Artigo de método

Usando papel japonês de arquivo e resinas termoplásticas para preparar fósseis para armazenamento, exibição, transporte e radiografia

1.9K visualizações

⸱

DOI:

10.3791/68979

⸱

14 de novembro de 2025

 ,  ,  ,  , 

Neste artigo

Resumo

Este artigo apresenta um conjunto de técnicas para reconstruir espécimes fósseis usando compósitos de papel-resina. Esses compósitos são feitos combinando papel de arquivo com resinas termoplásticas comumente usadas em laboratórios de preparação de fósseis. Os compósitos leves resultantes adicionam estabilidade a longo prazo às amostras, mantendo a adequação para análises radiológicas.

Resumo

Kozo washi é um papel de arquivo comumente usado na conservação de objetos de museu. Este papel pode ser combinado com adesivos de arquivo amplamente utilizados para formar compósitos leves de fibras naturais e resina termoplástica, que podem ser usados na preparação de fósseis. Ao contrário dos compostos convencionais de gesso, epóxi ou suportes metálicos, os compósitos de papel-resina são facilmente revertidos e são feitos de materiais de arquivo, portanto, estão em conformidade com os padrões modernos de conservação.

Apresentamos o novo "Método Mayborn", um conjunto de técnicas para reconstruir espécimes fósseis, mantendo a adequação para o estudo radiográfico. O composto de papel-resina é usado para preencher lacunas entre fragmentos, reforçar pontos de contato e montar suportes de acrílico dentro de amostras, criando suportes estruturais internos. As amostras preparadas com esses compósitos podem suportar a orientação ao longo de vários planos para obter imagens ideais durante análises de raios-X e tomografia computadorizada. Uma vez que uma amostra é durável o suficiente para suportar o manuseio, ela pode ser embalada para transporte com espuma de polietileno e filme elástico, que pode permanecer no lugar durante a imagem radiográfica.

Essas técnicas podem ser integradas em todo o processo de conservação de fósseis, desde a aplicação no campo até a preparação para exibição. Esses compostos são fortes o suficiente para suportar espécimes grandes e pesados, mas podem se adaptar aos contornos de espécimes pequenos e delicados. É importante ressaltar que essas técnicas podem estabilizar o material "subfóssil", ampliando as oportunidades de pesquisa sobre esses espécimes frágeis.

Introdução

O trabalho paleontológico deve equilibrar as necessidades do pesquisador com a conservação a longo prazo dos espécimes 1,2. Métodos não destrutivos são preferidos na preparação de fósseis de vertebrados para exibição ou pesquisa, e um esforço considerável foi feito para desenvolver alternativas menos invasivas aos métodos convencionais e destrutivos 2,3,4. Por exemplo, a tomografia computadorizada (TC) de alta resolução pode ser combinada com a impressão 3D para minimizar o manuseio de amostras, fornecendo uma alternativa à moldagem/fundição convencional 2,5,6. Como outro exemplo, a microtomografia baseada em síncrotron é uma alternativa não destrutiva à amostragem histológica 2,5,6,7,8. Além disso, os avanços nos equipamentos e técnicas tornaram a TC uma opção viável para espécimes cada vez maiores 2,4,6,9.

Os espécimes geologicamente mais jovens do Cenozóico, particularmente os do Período Quaternário, geralmente são não ou minimamente permineralizados ("subfósseis"). Por esse motivo, grandes fósseis cenozóicos podem estar sub-representados na pesquisa de TC. Embora seja um desafio quantificar a frequência com que os espécimes são excluídos da análise, já que essas decisões raramente são relatadas, é possível avaliar vieses nos tipos de espécimes digitalizados pesquisando os anais publicados de conferências profissionais, que servem como um instantâneo do trabalho atual de um campo.

Resumos de apresentações nas reuniões anuais da Sociedade de Paleontologia de Vertebrados (SVP) de 202210, 202311 e 202412 foram pesquisados e apresentações de novos dados de TC foram tabuladas. Apresentações usando apenas dados de TC pré-existentes não foram incluídas. Quando mais de uma apresentação utilizou os mesmos dados, apenas uma apresentação foi incluída. Quando uma apresentação incluía dados de mais de uma idade geológica, ela era categorizada pelo espécime mais antigo escaneado. Isso não resultou na exclusão de nenhum fóssil cenozóico (espécimes pré-modernos) das contagens finais.

Ao revisar inicialmente os dados de TC apresentados nas reuniões anuais do SVP de 2022 a 2024, os táxons cenozóicos parecem estar bem representados (Figura 1). Por exemplo, em 2024, 29 apresentações focaram em táxons cenozóicos, em comparação com 34 apresentações focadas em táxons mesozóicos. Em 2023, as apresentações de táxons cenozóicos superaram as de táxons mesozóicos. No entanto, para cada um dos anos pesquisados, cerca de um terço dos dados de TC para táxons cenozóicos são de espécimes modernos. Além disso, os espécimes cenozóicos pré-modernos são predominantemente microvertebrados, dentes ou ossos particularmente duráveis, como vértebras e falanges distais. Das 219 apresentações pesquisadas, apenas três envolveram novos dados de TC de grandes fósseis cenozóicos: uma presa parcial de mamute apresentada em 2022, um úmero de mamute apresentado em 2024 (discutido neste estudo) e um crânio de Uintatherium apresentado em 2024 (Suplemento 1). A escassez de dados de fósseis grandes e frágeis sugere a necessidade de abordar os obstáculos à análise por TC desses espécimes.

figure-introduction-1
Figura 1: Apresentações nas reuniões anuais da Sociedade de Paleontologia de Vertebrados, 2024, 2023 e 2022. As informações foram compiladas a partir de resumos e os autores foram contatados para esclarecimentos conforme necessário. As apresentações foram categorizadas pelo espécime mais antigo escaneado; nenhum fóssil cenozóico foi removido usando este método (consulte o Suplemento 1 para obter detalhes completos). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Um obstáculo para a tomografia computadorizada de fósseis é a durabilidade; As amostras devem suportar transporte, manuseio e posicionamento 1,2,9. Alguns pesquisadores optam por usar tomógrafos médicos, que são construídos para produzir imagens do corpo humano. Os tomógrafos médicos permitem que os pesquisadores mantenham os espécimes em posições horizontais, o que reduz a probabilidade de danos 3,4. No entanto, os scanners de tomografia computadorizada médica não podem acomodar amostras maiores do que um ser humano típico. Aqueles que pesquisam grandes táxons, como cetáceos13 ou proboscídeos6, relatam excluir espécimes ou limitar as imagens a varreduras parciais devido às restrições de tamanho dos tomógrafos médicos. Os tomógrafos industriais podem acomodar espécimes maiores e também produzir imagens de resolução mais alta do que seus equivalentes de grau médico 3,4. Para fazer isso, espécimes grandes normalmente são orientados verticalmente em uma plataforma giratória, girando o espécime em seu eixo mais longo enquanto são escaneados por instrumentos estacionários9. Dados esses parâmetros, espécimes que são muito grandes para tomógrafos médicos e muito frágeis para suportar a orientação vertical em um tomógrafo industrial podem ser excluídos da pesquisa tomográfica.

Outro obstáculo para a tomografia computadorizada e para a radiografia (imagem de raios-X) em geral é que materiais altamente atenuantes devem ser evitados. Esses materiais podem obstruir detalhes da visualização ou produzir artefatos, que são distorções que podem ser problemáticas durante a análise. Materiais de alta densidade, como ossos e muitos minerais, aumentam a probabilidade de artefatos de endurecimento do feixe14. Na maioria dos casos, o endurecimento do feixe cria um "halo" ao longo da periferia de um objeto, dando a falsa impressão de que a borda externa tem uma densidade maior do que o interior 4,14. Em exemplos mais extremos, os artefatos de feixe podem fazer um objeto parecer menor e / ou mais fino do que a realidade15. Outros materiais altamente atenuantes, como metais, podem criar artefatos de listras ou explosões de estrelas, que bloqueiam os detalhes 2,3,4,9,16,17.

