L'arma segreta del paleontologo: la scansione Artec 3D riporta in vita il tirannosauro asiatico

Il restauro dell'Asiatyrannus xui. Per gentile concessione del Museo di storia naturale di Zhejiang

Tirannosauridi – superpredatori del Cretaceo

I tirannosauridi sono tra i gruppi di dinosauri più iconici, unici e studiati. Ci sono note circa 30 specie, che vanno dal Giurassico superiore alla fine del Cretaceo (da 150 a 66 milioni di anni fa).

Questi dinosauri sono noti per i loro scheletri robusti, le teste massicce e gli arti anteriori potenti ma corti. Il membro più famoso della famiglia, il Tyrannosaurus rex, raggiungeva fino a 13 metri di lunghezza, pesava oltre otto tonnellate e aveva una forza di morso di 58.000 newton, rendendolo uno dei più formidabili predatori terrestri della storia del nostro pianeta.

La maggior parte dei tirannosauridi ha crani dal muso profondo – relativamente corti dalla parte anteriore a quella posteriore ma alti verticalmente – che conferiscono loro un aspetto squadrato e un'incredibile forza di morso. Ciò include specie come il T. rex e il Tarbosaurus.

Nel deserto del Gobi, in Asia centrale, gli scienziati hanno ora scoperto che il Tarbosaurus dal muso profondo e l'alioramus dal muso lungo un tempo coesistevano. Il primo era di dimensioni maggiori, suggerendo che le due specie occupavano diverse nicchie ecologiche. È interessante notare che la relazione di dimensione si è invertita nella Cina sud-orientale. Potrebbe non essersi evoluto in un dinosauro adulto completo, ma l'Asiatyrannus xui aveva già superato la sua fase di crescita più rapida ed era ancora solo circa la metà della lunghezza del Qianzhousaurus, suggerendo che occupavano diverse nicchie ecologiche ed evitavano la concorrenza diretta.

Teschio fossile di Asiatyrannus xui. Per gentile concessione del Museo di storia naturale di Zhejiang

I fossili di tirannosauridi sono stati scoperti principalmente in Nord America, Mongolia e Cina settentrionale, con relativamente pochi ritrovamenti altrove. Questa scoperta del Museo di Zhejiang offre preziose informazioni sulla diversità e l'evoluzione dei tirannosauridi durante il periodo Cretaceo.

Riportare in vita le bestie preistoriche

Nel corso della storia della vita sulla Terra, i tirannosauridi hanno sempre affascinato i ricercatori con le loro dimensioni e il loro status di predatori apicali. Nel caso dell'Asiatyrannus xui, il fossile comprende un teschio quasi completo (lungo 47,5 cm), vertebre caudali e ossa degli arti posteriori.

I metodi di documentazione tradizionali non riescono a catturare le strutture complesse del fossile e i dettagli più fini. Inoltre, il peso del fossile lo rende da spostare e riposizionare, limitando la possibilità di analizzarlo in modo approfondito.

Per trovare un compromesso tra la fragilità del fossile e le esigenze di ricerca, il team del Museo di Zhejiang ha valutato diverse opzioni di scansione 3D prima di selezionare una soluzione Artec 3D. Il progetto è stato guidato dal dott. Zheng Wenjie, vicedirettore del Dipartimento di Scienze della Terra del museo, con il partner Artec certificato Gold Ningbo FLD-TECH che fornisce formazione in loco e supporto tecnico continuo.

Uno dei ricercatori del progetto cattura un fossile con Artec Eva. Per gentile concessione del Museo di storia naturale di Zhejiang

Per cominciare, il team ha utilizzato Artec Eva, lo scanner 3D best seller di Artec, portatile, versatile e leggero, per acquisire i dati dell'intero fossile.

Hanno quindi utilizzato lo scanner Artec Space Spider, che vanta una precisione fino a 0,05 mm, per scansionare il cranio nei minimi dettagli. Alimentato dalla tecnologia a luce blu, il dispositivo è progettato specificamente per catturare geometrie complesse e bordi sottili. Con il fossile, è stato in grado di riprodurre meticolosamente i suoi segni superficiali irregolari, nonché le texture e i motivi naturali creatisi durante il processo di invecchiamento.

La natura senza contatto e senza target di Space Spider ha anche permesso che l'esemplare rimanesse illeso. Il processo è stato rapido e ininterrotto: anche i meno esperti di scansione hanno potuto utilizzare gli scanner con facilità, eliminando alcuni potenziali ostacoli nel flusso di lavoro.

Artec Space Spider viene utilizzato per scansionare il teschio di dinosauro. Per gentile concessione del Museo di storia naturale di Zhejiang

Una volta raccolti i dati 3D di superficie, è stato utilizzato il software Artec Studio per allineare e unire la scansione di tutto il corpo con i dati del cranio ad alta risoluzione, creando una ricostruzione digitale completa del dinosauro. I ricercatori hanno quindi effettuato misurazioni precise e condotto analisi del modello 3D, risparmiando tempo e ottenendo un solido supporto per i loro studi.

Dati della mesh del teschio in Artec Studio. Per gentile concessione del Museo di storia naturale di Zhejiang

Gli scanner 3D Artec catturano con precisione campioni fossili senza contatto, in modo non distruttivo e completo. Ciò non solo supera la sfida dell'accesso limitato ai campioni delicati, ma consente anche l'archiviazione digitale permanente attraverso dati 3D ad alta precisione.

Un vivido modello 3D del teschio renderizzato in Artec Studio. Per gentile concessione del Museo di storia naturale di Zhejiang

In definitiva, queste scansioni incredibilmente dettagliate forniscono una base affidabile per simulare l'evoluzione delle specie e ripristinare virtualmente le aree danneggiate. Inoltre offrono un esempio approfondita di come la tecnologia digitale possa avere un ruolo trasformativo nella conservazione paleontologica.

Dare nuova vita ai fossili di dinosauro

La ricerca paleontologica è tradizionalmente limitata a istituzioni e musei, e gli esemplari fossili vengono raramente condivisi. Ma una volta digitalizzati, i fossili possono essere replicati all'infinito e condivisi in tutto il mondo.

Nella ricerca scientifica, la scansione 3D rivela le strutture intricate e i ricchi dettagli dei fossili, consentendo ai ricercatori di studiarli sulla base di dati digitali precisi. Nei musei, i modelli 3D realistici offrono ai visitatori uno sguardo ravvicinato alle antiche creature, in modo che possano comprenderle meglio. Nell'ambito educativo, l'integrazione della tecnologia VR consente agli studenti di viaggiare indietro nel tempo per un'esperienza coinvolgente. Anche nell'industria cinematografica, questi modelli possono essere combinati con la CGI per creare spettacoli visivi mozzafiato sul grande schermo.

Ricostruzione cranica dell'Asiatyrannus xui. Per gentile concessione del Museo di storia naturale di Zhejiang

I paleontologi passano dal microscopio alle workstation digitali, e i musei si estendono nello spazio virtuale: la scansione 3D sta rimodellando il modo in cui studiamo il passato e proteggiamo il patrimonio culturale, costruendo un ponte tra il passato e il futuro.

Il progetto di ricerca sui tirannosauridi al Museo di Storia Naturale di Zhejiang dimostra che la tecnologia 3D non solo spinge i confini della nostra comprensione della vita antica, ma crea una "Arca di Noè" digitale che salvaguarda la nostra eredità condivisa per le generazioni future.