Utilizzo di carta giapponese d'archivio e resine termoplastiche per preparare fossili per lo stoccaggio, l'esposizione, il trasporto e la radiografia

Sommario

Questo articolo presenta una serie di tecniche per la ricostruzione di campioni fossili utilizzando compositi carta-resina. Questi compositi sono realizzati combinando carta d'archivio con resine termoplastiche comunemente utilizzate nei laboratori di preparazione dei fossili. I compositi leggeri risultanti aggiungono stabilità a lungo termine ai campioni, pur mantenendo l'idoneità per le analisi radiologiche.

Abstract

Il kozo washi è una carta d'archivio comunemente utilizzata nella conservazione degli oggetti museali. Questa carta può essere combinata con adesivi d'archivio ampiamente utilizzati per formare compositi leggeri di fibre naturali e resina termoplastica, che possono essere utilizzati nella preparazione di fossili. A differenza dei composti di gesso convenzionali, della resina epossidica o dei supporti metallici, i compositi carta-resina sono facilmente invertibili e sono realizzati con materiali d'archivio, quindi sono conformi ai moderni standard di conservazione.

Presentiamo il nuovo "Metodo Mayborn", una serie di tecniche per ricostruire campioni fossili mantenendo l'idoneità per lo studio radiografico. Il composito carta-resina viene utilizzato per riempire gli spazi tra i frammenti, rinforzare i punti di contatto e montare montanti acrilici all'interno dei campioni, creando supporti strutturali interni. I campioni preparati con questi compositi possono resistere all'orientamento lungo più piani per un imaging ottimale durante le analisi a raggi X e tomografia computerizzata. Una volta che un campione è abbastanza resistente da resistere alla manipolazione, può essere imballato per il trasporto con schiuma di polietilene e pellicola estensibile, che può rimanere in posizione durante l'imaging radiografico.

Queste tecniche possono essere integrate in tutto il processo di conservazione dei fossili, dall'applicazione sul campo alla preparazione per l'esposizione. Questi compositi sono abbastanza resistenti da sostenere campioni grandi e pesanti, ma possono adattarsi ai contorni di campioni piccoli e delicati. È importante sottolineare che queste tecniche possono stabilizzare il materiale "sub-fossile", ampliando le opportunità di ricerca su questi fragili esemplari.

Introduzione

Il lavoro paleontologico deve bilanciare le esigenze del ricercatore con la conservazione a lungo termine degli esemplari ^1,2. I metodi non distruttivi sono preferiti quando si preparano fossili di vertebrati per l'esposizione o la ricerca, e un notevole sforzo è stato fatto verso lo sviluppo di alternative meno invasive ai metodi convenzionali e distruttivi ^2,3,4. Ad esempio, la tomografia computerizzata (CT) ad alta risoluzione può essere abbinata alla stampa 3D per ridurre al minimo la manipolazione dei campioni fornendo un'alternativa allo stampaggio/colata convenzionale ^2,5,6. Come altro esempio, la microtomografia basata sul sincrotrone è un'alternativa non distruttiva al campionamento istologico 2,5,6,7,8. Inoltre, i progressi nelle attrezzature e nelle tecniche hanno reso la TC un'opzione praticabile per campioni sempre più grandi 2,4,6,9.

Gli esemplari geologicamente più giovani del Cenozoico, in particolare quelli del periodo Quaternario, sono spesso non permineralizzati ("sub-fossili") o minimamente permineralizzati. Per questo motivo, i grandi fossili cenozoici possono essere sottorappresentati nella ricerca CT. Sebbene sia difficile quantificare la frequenza con cui i campioni vengono esclusi dall'analisi, poiché queste decisioni vengono raramente riportate, è possibile valutare le distorsioni nei tipi di campioni scansionati esaminando gli atti pubblicati di conferenze professionali, che fungono da istantanea del lavoro attuale di un campo.

Sono stati esaminati gli abstract delle presentazioni alle riunioni annuali della Society of Vertebrate Paleontology (SVP) del 2022¹⁰, 2023¹¹ e 2024¹² e sono state tabulate le presentazioni dei nuovi dati CT. Le presentazioni che utilizzavano solo dati TC preesistenti non sono state incluse. Quando più di una presentazione utilizzava gli stessi dati, ne veniva inclusa solo una. Quando una presentazione includeva dati di più di un'era geologica, veniva classificata in base all'esemplare più antico scansionato. Ciò non ha comportato l'esclusione di fossili cenozoici (esemplari pre-moderni) dai conteggi finali.

Quando si esaminano inizialmente i dati CT presentati alle riunioni annuali SVP dal 2022 al 2024, i taxa cenozoici sembrano essere ben rappresentati (Figura 1). Ad esempio, nel 2024, 29 presentazioni si sono concentrate sui taxa cenozoici, rispetto alle 34 presentazioni incentrate sui taxa mesozoici. Nel 2023, le presentazioni dei taxa cenozoici hanno superato quelle dei taxa mesozoici. Tuttavia, per ciascuno degli anni esaminati, circa un terzo dei dati CT per i taxa cenozoici sono di esemplari moderni. Inoltre, gli esemplari pre-moderni del Cenozoico sono prevalentemente microvertebrati, denti o ossa particolarmente resistenti, come vertebre e falangi distali. Delle 219 presentazioni esaminate, solo tre riguardavano nuovi dati CT provenienti da grandi fossili cenozoici: una zanna di mammut parziale presentata nel 2022, un omero di mammut presentato nel 2024 (discusso in questo studio) e un cranio di Uintatherium presentato nel 2024 (Supplemento 1). La scarsità di dati provenienti da fossili grandi e fragili suggerisce la necessità di affrontare gli ostacoli all'analisi TC di questi campioni.

Figura 1: Presentazioni alle riunioni annuali della Society of Vertebrate Paleontology, 2024, 2023 e 2022. Le informazioni sono state raccolte dagli abstract e gli autori sono stati contattati per chiarimenti, se necessario. Le presentazioni sono state classificate in base all'esemplare più vecchio scansionato; nessun fossile cenozoico è stato rimosso con questo metodo (vedi Supplemento 1 per tutti i dettagli). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Un ostacolo alla scansione TC dei fossili è la durata; I campioni devono resistere al trasporto, alla movimentazione e al posizionamento ^1,2,9. Alcuni ricercatori scelgono di utilizzare scanner CT medici, costruiti per produrre immagini del corpo umano. Gli scanner CT medici consentono ai ricercatori di mantenere i campioni in posizione orizzontale, riducendo la probabilità di danni ^3,4. Tuttavia, gli scanner CT medici non possono ospitare campioni più grandi di un tipico essere umano. Coloro che effettuano ricerche su taxa di grandi dimensioni, come i cetacei¹³ o i proboscidati⁶, riferiscono di escludere campioni o di limitare le immagini a scansioni parziali a causa dei vincoli dimensionali degli scanner TC medici. Gli scanner CT industriali possono ospitare campioni più grandi e produrre anche immagini a risoluzione più elevata rispetto alle loro controparti di livello medico ^3,4. Per fare ciò, i campioni di grandi dimensioni vengono tipicamente orientati verticalmente su una piattaforma girevole, ruotando il campione sul suo asse più lungo mentre vengono scansionati da strumenti fissi⁹. Dati questi parametri, i campioni che sono troppo grandi per gli scanner CT medici e troppo fragili per resistere all'orientamento verticale in uno scanner CT industriale possono essere esclusi dalla ricerca tomografica.

