Escáner médico ayuda a descubrir los misterios de un reptil marino gigante prehistórico

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Protoichthyosaurus prostaxalis, reconstrucción

Tomografías computarizadas reconstruyen digitalmente todo el cráneo en 3D de un ictiosaurio

Se ha estudiado por primera vez un cráneo de casi un metro de largo de un fósil de ictiosaurio marino gigante encontrado en el campo de un agricultor hace más de 60 años.

Mediante el uso de la tecnología de escaneo por tomografía computarizada (TC), la investigación revela nueva información que incluye detalles de la base del cerebro que rara vez se conserva.

El fósil de casi 200 millones de años, que se encontró en 1955 en Fell Mill Farm en Warwickshire, Inglaterra, nunca se había estudiado formalmente antes de esta investigación.

Ahora, gracias a los datos recopilados de las tomografías computarizadas, el equipo de investigación pudo reconstruir digitalmente todo el cráneo en 3D. Es la primera vez que una reconstrucción digital de un cráneo y una mandíbula de un gran reptil marino se pone a disposición para fines de investigación y para el público.

Aunque en el Reino Unido se han desenterrado miles de fósiles de ictiosaurios, este espécimen es particularmente importante e inusual porque está preservado en tres dimensiones y contiene huesos del cráneo que rara vez se exponen.

En 2014, como parte de un proyecto en el Thinktank Science Museum, Birmingham, los paleontólogos Dean Lomax, de la Universidad de Manchester, y Nigel Larkin comenzaron a estudiar por primera vez el cráneo y su esqueleto incompleto y pronto se convencieron de su importancia.

Dean, el autor principal y uno de los mayores expertos en ictiososaurios del mundo, explica: "La primera vez que vi este espécimen, me sorprendió su excelente conservación. Los ictiosaurios de esta edad (Jurásico temprano) normalmente están 'reventados', lo que significa que están aplastados, dando como resultado que la estructura original del cráneo no esté preservada o esté distorsionada o dañada. Por lo tanto, tener una calavera y partes del esqueleto de un ictiososaurio de esta era conservados en tres dimensiones, y sin que ninguna roca circundante los oculte, es algo muy especial".

fósil de Protoichthyosaurus prostaxalis

El ictiososaurio fue originalmente identificado como una especie común llamada Ichthyosaurus communis pero, después de estudiarlo más de cerca, Dean estaba convencido de que era una especie más rara. Basándose en varias características del cráneo, lo identificó como un ejemplo de un ictiososaurio llamado Protoichthyosaurus prostaxalis. Con un cráneo casi el doble de largo que cualquier otro espécimen de Protoichthyosaurus, este es hasta ahora el espécimen más grande conocido de la especie.

El coautor Nigel Larkin agregó: "Inicialmente, el objetivo del proyecto era limpiar y conservar el cráneo y desmantelarlo parcialmente para reconstruirlo con mayor precisión, listo para volver a mostrarlo en el Museo Thinktank. Pero pronto nos dimos cuenta de que los huesos individuales del cráneo estaban excepcionalmente bien conservados en tres dimensiones, mejor que en cualquier otro cráneo de ictiosaurio que habíamos visto. Además, respondería bien a la tomografía computarizada, lo que nos permite capturar su forma digitalmente y ver sus detalles internos. Esto presentó una oportunidad que no podíamos dejar pasar".

El cráneo no está del todo completo, pero hay varios huesos del cerebro (que rara vez se conservan en los ictiosaurios). Para desbloquear la información contenida en el cráneo, estos huesos fueron micro-CT escaneados en la Universidad de Cambridge en 2015 por la paleontóloga experta y coautora, Dra. Laura Porro de la University College London (UCL).

escaner TC de Protoichthyosaurus prostaxalisEl fósil solo preservó huesos del lado izquierdo del cerebro; sin embargo, mediante el uso de tomografías computarizadas, estos elementos se duplicaron digitalmente y se imprimieron en 3D a tamaño real para completar todo el cerebro. Finalmente, se realizó una tomografía computarizada completa del cráneo en el Royal Veterinary College (RVC) utilizando un escáner normalmente reservado para caballos y otros grandes animales.

El Dr. Porro agregó: "La exploración por TAC nos permite mirar dentro de los fósiles; en este caso, podríamos ver largos canales dentro de los huesos del cráneo que originalmente contenían vasos sanguíneos y nervios. Las exploraciones también revelaron la historia de la curación del espécimen desde su descubrimiento en los años 50. Hubo varias áreas reconstruidas en yeso y arcilla, y un hueso fue modelado de manera tan experta que solo las exploraciones revelaron que parte era falsa. Finalmente, existe el potencial para reconstruir digitalmente el cráneo en 3D. Esto es difícil (y riesgoso) relacionado con los huesos fósiles originales, frágiles y muy pesados; Además, ahora podemos hacer que la reconstrucción 3D esté disponible gratuitamente para otros científicos y para la educación".

modelo 3D de Protoichthyosaurus prostaxalis

El uso de tecnologías modernas, como los escáneres médicos, ha revolucionado la forma en que los paleontólogos pueden estudiar y describir los fósiles.

Dean agregó: "Se ha tardado más de medio siglo en estudiar y describir este ictiososaurio, pero valió la pena esperar. Nuestro estudio no solo ha revelado información interesante sobre la anatomía interna del cráneo de este animal, sino que nuestros hallazgos ayudarán a otros paleontólogos a explorar su relación evolutiva con otros ictiosaurios".

Artículo científico: Descriptive anatomy of the largest known specimen of Protoichthyosaurus prostaxalis (Reptilia: Ichthyosauria) including computed tomography and digital reconstruction of a three-dimensional skull

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