Nenhum desses artefatos pode ser completamente evitado ao escanear fósseis, pois o osso fóssil é especialmente denso e pode ser permineralizado14. No entanto, a exclusão de certos materiais do processo de preparação fóssil pode impedir a criação de quaisquer artefatos adicionais. Tradicionalmente, os preparadores reforçam espécimes frágeis com materiais como madeira, metal, compostos de gesso (gesso de Paris, "massa de água", etc.) e/ou massas epóxi de duas partes 1,2,5,18,19. Esses materiais permitem que os espécimes sejam armazenados ou exibidos por longos períodos, mas podem produzir os artefatos detalhados acima, o que pode limitar a capacidade de usar métodos de pesquisa radiográfica. Além disso, as tentativas de remover cargas como compostos de gesso ou massas epóxi podem danificar irreparavelmente uma amostra20. O movimento de preparação de fósseis com materiais reversíveis de grau arquivístico 1,18,21 pode abordar obstáculos tanto para o transporte quanto para a imagem.

Kozo washi é um papel artesanal japonês usado na construção de objetos tradicionais como pergaminhos pendurados e portas de correr 22,23,24. Este artigo é útil na conservação de artefatos e objetos de história natural devido à sua resistência e flexibilidade23. As resinas termoplásticas também são amplamente utilizadas em trabalhos de conservação. Por exemplo, o "vidro" acrílico (poli[metacrilato de metila]) é considerado um material inerte21. Uma variedade de outras resinas termoplásticas (B-72, B-76, B-98, etc.) são onipresentes nos laboratórios de preparação de fósseis 1,18,20,25,26.

Experimentos combinando papel kozo com resinas termoplásticas resultaram em materiais compósitos que podem substituir o uso de compostos de gesso e massas epóxi na estabilização de corpos de prova 23,27,28,29. Este composto de fibras naturais em uma matriz de resina pode ser usado para criar "bandagens" que têm aplicações de preenchimento de lacunas, suporte e faceamento. O compósito também pode ser combinado com suportes de acrílico para criar uma alternativa aos reforços de madeira ou metal. Esses métodos abordam preocupações tanto na conservação de longo prazo quanto na pesquisa paleontológica: o método é reversível e os materiais são leves, de grau de arquivo 23,27,28 e radiotransparentes (não interferem na imagem de raios-X ou tomografia computadorizada)30.

Para os fins dos protocolos a seguir, um adesivo é uma resina termoplástica dissolvida em acetona ou etanol, normalmente na proporção de 1:1, para criar uma solução de alta viscosidade para "colar" dois fragmentos. Um consolidante é uma solução mais diluída de uma resina termoplástica em acetona ou álcool (proporção 1:4 ou 1:5), que é aplicada a um corpo de prova para endurecê-lo ou solidificá-lo25,26. O papel é classificado por gramatura, que é expressa em gramas por metro quadrado (GSM). Consulte a Tabela de Materiais para obter uma lista completa de materiais com fornecedores.

Protocolo

1. Ataduras internas (suporte)

NOTA: Este método reforça a costura entre dois fragmentos sem afetar a aparência externa da amostra (Figura 2A).

  1. Selecione o melhor papel kozo para a aplicação.
    NOTA: Papel grosso (30-50 GSM) adicionará mais resistência a grandes áreas. Papel fino (≤ 15 GSM) é melhor para espaços apertados.
  2. Disponha as ferramentas: papel, pinça, adesivo, consolidante, acetona e implemento(s) de sua escolha. Disponha mais cotonetes e/ou palitos de dente do que o necessário (consulte a Tabela de Materiais para obter exemplos).
  3. Determine o tamanho do curativo necessário: deve ter o comprimento da costura entre dois fragmentos e 0,5-2,0 cm de largura.
  4. Rasgue o papel, em vez de cortá-lo, no tamanho necessário. Desfie as bordas puxando suavemente as fibras. Verifique o ajuste do papel antes de prosseguir.
  5. Aplique uma camada de adesivo na área alvo do fóssil.
    CUIDADO: O adesivo contendo acetona ou etanol é inflamável; Mantenha longe das chamas. Pode causar irritação respiratória; Use em uma área bem ventilada. Também pode irritar os olhos e/ou a pele; Evite o contato e use equipamentos de proteção individual.
  6. Aplique o papel no adesivo. Segure-o no lugar com firmeza, incentivando o adesivo a trabalhar na textura do fóssil. Se o espaço for muito pequeno para usar os dedos, segure o papel no lugar com um implemento, como um palito de dente, espeto de bambu ou pinça (Figura 2B).
  7. Use um palito de dente, um cotonete embebido em acetona ou um pincel embebido em acetona para trabalhar as fibras ao redor das bordas do papel na textura do fóssil (Figura 2C).
  8. Sature o papel com consolidante, se possível; Geralmente, 1 ou 2 gotas por centímetro quadrado serão suficientes. Deixe a(s) bandagem(ões) secarem antes de mover a amostra ou aplicar camadas adicionais.
    CUIDADO: O consolidante contendo acetona ou etanol é inflamável; Mantenha longe das chamas. Pode causar irritação respiratória; Use em uma área bem ventilada. Também pode irritar os olhos e/ou a pele; Evite o contato e use equipamentos de proteção individual.

figure-protocol-1
Figura 2: Demonstração da aplicação de curativo interno em um fêmur de mamute. (A) Ilustração da colocação de curativo interno no osso trabecular. (B) Usar uma pinça para colocar papel kozo grosso em uma linha de adesivo. (C) Usando um cotonete embebido em acetona para alisar as fibras do papel no osso trabecular. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

2. Ligaduras externas (faceadas)

NOTA: Este método reforça as costuras e vedações em bordas em ruínas de material frágil (Figura 3A). O reparo pode ser visível.

  1. Selecione o melhor papel kozo para a aplicação.
    NOTA: Papel grosso (30-50 GSM) adicionará mais resistência a grandes áreas. Papel fino (≤15 GSM) é melhor para espaços apertados.
  2. Disponha as ferramentas: papel, pinça, adesivo, consolidante, acetona e implemento(s) de sua escolha. Disponha mais cotonetes e/ou palitos de dente do que o necessário (consulte a Tabela de Materiais para obter exemplos).
  3. Determine o tamanho do curativo necessário: deve ter o comprimento da costura entre dois fragmentos e 0,25-1,0 cm de largura.
  4. Rasgue o papel, em vez de cortá-lo, no tamanho necessário. Desfie as bordas puxando suavemente as fibras. Verifique o ajuste do papel antes de prosseguir.
  5. Aplique uma camada larga e fina de adesivo na área-alvo do fóssil.
  6. Coloque o papel com uma pinça (Figura 3B).
    NOTA: O papel será trabalhável por 1-2 min.
  7. Use um palito de dente, um cotonete embebido em acetona ou um pincel embebido em acetona para pressionar suavemente o papel nos contornos da amostra e alisar as fibras nas bordas do papel (Figura 3C). Se uma ferramenta começar a grudar nos materiais, deixe-a de lado e comece a usar uma ferramenta nova.
  8. Elimine as bolhas de ar à medida que elas se formam usando a lateral de um palito para movê-las em direção às bordas do curativo.
  9. Assim que o papel estiver no lugar, sature-o com consolidante; Geralmente, 1 ou 2 gotas por centímetro quadrado serão suficientes. Deixe secar antes de mover a amostra.

figure-protocol-2
Figura 3: Demonstração da aplicação de curativo externo em uma vértebra de mamute. (A) Ilustração da colocação de curativo externo no osso cortical. (B) Usando uma pinça para colocar papel kozo fino em um ponto de adesivo. (C) Usando um palito de dente de madeira para pressionar o papel nos contornos do osso cortical. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

3. Patches

NOTA: Este método cobre pequenas rachaduras e lacunas no exterior do fóssil. Considere rebaixar o remendo em vez de deixá-lo nivelado com a superfície, para que as áreas remendadas sejam claramente visíveis em quaisquer moldes/moldes futuros (Figura 4A).