Un altro ostacolo alla TAC, e alla radiografia (imaging a raggi X) in generale, è che devono essere evitati materiali altamente attenuanti. Questi materiali possono ostruire i dettagli alla vista o produrre artefatti, ovvero distorsioni che possono essere problematiche durante l'analisi. I materiali ad alta densità, come l'osso e molti minerali, aumentano la probabilità di artefatti da indurimento del raggio¹⁴. Nella maggior parte dei casi, l'indurimento del raggio crea un "alone" lungo la periferia di un oggetto, dando la falsa impressione che il bordo esterno abbia una densità maggiore di quella interna ^4,14. In esempi più estremi, gli artefatti del raggio possono far apparire un oggetto più piccolo e/o più sottile dell'attualità¹⁵. Altri materiali altamente attenuanti, come i metalli, possono creare artefatti striati o starburst, che bloccano i dettagli 2,3,4,9,16,17.

Nessuno di questi artefatti può essere completamente evitato durante la scansione dei fossili, poiché l'osso fossile è particolarmente denso e può essere permineralizzato¹⁴. Tuttavia, l'esclusione di alcuni materiali dal processo di preparazione dei fossili può impedire la creazione di ulteriori manufatti. Tradizionalmente, i preparatori hanno rinforzato i campioni fragili con materiali come legno, metallo, composti di gesso (gesso di Parigi, "stucco d'acqua", ecc.) e/o stucchi epossidici bicomponenti 1,2,5,18,19. Questi materiali consentono di conservare o esporre i campioni per lunghi periodi, ma possono produrre i manufatti descritti sopra, il che può limitare la capacità di utilizzare metodi di ricerca radiografica. Inoltre, i tentativi di rimuovere riempitivi come composti di gesso o stucchi epossidici possono danneggiare irreparabilmente un campione²⁰. Il movimento per preparare fossili con materiali reversibili di qualità archivistica ^1,18,21 può affrontare ostacoli sia al trasporto che all'imaging.

Il kozo washi è una carta giapponese artigianale utilizzata nella costruzione di oggetti tradizionali come pergamene appese e porte scorrevoli 22,23,24. Questa carta è utile nella conservazione di manufatti e oggetti di storia naturale grazie alla sua forza e flessibilitಳ. Le resine termoplastiche sono anche ampiamente utilizzate nei lavori di conservazione. Ad esempio, il "vetro" acrilico (poli[metacrilato di metile]) è considerato un materiale inerte²¹. Una varietà di altre resine termoplastiche (B-72, B-76, B-98, ecc.) sono onnipresenti nei laboratori di preparazione dei fossili 1,18,20,25,26.

Gli esperimenti che combinano la carta kozo con resine termoplastiche hanno portato a materiali compositi che possono sostituire l'uso di composti di gesso e stucchi epossidici nei campioni stabilizzanti 23,27,28,29. Questo composito di fibre naturali in una matrice di resina può essere utilizzato per creare "bende" con applicazioni di riempimento, supporto e rivestimento. Il composito può anche essere combinato con supporti acrilici per creare un'alternativa ai rinforzi in legno o metallo. Questi metodi affrontano le preoccupazioni sia nella conservazione a lungo termine che nella ricerca paleontologica: il metodo è reversibile e i materiali sono leggeri, di grado^{archivistico 23,27,28} e radiotrasparenti (non interferiscono con i raggi X o l'imaging TC)³⁰.

Ai fini dei seguenti protocolli, un adesivo è una resina termoplastica disciolta in acetone o etanolo, tipicamente in un rapporto 1:1, per creare una soluzione ad alta viscosità per "incollare" insieme due frammenti. Un consolidante è una soluzione più diluita di una resina termoplastica in acetone o alcol (rapporto 1:4 o 1:5), che viene applicata a un campione per indurirlo o solidificarlo^25,26. La carta viene classificata in base al peso, che è espresso in grammi per metro quadrato (GSM). Si prega di consultare la Tabella dei materiali per un elenco completo dei materiali con i fornitori.

Protocollo

1. Bende interne (supporto)

NOTA: Questo metodo rafforza la cucitura tra due frammenti senza influire sull'aspetto esterno del campione (Figura 2A).

1. Seleziona la migliore carta kozo per l'applicazione.
   NOTA: La carta spessa (30-50 g/m²) aggiunge la massima resistenza alle aree di grandi dimensioni. La carta sottile (≤ 15 g/m²) è la migliore per gli spazi ristretti.
2. Disponi gli strumenti: carta, pinzette, adesivo, consolidante, acetone e strumenti a scelta. Stendere più tamponi e/o stuzzicadenti di quelli probabilmente necessari (vedere la Tabella dei materiali per esempi).
3. Determina la dimensione della benda necessaria: dovrebbe essere della lunghezza della cucitura tra due frammenti e larga 0,5-2,0 cm.
4. Strappa la carta, invece di tagliarla, alla dimensione necessaria. Sfilaccia i bordi tirando delicatamente le fibre. Controllare l'adattamento della carta prima di procedere.
5. Applicare uno strato di adesivo sull'area target del fossile.
   ATTENZIONE: L'adesivo contenente acetone o etanolo è infiammabile; Tenere lontano dalle fiamme. Può causare irritazione alle vie respiratorie; Utilizzare in un'area ben ventilata. Può anche irritare gli occhi e/o la pelle; Evitare il contatto e utilizzare dispositivi di protezione individuale.
6. Applicare la carta sull'adesivo. Tienilo saldamente in posizione, incoraggiando l'adesivo a lavorare nella trama del fossile. Se lo spazio è troppo piccolo per usare le dita, tenere la carta in posizione con un attrezzo come uno stuzzicadenti, uno spiedino di bambù o una pinzetta (Figura 2B).
7. Usa uno stuzzicadenti, un tampone imbevuto di acetone o un pennello imbevuto di acetone per lavorare le fibre attorno ai bordi della carta nella consistenza del fossile (Figura 2C).
8. Saturare la carta con il consolidante, se possibile; Generalmente saranno sufficienti 1 o 2 gocce per cm quadrato. Lasciare asciugare le bende prima di spostare il campione o applicare strati aggiuntivi.
   ATTENZIONE: Il consolidante contenente acetone o etanolo è infiammabile; Tenere lontano dalle fiamme. Può causare irritazione alle vie respiratorie; Utilizzare in un'area ben ventilata. Può anche irritare gli occhi e/o la pelle; Evitare il contatto e utilizzare dispositivi di protezione individuale.

Figura 2: Dimostrazione dell'applicazione di bende interne in un femore di mammut. (A) Illustrazione del posizionamento della benda interna sull'osso trabecolare. (B) Usando una pinzetta per posizionare carta kozo spessa su una linea di adesivo. (C) Usando un batuffolo di cotone imbevuto di acetone per levigare le fibre della carta nell'osso trabecolare. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

2. Bende esterne (di fronte)

NOTA: Questo metodo rinforza le cuciture e sigilla i bordi sgretolati di materiale fragile (Figura 3A). La riparazione potrebbe essere visibile.

