การประยุกต์ใช้เทคนิคการวิเคราะห์ด้วยเอ็กซ์เรย์ซิงโครตรอนในการศึกษาวิวัฒนาการได้เปิดช่องทางใหม่ในด้านมานุษยวิทยา (paleo) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง X-ray synchrotron microtomography ได้พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์อย่างมากในการสังเกตโครงสร้างทางกายวิภาคขนาดเล็กในฟอสซิลที่โดยปกติแล้วจะมองเห็นได้โดยการผ่ากระดูกและมองดูด้วยกล้องจุลทรรศน์ ตลอดทศวรรษที่ผ่านมา มีการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับมานุษยวิทยาปาเลโอโดยใช้รังสีซินโครตรอนเพื่อตรวจสอบฟันและรอยประทับของสมองในซากดึกดำบรรพ์โฮมินิน อย่างไรก็ตาม การสแกนกะโหลกศีรษะทั้งหมด เช่น ‘เท้าน้อย’ และมุ่งที่จะเปิดเผยรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ โดยใช้ความละเอียดสูงมากนั้นค่อนข้างท้าทาย แต่ทีมงานสามารถพัฒนาโปรโตคอลใหม่ที่ทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้
Principal Investigator และรองศาสตราจารย์ ศาสตราจารย์ Dominic Stratford, University of Witwatersrand (Wits University), School of Geography, Archeology and Environmental Studies กล่าวว่า:
ความละเอียดระดับนี้ทำให้เรามีหลักฐานที่ชัดเจนอย่างน่าทึ่งเกี่ยวกับชีวิตของบุคคลนี้ เราคิดว่าจะมีแง่มุมวิวัฒนาการที่สำคัญอย่างมหาศาลเช่นกัน เมื่อศึกษาซากดึกดำบรรพ์นี้ในรายละเอียดมากนี้ จะช่วยให้เราเข้าใจว่าเธอวิวัฒนาการมาจากสปีชีส์ใด และมันแตกต่างจากฟอสซิลอื่นๆ ที่พบในแอฟริกาในช่วงเวลาเดียวกันอย่างไร นี่เป็นเพียงบทความแรกของเรา ดังนั้นโปรดดูพื้นที่นี้ เราหวังว่าจะสามารถนำส่วนอื่นๆ ของ ‘Little Foot’ มาสู่ Diamond ได้
งานวิจัยนี้เกี่ยวกับการนำ ‘กะโหลกออสตราโลพิเธคัสที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีที่สุด’ มาสู่โรงงานซินโครตรอนที่ ‘ดีที่สุด’ เพื่อจุดประสงค์ของเรา ตามเนื้อผ้า hominins ได้รับการวิเคราะห์โดยการวัดและอธิบายโดยรูปร่างภายนอกของกระดูกฟอสซิลของพวกมันเพื่อประเมินว่าสิ่งเหล่านี้แตกต่างกันอย่างไรระหว่างสปีชีส์ การพัฒนาซินโครตรอนและทรัพยากร microCT หมายความว่าขณะนี้เราสามารถสังเกตโครงสร้างภายในฟอสซิลได้เสมือนจริง ซึ่งมีข้อมูลมากมาย ไม่นานมานี้ เทคโนโลยีได้พัฒนาจนสามารถสำรวจโครงสร้างทางจุลกายวิภาคศาสตร์แบบละเอียดในสามมิติได้อย่างแท้จริง ซึ่งเป็นการเปิดช่องทางใหม่สำหรับการวิจัยของเรา
กะโหลกฟอสซิลในลำแสงของไดมอนด์ I12
กระดูกชิ้นแรกของฟอสซิล ‘Little Foot’ ถูกค้นพบในถ้ำ Sterkfontein ทางตะวันตกเฉียงเหนือของ Johannesburg โดยศาสตราจารย์ Ron Clarke จาก University of the Witwatersrand ในปี 1994 ในปี 1997 หลังจากที่พวกเขาค้นพบตำแหน่งของโครงกระดูก ศาสตราจารย์ Clarke และ ทีมงานของเขาใช้เวลากว่า 20 ปีในการถอดโครงกระดูกออกเป็นระยะๆ ออกจากถ้ำที่มีลักษณะเหมือนคอนกรีตโดยใช้เครื่อง airscribe ขนาดเล็ก (เข็มสั่น) หลังจากทำความสะอาดและสร้างใหม่ โครงกระดูกดังกล่าวได้รับการเปิดเผยต่อสาธารณะในปี 2018 มหาวิทยาลัย Wits เป็นผู้ดูแลซากดึกดำบรรพ์ ‘Little Foot’ ของ StW 573
ศาสตราจารย์รอน คลาร์ก นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษในแอฟริกาใต้ ผู้ค้นพบและขุดค้น ‘Little Foot’ และทำการตรวจสอบฟอสซิลในระยะแรกๆ ทั้งหมด ก็เป็นส่วนหนึ่งของทีมวิจัยเช่นกัน เขาสรุป:
เราใช้เวลา 23 ปีกว่าจะถึงจุดนี้ นี่เป็นบทใหม่ที่น่าตื่นเต้นในประวัติศาสตร์ ‘Little Foot’s และนี่เป็นเพียงรายงานฉบับแรกที่เกิดจากการเดินทางออกจากแอฟริกาครั้งแรกของเธอ เรากำลังเปิดเผยข้อมูลใหม่อย่างต่อเนื่องจากข้อมูลใหม่ที่ได้รับมากมาย เราหวังว่าความพยายามนี้จะนำไปสู่การระดมทุนเพิ่มเติมเพื่อดำเนินงานของเราต่อไป ทีมงานและอดีตของเรา* เน้นย้ำว่ามนุษยชาติทุกคนมีความสอดคล้องกับโลกธรรมชาติที่มีบรรพบุรุษร่วมกันมายาวนาน และการเรียนรู้จากบรรพบุรุษที่เก่าแก่ที่สุดเหล่านั้นทำให้เรามีมุมมองเกี่ยวกับความจำเป็นในการอนุรักษ์ธรรมชาติและโลกของเรา
เอกสารนี้เป็นฉบับแรกในสิ่งที่คาดว่าจะเป็นชุดเอกสารที่เกิดจากความมั่งคั่งของข้อมูลที่นักวิจัยหลักจากมหาวิทยาลัย Witwatersrand ในแอฟริกาใต้ มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในสหราชอาณาจักร ผู้ร่วมวิจัยจากพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติและเพชร สามารถได้รับจากความร่วมมือของพวกเขา ‘Little Foot’ ยังได้รับการถ่ายภาพนิวตรอนที่ ISIS Neutron และ Muon Source ของ STFC ในเวลาเดียวกันกับงานที่ Diamond ทำให้เข้าถึงเทคนิคการถ่ายภาพขั้นสูงที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน นิวตรอนถูกดูดกลืนโดยส่วนภายในของฟอสซิลแตกต่างจากรังสีเอกซ์อย่างมาก เนื่องจากความไวของนิวตรอนต่อองค์ประกอบทางเคมีบางชนิด แม้จะมีความละเอียดเชิงพื้นที่ที่หยาบกว่า
สิ่งพิมพ์ที่เกี่ยวข้อง
Beaudet, Amélie และคณะ การสังเกตการณ์ทางบรรพชีวินวิทยาเบื้องต้นของกะโหลก ศีรษะ StW 573 (‘Little Foot’) eLife 2021;10:e64804. ดอย: 10.7554/eLife.64804
