Bu makale, kağıt-reçine kompozitleri kullanılarak fosil örneklerinin yeniden yapılandırılması için bir dizi teknik sunmaktadır. Bu kompozitler, arşiv sınıfı kağıdın fosil hazırlama laboratuvarlarında yaygın olarak kullanılan termoplastik reçinelerle birleştirilmesiyle yapılır. Ortaya çıkan hafif kompozitler, radyolojik analizler için uygunluğu korurken numunelere uzun vadeli stabilite katar.
Yöntem makalesi
Fosilleri depolama, sergileme, taşıma ve radyografiye hazırlamak için arşiv Japon kağıdı ve termoplastik reçinelerin kullanılması
Bu makalede
Özet
Özet
Kozo washi, müze objelerinin korunmasında yaygın olarak kullanılan arşiv sınıfı bir kağıttır. Bu kağıt, fosil hazırlamada kullanılabilen doğal lifler ve termoplastik reçineden oluşan hafif kompozitler oluşturmak için yaygın olarak kullanılan arşiv yapıştırıcıları ile birleştirilebilir. Geleneksel alçı bileşikleri, epoksi veya metal desteklerin aksine, kağıt reçine kompozitleri kolayca tersine çevrilebilir ve arşiv malzemelerinden yapılır, bu nedenle modern koruma standartlarına uygundurlar.
Radyografik çalışmaya uygunluğu korurken fosil örneklerini yeniden yapılandırmaya yönelik bir dizi teknik olan yeni "Mayborn Yöntemi"ni sunuyoruz. Kağıt reçine kompoziti, parçalar arasındaki boşlukları doldurmak, temas noktalarını güçlendirmek ve numunelerin içine akrilik payandalar monte ederek iç yapısal destekler oluşturmak için kullanılır. Bu kompozitlerle hazırlanan numuneler, X-ışını ve bilgisayarlı tomografi analizleri sırasında optimum görüntüleme için birden fazla düzlem boyunca oryantasyona dayanabilir. Bir numune elleçlemeye dayanacak kadar dayanıklı olduğunda, radyografik görüntüleme sırasında yerinde kalabilen polietilen köpük ve streç film ile nakliye için paketlenebilir.
Bu teknikler, sahadaki uygulamadan sergilemeye hazırlığa kadar fosil koruma süreci boyunca entegre edilebilir. Bu kompozitler büyük, ağır numuneleri destekleyecek kadar güçlüdür, ancak küçük, hassas numunelerin hatlarına da uyum sağlayabilir. Daha da önemlisi, bu teknikler "fosil altı" materyali stabilize edebilir ve bu kırılgan örnekler üzerinde araştırma fırsatlarını genişletebilir.
Giriş
Paleontolojik çalışma, araştırmacının ihtiyaçları ile örneklerin uzun vadeli korunması arasında denge kurmalıdır 1,2. Omurgalı fosilleri sergi veya araştırma için hazırlanırken tahribatsız yöntemler tercih edilir ve geleneksel, yıkıcı yöntemlere daha az istilacı alternatifler geliştirmek için önemli çabalar sarf edilmiştir 2,3,4. Örneğin, yüksek çözünürlüklü bilgisayarlı tomografi (BT), geleneksel kalıplama/döküm 2,5,6'ya bir alternatif sağlayarak numune işlemeyi en aza indirmek için 3D baskı ile eşleştirilebilir. Başka bir örnek olarak, senkrotron tabanlı mikro-tomografi, histolojik örneklemeye 2,5,6,7,8 tahribatsız bir alternatiftir. Ayrıca, ekipman ve tekniklerdeki gelişmeler, BT'yi giderek daha büyük numuneler için uygun bir seçenek haline getirmiştir 2,4,6,9.
Senozoik'in jeolojik olarak daha genç örnekleri, özellikle Kuvaterner Dönemi'ne ait olanlar, genellikle permineralize değildir veya minimum düzeyde permineralize değildir ("alt fosil"). Bu nedenle, büyük Senozoik fosiller BT araştırmalarında yeterince temsil edilmeyebilir. Örneklerin ne sıklıkla analizden çıkarıldığını ölçmek zor olsa da, bu kararlar nadiren rapor edildiğinden, bir alanın mevcut çalışmasının anlık görüntüsü olarak hizmet eden profesyonel konferansların yayınlanmış tutanaklarını inceleyerek taranan örnek türlerindeki önyargıları değerlendirmek mümkündür.
