Новый метод бережной визуализации растительных окаменелостей
Объединив рентгенографию в высоком разрешении, трехмерную сегментацию изображений и компьютерную анимацию, Кэрол Ги (Carole Gee) из Боннского университета научилась визуализировать окаменелости, вообще не разрушая их.
Традиционные техники палеонтологов (тонкий срез, например) требуют рассечения окаменелостей для выявления их внутренней структуры. А доктору Ги удалось визуализировать окаменелые семена хвойных деревьев возрастом в 150 миллионов лет, не прибегая к разрезанию, распиливанию или иным средствам физического воздействия на образцы.
Хорошо сохранившиеся окаменелости растений - немногочисленны и редки. А особенно скуден "урожай" образцов с органами размножения - но именно они дают бесценный материал для понимания эволюции растений и разнообразия их древних форм. Многие виды представлены исключительно такими единичными находками.
"Именно поэтому нашей целью было изучение внутренней структуры шишек ископаемых хвойных деревьев, не разрушая и не повреждая их", - рассказывает Ги.
Сначала ученые делают рентгеновские снимки, подобные медицинским - это дает виртуальную модель образца в поперечном сечении. Потом изображения комбинируются для трехмерной реконструкции. Данная техника позволяет увидеть внутреннее устройство шишки - ее семена, сосудистую ткань, чешуйки. Если подчеркнуть искусственным цветом определенные структуры или ткани (например, ряд семян в шишке), то выявляется весь процесс ее роста. "Это нечто потрясающее - визуализировать внутреннюю структуру окаменелостей времен динозавров с такой точностью, безо всякой необходимости их разрезать, вообще до них дотрагиваться", - замечает Ги.
В итоге исследовательница смогла определить, что "ее" окаменелости относятся к трем семействам: сосновым (Pinaceae), араукариевым (Araucariaceae) - ныне они растут только в южном полушарии, и ныне вымершим мезозойским Cheirolepidiaceae.
"Это говорит нам о том, что 150 миллионов лет назад на западе Северной Америки росли деревья этих трех семейств. Шишки араукариевых из Юты свидетельствуют, что эти деревья, ныне сохранившиеся лишь в Австралазии и Южной Америке, когда-то были распространены по всему миру", - рассказывает Ги.
Исследовательница надеется, что ее метод получит распространение в палео- и просто ботанике, ведь он дает визуализировать внутренние ткани образцов, не причиняя им никакого вреда.
Работа Ги опубликована в журнале Applications in Plant Sciences.
По материалам пресс-релиза Американского ботанического журнала.
Артём Космарский nauka21vek.ru