1. Seleziona la migliore carta kozo per l'applicazione.
   NOTA: La carta spessa (30-50 g/m²) aggiunge la massima resistenza alle aree di grandi dimensioni. La carta sottile (≤15 g/m²) è la migliore per gli spazi ristretti.
2. Disponi gli strumenti: carta, pinzette, adesivo, consolidante, acetone e strumenti a scelta. Stendere più tamponi e/o stuzzicadenti di quelli probabilmente necessari (vedere la Tabella dei materiali per esempi).
3. Determina la dimensione della benda necessaria: dovrebbe essere la lunghezza della cucitura tra due frammenti e larga 0,25-1,0 cm.
4. Strappa la carta, invece di tagliarla, alla dimensione necessaria. Sfilaccia i bordi tirando delicatamente le fibre. Controllare l'adattamento della carta prima di procedere.
5. Applicare uno strato ampio e sottile di adesivo sull'area target del fossile.
6. Posizionare la carta con una pinzetta (Figura 3B).
   NOTA: La carta sarà lavorabile per 1-2 minuti.
7. Utilizzare uno stuzzicadenti, un tampone imbevuto di acetone o un pennello imbevuto di acetone per premere delicatamente la carta nei contorni del campione e levigare le fibre ai bordi della carta (Figura 3C). Se uno strumento inizia ad attaccarsi ai materiali, mettilo da parte e inizia a utilizzare uno strumento nuovo.
8. Elimina le bolle d'aria man mano che si formano usando il lato di uno stuzzicadenti per spostarle verso i bordi della benda.
9. Una volta che la carta è a posto, saturarla con il consolidante; Generalmente saranno sufficienti 1 o 2 gocce per cm quadrato. Lasciarlo asciugare prima di spostare il campione.

Figura 3: Dimostrazione dell'applicazione di un bendaggio esterno su una vertebra di mammut. (A) Illustrazione del posizionamento di un bendaggio esterno sull'osso corticale. (B) Usando una pinzetta per posizionare la carta kozo sottile su un punto di adesivo. (C) Usando uno stuzzicadenti di legno per premere la carta nei contorni dell'osso corticale. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

3. Toppe

NOTA: Questo metodo copre piccole crepe e fessure all'esterno del fossile. Prendi in considerazione la possibilità di svasare la toppa piuttosto che renderla a filo con la superficie, in modo che le aree rattoppate siano chiaramente visibili in eventuali stampi/calchi futuri (Figura 4A).

1. Disponi gli strumenti: carta, pinzette, adesivo, consolidante, acetone e strumenti a scelta. Stendere più tamponi e/o stuzzicadenti di quelli probabilmente necessari (vedere la Tabella dei materiali per esempi).
2. Selezionare una carta kozo spessa (30-50 g/m²) per questa applicazione. Strappare la carta, piuttosto che tagliarla, nella forma generale dello spazio, solo leggermente più grande (Figura 4B). Sfilaccia i bordi tirando delicatamente le fibre. Controllare l'adattamento della carta prima di procedere.
3. Applicare l'adesivo sul bordo interno della fessura sul campione.
4. Posiziona la carta con una pinzetta.
   NOTA: La carta sarà lavorabile per 1-2 minuti.
5. Usa una pinzetta o uno stuzzicadenti per spingere delicatamente la carta nella fessura, in modo che i bordi della carta si incastrino nell'adesivo (Figura 4C). Lisciare le fibre verso l'esterno con uno stuzzicadenti, un tampone imbevuto di acetone o un pennello imbevuto di acetone. Se uno strumento inizia ad attaccarsi ai materiali, mettilo da parte e inizia a utilizzare uno strumento nuovo.
6. Una volta che la carta è a posto, saturarla con il consolidante; Generalmente, saranno sufficienti da 1 a 2 gocce per cm quadrato. Lasciarlo asciugare prima di spostare il campione.
7. Una volta che il composito è asciutto, aggiungere ulteriori strati se necessario.

Figura 4: Dimostrazione dell'applicazione del cerotto su una vertebra di mammut. (A) Illustrazione del posizionamento della patch al di sotto del piano della superficie esterna. (B) Controllare le dimensioni della toppa di carta kozo rispetto all'area da riparare. (C) Uso di una pinzetta per svasare la macchia premendola sotto la superficie esterna del fossile. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

4. Realizzazione di una postazione di lavoro per la costruzione di spessori e montanti

1. Seleziona un sacchetto di polietilene della dimensione desiderata.
2. Seleziona un materiale per creare un vassoio, come legno, schiuma di polietilene o plastica ondulata. Tagliare il materiale a una dimensione che si adatti all'interno del sacchetto di polietilene.
3. Inserire la vaschetta nel sacchetto e sigillarla. Tirare bene un lato del sacchetto e fissarlo con del nastro adesivo alla parte inferiore del vassoio per creare una superficie superiore tesa (Figura 5).

Figura 5: un'area di lavoro tipica. (A) Barattolo con stuzzicadenti e cotton fioc. (B) Flacone di acetone in polietilene ad alta densità (HDPE). (C) Bottiglia di adesivo in HDPE. (D) Bottiglia di consolidante in HDPE. Gli elastici migliorano la presa all'apertura della bottiglia. (E) Pinzette fini. (F) Carta kozo spessa. (G) Sacco di tela riempito di sabbia per il posizionamento dei campioni. (H) Forbici. (I) Postazione di lavoro realizzata in schiuma di polietilene all'interno di un sacco di polietilene. (J) Spiedino di bambù. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

5. Realizzazione di spessori

NOTA: Gli spessori possono essere creati in anticipo in modo che siano pronti per l'uso quando necessario (Figura 6A). Conservali in un contenitore rigido per preservarne la forma.

1. Selezionare una carta kozo spessa (30-50 g/m²) per questa applicazione. Strappa la carta kozo, invece di tagliarla, in pezzi di 1 cm x 2 cm.
2. Disporre gli strumenti: postazione di lavoro, carta, stuzzicadenti, adesivo, consolidante, acetone (vedi Tabella dei materiali per esempi). Vedere i passaggi da 4.1 a 4.3 per le istruzioni su come creare una workstation.
3. Avvolgere strettamente un pezzo di carta attorno a uno stuzzicadenti nuovo e pulito (Figura 6B). Far scorrere il tubo risultante dallo stuzzicadenti e posizionarlo sulla postazione di lavoro.
4. Saturare i tubetti di carta con il consolidante, 2 o 3 gocce per spessore, e lasciarli asciugare.

Figura 6: Creazione dello spessore. (A) Spessori realizzati per un uso futuro. (B) Arrotolare carta kozo spessa attorno a uno stuzzicadenti per formare uno spessore. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

6. Realizzazione di montanti acrilici

NOTA: I montanti in acrilico possono essere creati in anticipo in modo che siano pronti per l'uso quando necessario.