  1. Disponha as ferramentas: papel, pinça, adesivo, consolidante, acetona e implemento(s) de sua escolha. Disponha mais cotonetes e/ou palitos de dente do que o necessário (consulte a Tabela de Materiais para obter exemplos).
  2. Selecione um papel kozo grosso (30-50 GSM) para esta aplicação. Rasgue o papel, em vez de cortá-lo, na forma geral da lacuna, apenas um pouco maior (Figura 4B). Desfie as bordas puxando suavemente as fibras. Verifique o ajuste do papel antes de prosseguir.
  3. Aplique adesivo na borda interna da lacuna na amostra.
  4. Coloque o papel com uma pinça.
    NOTA: O papel será trabalhável por 1-2 min.
  5. Use uma pinça ou um palito de dente para empurrar suavemente o papel na abertura, de modo que as bordas do papel fiquem presas no adesivo (Figura 4C). Alise as fibras para fora com um palito de dente, um cotonete embebido em acetona ou um pincel embebido em acetona. Se uma ferramenta começar a grudar nos materiais, deixe-a de lado e comece a usar uma ferramenta nova.
  6. Assim que o papel estiver no lugar, sature-o com consolidante; Geralmente, 1 a 2 gotas por cm quadrado serão suficientes. Deixe secar antes de mover a amostra.
  7. Quando o composto estiver seco, adicione camadas adicionais, se necessário.

figure-protocol-3
Figura 4: Demonstração da aplicação de adesivo em uma vértebra de mamute. (A) Ilustração da colocação do remendo abaixo do plano da superfície externa. (B) Verificar o tamanho do remendo de papel kozo em relação à área que precisa de reparo. (C) Usando uma pinça para rebaixar o remendo pressionando-o abaixo da superfície externa do fóssil. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

4. Fazendo uma estação de trabalho para construção de calços e suportes

  1. Selecione um saco de polietileno do tamanho desejado.
  2. Selecione um material para criar uma bandeja, como madeira, espuma de polietileno ou plástico corrugado. Corte o material em um tamanho que caiba dentro do saco de polietileno.
  3. Insira a bandeja no saco e feche-a. Puxe bem um lado do saco e prenda-o na parte inferior da bandeja para criar uma superfície superior esticada (Figura 5).

figure-protocol-4
Figura 5: Um espaço de trabalho típico. (A) Frasco com palitos de dente e cotonetes. (B) Garrafa de acetona de polietileno de alta densidade (HDPE). (C) Frasco de adesivo HDPE. (D) Garrafa de HDPE do consolidante. Os elásticos melhoram a aderência ao abrir a garrafa. (E) Pinças finas. (F) Papel kozo grosso. (G) Saco de lona cheio de areia para posicionamento de amostras. (H) Tesoura. (I) Estação de trabalho feita de espuma de polietileno dentro de um saco de polietileno. (J) Espeto de bambu. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

5. Fazendo calços

NOTA: Os shims podem ser criados com antecedência para que estejam prontos para uso quando necessário (Figura 6A). Guarde-os em um recipiente rígido para preservar sua forma.

  1. Selecione um papel kozo grosso (30-50 GSM) para esta aplicação. Rasgue o papel kozo, em vez de cortá-lo, em pedaços de 1 cm x 2 cm.
  2. Organize as ferramentas: estação de trabalho, papel, palitos de dente, adesivo, consolidante, acetona (consulte a Tabela de Materiais para exemplos). Consulte as etapas 4.1 a 4.3 para obter instruções sobre como criar uma estação de trabalho.
  3. Enrole um pedaço de papel firmemente em torno de um palito de dente novo e limpo (Figura 6B). Deslize o tubo resultante para fora do palito e coloque-o na estação de trabalho.
  4. Sature os tubos de papel com consolidante, 2 ou 3 gotas por calço, e deixe secar.

figure-protocol-5
Figura 6: Criação de calços. (A) Calços feitos para uso futuro. (B) Enrolar papel kozo grosso em torno de um palito de dente para formar um calço. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

6. Fazendo suportes acrílicos

NOTA: Os suportes de acrílico podem ser criados com antecedência para que estejam prontos para uso quando necessário.

  1. Determine o tamanho necessário.
    1. Se estiver criando escoras multiuso com antecedência, faça uma variedade de escoras de 1 cm de largura e 3-5 cm de comprimento.
    2. Se estiver criando uma escora para uma amostra específica, meça a altura do espaço onde a escora será colocada (consulte a etapa 8.1 para obter detalhes sobre a colocação da escora). Subtraia 0,5 cm desta medida para determinar o comprimento necessário. Escolha uma largura de 1-2 cm, tão larga quanto possa ser facilmente manobrada no lugar.
  2. Corte o acrílico no tamanho necessário (Figura 7A). Se estiver usando folha de acrílico, corte com uma serra. Se estiver usando hastes de acrílico, marque com uma lima de metal e depois encaixe.
    CUIDADO: O acrílico quebrará concoidalmente quando cortado ou fraturado. Use proteção para os olhos e lixe as bordas afiadas para evitar ferimentos.
  3. Organize as ferramentas: estação de trabalho, papel, acrílico cortado sob medida, adesivo, consolidante, acetona (consulte a Tabela de Materiais para exemplos). Consulte as etapas 4.1 a 4.3 para obter instruções sobre como criar uma estação de trabalho.
  4. Rasgue o papel kozo grosso (30-50 GSM), em vez de cortá-lo, em um retângulo grande o suficiente para envolver o suporte, deixando uma margem de 1-2 cm em cada extremidade (Figura 7B).
  5. Aplique uma camada larga e fina de adesivo em um lado do papel. Enrole-o ao redor do suporte e segure-o firmemente no lugar. Certifique-se de que o papel adere a si mesmo.
  6. Coloque o suporte na estação de trabalho, faça a costura. Sature o papel com consolidante, 3 ou 4 gotas por cm linear, e deixe secar.
  7. Use uma tesoura para cortar as pontas do invólucro composto em "abas de caixa" (Figura 7C).
  8. Alargue as abas. Aplique adesivo na extremidade exposta do suporte de acrílico e nas abas compostas.
  9. Aplique papel kozo fino (≤ 15 GSM) até o final, cobrindo o acrílico exposto e mantendo a forma do flare. Certifique-se de que o acrílico esteja totalmente envolto no material composto (Figura 7D).

figure-protocol-6
Figura 7: Criação de suportes de acrílico. (A) Cortar uma folha de acrílico em seções. (B) Uma seção de acrílico com a quantidade de kozo grosso necessária para embrulhá-lo. (C) A tolerância no final do suporte foi cortada em "abas de caixa" e depois alargada. (D) Papel kozo fino preso ao acrílico exposto e abas de caixa com adesivo. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

7. Instalação de calços (preenchimento de lacunas)

NOTA: Este método preenche grandes lacunas no interior / exterior do fóssil. Considere rebaixar o reparo em vez de deixá-lo nivelado com a superfície, para que o reparo seja claramente visível em quaisquer réplicas futuras (Figura 8A).

