Ett internationellt team av forskare under ledning av University of the Witwatersrand i Sydafrika har producerat mycket detaljerade reproduktioner av skallen från några av de äldsta kända dinosaurieembryona i 3D, använder kraftfulla och oförstörande synkrotrontekniker vid ESRF, den europeiska synkrotronen i Frankrike. De fann att skallarna utvecklas i samma ordning som de hos dagens krokodiler, kycklingar, sköldpaddor och ödlor. Resultaten publiceras idag i Vetenskapliga rapporter .

Forskarna har publicerat 3D-rekonstruktionerna av de ~2 cm långa embryonala skallarna i Vetenskapliga rapporter . Embryona, hittades 1976 i Golden Gate Highlands National Park (Free State Province, Sydafrika) tillhör Sydafrikas ikoniska dinosaurie Massospondylus carinatus, en 5 meter lång växtätare som häckade i Free State-regionen för 200 miljoner år sedan.

Embryonas vetenskapliga användbarhet begränsades tidigare av deras extremt ömtåliga natur och små storlek. 2015, forskarna Kimi Chapelle och Jonah Choiniere från University of Witwatersrand tog dem till European Synchrotron (ESRF) i Grenoble, Frankrike för skanning. På ESRF, en 844 meter lång ring av elektroner som färdas med ljusets hastighet avger kraftfulla röntgenstrålar som kan användas för att skanna materia oförstörande, inklusive fossiler. Embryona skannades på en aldrig tidigare skådad detaljnivå, vid upplösningen av en enskild bencell.

Med dessa uppgifter i hand, och efter nästan tre års databearbetning vid Wits-laboratoriet, teamet kunde rekonstruera en 3D-modell av dinosauriebabyskallen. "Ingen labb-CT-skanner i världen kan generera den här typen av data, sa Vincent Fernandez, en av medförfattarna och vetenskapsmannen vid Natural History Museum i London (U.K.). "Endast med en enorm anläggning som ESRF kan vi låsa upp den dolda potentialen hos våra mest spännande fossiler. Denna forskning är ett bra exempel på ett globalt samarbete mellan Europa och South African National Research Foundation, " han lägger till.

Ända tills nu, man trodde att embryona i dessa ägg hade dött precis innan de kläcktes. Dock, under studietiden, huvudförfattaren Chapelle märkte likheter med embryon under utveckling av levande dinosaurie-släktingar (krokodiler, kycklingar, sköldpaddor, och ödlor). Genom att jämföra vilka ben i skallen som fanns i olika stadier av deras embryonala utveckling, Chapelle och medförfattare visade att Massospondylus-embryona faktiskt var mycket yngre än man tidigare trott och endast hade 60 % under inkubationsperioden.

Teamet fann också att varje embryo hade två typer av tänder bevarade i sina utvecklande käkar. En uppsättning bestod av mycket enkla triangulära tänder som skulle ha resorberats eller tappats innan de kläcktes, precis som geckos och krokodiler idag. Det andra setet var väldigt likt vuxnas, och skulle vara de som embryona kläcktes med. "Jag blev verkligen förvånad när jag upptäckte att dessa embryon inte bara hade tänder, men hade två typer av tänder. Tänderna är så små; de sträcker sig från 0,4 till 0,7 mm breda. Det är mindre än spetsen på en tandpetare, säger Chapelle.

Forskarna drog slutsatsen att dinosaurierna utvecklades i ägget precis som deras reptilsläktingar, vars embryonala utvecklingsmönster inte har förändrats på 200 miljoner år. "Det är otroligt att under mer än 250 miljoner år av reptilevolution, hur skallen utvecklas i ägget förblir mer eller mindre detsamma. Det visar sig att du inte bråkar med en bra sak, " säger Jonah Choiniere, professor vid University of Witwatersrand och även medförfattare till studien.

Teamet hoppas kunna tillämpa sin metod på andra dinosauriembryon för att uppskatta deras utvecklingsnivå. De kommer att titta på resten av skelettet av Massospondylus-embryona för att se om det också delar likheter i utvecklingen med dagens dinosaurie-släktingar. Armarna och benen på Massospondylus-embryona har redan använts för att visa att ungar sannolikt gick på två ben.