1. Determina la dimensione necessaria.
   1. Se crei montanti multiuso in anticipo, crea una varietà di montanti larghi 1 cm e lunghi 3-5 cm.
   2. Se si crea un puntone per un particolare campione, misurare l'altezza dello spazio in cui verrà posizionato il puntone (vedere il passaggio 8.1 per i dettagli sul posizionamento del puntone). Sottrai 0,5 cm da questa misura per determinare la lunghezza necessaria. Scegli una larghezza di 1-2 cm, la più larga possibile per quanto può essere facilmente manovrata in posizione.
2. Tagliare l'acrilico alla dimensione necessaria (Figura 7A). Se si utilizza un foglio acrilico, tagliare con una sega. Se si utilizzano aste acriliche, incidere con una lima di metallo e poi spezzare.
   ATTENZIONE: L'acrilico si rompe concoidalmente quando viene tagliato o fratturato. Indossare una protezione per gli occhi e limare gli spigoli vivi per evitare lesioni.
3. Disporre gli strumenti: postazione di lavoro, carta, acrilico tagliato a misura, adesivo, consolidante, acetone (vedi Tabella dei materiali per esempi). Vedere i passaggi da 4.1 a 4.3 per le istruzioni su come creare una workstation.
4. Strappare la carta kozo spessa (30-50 g/m²), piuttosto che tagliarla, in un rettangolo abbastanza grande da avvolgere il montante lasciando un margine di 1-2 cm a ciascuna estremità (Figura 7B).
5. Applicare uno strato largo e sottile di adesivo su un lato della carta. Avvolgilo attorno al montante e tienilo saldamente in posizione. Assicurarsi che la carta aderisca a se stessa.
6. Posizionare il montante sulla postazione di lavoro, cucire verso il basso. Saturare la carta con consolidante, 3 o 4 gocce per cm lineare, e lasciarla asciugare.
7. Utilizzare le forbici per tagliare le estremità dell'involucro composito in "lembi di scatola" (Figura 7C).
8. Svasare le alette. Applicare l'adesivo sia sull'estremità esposta del montante acrilico che sulle alette in composito.
9. Applicare carta kozo sottile (≤ 15 g/m²) fino alla fine, coprendo l'acrilico esposto e mantenendo la forma del bagliore. Assicurarsi che l'acrilico sia completamente racchiuso nel materiale composito (Figura 7D).

Figura 7: Creazione di un montante acrilico. (A) Taglio di un foglio acrilico in sezioni. (B) Una sezione di acrilico con la quantità di kozo spessa necessaria per avvolgerla. (C) La tolleranza all'estremità del montante è stata tagliata in "alette a scatola" e poi si è svasata. (D) Carta kozo sottile attaccata all'acrilico esposto e lembi della scatola con adesivo. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

7. Installazione degli spessori (riempimento delle fessure)

NOTA: Questo metodo riempie grandi lacune all'interno/esterno del fossile. Prendi in considerazione la possibilità di svasare la riparazione piuttosto che renderla a filo con la superficie, in modo che la riparazione sia chiaramente visibile in tutte le repliche future (Figura 8A).

1. Disponi gli strumenti: carta, spessori, pinzette, adesivo, consolidante, acetone e attrezzo o strumenti a tua scelta. Stendere più tamponi e/o stuzzicadenti di quelli probabilmente necessari (vedere la Tabella dei materiali per esempi). Vedere i passaggi da 5.1 a 5.4 per le istruzioni su come realizzare gli spessori.
2. Creare una base per il materiale di riempimento (Figura 8B) applicando una benda interna (vedere i passaggi da 1.1 a 1.8) o un cerotto (vedere i passaggi da 3.1 a 3.7). Lasciarlo asciugare.
3. Crea una struttura "a nido d'ape" con spessori.
   1. Taglia ogni spessore in modo che si adatti allo spazio vuoto, ma non oltre la superficie del fossile.
   2. Posizionare ogni spessore uno alla volta. Applicare l'adesivo su un'estremità dello spessore e posizionarlo con una pinzetta (Figura 8C).
   3. Aggiungere l'adesivo al nido d'ape, assicurandosi che parte dell'adesivo penetri nell'interno cavo degli spessori (Figura 8D). Lasciare asciugare l'adesivo.
4. Copri il favo con una benda esterna "tegole".
   1. Usa bende corte per coprire una sezione alla volta. Lascia uno spazio tra ogni benda; lo strato successivo sarà sfalsato (come le tegole del tetto) per aggiungere resistenza alla riparazione (Figura 8E).
   2. Una volta che la prima serie di bende è asciutta, coprire gli spazi tra di loro con una seconda serie di bende, sovrapponendo i bordi (Figura 8F).
5. Applicare ulteriori strati di benda fino a quando il riempimento dello spazio non è opaco (Figura 8G).

Figura 8: Dimostrazione del riempimento di una lacuna in un femore di mammut. (A) Illustrazione del posizionamento del riempimento della fessura. Notare il posizionamento alternato e sfalsato della benda sulla superficie esterna della riparazione. (B) Una toppa svasata applicata all'interno di una fessura. (C) Spessori posizionati perpendicolarmente al cerotto con adesivo. (D) Adesivo applicato sopra gli spessori per riempire i vuoti. (E) Kozo spesso applicato sopra lo strato di spessore. Il posizionamento alternato aggiunge forza. (F) Kozo spesso che copre le fessure nello strato sottostante. (G) Un riempimento completo dopo l'essiccazione 24 ore. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

8. Installazione di montanti in acrilico

NOTA: Per prima cosa determinare se è necessario un assistente. Le manovre di campioni di grandi dimensioni possono richiedere due o più preparatori.

1. Identifica la posizione ideale per un puntone. Scegliere una posizione portante in cui ciascuna estremità del montante possa aderire al campione.
   NOTA: Alcuni esemplari possono richiedere più montanti.
2. Disponi gli strumenti: carta, montanti, pinzette, adesivo, consolidante, acetone e strumenti a scelta. Stendere più tamponi e/o stuzzicadenti di quelli probabilmente necessari (vedere la Tabella dei materiali per esempi). Vedere i passaggi da 6.1 a 6.9 per le istruzioni su come realizzare i montanti.
3. Applicare l'adesivo nella posizione prescelta. Posiziona il puntone, quindi usa uno stuzzicadenti, un tampone imbevuto di acetone o un pennello imbevuto di acetone per premere i bordi svasati sulla superficie del fossile. Se uno strumento inizia ad attaccarsi ai materiali, mettilo da parte e inizia a utilizzare uno strumento nuovo. Applicare altro adesivo alla base del montante e lasciarlo asciugare per almeno alcune ore prima di procedere (Figura 9A).
4. Testare il montante per assicurarsi che sia saldamente in posizione. Applicare l'adesivo sull'estremità libera del montante.
5. Metti in posizione il frammento fossile successivo, lavorando con un assistente se necessario. Aggiungere sacchi di sabbia o blocchi di schiuma secondo necessità per tenerlo in posizione (Figura 9B).
6. Una volta che il montante e i nuovi frammenti sono stabili, usa uno stuzzicadenti, un tampone imbevuto di acetone o un pennello imbevuto di acetone per premere l'estremità svasata del montante sulla superficie del fossile. Se uno strumento inizia ad attaccarsi ai materiali, mettilo da parte e inizia a utilizzare uno strumento nuovo.
7. Applicare bende interne o esterne secondo necessità per garantire che ciascuna estremità del montante sia a pieno contatto con il campione. Applicare bende interne o esterne secondo necessità per stabilizzare i frammenti appena posizionati. Lasciare asciugare i montanti e le bende per almeno 24 ore prima di rimuovere i supporti temporanei (Figura 9C) o spostare il campione.