  1. Organize as ferramentas: papel, calços, pinças, adesivo, consolidante, acetona e implemento(s) de sua escolha. Disponha mais cotonetes e/ou palitos de dente do que o necessário (consulte a Tabela de Materiais para obter exemplos). Consulte as etapas 5.1 a 5.4 para obter instruções sobre como fazer calços.
  2. Crie uma base para o material de enchimento (Figura 8B) aplicando um curativo interno (consulte as etapas 1.1 a 1.8) ou um adesivo (consulte as etapas 3.1 a 3.7). Deixe secar.
  3. Crie uma estrutura de "favo de mel" com calços.
    1. Corte cada calço para caber na lacuna, mas não além da superfície do fóssil.
    2. Coloque cada calço, um de cada vez. Aplique adesivo em uma extremidade do calço e coloque-o com uma pinça (Figura 8C).
    3. Adicione adesivo ao favo de mel, garantindo que parte do adesivo penetre no interior oco dos calços (Figura 8D). Deixe o adesivo secar.
  4. Cubra o favo de mel com um curativo externo "telhas".
    1. Use bandagens curtas para cobrir uma seção de cada vez. Deixe um espaço entre cada curativo; a próxima camada será deslocada (como telhas) para adicionar resistência ao reparo (Figura 8E).
    2. Quando o primeiro conjunto de bandagens estiver seco, cubra os espaços entre eles com um segundo conjunto de bandagens, sobrepondo as bordas (Figura 8F).
  5. Aplique camadas adicionais de curativo até que o preenchimento da lacuna fique opaco (Figura 8G).

figure-protocol-7
Figura 8: Demonstração do preenchimento de uma lacuna em um fêmur de mamute. (A) Ilustração da colocação do preenchimento da lacuna. Observe a colocação alternada e deslocada do curativo na superfície externa do reparo. (B) Um remendo escareado aplicado dentro de uma lacuna. (C) Calços colocados perpendicularmente ao adesivo com adesivo. (D) Adesivo aplicado sobre os calços para preencher os vazios. (E) Kozo espesso aplicado sobre a camada de calço. A colocação alternada adiciona força. (F) Kozo espesso cobrindo as lacunas na camada subjacente. (G) Um preenchimento de lacuna concluído após secagem de 24 h. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

8. Instalação de suportes de acrílico

NOTA: Primeiro determine se um assistente é necessário. A manobra de amostras grandes pode exigir dois ou mais preparadores.

  1. Identifique o local ideal para um suporte. Escolha um local de suporte de peso onde cada extremidade do suporte possa aderir à amostra.
    NOTA: Algumas amostras podem exigir vários suportes.
  2. Organize as ferramentas: papel, escoras, pinças, adesivo, consolidante, acetona e implemento(s) de sua escolha. Disponha mais cotonetes e/ou palitos de dente do que o necessário (consulte a Tabela de Materiais para obter exemplos). Consulte as etapas 6.1 a 6.9 para obter instruções sobre como fazer escoras.
  3. Aplique adesivo no local escolhido. Coloque o suporte e, em seguida, use um palito de dente, um cotonete embebido em acetona ou um pincel embebido em acetona para pressionar as bordas alargadas na superfície do fóssil. Se uma ferramenta começar a grudar nos materiais, deixe-a de lado e comece a usar uma ferramenta nova. Aplique adesivo adicional na base do suporte e deixe-o secar por pelo menos algumas horas antes de prosseguir (Figura 9A).
  4. Teste o suporte para garantir que esteja firmemente no lugar. Aplique adesivo na extremidade livre do suporte.
  5. Coloque o próximo fragmento fóssil no lugar, trabalhando com um assistente, se necessário. Adicione sacos de areia ou blocos de espuma conforme necessário para mantê-lo na posição (Figura 9B).
  6. Quando o suporte e os novos fragmentos estiverem estáveis, use um palito de dente, um cotonete embebido em acetona ou um pincel embebido em acetona para pressionar a extremidade alargada do suporte na superfície do fóssil. Se uma ferramenta começar a grudar nos materiais, deixe-a de lado e comece a usar uma ferramenta nova.
  7. Aplique bandagens internas ou externas conforme necessário para garantir que cada extremidade da escora esteja em contato total com a amostra. Aplique bandagens internas ou externas conforme necessário para estabilizar o(s) fragmento(s) recém-posicionado(s). Deixe as escoras e bandagens secarem por pelo menos 24 h antes de remover os suportes temporários (Figura 9C) ou mover a amostra.

figure-protocol-8
Figura 9: Demonstração da instalação de suportes de acrílico em um úmero de mamute. (A) Um suporte colocado dentro de uma área de osso trabecular ausente. O adesivo secou por mais de 24 h antes de prosseguir para a próxima etapa. (B) O adesivo foi aplicado ao suporte e uma nova seção de osso foi colocada no lugar. Blocos de espuma suportam a estrutura enquanto o adesivo endurece e bandagens externas foram adicionadas ao longo das costuras. (C) Os suportes de espuma foram removidos após vários dias. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

9. Fazendo um pincel pontilhado

NOTA: O pincel pontilhado é uma ferramenta opcional, que alguns preparadores preferem usar ao aplicar bandagens.

  1. Selecione um pincel estreito com cerdas macias.
  2. Organize as ferramentas: pincel, tesoura, fita adesiva (consulte a Tabela de Materiais para exemplos).
  3. Apare as cerdas em um comprimento de 5-10 mm (Figura 10A).
  4. Cubra todas as bordas de metal com fita adesiva para evitar danos acidentais às amostras (Figura 10B).
  5. Use o pincel durante a aplicação do curativo (consulte as etapas 1.1-1.8 e 2.1-2.9). Depois de aplicar o papel kozo no adesivo, mergulhe as cerdas do pincel em acetona. Use movimentos leves para pressionar o papel na superfície do fóssil (Figura 10C).

figure-protocol-9
Figura 10: Criação de pincel pontilhado. (A) Cerdas de pincel e uma tesoura típica de escritório. (B) A fita adesiva cobre a parte metálica do pincel. (C) Demonstrar o uso do pincel em movimentos de toque para pressionar papel kozo em adesivo em uma pélvis gigantesca. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

10. Correias de estabilização temporárias

NOTA: Este método é para criar tiras temporárias, que podem manter duas amostras juntas ou impedir o movimento de peças soltas durante a preparação, manuseio ou transporte.

  1. Organize as ferramentas: papel, estação de trabalho, adesivo, consolidante, acetona e implemento(s) de sua escolha. Disponha mais cotonetes e/ou palitos de dente do que o necessário (consulte a Tabela de Materiais para obter exemplos). Consulte as etapas 4.1 a 4.3 para obter instruções sobre como criar uma estação de trabalho.
  2. Escolha duas áreas na amostra para servir como pontos de ancoragem onde a cinta de transporte será fixada.
  3. Meça a distância entre os dois pontos de ancoragem. Multiplique a distância por 2 para calcular o comprimento da alça.
  4. Rasgue o papel kozo grosso (30-50 GSM), em vez de cortá-lo, em uma alça com o comprimento calculado na etapa 10.3 e cerca de 1-2 cm de largura. Desfie as bordas puxando suavemente as fibras.
  5. Torça o meio da tira em uma estrutura semelhante a uma corda, deixando uma âncora plana em cada extremidade (Figura 11A). Coloque a alça na estação de trabalho, aplique consolidante na parte torcida, 1-2 gotas por cm linear. Deixe a alça secar.
  6. Aplique adesivo em uma âncora, pressione-a em um dos pontos de ancoragem e segure-a no lugar por pelo menos 1 min. Deixe a pulseira secar por pelo menos 1 h.
  7. Aplique adesivo na âncora livre, puxe a alça com força, pressione a âncora no ponto de ancoragem e segure no lugar por pelo menos 1 min. Deixe a cinta secar durante pelo menos 1 h (figura 11B).
  8. Aplique tiras adicionais conforme necessário, garantindo que a seção temporariamente presa esteja segura (Figura 11C).

figure-protocol-10
Figura 11: Demonstrando a aplicação da cinta de transporte em um úmero de mamute. (A) Torcer kozo grosso em uma alça de transporte. (B) Uma alça de transporte no lugar. (C) Cintas de transporte mais longas podem envolver as amostras, se necessário. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

