Natur, röd i tand och klo.

När Tennyson publicerade sin dikt In Memoriam, föga visste han att denna fras från den skulle bli så intimt förknippad med processen för det darwinistiska naturliga urvalet. Fem små ord som frammanar de hårda evolutionära realiteterna med konkurrens om mat, resurser och själva livet mellan rovdjur och byte, jägaren och den jagade.

Nu mina kollegor och jag, leds av Lida Xing från China University of Geosciences (Peking), har publicerat bevis på ett lyckligt djur som kom undan – i det här fallet, en växtätande dinosaurie från Kina. Vårt arbete belyser hur användningen av röntgentomografi – en teknik som utvecklas snabbt inom digital bildbehandling – revolutionerar studiet av fossila poster.

Vår dinosaurie är Lufengosaurus huenei , en nedre jura sauropod, som skulle ha levt för 200-170 miljoner år sedan i det som nu är Yunnan-provinsen, Kina. Lufengosaurus var en växtätare, cirka sex meter lång och väger lite under två ton.

När dinosaurien grävdes ut 1997, det fanns en patologisk abnormitet på ett av djurets högra revben. Sett från sidan, det finns en konkav del av saknat ben som skär nästan halvvägs genom revbenet.

Det traditionella tillvägagångssättet för att studera benpatologi är det som kallas "morfoskopisk utvärdering". Detta involverar vanligtvis låg effektförstoring av benet, men detta skulle bara avbilda fossilens yttre yta. När det gäller vårt revben, lesionen trängde djupt in i benet, så att se den inre strukturen behövdes för en diagnos.

Nu, 20 år efter dess första upptäckt, vi har använt röntgenmikroberäknad tomografi, eller mikro-CT för kort, för att avbilda våra dinosauriers djupa strukturer.

Att se fossiler inuti

Tomografi (från grekiskan tomos att skiva, och grafik att skriva) är en icke-invasiv teknik som har betydande diagnostiska fördelar jämfört med konventionella metoder, så att högupplösta skivor och 3D-bilder kan byggas upp av interna strukturer utan att skada fossilen.

Efter mikro-CT-skanning, vi rekonstruerade revbens cellstruktur. I tvärsnitt, det fanns tydliga tecken på både destruktiva förändringar och ny benbildning som inte kunde observeras utifrån. Mönstret för dessa benförstörande och benbildande processer berättar att sjukdomsprocessen var både kronisk (långvarig) och aktiv vid tidpunkten för djurets död.

Vi diagnostiserade en process som kallas osteomyelit, som i det här fallet hade producerat en böld inne i benet. Osteomyelit är en allvarlig infektion som har sitt ursprung i benmärgen, vanligtvis ett resultat av införandet av pyogena (pus-producerande) bakterier i benet. Patogener kommer in i benet via blodomloppet, eller genom öppna sår eller frakturer.

Detta är bara det andra fallet av osteomyelit som finns hos en sauropoddinosaurie i fossilregistret. Det enda andra fallet kommer från en gigantisk titanosaurie från Argentina som hade en bakteriell infektion i ryggraden.

Tand och klo

I denna Lufengosaurus vi har också det tidigaste registrerade fallet av en benböld orsakad av osteomyelit i fossilregistret.

Med tanke på skadans form, och dess position på bröstkorgen, vi tror att infektionen kan ha orsakats av ett punkteringssår från ett bett. Tårformen tyder på att skadan orsakades av en tand eller klo, och är i överensstämmelse med bevis för rovdjurbettstrauma som finns någon annanstans i dinosaurens fossila rekord.

Bakterieinfektionen skulle ha haft stor inverkan på Yunnan-dinosauriens liv. Osteomyelit är känt för att producera feber, Trötthet, illamående och obehag, och kan skicka bakterier in i hjärnan, accelererande död. Vi vet att dinosaurien överlevde en tid med denna infektion, men detta kan ha gjort den sårbar för andra sjukdomar eller oförmögen att klara sig själv på lång sikt.

Det som är spännande är att det här fallet ger oss bevis på interaktion mellan en stor växtätande dinosaurie (en sauropod) och en av de aggressiva rovdjuren som levde vid den tiden. Vi har inte bara bevis på sjukdom utan på beteende mellan djur – mellan rovdjur och bytesdjur under denna djupa period i förhistorien.

Vi vet inte vilken art av rovdjur som orsakade bettet, men såret från den misslyckade attacken är en rykande pistol. Är det möjligt att Sinosaurus , en välkänd rovdjur som hittades i Jurassic Yunnan, skulle ha kunnat attackera Lufengosaurus .

Virtuell paleontologi

Denna upptäckt möjliggjordes endast genom tillämpning av röntgentomografi (mikro-CT). Den första kommersiellt tillgängliga mikro-CT-skannern dök upp 1994, men det är först under det senaste decenniet som det har börjat användas inom paleontologi, delvis på grund av kostnaden för utrustningen. Tomografi tillåter oss i allt högre grad att förstå processer som trauma och infektion i fossilregistret på cellnivå.

Denna teknik har öppnat fossilregistret, gör det möjligt för paleontologer att avbilda och analysera fossilernas djupa struktur. Detta har möjliggjort spektakulära upptäckter som den tidigaste hominincancern och den tidigaste tumören, Archaeoptryx flygmönster, eller att bygga om en tidig fågel som är fången i bärnsten. Det har också gjort det möjligt för oss att korrigera historiska fall av patologisk feldiagnos i fossiler.

De resulterande skanningarna kan delas över hela världen, visualiseras och studeras utan att behöva komma åt fossilerna direkt. De kan också 3D-utskrivas, både i deras faktiska storlek eller i någon annan skala som vi behöver.

Vem vet vilka spektakulära upptäckter som väntar oss med denna teknik, men det är tydligt att framtiden för paleontologisk forskning är virtuell.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.