Figura 9: Dimostrazione dell'installazione di montanti acrilici in un omero di mammut. (A) Un puntone posto all'interno di un'area di osso trabecolare mancante. L'adesivo si è asciugato in 24 ore prima di procedere alla fase successiva. (B) L'adesivo è stato applicato al montante ed è stata posizionata una nuova sezione di osso. Blocchi di schiuma sostengono la struttura mentre gli adesivi si fissano e sono state aggiunte bende esterne lungo le cuciture. (C) I supporti in schiuma sono stati rimossi dopo diversi giorni. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

9. Fare un pennello a puntini

NOTA: Il pennello puntinato è uno strumento opzionale, che alcuni preparatori preferiscono utilizzare quando si applicano le bende.

1. Scegli un pennello stretto con setole morbide.
2. Disporre gli strumenti: pennello, forbici, nastro adesivo (vedi Tabella dei materiali per esempi).
3. Tagliare le setole a una lunghezza di 5-10 mm (Figura 10A).
4. Coprire i bordi metallici con del nastro adesivo per evitare danni accidentali ai campioni (Figura 10B).
5. Utilizzare lo spazzolino durante l'applicazione della benda (vedere i passaggi 1.1-1.8 e 2.1-2.9). Dopo aver applicato la carta kozo sull'adesivo, immergere le setole del pennello nell'acetone. Usa leggeri movimenti di tamponamento per premere la carta sulla superficie del fossile (Figura 10C).

Figura 10: Creazione del pennello a puntino. (A) Setole del pennello e un paio di tipiche forbici da ufficio. (B) Il nastro adesivo copre la parte metallica del pennello. (C) Dimostrazione dell'uso del pennello nei movimenti di tamponamento per premere la carta kozo nell'adesivo su un bacino di mammut. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

10. Cinghie di stabilizzazione temporanee

NOTA: Questo metodo serve per creare cinghie temporanee, che possono tenere insieme due campioni o impedire il movimento di pezzi sciolti durante la preparazione, la manipolazione o il trasporto.

1. Disponi gli strumenti: carta, workstation, adesivo, consolidante, acetone e attrezzo o strumenti a scelta. Stendere più tamponi e/o stuzzicadenti di quelli probabilmente necessari (vedere la Tabella dei materiali per esempi). Vedere i passaggi 4.1-4.3 per le istruzioni su come creare una workstation.
2. Scegliere due aree sul campione che fungano da punti di ancoraggio in cui si attaccherà la cinghia di trasporto.
3. Misura la distanza tra i due punti di ancoraggio. Moltiplicare la distanza per 2 per calcolare la lunghezza della reggia.
4. Strappare la carta kozo spessa (30-50 g/m²), piuttosto che tagliarla, in una cinghia della lunghezza calcolata al punto 10.3 e larga circa 1-2 cm. Sfilaccia i bordi tirando delicatamente le fibre.
5. Attorcigliare il centro della striscia in una struttura simile a una corda, lasciando un ancoraggio piatto su ciascuna estremità (Figura 11A). Posizionare la cinghia sulla postazione di lavoro, applicare il consolidante sulla parte attorcigliata, 1-2 gocce per cm lineare. Lasciare asciugare il cinturino.
6. Applicare l'adesivo su un ancoraggio, premerlo in uno dei punti di ancoraggio e tenerlo in posizione per almeno 1 minuto. Lasciare asciugare il cinturino per almeno 1 ora.
7. Applicare l'adesivo sull'ancoraggio libero, tirare la cinghia, premere l'ancoraggio nel punto di ancoraggio e tenerlo in posizione per almeno 1 minuto. Lasciare asciugare la cinghia per almeno 1 ora (Figura 11B).
8. Applicare cinghie aggiuntive secondo necessità, assicurandosi che la sezione temporaneamente fissata sia sicura (Figura 11C).

Figura 11: Dimostrazione dell'applicazione della cinghia di trasporto su un omero di mammut. (A) Attorcigliamento di kozo spesso in una cinghia di trasporto. (B) Una cinghia di trasporto in posizione. (C) Cinghie di trasporto più lunghe possono avvolgere i campioni, se necessario. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

11. Imballaggio del campione per il trasporto e la scansione TC

1. Determinare la forma più semplice per contenere il campione (Figura 12A). La rottura si verifica quando le pressioni sono distribuite in modo non uniforme, quindi scegli una forma con il minor numero possibile di piani e vertici. Se il campione verrà posizionato verticalmente, utilizzare la schiuma a più alta densità disponibile sul "fondo" del campione per ridurre il movimento durante l'imaging.
2. Disporre gli strumenti: blocchi e fogli di polietilene espanso, pellicola estensibile in polietilene, nastro di carta a bassa adesività ("nastro da pittore"), tavola di legno (vedi Tabella dei materiali per esempi).
3. Utilizzare schiuma di polietilene ad alta densità, a celle chiuse, per riempire cavità, vuoti e aree concave. Tagliare i blocchi di schiuma a misura e poi fissarli in posizione con pellicola estensibile in polietilene e/o nastro da pittore. Costruisci a strati secondo necessità (Figura 12B). Non posizionare più strati sciolti sul "fondo"; un singolo strato di schiuma densa ridurrà il movimento durante l'imaging.
4. Una volta che la forma complessiva assomiglia alla forma scelta nel passaggio 11.1, avvolgere strettamente il campione in strati di foglio di schiuma, ricordando di evitare di accumulare strati sul "fondo". Utilizzare pellicola estensibile e/o nastro adesivo per tenere in posizione ogni strato (Figura 12C).
5. Scrivi informazioni importanti, come "questo finisce", su nastro adesivo in aree ben visibili. Avvolgere strettamente il campione con uno strato finale di pellicola estensibile (Figura 12D).
6. Crea una base di legno tagliando una tavola a misura. Nastro adesivo in schiuma alla tavola. Tenere il campione legato alla tavola con pellicola estensibile durante il trasporto (Figura 12E).