11. Embalagem de amostras para transporte e tomografia computadorizada

  1. Determine a forma mais simples para conter a amostra (Figura 12A). A quebra ocorre quando as pressões são distribuídas de forma desigual, portanto, escolha uma forma com o menor número possível de planos e vértices. Se a amostra for posicionada verticalmente, use a espuma de maior densidade disponível na "parte inferior" da amostra para reduzir o movimento durante a imagem.
  2. Organize as ferramentas: blocos e folhas de espuma de polietileno, filme elástico de polietileno, fita de papel de baixa aderência ("fita adesiva"), tábua de madeira (consulte a Tabela de Materiais para exemplos).
  3. Use espuma de polietileno de célula fechada de alta densidade para preencher cavidades, vazios e áreas côncavas. Corte os blocos de espuma no tamanho certo e prenda-os no lugar com filme elástico de polietileno e/ou fita adesiva. Construa em camadas conforme necessário (Figura 12B). Não coloque várias camadas soltas no "fundo"; uma única camada de espuma densa reduzirá o movimento durante a imagem.
  4. Uma vez que a forma geral se assemelhe à forma escolhida na etapa 11.1, envolva a amostra firmemente em camadas de espuma de folha, lembrando-se de evitar o acúmulo de camadas no "fundo". Use filme plástico e/ou fita adesiva para manter cada camada no lugar (Figura 12C).
  5. Escreva informações importantes, como "isso acaba", em fita em áreas altamente visíveis. Enrole a amostra firmemente com uma camada final de filme elástico (Figura 12D).
  6. Crie uma base de madeira cortando uma tábua no tamanho certo. Prenda a espuma da folha na placa. Mantenha a amostra presa à placa com filme plástico elástico durante o transporte (Figura 12E).

figure-protocol-11
Figura 12: Demonstrando embalagem de transporte com um úmero de mamute. (A) Exemplos de planos e vértices redutores de um espécime. Um osso do membro pode ser reduzido a uma forma cilíndrica. Uma mandíbula proboscídea pode ser reduzida a uma forma de pirâmide modificada. (B) Preenchimento de concavidades com blocos de espuma de alta densidade cortados no tamanho certo e amarrados no lugar com filme elástico. (C) Embrulhar firmemente a amostra em espuma de folha. (D) Três camadas de envoltório elástico que prendem o pacote. (E) Manter o espécime amarrado a uma tábua manteve o espécime estável e facilitou o transporte. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

12. Remoção de compósito de papel-resina

  1. Organize as ferramentas: bolas de algodão, cotonetes, pinças e acetona (consulte a Tabela de Materiais para exemplos).
  2. Mergulhe uma bola de algodão em acetona. Toque a bola de algodão no reparo do composto de papel-resina e segure-a no lugar por 2-3 min (Figura 13A).
    CUIDADO: A exposição repetida ou prolongada à acetona pode ferir a pele. Considere o uso de equipamento de proteção individual.
  3. Comece a mover a bola de algodão em movimentos suaves de turbilhão, incentivando a acetona no composto. Levante a bola de algodão periodicamente e verifique se o composto amoleceu.
  4. Quando o compósito amolecer, comece a passar a bola de algodão das bordas do reparo em direção ao centro até que ela comece a se levantar (Figura 13B).
  5. À medida que as bordas começarem a se levantar, molhe um cotonete em acetona e continue deslizando para afastar o composto do fóssil. Reaplique a acetona conforme necessário para manter o composto macio (Figura 13C).
  6. O compósito deve se separar claramente do fóssil (Figura 13D). Se o material fóssil começar a surgir com o material composto, aplique acetona adicional.
  7. Depois que o compósito for removido, mergulhe um cotonete novo em acetona para remover qualquer resíduo. Não arranque as fibras restantes; Continue esfregando suavemente até que sejam removidos.
  8. Deixe a área secar antes de mover a amostra ou aplicar um novo reparo.

figure-protocol-12
Figura 13: Demonstrando a remoção de compósito de papel-resina de uma pelve de mamute. (A) Segurando uma bola de algodão embebida em acetona no compósito escolhido para remoção. (B) Deslizar as bordas do composto para verificar se ele se soltou. (C) Passar as bordas do compósito com um cotonete embebido em acetona para incentivá-lo a levantar. (D) O compósito foi removido da amostra. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Resultados

Os protocolos descritos acima foram implementados na amostra WACO 1000 usando uma solução 1:4 de B-72 em acetona como consolidante, uma solução 1:1 de B-72 em acetona como adesivo26, um papel 9 GSM como "kozo fino" e um papel 41 GSM como "kozo grosso". Os pontos de contato foram reforçados com bandagens internas e externas. Os vazios no osso cortical foram preenchidos com uma combinação de bandagens e calços, criando pontos adicionais de contato entre os fragmentos.

Para evitar o colapso da diáfise, uma escora foi instalada no centro da cavidade. Os fragmentos não se alinharam em uma seção devido a processos tafonômicos que deformam o osso; Um segundo suporte garantiu que o osso cortical mantivesse sua posição em ambos os lados da lacuna resultante. Os suportes foram cortados de uma folha de "vidro" de acrílico que sobrou da construção de uma exposição de museu. Envolver as escoras em compósito permitiu que as escoras mantivessem sua posição dentro da amostra e também protegeu a amostra de quaisquer arestas afiadas onde o acrílico havia sido cortado.

Após a reconstrução, o corpo de prova foi capaz de suportar o manuseio e a orientação vertical sem danos (Figura 14A). Para embalar o espécime para transporte, a equipe do museu escolheu os materiais com base na distância que o espécime percorreria e na quantidade de manuseio necessária para posicionar o espécime. A equipe inspecionou a amostra antes e depois de cada viagem de pesquisa para monitorá-la quanto a quaisquer danos sofridos durante o transporte.

O espécime foi fotografado na clínica veterinária do Cameron Park Zoo (CPZ) em Waco, Texas, usando um gerador portátil de raios-X e um sistema de radiografia digital direta. Para se preparar para um breve transporte (3,7 km), o espécime foi embrulhado em um saco de polietileno e, em seguida, amarrado a uma tábua de madeira com filme elástico de polietileno. Assim que a amostra chegou à instalação, ela foi removida da placa de madeira, removida da bolsa e colocada horizontalmente em um painel detector de radiografia digital sem fio. Espuma de polietileno e fita de papel de baixa aderência apoiaram a posição da amostra durante a imagem (Figura 14B). As imagens foram adquiridas em 75 kV e 3,0 mA. Um pequeno fragmento (< 1 cm2) quebrou a amostra durante o transporte de retorno. O fragmento foi recolocado e reforçado com um curativo externo depois que o espécime foi devolvido ao museu.

O espécime foi fotografado em seguida na Instalação de Tomografia Computadorizada de Raios-X de Alta Resolução da Universidade do Texas (UTCT Lab) em Austin, Texas, usando um scanner e um detector de tela plana. Para se preparar para um transporte mais longo (162,5 km), tiras de transporte de papel-resina foram aplicadas a uma seção do espécime que precisava de suporte extra. Os vazios e concavidades foram preenchidos com blocos de espuma de polietileno, que foram cortados em forma e mantidos no lugar com envoltório elástico de polietileno. A amostra foi então coberta com camadas de folhas de espuma de polietileno mantidas no lugar com filme elástico e fita de papel de baixa aderência. O filme elástico manteve a amostra amarrada a uma tábua de madeira durante o transporte. Assim que o espécime chegou à instalação, ele foi removido do quadro. Mantido o espécime embrulhado, ele foi então posicionado verticalmente dentro de um cilindro de acrílico (Figura 14C) e estabilizado com espuma de resina fenólica ("espuma de florista"). Quatro varreduras de volume foram feitas (225 kV, 0,31 mA, pré-filtro de placa de latão) com uma distância fonte-objeto de 611,27 mm e uma distância fonte-detector de 899,209 mm. O tamanho do voxel foi de 136,0 μm, e um total de 6025 cortes foram produzidos. O espécime permaneceu vertical por quase 25 h antes de ser devolvido à posição horizontal. Durante esta segunda excursão, o espécime não sofreu danos causados pelo transporte, imagem ou desembrulhamento no retorno.

