Reconstitution de la boîte crânienne d'un poisson fossile avec Dragonfly 3D World

12 novembre 2025

Comprendre l'anatomie interne du squelette des organismes fossilisés représente depuis longtemps un défi en paléontologie. La boîte crânienne, souvent dissimulée sous des couches d'os dermique, est rarement visible sans endommager le spécimen. Les méthodes de préparation mécanique traditionnelles ne permettent pas d'exposer les structures internes délicates sans perte d'informations.

Les chercheurs ont maintenant surmonté ce défi en utilisant la microtomographie à rayons X à haute résolution (µ-CT) et des outils de visualisation avancés. Dragonfly 3D World étudier la boîte crânienne de Lepidotes, un poisson osseux qui vivait il y a environ 180 millions d'années dans les anciennes mers européennes.

L'étude de la boîte crânienne de Lepidotes jette un nouvel éclairage sur l'évolution et la morphologie des poissons fossiles. Le crâne de Lepidotes est caractérisé par des os dermiques robustes recouvrant la majeure partie de la tête, ne laissant visibles que l'orbite et la bouche. Sous ces plaques protectrices se trouve une boîte crânienne ossifiée, une structure jusqu'alors inaccessible à une analyse détaillée et exhaustive.

Grâce à l'imagerie µ-CT, les chercheurs ont pu visualiser et segmenter ces ossifications internes sans préparation mécanique destructive. Ce projet met en lumière l'importance de l'imagerie numérique et 3D World Les capacités de segmentation de [nom de l'entreprise] améliorent les études paléontologiques en révélant des structures qui étaient autrefois cachées à la vue.

Un spécimen de Lepidotes préservé en trois dimensions a été scanné à l'aide d'un système Nikon XT H 320 à une tension de rayons X de 215 kV, un courant de 240 µA , avec un filtre Cu de 1,5 mm et une taille de voxel de 77,834 µm .

Les données de microtomographie (µ-CT) ont été visualisées et analysées à l'aide du logiciel Dragonfly 3D World (version 2024.1) . Les outils intuitifs, la documentation détaillée et les tutoriels vidéo du logiciel ont simplifié les tâches complexes de segmentation, essentielles pour distinguer les structures endocrâniennes délicates enchâssées sous des couches osseuses dermiques plus denses.

Les os endocrâniens ont été identifiés grâce à leur microstructure bulleuse , distincte de celle des os dermiques, plus lisses et uniformes, qui forment la partie externe du crâne. 3D World L' outil Smart Grid de , les chercheurs ont défini des régions d'intérêt (ROI) en ajustant de manière interactive les intervalles de niveaux de gris, obtenant ainsi une segmentation précise des fragments de boîte crânienne qui se chevauchent.

Sur les coupes tomographiques de l'orbite et de la région de la joue, ces tissus bulleux sont devenus clairement visibles. 3D World La segmentation et le rendu par code de couleur ont permis une différenciation visuelle entre les os endocrâniens et dermiques, offrant une nouvelle perspective 3D de l'anatomie crânienne fossilisée.

Une fois segmentée, chaque ROI a été exportée sous forme de maillage STL pour la reconstruction 3D dans Blender (4.5) . Cela a permis à l'équipe de réassembler numériquement les éléments crâniens dispersés et de visualiser la configuration probable de la boîte crânienne originale.

Cette recherche démontre les solides capacités de Dragonfly 3D World en imagerie paléontologique et en reconstruction numérique. En combinant les données µ-CT avec 3D World Grâce à ses outils interactifs de visualisation et de segmentation, les scientifiques peuvent maintenant analyser des morphologies fossiles complexes de manière non destructive , préservant ainsi des spécimens précieux tout en extrayant des informations anatomiques de haute fidélité.

Le flux de travail numérique (acquisition µ-CT, segmentation et modélisation 3D dans Blender) constitue un cadre reproductible pour l'étude d'autres vertébrés fossilisés. Cette approche offre des avantages mesurables :

Visualisation non invasive des structures internes cachées.
Segmentation précise des os superposés ou fracturés.
Reconstruction 3D de spécimens anatomiquement désorganisés pour la morphologie comparative.

L'étude éclaire également l'évolution : la boîte crânienne de Lepidotes, composée d'ossifications séparées plutôt que d'une boîte osseuse unifiée, présente des similitudes avec son parent vivant, l'amie (Amia), mais avec une plus grande étendue d'ossification et des os plus grands, suggérant une adaptation évolutive vers une structure endocrânienne moins robuste.

L'étude de la boîte crânienne de Lepidotes illustre comment les outils modernes d'imagerie et de visualisation tels que Dragonfly 3D World révolutionnent la recherche paléontologique. Grâce à une segmentation précise, un rendu flexible et des données prêtes à l'exportation, 3D World comble le fossé entre l'imagerie numérique et l'interprétation anatomique.

Les chercheurs et les institutions intéressés par l'utilisation Dragonfly 3D World Les spécialistes du traitement d'images paléontologiques ou basés sur les matériaux peuvent explorer ses capacités grâce à une licence FreeD ou contacter l'équipe Dragonfly pour discuter des applications dans leurs propres recherches.

Observez le processus de segmentation en action ci-dessous, illustrant comment Dragonfly 3D World a permis de dégager avec précision les éléments de la boîte crânienne fossilisée.

Cette étude a été rendue possible grâce à la collaboration de plusieurs établissements de recherche. La microtomographie a été réalisée par Gabriel S. Ferreira (Université de Tübingen, Allemagne). Les travaux de recherche et les résultats ont été menés par Detlev Thies et Jens Waschkewitz (Université Leibniz de Hanovre, Allemagne).

Révéler l'architecture cachée du crâne d'un poisson fossile avec Dragonfly 3D World