Figura 12: Dimostrazione dell'imballaggio per il trasporto con un omero di mammut. (A) Esempi di piani e vertici di riduzione di un campione. L'osso di un arto può essere ridotto a forma di cilindro. Una mandibola proboscidata può essere ridotta a una forma piramidale modificata. (B) Riempimento di concavità con blocchi di schiuma ad alta densità tagliati a misura e legati in posizione con pellicola estensibile. (C) Avvolgere strettamente il campione in un foglio di schiuma. (D) Tre strati di pellicola estensibile che fissano il pacco. (E) Tenere il campione legato a una tavola ha mantenuto il campione stabile e lo ha reso più facile da trasportare. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

12. Rimozione del composito carta-resina

1. Disponi gli strumenti: batuffoli di cotone, tamponi di cotone, pinzette e acetone (vedi Tabella dei materiali per esempi).
2. Immergi un batuffolo di cotone nell'acetone. Toccare il batuffolo di cotone sulla riparazione composita carta-resina e tenerlo in posizione per 2-3 minuti (Figura 13A).
   ATTENZIONE: L'esposizione ripetuta o prolungata all'acetone può ferire la pelle. Prendi in considerazione l'utilizzo di dispositivi di protezione individuale.
3. Inizia a muovere il batuffolo di cotone con delicati movimenti vorticosi, incoraggiando l'acetone nel composito. Sollevare periodicamente il batuffolo di cotone e controllare se il composito si è ammorbidito.
4. Quando il composito si ammorbidisce, inizia a far scorrere il batuffolo di cotone dai bordi della riparazione verso il centro fino a quando non inizia a sollevarsi (Figura 13B).
5. Quando i bordi iniziano a sollevarsi, immergi un batuffolo di cotone nell'acetone e continua a scorrere per sollevare il composito dal fossile. Riapplicare l'acetone secondo necessità per mantenere il composito morbido (Figura 13C).
6. Il composito dovrebbe separarsi nettamente dal fossile (Figura 13D). Se il materiale fossile inizia a fuoriuscire con il materiale composito, applicare ulteriore acetone.
7. Una volta rimosso il composito, immergere un tampone fresco nell'acetone per rimuovere eventuali residui. Non strappare le fibre rimanenti; Continuare a tamponare delicatamente fino a quando non vengono rimossi.
8. Lasciare asciugare l'area prima di spostare il campione o applicare una nuova riparazione.

Figura 13: Dimostrazione della rimozione di compositi carta-resina da un bacino di mammut. (A) Tenere un batuffolo di cotone imbevuto di acetone sul composito scelto per la rimozione. (B) Scorrere i bordi del composito per verificare se si è allentato. (C) Strisciando i bordi del composito con un batuffolo di cotone imbevuto di acetone per incoraggiarne il sollevamento. (D) Il composito è stato rimosso dal campione. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Risultati

I protocolli sopra descritti sono stati implementati sul campione WACO 1000 utilizzando una soluzione 1:4 di B-72 in acetone come consolidante, una soluzione 1:1 di B-72 in acetone come adesivo²⁶, una carta da 9 GSM come "kozo sottile" e una carta da 41 GSM come "kozo spesso". I punti di contatto sono stati rinforzati con bende sia interne che esterne. I vuoti nell'osso corticale sono stati riempiti con una combinazione di bende e spessori, creando ulteriori punti di contatto tra i frammenti.

Per prevenire il collasso della diafisi, è stato installato un puntone al centro della cavità. I frammenti non si sono allineati in una sezione a causa di processi tafonomici che hanno deformato l'osso; Un secondo puntone assicurava che l'osso corticale mantenesse la sua posizione su entrambi i lati dello spazio risultante. I montanti sono stati tagliati da una lastra di "vetro" acrilico rimasta dalla costruzione di un reperto museale. L'avvolgimento dei montanti in composito ha permesso ai montanti di mantenere la loro posizione all'interno del campione e ha anche protetto il campione da eventuali spigoli vivi in cui l'acrilico era stato tagliato.

Dopo la ricostruzione, il campione è stato in grado di resistere alla manipolazione e all'orientamento verticale senza danni (Figura 14A). Per imballare l'esemplare per il trasporto, il personale del museo ha scelto i materiali in base alla distanza che l'esemplare avrebbe percorso e alla quantità di manipolazione necessaria per posizionare l'esemplare. Il personale ha ispezionato il campione prima e dopo ogni viaggio di ricerca per monitorarlo per eventuali danni subiti durante il trasporto.

Il campione è stato ripreso presso la clinica veterinaria del Cameron Park Zoo (CPZ) di Waco, in Texas, utilizzando un generatore di raggi X portatile e un sistema di radiografia digitale diretta. Per prepararsi al breve trasporto (3,7 km), l'esemplare è stato avvolto in un sacco di polietilene e poi legato a una tavola di legno con pellicola estensibile in polietilene. Una volta che il campione è arrivato alla struttura, è stato rimosso dalla tavola di legno, rimosso dalla borsa e quindi posizionato orizzontalmente su un pannello di rilevamento di radiografia digitale wireless. La schiuma di polietilene e il nastro di carta a bassa adesività supportavano la posizione del campione durante l'imaging (Figura 14B). Le immagini sono state acquisite a 75 kV e 3,0 mA. Un piccolo frammento (< 1 cm²) si è staccato dal campione durante il trasporto di ritorno. Il frammento è stato riattaccato e rinforzato con una benda esterna dopo che l'esemplare è stato restituito al museo.

Il campione è stato successivamente ripreso presso l'Università del Texas High-Resolution X-ray Computed Tomography Facility (UTCT Lab) ad Austin, in Texas, utilizzando uno scanner e un rivelatore a schermo piatto. Per prepararsi a un trasporto più lungo (162,5 km), sono state applicate cinghie di trasporto in carta-resina a una sezione del campione che necessitava di un supporto extra. I vuoti e le concavità sono stati riempiti con blocchi di schiuma di polietilene, che sono stati tagliati a forma e tenuti in posizione con un involucro estensibile in polietilene. Il campione è stato quindi ricoperto da strati di fogli di schiuma di polietilene tenuti in posizione con pellicola estensibile e nastro di carta a bassa adesività. L'involucro estensibile teneva il campione legato a una tavola di legno durante il trasporto. Una volta che l'esemplare è arrivato alla struttura, è stato rimosso dal tabellone. Mantenendo l'esemplare avvolto, è stato poi posizionato verticalmente all'interno di un cilindro acrilico (Figura 14C) e stabilizzato con schiuma di resina fenolica ("schiuma del fiorista"). Sono state effettuate quattro scansioni di volume (225 kV, 0,31 mA, prefiltro a piastra in ottone) con una distanza sorgente-oggetto di 611,27 mm e una distanza sorgente-rivelatore di 899,209 mm. La dimensione del voxel era di 136,0 μm e sono state prodotte un totale di 6025 fette. Il campione è rimasto verticale per quasi 25 ore prima di essere riportato in posizione orizzontale. Durante questa seconda escursione, l'esemplare non ha subito danni dovuti al trasporto, all'imaging o all'essere scartato al ritorno.

Nelle radiografie semplici del CPZ, la maggior parte delle riparazioni in composito non sono visibili. Alcune aree con più strati di composito hanno contorni visibili. Le parti acriliche dei montanti sono visibili ma traslucide e non sono stati prodotti ulteriori artefatti (Figura 14D). Nelle immagini della tomografia computerizzata di UTCT, il composito è visibile come una debole ombra. La parte acrilica dei montanti è di un grigio uniforme, che favorisce la segmentazione digitale, se lo si desidera (Figura 14E).

