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T.-rex-Rippe bewahrt Spuren eines heilenden Knochenbruchs
Heilung im Fossil: In einer gebrochenen Rippe des riesigen Tyrannosaurus rex „Scotty“ steckt ein dichtes Netz mineralisierter Abgüsse gefäßähnlicher Strukturen. Eine Studie zeigt, dass diese Strukturen rund um den unvollständig verheilten Bruch konzentriert sind. Neue Neutronenaufnahmen sollen die Spuren nun zerstörungsfrei im massiven Knochen weiter verfolgen.
Regina (Kanada). Blutgefäße selbst überdauern 66 Millionen Jahre normalerweise nicht. Doch im fossilen Knochen können mineralische Ablagerungen ihre Form abzeichnen. Bei Scotty ist dieses Gefäßmuster ungewöhnlich dicht und liegt dort, wo eine Rippe gebrochen war und bereits neuen Knochen gebildet hatte. Das macht den Fund zu einem Fenster in einen Heilungsprozess kurz vor dem Tod des Tieres.
Für die Analyse kombinierten die Forscher Synchrotron-Mikrocomputertomografie mit chemischen Röntgenverfahren, Lichtmikroskopie und Elektronenmikroskopie. So ließ sich die dreidimensionale Form der auffälligen Röhren mit ihrer Mineralzusammensetzung verknüpfen. Entscheidend ist dabei eine Grenze: Die Studie weist keine erhaltenen ursprünglichen Weichteile nach, sondern mineralisierte Abgüsse von gefäßähnlichen Strukturen.
Forscher der University of Regina (U of R) um Jerit L. Mitchell haben dafür eine gebrochene Rippe von RSKM P2523.8 untersucht, dem T.-rex-Exemplar Scotty. Die Rippe besitzt einen ausgeprägten Kallus, also neu gebildetes Knochengewebe an der Bruchstelle, dessen Heilung noch nicht abgeschlossen war.
Die 3D-Scans zeigten verzweigte, hochdichte Strukturen von etwa 100 bis 500 Mikrometern Durchmesser. Einige größere Röhren erreichen rund einen Millimeter. In einem Abschnitt normalen Knochens fünf Zentimeter vom Bruch entfernt fanden die Forscher keine vergleichbaren Strukturen. Zusammen mit ihrer Form spricht das dafür, dass sie von Blutgefäßen stammen, die während der Heilung neu gebildet wurden.
Mitchell hatte die auffälligen Röhren bereits während früher Synchrotronmessungen bemerkt. Damals war ihre Deutung noch ausdrücklich vorläufig.
„Wir haben offenbar eine sehr weitreichende Gefäßstruktur in mehreren Bereichen unserer Schnitte aus einer Rippe von Scotty“, sagte Jerit L. Mitchell.
Die veröffentlichte Studie stützt die Gefäßdeutung stärker, bleibt aber vorsichtig. Weil der Bruch bereits Kallus gebildet hatte, die Heilung aber unvollständig blieb, folgern die Autoren, dass Scotty innerhalb von Monaten nach der Verletzung starb. Wie die Rippe brach, lässt sich aus diesem Befund allein nicht sicher bestimmen.
Chemisch bestehen die gefäßähnlichen Strukturen vor allem aus eisenreichen Mineralen. Die Analysen zeigen Pyrit, der teilweise zu Goethit oder Hämatit oxidiert ist, und zwei aufeinanderfolgende Mineralisationsschichten. Die Forscher deuten sie deshalb als permineralisierte Abgüsse: Mineralien füllten Hohlräume und konservierten so deren Form. Kohlenstoff als Hinweis auf ursprüngliches organisches Gefäßmaterial fanden sie in diesen Strukturen nicht.
„Erhaltene Blutgefäßstrukturen, wie wir sie in Scottys Rippenknochen gefunden haben, scheinen mit Bereichen zusammenzuhängen, in denen der Knochen heilte“, erklärt Dr. Mauricio Barbi von der U of R.