• Tuesday July 16,2019

Postavite CT skenera "Ubiti " i potražite unutar nekih fosila

Anonim

Paul Tafforeau / ESRF

Za više nevjerojatnih pothvata 3-D skeniranja, pogledajte našu galeriju, 3-D skeniranje: Kako staviti pravi svijet u vaše računalo.

Bogata povijest života na zemlji leži izvan vidokruga - na 100 milijuna godina starih jabukovača, u fosilnim jajašima u obliku krumpira i u drevnim zubima običnim izgleda. Ispravljanje: Ove su stvari nekad bile izvan vidokruga. Novi alati za slikanje posuđenih iz medicinskih istraživanja i industrijskog inženjerstva počinju oslobađati neke od najbogatijih tajni evolucije. "Mislio sam da nikad nećemo moći vidjeti unutar uzoraka bez da ih otvorimo", kaže antropologinja Sveučilišta Harvard Tanya Smith. Ideja da možemo ući u objekt kao fosil i istovremeno izvaditi dio vremena je nevjerojatna. "

Proboj se oslanja na skeniranje kompjuterske tomografije, poznatije kao CT. Vrlo je slično poznatom procesu kojeg bolnice koriste kako bi imale slike pacijenata, ali su pojačane na razinu koja bi bila smrtonosna za ljude. U jednoj verziji tehnologije, skeneri stvaraju rendgenske snimke slične onima snimljenima u hitnoj sobi kako bi ispitali velike fosile i otkrili u njima skrivene strukture. Noviji sinkronotski skeneri mogu učiniti čak i bolje, proizvode iznimno fokusirane snopove trilijuna puta svjetlijima od onih koje generiraju standardni X-ray strojevi i daju nevjerojatno visoke rezolucije slike. Postoje dva hvatanja, međutim: Ova vrsta slika radi samo za male uzorke, a na svijetu imamo samo 50 sinkronizatora.

Dok tradicionalne medicinske rendgenske snimke otkrivaju samo četiri gustoće slike (odgovaraju masnoće, vode, plina i kostiju), CT scans može identificirati stotine razina gustoće, što lako razlikuje fosil od svoje okolne deke od stijene. Kombiniranjem mnogih slika snimljenih iz mnogih kutova, CT snimke mogu pretvoriti dvodimenzionalnu sliku u preciznu, trodimenzionalnu repliku objekta unutar znanstvenika koji omogućuju rock, da digitalno preispita rijetke uzorke bez straha od oštećenja.

Slike na sljedećim stranicama bilježe neke od najintrigantnijih nedavno otkrivenih nalaza.

Kukci u Amberu
Jurski park nas je naučio kako se insekti zarobe i očuvaju u jantaru. Nažalost, većina jantara nije tako prozirna kao i primjeri na srebrnom zaslonu. Ova 100 milijuna godina stara škarpina bila je zarobljena u neprozirnom jantaru sve dok ih znanstvenici nisu uspjeli osloboditi istraživača na Europskom centru za sinkronizaciju (Synchrotron Radiation Facility - ESRF) - akcelerator čestica od 1000 stopala koji stvara intenzivne zrake rendgenskih zraka. Kada je Paul Tafforeau iz ESRF-a skenirala slične komade tamne jantarne boje iz Charentesa u Francuskoj, našao je stotine drugih insekata, uključujući fosilne kornjače, mrave i muhe. On i njegovi kolege tada su uvećali neka stvorenja i koristili trodimenzionalne pisače kako bi stvorili plastične modele koji znanstvenicima omogućavaju detaljan pregled bića.

Analiza Charentesovog jantara dosad je otkrila više od 600 različitih insekata - a ni jedan od njih ne odgovara modernoj vrsti. Tafforeau, koji upravlja projektom, počeo je pretraživati ​​mrtve muhe dok je bio diplomirani student u objektu 2002. godine. "Svako skeniranje je novo otkriće", kaže Tafforeau, ali se drevni insekti pojavljuju u cjelini, iznimno slični modernom kolege; oni se uglavnom razlikuju. "U većini slučajeva, " kaže Tafforeau, "mrava koja živi prije 100 milijuna godina izgleda kao mrav danas".