Figura 14: Risultati della preparazione e dell'imaging del campione WACO 1000. (A) Il campione dopo la ricostruzione. Le sezioni mancanti sono contrassegnate in grigio. (B) WACO 1000 in posizione per i raggi X allo zoo di Cameron Park. (C) WACO 1000 in posizione per la scansione CT presso UT Austin. (D) Immagine a raggi X dell'area delineata in blu nella Figura 14A. (E) Immagine TC della regione contrassegnata da una linea tratteggiata rossa nella Figura 14A. I montanti acrilici sono contrassegnati da frecce gialle, le bende sono contrassegnate da frecce verdi, gli spessori sono contrassegnati da frecce viola e la schiuma di polietilene è contrassegnata da una freccia rosa. Questa fetta CT può essere vista senza frecce nella Figura 15. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Un certo indurimento del fascio si è verificato nelle sezioni più dense del campione, coerentemente con altro materiale fossile¹⁴. Tuttavia, non si è verificato alcun indurimento del raggio nell'acrilico, né alcun materiale acrilico o composito ha generato alcuna striatura o artefatto di starburst (Figura 15).

Figura 15: Sezione CT trasversale del campione WACO 1000. Questa immagine può essere vista con le annotazioni nella Figura 14. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Supplemento 1: Dettagli delle presentazioni agli incontri annuali della Society of Vertebrate Paleontology, dal 2022 al 2024. Le presentazioni includono sia poster che discorsi. Le informazioni sono state raccolte dagli abstract e gli autori sono stati contattati per chiarimenti, se necessario. Quando una presentazione includeva fossili di più periodi, la presentazione è stata classificata in base all'esemplare più antico scansionato. Quando più di una presentazione utilizzava la stessa scansione, solo una presentazione veniva inclusa nel set di dati. Nessun fossile cenozoico è stato escluso con questi metodi. Le note includono i dettagli degli autori contattati e/o i dettagli sui campioni inclusi nella presentazione. Clicca qui per scaricare questo file.

Discussione

Il "Metodo Mayborn" è una serie di tecniche che utilizzano compositi carta-resina per ricostruire e sostenere campioni fossili. Sviluppate dai ricercatori del Waco Mammoth National Monument presso il Mayborn Museum Complex (Waco, Texas), queste tecniche si sono evolute da quelle utilizzate in altri due istituti di ricerca quaternaria, La Brea Tar Pits and Museum (Los Angeles, California) ^28,29 e The Mammoth Site (Hot Springs, South Dakota) ²⁷. Sebbene questi metodi siano stati sviluppati per affrontare le sfide uniche del lavoro con i fossili quaternari, dovrebbero essere appropriati per la maggior parte del materiale fossile dei vertebrati.

Questi metodi sono stati testati su esemplari di mammut colombiano (Mammuthus columbi) provenienti dal Waco Mammoth National Monument (WMNM), ospitato presso il Mayborn Museum Complex (MMC) della Baylor University, entrambi a Waco, Texas, USA. I fossili di WMNM sono stati depositati ≥50.000 anni prima del presente³¹ e la permineralizzazione del materiale è minima. I frammenti di campioni spesso si rompono e/o si sbriciolano quando vengono maneggiati e lo spostamento di campioni ricostruiti può provocare il collasso o la frammentazione. Dal 2016 al 2021, i preparatori hanno utilizzato un composto di gesso ("mastice d'acqua") per stabilizzare i campioni quando il B-72 da solo era insufficiente.

Il National Park Service raccomanda di utilizzare materiali che non rilascino gas o fluidi che causano deterioramento²¹. Per conformarsi meglio a queste raccomandazioni, nel 2021 le procedure operative standard del WMNM sono state aggiornate per imporre l'uso di metodi reversibili e materiali d'archivio. Questo mandato ha eliminato l'uso di composti di gesso, ma ha anche precluso alternative come stucchi epossidici e cianoacrilati. La conservazione dei campioni di WMNM doveva affrontare i problemi di stabilità e allo stesso tempo aderire alle linee guida istituzionali, quindi i ricercatori di WMNM hanno iniziato a cercare un'alternativa facilmente reversibile ai composti di gesso.

L'omero destro di un mammut (WACO 1000) è stato selezionato sia per l'imaging a raggi X che per la TC per documentare una patologia che comportava la perdita di un grande volume di osso trabecolare nella diafisi. A causa della patologia, l'epifisi distale era considerevolmente più pesante della diafisi cava, con pochi punti di contatto tra le due sezioni. Due prime riparazioni, utilizzando solo B-72 in acetone come consolidante e adesivo, fallirono quando il campione fu spostato. In entrambe le occasioni, l'adesivo si è staccato dai punti di contatto tra le sezioni, provocando il distacco dell'epifisi distale dalla diafisi e un'ulteriore abrasione dell'osso corticale. Alla luce delle analisi pianificate per il campione, la ricerca di uno stabilizzatore alternativo includeva ora il criterio che il nuovo materiale non interferisse con la radiografia. Alla fine, i ricercatori hanno scelto compositi carta-resina e supporti acrilici per la ricostruzione del campione.

L'uso di questi compositi per la ricostruzione offre diversi vantaggi rispetto ad altri metodi convenzionali. Un vantaggio significativo è che questi compositi si sono dimostrati facili da rimuovere, a differenza dei riempitivi come i composti di gesso e gli stucchi epossidici. I ricercatori sono stati in grado di utilizzare i compositi in diversi scenari impegnativi all'interno della collezione WMNM. Il materiale composito era abbastanza forte da sostenere un femore di mammut permineralizzato con frammenti fortemente abrasi (Figura 2). A 9 GSM, le bende kozo erano abbastanza delicate da aderire ai contorni di piccole vertebre artiodattiliche e di una carena di uccello di 4,1 cm, anch'essa proveniente da WMNM. Un altro vantaggio dei compositi è che non aumentano sostanzialmente il peso del campione, il che migliora la stabilità, facilita il trasporto e riduce l'usura futura dei mobili di stoccaggio.

L'aggiunta di supporti acrilici interni è una nuova tecnica che abbiamo riscontrato essere un miglioramento significativo rispetto alle strutture metalliche convenzionali e/o ai composti ad alta densità. Questi tipi di supporto sono spesso necessari per mantenere intatti esemplari subfossili di grandi dimensioni ^1,19. Mentre questo tipo di conservazione è comune in fossili relativamente più giovani, come gli esemplari quaternari ^1,3,6, è stato osservato anche in altri contesti, come gli eccezionali fossili del Cretaceo della Mongolia^25,32. Poiché questi esemplari sono soggetti a danni quando vengono spostati, possono essere considerati troppo fragili per indagini che richiedono qualcosa di più di una breve manipolazione ^1,2,32. Stabilizzando i campioni fragili ed evitando contemporaneamente i materiali ad alta densità, questo metodo amplia le opportunità di ricerca per i campioni precedentemente considerati troppo impegnativi per l'analisi radiologica.

