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.

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.