على الرغم من عقود من الجهد، لم يتمكن العلماء أبدًا من استخلاص الحمض النووي للديناصورات. لا يزال معظم أبحاث علم الحفريات اليوم يركز على البحث عن آثار للمواد العضوية الأصلية في الحفريات، لكن الحمض النووي لم يصمد أمام مرور الزمن. الكثير مما نعرفه عن الديناصورات يأتي من العظام والأسنان المتحجرة. هذه البقايا المتينة تحافظ على نفسها جيدًا، لكنها تقدم رؤية محدودة فقط حول كيفية عيش هذه الحيوانات فعليًا. الأنسجة الرخوة، من ناحية أخرى، يمكن أن تكشف عن المزيد. هذه المواد المتحجرة النادرة تشمل العضلات والأربطة، والأصباغ أو حتى الجلد (مثل الحراشف أو الريش). إنها توفر أدلة مهمة حول المظهر والحركة والسلوك.
نوع آخر من الأنسجة الرخوة التي تُحفظ أحيانًا داخل العظام هو الأوعية الدموية. فريقي البحثي وأنا حددنا أوعية دموية محفوظة في حفرية تيرانوصور ريكس، وتم نشر نتائجنا مؤخرًا في مجلة Scientific Reports. كطالب فيزياء في مرحلة البكالوريوس في جامعة ريجينا، انضممت إلى مجموعة بحثية استخدمت مسرعات الجسيمات لدراسة الحفريات. خلال تلك الفترة، استخدمت تقنيات تصوير ثلاثية الأبعاد متقدمة لفحص عظمة تي ريكس ولاحظت هياكل بدت وكأنها أوعية دموية. بعد ما يقرب من ست سنوات، أنا الآن أسعى للحصول على درجة الدكتوراه، وأواصل تطبيق الأساليب القائمة على الفيزياء لتحسين كيفية تحليل الحفريات.
الأوعية المحفوظة جاءت من عينة استثنائية تُعرف باسم سكوتي. محفوظة في متحف رويال ساسكاتشوان في كندا، سكوتي هو أكبر تي ريكس تم اكتشافه على الإطلاق وواحد من أكثرها اكتمالاً. تشير الأدلة إلى أن سكوتي عاش حياة صعبة قبل حوالي 66 مليون سنة. تظهر العديد من عظامه علامات إصابة، ربما من قتال مع ديناصور آخر أو من مرض. يبرز أحد الأضلاع، ويظهر كسرًا كبيرًا لم يلتئم إلا جزئيًا. عندما تتلف العظام، يزيد الجسم من نشاط الأوعية الدموية في المنطقة المصابة لدعم الشفاء. الهياكل التي لاحظناها في ضلع سكوتي تبدو جزءًا من تلك العملية، وتشكل شبكة كثيفة من الأوعية المعدنية التي أعدنا بناؤها باستخدام نماذج ثلاثية الأبعاد.
التصوير المتقدم يكشف عن هياكل مخفية - دراسة داخل العظام الأحفورية تمثل تحديين رئيسيين. أولاً، يحتاج الباحثون إلى النظر إلى الداخل دون إتلاف العينة. ثانيًا، العظام المتحجرة كثيفة للغاية لأن المعادن حلت محل المواد العضوية الأصلية على مدى ملايين السنين. فكرنا في البداية في استخدام التصوير المقطعي المحوسب (CT)، المشابه لتلك المستخدمة في الطب. بينما هذه الطريقة غير مدمرة، لا تستطيع ماسحات CT القياسية اختراق البنية الكثيفة للحفريات الكبيرة. بدلاً من ذلك، لجأنا إلى ضوء السنكروترون، وهو شكل قوي من الأشعة السينية عالية الكثافة المنتجة في مرافق مسرعات الجسيمات المتخصصة. هذه التقنية سمحت لنا بتصور ميزات داخلية صغيرة مثل الأوعية الدموية بوضوح ملحوظ. جعل التصوير السنكروتروني أيضًا من الممكن تحليل التركيب الكيميائي للهياكل. تم حفظ الأوعية كقوالب معدنية غنية بالحديد، وهي عملية تحجر شائعة. ومن المثير للاهتمام، أنها ظهرت في طبقتين متميزتين، مما يعكس تاريخًا بيئيًا معقدًا ساهم في حفظها.
ما تكشفه الأوعية الدموية عن حياة الديناصورات - الكسر غير الملتئم جزئيًا في ضلع سكوتي يقدم فرصة نادرة لدراسة كيف تعافى تي ريكس من الإصابة. من خلال فحص الأوعية الدموية المحفوظة، يمكن للباحثين اكتساب نظرة ثاقبة على عمليات الشفاء واستراتيجيات البقاء في الديناصورات المفترسة الكبيرة. قد يوفر هذا العمل أيضًا أساسًا للمقارنة مع أنواع الديناصورات الأخرى ومع الحيوانات الحديثة مثل الطيور، التي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالديناصورات. يمكن أن توجه النتائج أيضًا اكتشافات الحفريات المستقبلية. العظام التي تظهر علامات إصابة أو مرض قد تكون أكثر عرضة لحفظ الأوعية الدموية أو الأنسجة الرخوة الأخرى، مما يساعد العلماء على استهداف العينات الواعدة. مع مزيج من الفيزياء وعلم الحفريات وتقنيات التصوير المتقدمة، بدأ الباحثون في كشف تفاصيل عن بيولوجيا الديناصورات كانت تعتبر في السابق بعيدة المنال.