En nästan meterlång skalle av en gigantisk fossil marin ichthyosaur som hittades på en bondes åker för mer än 60 år sedan har studerats för första gången.

Använder banbrytande datoriserad tomografi (CT) skanningsteknik, forskningen avslöjar ny information inklusive detaljer om den sällan bevarade hjärnan.

Det nästan 200 miljoner år gamla fossilet, som hittades 1955 på Fell Mill Farm i Warwickshire, hade aldrig formellt studerats före denna forskning.

Nu, tack vare data som samlats in från CT-skanningar, forskargruppen kunde digitalt rekonstruera hela skallen i 3D. Det är första gången en digital rekonstruktion av en skalle och underkäke från en stor marin reptil någonsin har gjorts tillgänglig för forskningsändamål och för allmänheten.

Även om tusentals ichthyosaurfossiler har grävts fram i Storbritannien, detta exemplar är särskilt viktigt och ovanligt eftersom det är tredimensionellt bevarat och innehåller ben i skallen som sällan exponeras.

Under 2014, som en del av ett projekt på Thinktank Science Museum, Birmingham, paleontologerna Dean Lomax, från University of Manchester, och Nigel Larkin började studera skallen och dess ofullständiga skelett för första gången och blev snart övertygade om dess betydelse.

Dekanus, huvudförfattaren och en av världens ledande ichthyosaurieexperter, förklarar:"Första gången jag såg detta exemplar blev jag förbryllad över dess utmärkta bevarande.

Ichthyosaurier i denna ålder (tidig jura) är vanligtvis "pannkakor", vilket innebär att de kläms ihop så att den ursprungliga strukturen av skallen antingen inte bevaras eller förvrängs eller skadas. Så att ha en skalle och delar av skelettet av en iktyosaurie av denna ålder bevarade i tre dimensioner, och utan att någon omgivande sten skymmer den, är något alldeles speciellt."

Ichthyosaurien identifierades ursprungligen som en vanlig art som kallas Ichthyosaurus communis, men efter att ha studerat det närmare, Dean var övertygad om att det var en sällsyntare art. Baserat på olika egenskaper hos skallen, han identifierade det som ett exempel på en ichthyosaur som kallas Protoichthyosaurus prostaxalis . Med en skalle nästan dubbelt så lång som något annat exemplar av Protoichthyosaurus , detta är det största exemplaret hittills känt av arten.

Medförfattaren Nigel Larkin tillade:"Inledningsvis, Målet med projektet var att rengöra och bevara skallen och delvis demontera den för att återuppbygga den mer exakt, redo för återvisning på Thinktank Museum. Men vi insåg snart att de enskilda benen i skallen var exceptionellt välbevarade i tre dimensioner, bättre än i någon annan ichthyosaurie-skalle vi sett. Vidare, att de skulle svara bra på datortomografi, gör det möjligt för oss att fånga deras form digitalt och se deras interna detaljer. Detta innebar en möjlighet som inte kunde missas"

Skallen är inte helt komplett, men flera ben i hjärnan – som sällan finns bevarade hos ichthyosaurier – finns närvarande. För att låsa upp information som finns i skallen, dessa ben mikro-CT-skannades vid Cambridge University 2015 av expertpaleontolog och medförfattare, Dr Laura Porro från University College London (UCL).

Fossilen bevarade bara ben från hjärnans vänstra sida; dock, med hjälp av CT-skanningar speglades dessa element digitalt och 3-D-printades i naturlig storlek för att fullborda hjärnan. Till sist, hela skallen CT-skannades vid Royal Veterinary College (RVC) med en skanner som vanligtvis är reserverad för hästar och andra stora djur.

Dr. Porro tillade:"CT-skanning tillåter oss att titta inuti fossiler - i det här fallet, vi kunde se långa kanaler i skallbenen som ursprungligen innehöll blodkärl och nerver. Skanningar avslöjade också kurationshistoriken för provet sedan dess upptäckt på 50-talet. Det fanns flera områden rekonstruerade i gips och lera, och ett ben var så skickligt modellerat att endast skanningarna visade att en del av det var falskt. Slutligen finns det potential att digitalt rekonstruera skallen i 3D. Detta är svårt (och riskabelt) att göra med originalet, ömtåliga och mycket tunga fossila ben; plus, vi kan nu göra 3D-rekonstruktionen fritt tillgänglig för andra forskare och för utbildning."

Användningen av modern teknik, såsom medicinska skannrar, har revolutionerat sättet på vilket paleontologer kan studera och beskriva fossiler.

Dean tillade:"Det har tagit mer än ett halvt sekel för den här ichthyosaurien att studeras och beskrivas, men det har varit värt att vänta. Vår studie har inte bara avslöjat spännande information om den inre anatomin hos detta djurs skalle, men våra fynd kommer att hjälpa andra paleontologer att utforska dess evolutionära relation med andra iktyosaurier."