史上最大のティラノサウルス・レックスの骨格として発見されたスコッティは、およそ6600万年前に死んでいる。軟組織が跡形もなく消えるには、通常なら十分すぎるほどの時間だ。しかし、この名高い肉食恐竜の骨折した肋骨が、研究者たちにほとんど前例のない贈り物を手渡した。骨の内部に保存された化石化した血管網、つまりスコッティが死んだときまだ治癒の途中だった傷の証拠である。

科学者たちは、エネルギー省のオークリッジ国立研究所（ORNL）で中性子イメージングを用いてこの化石を調べ、保存された軟組織を傷つけることなく、肋骨内部の詳細な3D画像を構築した。「宝くじに当たったようなものです」と、カナダ・サスカチュワン州にあるレジャイナ大学（U of R）の物理学教授マウリシオ・バルビは語る。「スコッティの肋骨には、これまで化石で観察されたことのない、鉱化した血管の広大なネットワークが含まれています」

血管のような軟組織は通常、化石化が完了するずっと前に分解の過程で消えてしまうため、スコッティの肋骨はまれな例外である。肋骨が折れた後、鉄分豊富な血液が負傷部に流れ込み、治癒過程の一環として新しい血管が形成された。スコッティは骨折が完全に治る前に死に、その後、塩分の多い湿地に埋もれた。そこでは分解が遅くなり、壊れやすい血管網の保存を助けた。「あらゆる化石は過去の小さなスナップショットです」と、バルビの指導の下でこのプロジェクトを率いるU of R物理学博士課程の学生ジェリット・ミッチェルは述べた。

スコッティの遺骸は、北米で最も恐竜化石が豊富な場所の一つであるサスカチュワン州フレンチマン川渓谷で、ロイヤル・サスカチュワン博物館のチームによって発見された。そこの岩石は、非鳥類型恐竜の時代を終わらせた大量絶滅の直前にあたる恐竜の生活の重要な記録を保存している。研究者たちはまた、化石化した琥珀、恐竜の鱗、そして他の恐竜の骨も研究している。「手がかりをつなぎ合わせることで、私たちは過去と、物事が将来どのように進化しうるかを理解します」と、U of R物理学助教授で元ORNL博士研究員のマルセラ・バーグは語った。

中性子とX線イメージングは、物質の内部を覗くための相補的な方法を提供する。中性子は軽元素、特に水素の検出に優れている一方、X線は重い元素を明らかにするのに非常に効果的だ。この対比は、筋肉などの軟組織を強調するMRIと、骨などの高密度構造を見るのに特に有用なX線との違いにいくらか似ている。研究者たちは、調査したい物質に応じて異なる中性子およびX線技術を選ぶ。

この研究は、ミッチェルがまだU of Rの学部生だった2020年に、スコッティの肋骨内部に血管の証拠を検出したことにさかのぼる。彼はカナダ光源施設で、まず非侵襲的なX線イメージング法であるマイクロCTスキャンを使用した。スキャンは、肋骨の切断切片に化石化した軟組織があることを確認した。調査が拡大するにつれ、研究者たちはカナダ光源施設のシンクロトロン放射光を含む他のX線法と顕微鏡を組み合わせ、治癒中の損傷と保存された化石組織の両方を細胞レベルで研究できるようにした。X線イメージングが化石化した血管の証拠を明らかにすると、研究者たちはさらなる手がかりを求めて中性子に目を向けた。

2026年4月、チームはORNLの高流束同位体炉（HFIR）にあるMultimodal Advanced Radiography Station（MARS）装置と、ORNLにあるDOEのSpallation Neutron Source（SNS）のVirtual Environment for Neutron Sciences（VENUS）装置を使用した。中性子イメージングは以前の観察を裏付け、チームがスコッティの肋骨を含む大きな骨を損傷することなく調べることを可能にし、他の方法を補完する追加の画像コントラストを提供した。「中性子は、スコッティの肋骨に血管を発見するきっかけとなったシンクロトロン放射光技術で見つけたものを裏付けただけでなく、化石における軟組織の保存を探す現在の研究に非常に貴重な追加であることも証明しました」とバーグは述べた。「これは私たちに信じられないほどの…」