Nos raios-X simples da CPZ, a maioria dos reparos de compósitos não é visível. Algumas áreas com várias camadas de composto têm contornos visíveis. As porções acrílicas dos suportes são visíveis, mas translúcidas, e nenhum artefato adicional foi produzido (Figura 14D). Nas imagens de tomografia computadorizada do UTCT, o composto é visível como uma sombra fraca. A parte acrílica das escoras é um cinza uniforme, propício à segmentação digital, se desejado (Figura 14E).

figure-results-1
Figura 14: Resultados da preparação e imagem da amostra WACO 1000. (A) A amostra após a reconstrução. As seções ausentes são marcadas em cinza. (B) WACO 1000 em posição para raio-X no Cameron Park Zoo. (C) WACO 1000 em posição para tomografia computadorizada na UT Austin. (D) Imagem de raios-X da área delineada em azul na Figura 14A. (E) Imagem de TC da região marcada por uma linha tracejada vermelha na Figura 14A. Os suportes de acrílico são marcados por setas amarelas, as bandagens são marcadas por setas verdes, os calços são marcados por setas violetas e a espuma de polietileno é marcada por uma seta rosa. Este corte de TC pode ser visto sem setas na Figura 15. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Algum endurecimento do feixe ocorreu em seções mais densas do espécime, consistente com outro material fóssil14. No entanto, nenhum endurecimento do feixe ocorreu no acrílico, nem qualquer material acrílico ou composto gerou qualquer artefato de estria ou explosão de estrelas (Figura 15).

figure-results-2
Figura 15: Corte transversal de TC da amostra WACO 1000. Esta imagem pode ser vista com anotações na Figura 14. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Suplemento 1: Detalhes das apresentações nas reuniões anuais da Sociedade de Paleontologia de Vertebrados, 2022 a 2024. As apresentações incluem pôsteres e palestras. As informações foram compiladas a partir de resumos e os autores foram contatados para esclarecimentos conforme necessário. Quando uma apresentação incluía fósseis de vários períodos, a apresentação era categorizada pelo espécime mais antigo digitalizado. Quando mais de uma apresentação usou a mesma verificação, apenas uma apresentação foi incluída no conjunto de dados. Nenhum fóssil cenozóico foi excluído usando esses métodos. As notas incluem detalhes dos autores contatados e / ou detalhes sobre os espécimes incluídos na apresentação. Clique aqui para baixar este arquivo.

Discussão

O "Método Mayborn" é um conjunto de técnicas que usam compósitos de papel-resina para reconstruir e apoiar espécimes fósseis. Desenvolvidas por pesquisadores do Waco Mammoth National Monument no Mayborn Museum Complex (Waco, Texas), essas técnicas evoluíram daquelas usadas em duas outras instituições de pesquisa quaternária, La Brea Tar Pits and Museum (Los Angeles, Califórnia) 28 , 29 , e The Mammoth Site (Hot Springs, Dakota do Sul) 27 . Embora esses métodos tenham sido desenvolvidos para enfrentar os desafios únicos de trabalhar com fósseis quaternários, eles devem ser apropriados para a maioria dos materiais fósseis de vertebrados.

Esses métodos foram testados em espécimes de mamute colombiano (Mammuthus columbi) do Waco Mammoth National Monument (WMNM), alojado no Mayborn Museum Complex (MMC) da Baylor University, ambos em Waco, Texas, EUA. Os fósseis WMNM foram depositados ≥50.000 anos antes do presente31, e a permineralização do material é mínima. Os fragmentos de espécimes geralmente fraturam e/ou desmoronam quando manuseados, e a movimentação de espécimes reconstruídos pode resultar em colapso ou fragmentação. De 2016 a 2021, os preparadores usaram um composto de gesso ("massa de água") para estabilizar as amostras quando o B-72 sozinho era insuficiente.

O Serviço Nacional de Parques recomenda o uso de materiais que não liberem gases ou fluidos que causem deterioração21. Para melhor atender a essas recomendações, os procedimentos operacionais padrão do WMNM foram atualizados em 2021 para exigir o uso de métodos reversíveis e materiais de arquivo. Este mandato eliminou o uso de compostos de gesso, mas também impediu alternativas como massas epóxi e cianoacrilatos. A conservação dos espécimes do WMNM precisava resolver as preocupações de estabilidade e, ao mesmo tempo, aderir às diretrizes institucionais, então os pesquisadores do WMNM começaram a procurar uma alternativa facilmente reversível aos compostos de gesso.

O úmero direito de um mamute (WACO 1000) foi selecionado para raios-X e tomografia computadorizada para documentar uma patologia que envolvia a perda de um grande volume de osso trabecular na diáfise. Como resultado da patologia, a epífise distal era consideravelmente mais pesada do que a diáfise oca, com poucos pontos de contato entre os dois cortes. Dois reparos iniciais, usando apenas B-72 em acetona como consolidante e adesivo, falharam quando a amostra foi movida. Nas duas vezes, o adesivo se soltou dos pontos de contato entre as seções, resultando no desprendimento da epífise distal da diáfise e causando mais abrasão do osso cortical. Diante das análises planejadas para o espécime, a busca por um estabilizador alternativo passou a incluir o critério de que o(s) novo(s) material(is) não interferiria(m) na radiografia. Por fim, os pesquisadores escolheram compósitos de papel-resina e suportes acrílicos para a reconstrução do espécime.

O uso desses compósitos para reconstrução oferece vários benefícios em relação a outros métodos convencionais. Uma vantagem significativa é que esses compósitos provaram ser fáceis de remover, ao contrário dos preenchedores de lacunas, como compostos de gesso e massas epóxi. Os pesquisadores foram capazes de usar compósitos em vários cenários desafiadores dentro da coleção WMNM. O material compósito era forte o suficiente para suportar um fêmur de mamute permineralizado com fragmentos fortemente desgastados (Figura 2). A 9 GSM, as bandagens kozo eram delicadas o suficiente para aderir aos contornos de pequenas vértebras artiodáctilas e uma carina de pássaro de 4,1 cm ("quilha"), também da WMNM. Outro benefício dos compósitos é que eles não aumentam substancialmente o peso da amostra, o que melhora a estabilidade, auxilia no transporte e reduz o desgaste futuro dos armários de armazenamento.

A adição de suportes internos de acrílico é uma nova técnica que descobrimos ser uma melhoria significativa em relação às estruturas metálicas convencionais e/ou compostos de alta densidade. Esses tipos de suporte são frequentemente necessários para manter intactos espécimes grandes e subfósseis 1,19. Embora esse tipo de preservação seja comum em fósseis relativamente mais jovens, como espécimes do Quaternário 1,3,6, também foi observado em outros contextos, como os excepcionais fósseis do Cretáceo da Mongólia25,32. Como esses espécimes são propensos a danos quando movidos, eles podem ser considerados muito frágeis para investigações que exigem algo mais do que um breve manuseio 1,2,32. Ao estabilizar espécimes frágeis e, ao mesmo tempo, evitar materiais de alta densidade, esse método amplia as oportunidades de pesquisa para espécimes anteriormente considerados muito desafiadores para análise radiológica.

