曾经漫游南威尔士的食肉恐龙新物种：一场成像技术革命
构成正模标本的两个独立块包含archosaur（GSM 6532） 的下颌印模：（A） 内侧印模和 （B） 外侧印模。图片来源：地质学家协会会刊（2025 年）。DOI： 10.1016/j.pgeola.2025.101142
（化石网cnfossil.com）据对话（作者：Michael J. Benton）：成像技术彻底改变了古生物学，使科学家能够研究埋在岩石深处或太小而无法处理的化石。我最近参与的两项研究显示了这项技术的一些潜力，其中一项研究发现了一种新的恐龙物种，这种恐龙在数亿年前与它一起生活的其他食肉动物之上若隐若现。
在第一项研究中，我和我的同事调查了一块颌骨化石的印像，该化石在 1899 年被描述为可能来自恐龙。由于其年龄（2.03 亿年），该标本作为一种异常大的早期食肉恐龙而变得更加重要。
恐龙起源于三叠纪时期，距今 2.52 亿至 2.01 亿年前，但一般来说，食肉形式体长不到 3 米，体重不超过阿尔萨斯狗。我们知道 1899 年的标本来自威尔士南部卡迪夫附近的三叠纪晚期，显示了古代动物的下巴和食肉牙齿的一部分，可能来自五米或更长的动物。
自 1899 年以来，该标本就没有得到太多研究，因为它仅由岩石中的印记组成。在发现时，该块已被劈开，露出下颌骨内外的印模，有 16 颗牙齿和牙槽。但原来的骨头材料都没有留下来。
传统上，古生物学家会使用石膏或一些柔性塑料制作标本模型，但这种模型可能会损坏脆弱的化石。因此，该标本在博物馆中存放了一个多世纪。
我们应用了一种新的但简单的方法来获取称为摄影测量的 3D 模型。这包括为两个天然岩模拍摄大量照片，然后使用 3D 建模软件将它们拼接在一起，有点像许多智能手机上的全景功能，可以组合广阔的远景照片。
生成的 3D 钳口可以从各个侧面查看并旋转。这使得它比岩石模具更容易研究。
该方法没有对独特的化石标本造成损害，可以与其他科学家分享以进行进一步研究。在这种情况下，天然岩石模具非常详细，保留了血管和神经穿过骨骼的根管信息，甚至牙齿切削刃上的锯齿。
我们将它与其他恐龙化石进行了比较，确定它来自 201-1.74 亿年前侏罗纪早期的美国恐龙，类似于双脊龙。但它比它早了 1000 万年，是一个全新的属和种。
我们以 1899 年首次研究它的埃德温·塔利·牛顿 （Edwin Tulley Newton） 的名字将其命名为 Newtonsaurus cambrensis。下巴暗示着一种最初长 5-7 米的动物，一种大型两足食肉动物，有抓握的手和有力的下巴。
在第二项研究中，我们扫描了一具同样来自三叠纪岩石的微小爬行动物骨骼。这个是在德文郡发现的，比它早 4000 万年，有 2.43 亿年的历史。
2015 年发现它时，收藏家罗布·科拉姆 （Rob Coram） 试图使用传统方法清理这具微小的骨架，用细针去除沙粒。然而，标本的体积很小，头骨只有 1 厘米，每毫米有三颗牙齿，这使得这是不可能的。
我们首先在常规的微型 CT 扫描仪上进行了 CT X 射线扫描，并进行了详细的 3D 重建。然而，细节还不够，所以我们随后在法国格勒诺布尔的欧洲同步加速器上对其进行了扫描，因此可以详细渲染每颗牙齿和许多其他结构。同步加速器产生极其强烈的光束，科学家们用它来研究微小物质。
扫描和重建告诉我们，这种小爬行动物，我们命名为Agriodontosaurus，是一种食虫动物。它与和它的头一样大的蟑螂状虫子搏斗，并用它宽阔的凿子般的牙齿咬碎它们的角质层。
虚拟古生物学
CT扫描在古生物学中已经无处不在，大学和博物馆研究部门安装了数百台扫描机。
就农齿龙而言，CT 扫描让我们清楚地看到了致密和不太致密的骨骼区域以及牙齿的附着物。
现在，3D 数字模型让科学家可以观察骨骼和外壳的内部，揭示隐藏的解剖信息。例如，几种带壳的生物，如菊石和有孔虫，在它们的一生中都是从一个壳室发育而来的，当它们建立新的生活室时，它们会向外盘绕。整个发育历史都在成虫壳内，可以在扫描中解剖。
化石的数字模型也可用于功能实验。例如，可以分析头骨的机械特性，模拟动物的下巴和头骨铰接的位置，重建其肌肉，并计算其咬合力。这告诉我们，霸王龙可以施加多达5万牛顿的咬合力，相当于5吨的力量。
另一种方法是有限元分析，允许古生物学家测试骨骼或头骨对压缩和张力的反应。例如，这些生物工程研究表明，掠食性恐龙通常不擅长通过扭动和转身与猎物搏斗——它们主要集中在直线上下咬合。
这是虚拟古生物学的新世界。让我们看看它会带我们去哪里。