Digimorph.org / Smithsonian Prirodoslovni muzej

Let Ivorybill
Nisu svi analizirani uzorci prapovijesni. Istraživači Cornella izvodili su CT skeniranje na ostacima ovog džungla kako bi izbjegli njegovu analizu. Vjeruje se da su izumrle sredinom 1900-ih godina, bjelokosna brava izazvala su kontroverzu kada su uzbuđeni promatrači ptica tvrdili da je nejasan videozapis koji se pojavio u 2005. godini prikazivao živahni djetlić u Arkansasu. Mnogi znanstvenici bili su skeptični. Da bi se riješio rasprava, Cornell biolozi uzeo je jedini postojeći cjelovito sačuvani uzorak slonovače iz arhive Smithsonian Institucije u Washingtonu, do CT laboratorija Sveučilišta u Teksasu za snimanje. Rezultirajući trodimenzionalni prikaz krilaca ptica, u kombinaciji s onim što znamo o brzini krila i istraživanju njegovog rođaka, pileatog djetlića, dopuštao je grafičaru Jeff Wang da ga digitalno vraća u život za usporedbu s zamućeni videozapis. Žiri je još uvijek na izlasku iz (pretpostavljene) izumrle ptice.

Amy Balanoff

Dinosauri u Shellu
Prvi kompletan zametak dinosaura neokeratopskog ili rogastog dinosaura - član sveprisutne obitelji biljojeda koji su lutali Mongolijom Gobi pustinjom u kravljim vremenima - sačuvana je unutar ovog pješčenjak-ugrađenog jajašca. Budući da je školjka duga manja od dva centimetra, a kosti su krhke, fizički se diseksirao previše rizično. Umjesto toga, paleontolog Amy Balanoff iz Američkog prirodoslovnog muzeja u New Yorku skenirao je ugrađeni kostur na CT laboratoriju Sveučilišta u Teksasu (UT), a zatim digitalno uklonio embrijske kosti iz jaja. Skeniranje je trajalo više od tri sata i rezultiralo je 1.256 digitalnih križnih presjeka, svaka 1 / 1000. inča debela. Da bi se razlikovalo embrij od stijene, Balanoff je ručno označio svaki komad kosti u svakoj križi, tako da se sve kosti mogu ponovno sastaviti u tri dimenzije na kraju.

"Svaki fosil je drugačiji, i teško je znati kako će ga skenirati dok ga ne probate", kaže Richard Ketcham, direktor UT CT postrojenja, ali ovaj je izlazio relativno lako. Skeniranje, u kombinaciji s podacima iz drugih ostataka u blizini, sugerira da je vrsta unutar jaja bila Yamaceratops dorngobiensis - rođak poznatih trideset metara dugačkih triceratopa, ali mnogo manji, dostižući samo 6 stopa duljine.

UT Austin / Texas Memorial Museum

Unutar Primate lubanje
Kad je riječ o ranim primatima, potpune lubanje su iznimno rijetke - ali kad ih nađemo, uvijek ispunjavaju dugo tražene pojedinosti našeg obiteljskog stabla. U seriji, antropolog Tim Ryan iz Državnog sveučilišta Pennsylvanija skenirala je jedinu netaknutu lubanju (u stvari, jedini poznati uzorak) roda 35 milijuna godina starog roda, Rooneyia, u sklopu šire studije o arhitekturi unutarnjeg uha i evolucija lokomotije. Općenito, brzi sisavci imaju veće, više stabilizirajuće polukružne kanale u odnosu na tjelesnu masu od braće koja sporije kreću. "CT podaci dopuštaju nam pristup unutarnjim strukturama lubanje bez uništavanja", kaže Ryan. To bi bilo posebno bolno u ovom slučaju jer je lubanja jedinstvena.