Os compósitos de papel-resina podem ser integrados em todo o processo de conservação de fósseis, desde a aplicação no campo até a preparação para exibição. As bandagens podem ser colocadas no campo para estabilizar fragmentos soltos, evitar o colapso ou fornecer uma barreira entre o espécime e sua jaqueta de gesso27. As bandagens também podem manter os fragmentos no lugar enquanto outros tratamentos são aplicados28. A equipe do WMNM usou com sucesso tiras de estabilização para articular um úmero, rádio e ulna gigantescos em posição de vida para exibição. Os preparadores não exigiram muito tempo ou esforço para aprender as novas técnicas e, com a prática, alguns foram capazes de criar bandagens quase imperceptíveis (Figura 3C, Figura 10C).

Os preparadores interessados em usar essas técnicas devem estar cientes de algumas limitações. Solventes como acetona e vários álcoois podem danificar biomoléculas em uma amostra 27,33,34. As amostras que podem ser utilizadas para investigação molecular (ADNa, proteínas, lípidos, etc.) não devem ser expostas a solventes. Além disso, consolidantes e adesivos alteram a composição química de um corpo de prova, o que pode afetar a análise isotópica subsequente33,34. A aplicação de adesivos, preenchimentos e bandagens alterará a superfície de um espécime, potencialmente obscurecendo detalhes morfológicos, icnológicos e/ou tafonômicos18,33. A documentação completa de todos os métodos usados em um espécime é a melhor prática para auxiliar futuras pesquisas paleontológicas18,35. Os preparadores podem considerar observar onde os materiais compósitos foram aplicados, para que essas áreas possam ser evitadas ao coletar amostras para qualquer análise. Esses métodos não devem ser aplicados a amostras que possam ser usadas em análises químicas, cronológicas ou de desgaste superficial.

Antecipar as necessidades de pesquisa é uma habilidade importante para o preparador35, mas não se pode prever todos os cenários de pesquisa possíveis. O método menos intrusivo é aquele que deixa as características mais críticas de um espécime inalteradas. Uma lista abrangente de todos os cenários possíveis de preparação de fósseis não seria prática, mas uma revisão de cenários comuns pode ser instrutiva. Um resumo dos fluxos de trabalho mais comuns usados no laboratório de preparação de fósseis do WMNM pode ser encontrado na Figura 16.

figure-discussion-1
Figura 16: Aplicação gradual do Método Mayborn em três cenários comuns de preparação de fósseis. Para cada cenário, os tratamentos são apresentados do menos invasivo ao mais invasivo. Após cada tratamento, os preparadores devem verificar a estabilidade da amostra. Se a amostra permanecer instável, eles devem prosseguir para o próximo tratamento. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Os problemas mais frequentes que encontramos com esses novos protocolos envolvem fazer com que os compósitos se adaptem aos contornos da amostra. Descobrimos que, quando a superfície de um espécime é complexa, tivemos mais sucesso aplicando várias camadas de kozo fino do que uma única camada de kozo grosso. Relacionado a isso, às vezes encontramos problemas quando as fibras de papel não ficavam planas durante a aplicação e, à medida que o compósito começava a secar, as tentativas de mover as fibras resultavam na aderência do material às ferramentas e na saída da amostra. Nesses casos, achamos melhor deixar o compósito secar completamente e, em seguida, retocar o reparo aplicando 1 ou 2 gotas de consolidante na área e alisando as fibras com um cotonete embebido em acetona.

Os autores continuam experimentando diferentes materiais para melhor estabilizar espécimes grandes. Os protocolos descritos acima foram implementados com sucesso na amostra WACO 1000 usando B-72 em acetona como consolidante e adesivo, papel 9 GSM como um "kozo fino" e papel 41 GSM como um "kozo grosso". Após a reconstrução do WACO 1000, os preparadores de amostras WMNM passaram a usar o B-76 devido a problemas na cadeia de suprimentos que afetaram a disponibilidade do B-72. Os preparadores não notaram diferenças apreciáveis na qualidade dos compósitos feitos com B-76 e aqueles feitos com B-72 (ver Tabela de Materiais). Outras combinações de diferentes resinas e/ou papéis podem melhorar os resultados em outros ambientes de laboratório. O tempo de trabalho varia devido a fatores como temperatura, umidade, ventilação e materiais utilizados. Os preparadores devem experimentar diferentes viscosidades de consolidante e adesivo para avaliar qual funciona melhor nas condições de seu laboratório.

Divulgações

Os autores declaram não haver conflitos.

Agradecimentos

Agradecemos a Stephany Potze (La Brea Tar Pits and Museum) pela orientação no desenvolvimento de uma versão inicial dessas técnicas, Jeff Huckeby e Jim Fau (Mayborn Museum Complex) por sua ajuda com ferramentas e materiais, G. Brian Henley e James Kusmierczyk (Cameron Park Zoo) por sua experiência, Jessica Maisano e Dave Edey (Instalação de Tomografia Computadorizada de Raios-X de Alta Resolução da Universidade do Texas) pelo aconselhamento e resolução de problemas, Kris Juntunen (Tarleton State University) pelo transporte e assistência, e Evan Cerna e Molly Gielas (Departamento de Geociências da Baylor University) pela assistência no manuseio de espécimes. Agradecemos à equipe editorial e aos revisores, cujas sugestões melhoraram este manuscrito. Este trabalho foi possível graças ao financiamento do Programa Cooperativo de Pesquisa e Treinamento das bolsas do Sistema de Parques Nacionais (Grant # P21AC10517 e P22AC01166), Bryce C. Brown Research Fellowships do Mayborn Museum, do Departamento de Geociências da Baylor University e de uma bolsa Frank Crane Memorial da Dallas Paleontological Society. A tomografia computadorizada foi possibilitada pela Divisão de Instrumentação e Instalações de Ciências da Terra da NSF (NSF EAR-1762458) e pela NASA (80NSSC23K0199).

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
AcetonaUlineS-25036
Varas de acrílicoBlick56929-5114Acrílico pré-formado que pode ser cortado no comprimento necessário.
Folhas de acrílicoUlineS-22486A opção mais econômica deve ser cortada nas dimensões necessárias.
Espetos de bambuLowes5506242Espetos de madeira também são aceitos.
TábuaLowes1368
Resina termoplástica Butvar B-76TALASTCD001005Para uso como consolidante e/ou adesivo. Ficha de dados de segurança: https://www.talasonline.com/images/PDF/MSDS/butvar_b76.pdf?srsltid=AfmBOoqmrD4d3F1OW
_W3MovVlSk-xk_EHQrQd
5ZTn6GmZFgS1jDXBgKu
Bolinhas de algodãoUlineS-16227
CotonetesUlineS-18985
Proteção dos olhosUlineS-7023
Frascos de HDPEPaleobondnenhuma foi dadaListado como "garrafa vazia de 2 oz com bico em forma de alfinete e tampa de cima" na https://paleobond.com/product/2-oz-empty-bottle-with-pinhead-nozzle-and-overcap/
Fita de papel de baixa aderência/Fita de pintorUlineS-23242
Arquivos metálicosBlick84218-1001
PincelBlick06000-0409
Fita de papel/fita de máscaraUlineS-11736
Resina termoplástica paraloide B-72TALASTFK028003Para uso como consolidante e/ou adesivo. Ficha de dados de segurança: https://www.talasonline.com/images/PDF/MSDS/B-72MSDS.pdf?srsltid=AfmBOor_ssJ1FJBcg
rftOZ2zRhMocJDlIRLPqjS
WSbkKI51tmpIiCdWQ
Sacos de polietilenoUlineS-1713
Blocos de espuma de polietilenoUlineS-15690
Folhas de espuma de polietilenoUlineS-2963
Enrolamento elástico de polietilenoUlineS-741
ElásticosUlineS-17254
AreiaLowes10392
Sacos de areia (vazios)UlineS-14843Encha de meio a dois terços com areia e costure.
SerraLowes1097900Qualquer serra composta ou serra de bancada será suficiente.
TesouraUlineH-6415
Kit de costuraBlick73502-1019
Faixa elásticaUlineS-741
Kozo washi grossoTALASTPB073404Yukyu-Shi 41 GSM
Kozo washi finoTALASTPB094001Tengujo 9 GSM
PalitosBlick85915-1025
PinçasUlineS-25214