I compositi carta-resina possono essere integrati in tutto il processo di conservazione dei fossili, dall'applicazione sul campo alla preparazione per l'esposizione. Le bende possono essere posizionate sul campo per stabilizzare i frammenti sciolti, prevenire il collasso o fornire una barriera tra il campione e la sua camicia di gesso²⁷. Le bende possono anche tenere in posizione i frammenti mentre vengono applicati altri trattamenti²⁸. Il personale WMNM ha utilizzato con successo le cinghie di stabilizzazione per articolare un omero, un radio e un'ulna di mammut in posizione di vita per l'esposizione. I preparatori non richiedevano molto tempo o sforzi per apprendere le nuove tecniche e, con la pratica, alcuni erano in grado di creare bende quasi impercettibili (Figura 3C, Figura 10C).

I preparatori interessati all'utilizzo di queste tecniche dovrebbero essere consapevoli di alcune limitazioni. Solventi come l'acetone e vari alcoli possono danneggiare le biomolecole in un campione 27,33,34. I campioni che possono essere utilizzati per la ricerca molecolare (aDNA, proteine, lipidi, ecc.) non devono essere esposti a solventi. Inoltre, i consolidanti e gli adesivi alterano la composizione chimica di un campione, il che può influenzare la successiva analisi isotopica^33,34. L'applicazione di adesivi, riempitivi e bende altererà la superficie di un campione, oscurando potenzialmente i dettagli morfologici, icnologici e/o tafonomici^18,33. Una documentazione approfondita di tutti i metodi utilizzati su un campione è la migliore pratica per aiutare la futura ricerca paleontologica^18,35. I preparatori possono prendere in considerazione la possibilità di annotare dove sono stati applicati i materiali compositi, in modo che queste aree possano essere evitate durante il prelievo di campioni per qualsiasi analisi. Questi metodi non devono essere applicati a campioni che possono essere utilizzati in analisi chimiche, cronologiche o di usura superficiale.

Anticipare le esigenze di ricerca è un'abilità importante per il preparatore³⁵, ma non si può prevedere ogni possibile scenario di ricerca. Il metodo meno invasivo è quello che lascia inalterate le caratteristiche più critiche di un esemplare. Un elenco completo di ogni possibile scenario di preparazione dei fossili non sarebbe pratico, ma una revisione degli scenari comuni può essere istruttiva. Un riassunto dei flussi di lavoro più comuni utilizzati nel laboratorio di preparazione dei fossili WMNM è disponibile nella Figura 16.

Figura 16: Applicazione graduale del metodo Mayborn in tre scenari comuni di preparazione dei fossili. Per ogni scenario, i trattamenti sono presentati dal meno invasivo al più invasivo. Dopo ogni trattamento, i preparatori devono controllare la stabilità del campione. Se il campione rimane instabile, dovrebbero procedere al trattamento successivo. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

I problemi più frequenti che incontriamo con questi nuovi protocolli riguardano la conformità dei compositi ai contorni dei campioni. Abbiamo scoperto che quando la superficie di un campione è complessa, abbiamo avuto più successo nell'applicare più strati di kozo sottile piuttosto che un singolo strato di kozo spesso. In relazione a ciò, a volte abbiamo riscontrato problemi quando le fibre di carta non si appiattivano durante l'applicazione e, quando il composito iniziava ad asciugarsi, i tentativi di spostare le fibre facevano sì che il materiale si attaccasse agli strumenti e si staccasse dal campione. In questi casi, abbiamo ritenuto che fosse meglio lasciare asciugare completamente il composito e poi ritoccare la riparazione applicando 1 o 2 gocce di consolidante sull'area e levigando le fibre con un batuffolo di cotone imbevuto di acetone.

Gli autori continuano a sperimentare diversi materiali per stabilizzare al meglio campioni di grandi dimensioni. I protocolli sopra descritti sono stati implementati con successo sul campione WACO 1000 utilizzando B-72 in acetone come consolidante e adesivo, carta 9 GSM come "kozo sottile" e carta 41 GSM come "kozo denso". Dopo la ricostruzione di WACO 1000, i preparatori di campioni WMNM sono passati all'utilizzo di B-76 a causa di problemi della catena di approvvigionamento che influiscono sulla disponibilità di B-72. I preparatori non hanno notato differenze apprezzabili nella qualità dei compositi realizzati con B-76 e di quelli realizzati con B-72 (vedi Tabella dei materiali). Altre combinazioni di diverse resine e/o carte possono migliorare i risultati in altri ambienti di laboratorio. L'orario di lavoro varia a causa di fattori quali temperatura, umidità, ventilazione e materiali utilizzati. I preparatori dovrebbero sperimentare diverse viscosità del consolidante e dell'adesivo per valutare quale funziona meglio nelle condizioni del loro laboratorio.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Acetone	Uline	S-25036
Aste acriliche	Blick	56929-5114	Acrilico preformato che può essere tagliato alla lunghezza necessaria.
Fogli acrilici	Uline	S-22486	L'opzione più economica deve essere tagliata alle dimensioni necessarie.
Spiedini di bambù	Lowes	5506242	Anche gli spiedini di legno sono accettati.
Tavola	Lowes	1368
Resina termoplastica Butvar B-76	TALAS	TCD001005	Da usare come consolidante e/o adesivo. Scheda dati di sicurezza: https://www.talasonline.com/images/PDF/MSDS/butvar_b76.pdf?srsltid=AfmBOoqmrD4d3F1OW _W3MovVlSk-xk_EHQrQd 5ZTn6GmZFgS1jDXBgKu
Cotone	Uline	S-16227
Cotton bob	Uline	S-18985
Protezione per gli occhi	Uline	S-7023
Bottiglie in HDPE	Paleobond	nessuna è stata data	Indicato come "2 oz bottiglia vuota con ugello a punta di spillo e tappo sovraccarico" a https://paleobond.com/product/2-oz-empty-bottle-with-pinhead-nozzle-and-overcap/
Nastro di carta a basso attaccamento/Nastro da pittore	Uline	S-23242
File metallici	Blick	84218-1001
Pennello	Blick	06000-0409
Nastro di carta/Nastro da maschera	Uline	S-11736
Resina termoplastica Paraloide B-72	TALAS	TFK028003	Da usare come consolidante e/o adesivo. Scheda dati di sicurezza: https://www.talasonline.com/images/PDF/MSDS/B-72MSDS.pdf?srsltid=AfmBOor_ssJ1FJBcg rftOZ2zRhMocJDlIRLPqjS WSbkKI51tmpIiCdWQ
Sacchi in polietilene	Uline	S-1713
Blocchi di schiuma di polietilene	Uline	S-15690
Fogli di schiuma di polietilene	Uline	S-2963
Fascia elastica in polietilene	Uline	S-741
Elastici	Uline	S-17254
Sabbia	Lowes	10392
Sacchi di sabbia (vuoti)	Uline	S-14843	Riempi da mezzo a due terzi con la sabbia e cuci chiudendo.
Sega	Lowes	1097900	Qualsiasi sega composta o da banco va bene.
Forbici	Uline	H-6415
Kit da cucito	Blick	73502-1019
Fasciatura elastica	Uline	S-741
Kozo washi spesso	TALAS	TPB073404	Yukyu-Shi 41 GSM
Kozo washi sottile	TALAS	TPB094001	Tengujo 9 GSM
Stuzzicadenti	Blick	85915-1025
Pinzetta	Uline	S-25214