Los fósiles son archivos valiosos del pasado. Mantienen detalles sobre los seres vivos durante miles o cientos de millones de años. Su estudio nos ayuda a comprender la evolución de las especies a lo largo del tiempo y nos permite observar las imágenes del medio ambiente y el clima pasado. También pueden descubrir formas de especies faltantes de niños o migrantes hace mucho tiempo, incluidas nuestras sobreestimaciones.
Pero cuando los seres vivos se convierten en piedras, es notable que estos detalles no sean una tarea fácil. La técnica habitual para estudiar fósiles es microtomogramas computarizados o de microtomotografía. Se utiliza para encontrar la evidencia más antigua de cáncer de costiniano en humanos, para estudiar rastros del cerebro y los oídos internos en los primeros homínidos y analizar los dientes del hombre moderno más antiguo y más allá de África, entre muchos otros ejemplos.
Sin embargo, nuestro nuevo estudio, publicado este verano en radiocarbono, muestra que la microtomografía computarizada puede afectar la protección de los fósiles y eliminar la información crítica que contiene, aunque esta tecnología se considera no irreductora.
Conservación de muestras valiosas
Los fósiles son raros y frágiles por naturaleza. Los científicos evalúan constantemente cómo lidiar con ellos dañándolos lo menos posible. Queremos preservar los fósiles para las generaciones futuras, y la tecnología puede ser de gran ayuda a este respecto.
La microtomografía computarizada actúa como tomografías médicamente informatizadas (TC o TC) utilizadas por los médicos para ver el interior del cuerpo humano. Sin embargo, tiene mucha menos extensión con una mayor resolución. Esto es perfecto para estudiar edificios pequeños, como fósiles, porque le permite obtener imágenes de alta resolución en 3D y acceder a la estructura interna de las muestras sin cortar.
Estos escáneres también permiten copias virtuales de fósiles, a los que otros científicos pueden acceder en cualquier parte del mundo. Esto reduce significativamente el riesgo de daño, mientras que el escaneo original puede permanecer seguro en la colección del museo, por ejemplo.
Predecesor del homo fósil humano Vijav que encontró en España. Izquierda: calcula la microtomografía con aviones de corte para la visualización de estructuras internas, huesos y dientes. Derecha: Reconstrucción 3D basada en imágenes de imágenes de computadora de alta resolución Microtomografía. Laura Martin-France ¿Cómo funciona la microtomografía computarizada?
Esta técnica utiliza programas X -RAI y computadora para producir imágenes de alta resolución y muestras fósiles recuperadas. Por lo general, los paleontólogos usan escáneres comerciales para esto, pero la investigación de vanguardia puede usar un poderoso haz de rayos K generado en sincrotrol (tipo de acelerador de partículas).
X -RAIS excede la muestra y los captura un detector en el otro extremo. Esto le permite comprender la cosa en detalle, especialmente la densidad, que a su vez proporciona pistas sobre la forma de estructuras internas, composición de tejidos o cualquier contaminación.
El escáner produce una serie de imágenes 2D desde todos los ángulos. El siguiente software de computadora se usa para "limpiar" estas imágenes altas y compilarlas en forma tridimensional: una copia virtual de fósiles y sus estructuras internas.
Un ejemplo de una microtomografía computarizada da como resultado un fósil homínido conocido como pocos pies, de Sudáfrica. Pero x -rais no es inofensivo
X -Ais es un tipo de radiación ionizante. Esto significa que tienen un alto nivel de energía y pueden separar electrones con átomos (esto se llama ionización).
En los tejidos vivos, la radiación ionizante puede dañar las células y el ADN, aunque el nivel de daño dependerá de la duración e intensidad de la exposición.
Sin embargo, a pesar de lo que sabemos sobre la influencia de X -RA en las células vivas, su influencia potencial en los fósiles nunca fue una profundidad.
¿Qué revela nuestro estudio?
Utilizando la configuración estándar del típico escáner micro CT, escaneamos varios huesos y dientes modernos y fósiles y fósiles. También medimos su contenido de colágeno antes y después del escaneo.
El colágeno es útil para muchos fines analíticos, como determinar la edad de la radiación de radiocarbono o para el análisis de isótopos estables, métodos utilizados para bloquear la dieta de una especie extinta, por ejemplo. El contenido de colágeno en fósiles suele ser mucho más pequeño que en las muestras modernas, porque durante el tiempo se degrada lentamente.
Después de comparar nuestras mediciones con no muestras tomadas de las mismas muestras, descubrimos dos cosas. Primero, la edad de los radiocarburos permaneció sin cambios. En otras palabras, el micro-CT Scan no afecta el rendimiento de los radiocarburos. Esa es una buena noticia.
La mala noticia es observar una reducción significativa en la cantidad de colágeno presente. En otras palabras, las muestras escaneadas con microtomografía computarizada tenían aproximadamente un 35% menos de colágeno que las muestras antes de escanear.
Esto muestra que las imágenes de micro-CT tienen un impacto en los fósiles que contienen rastros de colágeno. Aunque esto se espera, el impacto no fue experimentalmente hasta ahora.
Es posible que algunas muestras de fósiles no tengan suficiente colágeno después de la escaneo de micro-CT. Esto los haría inapropiados para una serie de técnicas analíticas, incluida la socialización de radiocarbono.
¿Y ahora que?
En un estudio anterior, demostramos que la microtomografía computarizada puede "edad" fósil artificialmente que posteriormente está datando con un método llamado giro de resonancia electrónica. Por lo general, se usa para una fecha fósil de más de 50,000 años, excepto lo que un método de radiocarbono puede variar.
Ambas investigaciones muestran que la micro-CT puede cambiar fósil y la información que contiene significativa e irrrendible. A pesar de esto, no causando daño visible, afirmamos que en este contexto, las técnicas ya no deben considerarse no bedstractivas.
La microtomografía de las imágenes de la computadora es muy valiosa en paleontología y paleoantropología, no hay duda. Sin embargo, nuestros resultados sugieren que debe usarse con moderación para reducir la exposición fósil a x -rais. Hay pautas que los científicos pueden seguir para lograrlo. También será útil dividir los datos libremente para evitar la repetición del escáner de la misma muestra.
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