Nakon mjerenja, Ryan je uspoređivao Rooneyijev uho kanala s onima moderne životinje kako bi odredio kako bi se preselio u život. Ovo ispitivanje otkriva da je primatelj veličine štakora, R. viejaensis, mogao uspjeti skakati i kretati se srednjim brzinama.


Zanimljivi Članci

Sleeper virusi objašnjavaju zašto se HIV razvija među ljudima sporije nego unutar njih

Sleeper virusi objašnjavaju zašto se HIV razvija među ljudima sporije nego unutar njih

HIV - virus iza AIDS-a - najraznolikiji je od svih virusa. Jednom kada zarazi nekoga novom, ona se mutne tako brzo da u samo nekoliko mjeseci može stvoriti milijune genetski različitih vrsta. Ovaj evolucijski napad nadilazi imunološki sustav domaćina i stvara velike probleme za bilo kojeg znanstvenika koji pokušava stvoriti lijek ili cjepivo. Raz

Što je izbrisalo američki Zapad?  Istraživanje troąkoga istrebljenja

Što je izbrisalo američki Zapad? Istraživanje troąkoga istrebljenja

Na prašnjavom tlu je uletjelo olupina močvarne šume koja je iznenada potamnjela i umrla prije 215 milijuna godina. Paul Olsen pokreće pokvarene hrpice bijelog, crvenog i crnog kvarca. "Vidiš kako izgleda ropey?" Pita on. Podigne komad. "Izgleda da je netko uzeo male komadiće užeta, odrezao ih i spustio ih."

Može li se mozak zadržati u Jar?

Može li se mozak zadržati u Jar?

Čovjek s dva mozga, Steve Martin, 1983, Warner Bros / Everett zbirka P: Nije neuobičajeno vidjeti "mozak u staklenku" u televizijskim emisijama ili filmovima, ali je li moguće da mozak tako živim sa modernom tehnologijom? - Vesta Moore, Lincoln, NE O: Moguće je zadržati izolirani mozak živ, ali samo kratko. I iz

Svemirska obala Floride nalazi se u križićima uragana Mateja

Svemirska obala Floride nalazi se u križićima uragana Mateja

Jutros, kad su se ažuriranja uragana Mateja pojavila na mojim lokalnim vijestima, imao sam vrlo sebičan mentalitet. Uragana koja se približava zanimljiva je s vremenskog gledišta, ali nisam bio previše zabrinut. Mentalno sam provjeravao moj popis obitelji i prijatelja; nitko od njih nije izravno naštetan. I ta

Meowvolutionary Psychology

Meowvolutionary Psychology

Znaš li to stvar što mačke rade kad se utrljaju na noge? Jesu li oni evoluirali da to učine? Najudaljeniji odgovor je vjerojatno "tko se brine, to je slatko", ali medvjed sa mnom; bliži pregled ovog divnog ponašanja baca svjetlo na neka ozbiljna pitanja. Na jednoj razini, očito nisu. Mačke

NCBI ROFL: Veliki penisi i evolucijska teorija vaginalnog orgazma.

NCBI ROFL: Veliki penisi i evolucijska teorija vaginalnog orgazma.

Žene koje žele duže penise imaju veću vjerojatnost da imaju vaginalni orgazam (ali ne orgazama klitorisa): implikacije za evolucijsku teoriju vaginalnog orgazma. "Uvod. Istraživanja pokazuju da (i) ženske orgazme tijekom penile-vaginalnog odnosa (PVI) utječu na karakteristike muškog partnera povezane s fitnesom, (ii) veličina penisa je važna za mnoge žene, i (iii) preferira se dulji penis povezana s većom konzistentnošću vaginalne orgazme (potaknuta PVI-om bez istodobnog klitoralnog masturbacije). Ciljevi. Tes