Referências

  1. Larkin, N. R. Literally a 'mammoth task': the conservation, preparation and curation of the West Runton Mammoth skeleton. Quat Int. 228, 233-240 (2010).
  2. Mallison, H. Digitizing Methods for Paleontology: Applications, Benefits and Limitations. Computational paleontology. , Springer. Berlin. (2011).
  3. Iurino, D. A., Danti, M., Della Sala, S. W., Sardella, R. Modern techniques for ancient bones: vertebrate paleontology and medical CT analysis. Boll Soc Paleontol Ital. 52 (3), 145-155 (2013).
  4. Racicot, R. Fossil secrets revealed: X-ray CT scanning and applications in paleontology. Paleontol Soc Pap. 22, 21-38 (2017).
  5. Ketcham, R. A., Carlson, W. D. Acquisition, optimization and interpretation of X-ray computed tomographic imagery: applications to the geosciences. Comput Geosci. 27, 381-400 (2001).
  6. Fisher, D. C., et al. X-ray computed tomography of two mammoth calf mummies. J Paleontol. 88 (4), 664-675 (2014).
  7. Curtin, A. J., MacDowell, A. A., Schaible, E. G., Roth, V. L. Noninvasive histological comparison of bone growth patterns among fossil and extant neonatal elephantids using synchrotron radiation X-ray microtomography. J Vertebr Paleontol. 32 (4), 939-955 (2012).
  8. Imai, T., Hattori, S., Uesugi, K., Hoshino, M. High-energy synchrotron-radiation-based X-ray microtomography enables non-destructive and micro-scale palaeohistological assessment of macro-scale fossil dinosaur bones. J Synchrotron Radiat. 30, 627-633 (2023).
  9. Reims, N., Schulp, A., Böhnel, M., Larson, P. An XXL-CT-scan of an XXL Tyrannosaurus rex skull. 19th World Conference on Non-Destructive Testing, Munich, Germany, , https://www.academia.edu/download/81827633/fr2c4.pdf (2016).
  10. Society of Vertebrate Paleontology. Abstracts of Papers, 82nd Annual Meeting. , https://vertpaleo.org/2022_svp_program-final/ (2022).
  11. Society of Vertebrate Paleontology. Abstracts of Papers, 83rd Annual Meeting. , https://vertpaleo.org/2023_svp_program-final-10032023/ (2023).
  12. Society of Vertebrate Paleontology. Abstracts of Papers, 84th Annual Meeting. , https://vertpaleo.org/wp-content/uploads/2024/10/2024_SVP_Program_Final3.pdf (2024).
  13. Marino, L., Uhen, M. D., Pyenson, N. D., Frohlich, B. Reconstructing cetacean brain evolution using computed tomography. Anat Rec B New Anat. 272 (1), 107-117 (2003).
  14. Sutton, M., Rahman, I., Garwood, R. Techniques for virtual palaeontology. , John Wiley & Sons. Chichester. (2014).
  15. Ketcham, R. A., Hanna, R. D. Beam hardening correction for X-ray computed tomography of heterogeneous natural materials. Comput Geosci. 67, 49-61 (2014).
  16. Barrett, J. F., Keat, N. Artifacts in CT: recognition and avoidance. Radiographics. 24, 1679-1691 (2004).
  17. Arbour, V. M. Estimating impact forces of tail club strikes by ankylosaurid dinosaurs. PLoS One. 4 (8), e6738(2009).
  18. Brown, M. A. The development of modern palaeontological laboratory methods: a century of progress. Earth Environ Trans R Soc Edinb. 103, 1-12 (2013).
  19. Mol, D., et al. Proboscidean tusks through time: a special case of excavation and displaying experience. , https://www.mastodontas.gr/wp-content/uploads/2024/02/Proboscidean-tusks-through-time-a-special-case-of-excavation-and-displaying-experience_compressed-1.pdf (2024).
  20. Haugrud, S. J., Compton, B. P. Reversible filler: a fresh look at Butvar-76. J Vertebr Paleontol. 28 (Suppl 3), 91(2008).
  21. Pasiuk, J. Safe plastics and fabrics for exhibit and storage. Conserve O Gram. 18 (2), 1-7 (2004).
  22. Rova, L., Gallet, A., Wang, Z., Kurita, H., Narita, F. Japanese washi-paper-based green composites: fabrication, mechanical characterization, and evaluation of biodegradability. Compos Part A Appl Sci Manuf. 184, 107072(2024).
  23. Artal-Isbrand, P. So delicate yet so strong and versatile: the use of paper in objects conservation. J Am Inst Conserv. 57 (3), 112-126 (2018).
  24. Burdett, S., Thompson, S. The Japanese hanging scroll: a deconstruction. Stud Conserv. 47 (Suppl 3), 32-35 (2002).
  25. Goldberg, S., Davidson, A. Adhesives for vertebrate paleontology: an illustrated wall chart. Society of Vertebrate Paleontology 74th Annual Meeting. , https://vertpaleo.org/wp-content/uploads/2021/03/Goldberg-and-Davidson_2014.pdf (2014).
  26. Davidson, A., Brown, G. W. Paraloid B-72: practical tips for the vertebrate fossil preparator. Collect Forum. 26 (1-2), 99-119 (2012).
  27. Bugbee, M. M., Wilkins, W. J. Preparation and transportation of a complete mammoth skull from Channel Islands National Park, California, USA. Society of Vertebrate Paleontology 78th Annual Meeting. , https://vertpaleo.org/wp-content/uploads/2021/03/Bugbee_2018.pdf (2018).
  28. Morley, S. L., Potze, S. Limping along: conservation of a pathological Smilodon fatalis pelvis and femur for exhibition from Rancho La Brea, California. Society of Vertebrate Paleontology 83rd Annual Meeting. , https://vertpaleo.org/2023_svp_program-final-10032023/ (2023).
  29. Potze, S., Morley, S. L., Clarke, C. A. Preparation of asphalt-preserved fossils: solvent selection and improved preparation technique with a focus on Rancho La Brea, California, USA. Palaeontol Electron. 28, a26(2025).
  30. Hipsley, C. A., Aguilar, R., Black, J. R., Hocknull, S. A. High-throughput microCT scanning of small specimens: preparation, packing, parameters and post-processing. Sci Rep. 10 (1), 4126(2020).
  31. Nordt, L., Bongino, J., Forman, S., Esker, D., Benedict, A. Late Quaternary environments of the Waco Mammoth Site, Texas, USA. Quat Res. 84, 423-438 (2015).
  32. Biscula, C., Kronthal Elkin, L., Davidson, A. Consolidation of fragile fossil bone from Ukhaa Tolgod, Mongolia (Late Cretaceous) with Conservare OH100. J Am Inst Conserv. 48 (1), 37-50 (2009).
  33. López-Polín, L. Possible interferences of some conservation treatments with subsequent studies on fossil bones: a conservator's overview. Quat Int. 275, 120-127 (2012).
  34. Beaubien, H. F. Field conservation of skeletal remains: stabilization treatment techniques and implications for future analysis. Adv Archaeol Pract. 7 (1), 23-29 (2019).
  35. Brown, M. A., Davidson, A., Fox, M., Jabo, S. J., Smith, M. Vertebrate paleontological preparation core competencies and training curriculum: results from the 2012 Austin workshop. J Vertebr Paleontol. 32, 69-70 (2012).

Reimpressões e permissões

Explorar mais artigos

Preparação de FósseisResina TermoplásticaCompósito de Resina e PapelMétodo MaybornConservação de FósseisSuportes AcrílicosImagem RadiográficaTomografia ComputadorizadaEstabilização de Espécimes