数十年の努力にもかかわらず、科学者たちは恐竜のDNAを回収できていない。現在の古生物学研究の多くは、化石中の元の有機物の痕跡を探すことに焦点を当てているが、DNAは時の流れに耐えられなかった。恐竜についての理解の多くは、化石化した骨や歯から得られている。これらの耐久性のある遺物はよく保存されているが、これらの動物が実際にどのように生きたかについての限られた洞察しか提供しない。一方、軟組織ははるかに多くのことを明らかにできる。これらのまれな化石化した材料には、筋肉や靭帯、色素、さらには皮膚(鱗や羽毛など)が含まれる。それらは外見、動き、行動についての重要な手がかりを提供する。

骨の中に時々保存される別の種類の軟組織は血管である。私の研究チームと私は、ティラノサウルス・レックスの化石に保存された血管を特定し、その発見は最近Scientific Reportsに掲載された。レジャイナ大学の物理学科の学部生として、私は粒子加速器を使って化石を研究する研究グループに参加した。その間、高度な3Dイメージング技術を使ってT.レックスの骨を調べ、血管のように見える構造に気づいた。約6年後、私は現在博士課程に進み、物理学に基づく方法を適用して化石の分析方法を改善し続けている。

保存された血管は、スコッティとして知られる特別な標本から得られた。カナダのロイヤル・サスカチュワン博物館に所蔵されているスコッティは、これまでに発見された最大のT.レックスであり、最も完全なものの一つである。証拠は、スコッティが約6600万年前に困難な生活を送ったことを示唆している。その骨の多くは、別の恐竜との戦闘や病気による可能性のある損傷の兆候を示している。一本の肋骨は、部分的にしか治癒していない大きな骨折を示している。骨が損傷すると、体は患部の血管活動を増加させて治癒を支援する。スコッティの肋骨で観察された構造は、そのプロセスの一部であるように見え、3Dモデルを使って再構築した鉱化した血管の密なネットワークを形成している。

高度なイメージングが隠れた構造を明らかにする - 化石の骨の内部を研究するには2つの大きな課題がある。第一に、研究者は標本を損傷せずに内部を見る必要がある。第二に、化石化した骨は、何百万年もの間に有機物が鉱物に置き換わったため、非常に密度が高い。当初、私たちは医療で使われるものと同様のコンピュータ断層撮影(CT)スキャンの使用を検討した。この方法は非破壊的だが、標準的なCTスキャナーは大きな化石の密度の高い構造を透過できない。代わりに、特殊な粒子加速器施設で生成される強力な高強度X線の一種であるシンクロトロン光に頼った。この技術により、血管のような微細な内部構造を驚くほどの明瞭さで視覚化できた。シンクロトロンイメージングはまた、構造の化学組成を分析することを可能にした。血管は鉄に富む鉱化した鋳型として保存されており、これは一般的な化石化プロセスである。興味深いことに、それらは2つの異なる層に現れ、保存に寄与した複雑な環境史を反映している。

血管が明らかにする恐竜の生活 - スコッティの肋骨の部分的に治癒した骨折は、T.レックスがどのように怪我から回復したかを研究する貴重な機会を提供する。保存された血管を調べることで、研究者は大型捕食恐竜の治癒過程と生存戦略について洞察を得ることができる。この研究はまた、他の恐竜種や、恐竜に近縁な現代の鳥類との比較の基礎を提供する可能性がある。発見は将来の化石発見の指針にもなるだろう。損傷や病気の兆候を示す骨は、血管や他の軟組織を保存する可能性が高く、科学者が有望な標本を標的にするのに役立つ。物理学、古生物学、高度なイメージング技術の組み合わせにより、研究者はかつて考えられていたよりもはるかに詳細な恐竜の生物学について明らかにし始めている。