити за допомогою сучасних джерел нейтронів і синхротронного випромінювання.
Більше про це дослідження можна побачити й у відео ORNL, присвяченому нейтронній візуалізації кісток динозаврів, яке доступне за посиланням на відеохостингу.