Сломанное ребро крупнейшего тираннозавра рекса раскрыло тайну возрастом 66 миллионов лет

Учёные исследовали треснувшее ребро Скотти — крупнейшего из когда-либо найденных скелетов тираннозавра рекса. Внутри кости сохранились свидетельства травмы, которая заживала в момент гибели динозавра 66 миллионов лет назад. Это редчайшая находка: мягкие ткани, такие как кровеносные сосуды, обычно исчезают задолго до завершения фоссилизации.

Для изучения окаменелости изнутри специалисты использовали нейтронную визуализацию в Национальной лаборатории Оук-Ридж (ORNL) Министерства энергетики США. Технология позволила построить детальные 3D-изображения, не повредив сохранившиеся мягкие ткани.

«Это как выиграть в лотерею, — сказал Маурисио Барби, профессор физики Университета Реджайны в Саскачеване, Канада. — Ребро Скотти содержит обширную сеть минерализованных кровеносных сосудов, которая никогда прежде не наблюдалась в окаменелостях».

После перелома ребра богатая железом кровь попала в повреждённую область, и в процессе заживления образовались новые кровеносные сосуды. Скотти погиб до полного заживления перелома. Останки оказались в солёном болоте, где условия замедлили разложение и помогли сохранить хрупкую сеть сосудов.

«Каждая окаменелость — это крошечный снимок прошлого», — отметил Джерит Митчелл, докторант Университета Реджайны, руководящий проектом под началом Барби.

Останки Скотти были обнаружены командами Королевского музея Саскачевана в долине реки Френчмен — одном из богатейших мест Северной Америки по количеству окаменелостей динозавров. Породы региона хранят важную летопись жизни динозавров незадолго до массового вымирания, завершившего эпоху нептичьих динозавров. Исследователи также изучают окаменевший янтарь, чешую и кости других динозавров.

«Складывая подсказки вместе, мы понимаем прошлое и то, как всё может развиваться в будущем», — сказала Марселла Берг, доцент физики Университета Реджайны и бывшая постдокторантка ORNL.

Нейтронная и рентгеновская визуализация дополняют друг друга. Нейтроны особенно полезны для обнаружения лёгких элементов, прежде всего водорода, тогда как рентгеновские лучи эффективно выявляют более тяжёлые элементы. Контраст отчасти напоминает разницу между МРТ, подчёркивающей мягкие ткани, и рентгеном, который лучше показывает плотные структуры вроде костей.

Работа началась в 2020 году, когда Митчелл, тогда ещё студент Университета Реджайны, обнаружил следы кровеносных сосудов внутри ребра Скотти. В Канадском источнике света он впервые применил микрокомпьютерную томографию — неинвазивный метод рентгеновской визуализации. Сканы подтвердили наличие фоссилизированных мягких тканей в срезах ребра.

По мере расширения исследования учёные объединили другие рентгеновские методы, включая синхротронное излучение в Канадском источнике света, с микроскопией. Это позволило изучить как заживающую травму, так и сохранившиеся ткани на клеточном уровне.

В апреле 2026 года исследователи задействовали прибор MARS (Multimodal Advanced Radiography Station) на реакторе HFIR в ORNL и прибор VENUS на источнике SNS в ORNL.

Нейтронная визуализация подтвердила прежние наблюдения, позволила изучить крупные кости, включая ребро Скотти, без повреждений и дала дополнительный контраст, дополнивший данные других методов.

«Нейтроны не только подтвердили то, что мы обнаружили с помощью синхротронных методов и что привело к открытию кровеносных сосудов в ребре Скотти, но и оказались чрезвычайно ценным дополнением к нашим текущим исследованиям по поиску сохранившихся мягких тканей в окаменелостях, — сказала Берг. — Это даёт невероятное количество деталей, чтобы лучше понять эти свойства, не затрагивая образцы».

MARS генерирует холодные нейтроны, особенно эффективные для выявления признаков мягких тканей, областей, богатых водородом, и тонких различий внутри образца. Прибор использовали для получения изображений мелких костей, янтаря и окаменевшей чешуи высокого разрешения.

VENUS, напротив, создаёт высокоэнергетические нейтроны, способные проникать глубже в крупные объекты и формировать детальные 3D-изображения. С его помощью изучали более крупные кости, включая ребро Скотти.

«Люди часто воспринимают нейтроны как инструмент для изучения батарей или передовых материалов, но они столь же новаторски помогают отвечать на вопросы о древней жизни», — сказала Хассина Бильё, ведущий научный сотрудник прибора VENUS.

Исследователи продолжат анализировать данные, собранные на VENUS и MARS, распространяя подход на другие окаменелости. Они также планируют сравнить картины травм и заживления у разных видов.

«В коллекциях хранится больше окаменелостей, чем вы думаете, и они скрывают тайны миллионов лет, — сказал Митчелл. — Помещая их в синхротрон или источник нейтронов, мы можем совершать новые открытия о древней жизни, как никогда прежде».

Источники:

Материалы предоставлены Oak Ridge National Laboratory.