Omurgalı Paleontoloji Derneği'nin (SVP) 202210, 202311 ve 202412 yıllarına ait yıllık toplantılarındaki sunumların özetleri incelendi ve yeni BT verilerinin sunumları tablo haline getirildi. Yalnızca önceden var olan BT verilerinin kullanıldığı sunumlar dahil edilmedi. Birden fazla sunum aynı verileri kullandığında, yalnızca bir sunum dahil edildi. Bir sunum birden fazla jeolojik yaşa ait verileri içerdiğinde, taranan en eski örneğe göre kategorize edildi. Bu, herhangi bir Senozoik fosilin (modern öncesi örnekler) nihai sayımlardan çıkarılmasıyla sonuçlanmadı.
2022'den 2024'e kadar SVP yıllık toplantılarında sunulan CT verileri ilk olarak incelendiğinde, Senozoik taksonların iyi temsil edildiği görülmektedir (Şekil 1). Örneğin, 2024 yılında 29 sunum Senozoik taksonlara odaklanırken, 34 sunum Mezozoik taksonlara odaklanmıştır. 2023 yılında Senozoik taksonların sunumlarının sayısı Mezozoik taksonlarınkinden daha fazlaydı. Bununla birlikte, incelenen yılların her biri için, Senozoik taksonlar için CT verilerinin yaklaşık üçte biri modern örneklere aittir. Ek olarak, modern öncesi Senozoik örnekler ağırlıklı olarak mikro omurgalılar, dişler veya omurlar ve distal falankslar gibi özellikle dayanıklı kemiklerdir. İncelenen 219 sunumdan yalnızca üçü büyük Senozoik fosillerden elde edilen yeni CT verilerini içeriyordu: 2022'de sunulan kısmi bir mamut dişi, 2024'te sunulan bir mamut humerus (bu çalışmada tartışılmıştır) ve 2024'te sunulan bir Uintatherium kafatası (Ek 1). Büyük, kırılgan fosillerden elde edilen verilerin azlığı, bu örneklerin BT analizinin önündeki engellerin ele alınması gerektiğini göstermektedir.
Şekil 1: Omurgalı Paleontoloji Derneği'nin yıllık toplantılarındaki sunumlar, 2024, 2023 ve 2022. Bilgiler özetlerden derlendi ve gerektiğinde açıklama için yazarlarla iletişime geçildi. Sunumlar, taranan en eski örneğe göre kategorize edildi; bu yöntem kullanılarak hiçbir Senozoik fosil çıkarılmadı (tüm ayrıntılar için Ek 1'e bakın). Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Fosillerin BT taramasının önündeki engellerden biri dayanıklılıktır; Numuneler nakliye, elleçleme ve konumlandırmaya dayanmalıdır 1,2,9. Bazı araştırmacılar, insan vücudunun görüntülerini üretmek için tasarlanmış tıbbi BT tarayıcılarını kullanmayı tercih ediyor. Tıbbi BT tarayıcıları, araştırmacıların numuneleri yatay konumlarda tutmasına izin verir, bu da hasar olasılığını azaltır 3,4. Bununla birlikte, tıbbi BT tarayıcıları, tipik bir insandan daha büyük örnekleri barındıramaz. Deniz memelileri13 veya hortumlular6 gibi büyük taksonları araştıranlar, tıbbi BT tarayıcılarının boyut kısıtlamaları nedeniyle örneklerin hariç tutulduğunu veya görüntülerin kısmi taramalarla sınırlandırıldığını bildirmektedir. Endüstriyel BT tarayıcıları, daha büyük numuneleri barındırabilir ve ayrıca tıbbi sınıf muadillerine göre daha yüksek çözünürlüklü görüntüler üretebilir 3,4. Bunu yapmak için, büyük numuneler tipik olarak bir döner tabla üzerinde dikey olarak yönlendirilir ve sabit aletler9 tarafından taranırken numuneyi en uzun ekseni etrafında döndürür. Bu parametreler göz önüne alındığında, hem tıbbi BT tarayıcıları için çok büyük hem de endüstriyel BT tarayıcısında dikey yönelime dayanamayacak kadar kırılgan olan numuneler tomografik araştırmaların dışında tutulabilir.
BT taramalarının ve genel olarak radyografinin (X-ışını görüntüleme) önündeki bir diğer engel, yüksek oranda zayıflatıcı malzemelerden kaçınılması gerektiğidir. Bu malzemeler ayrıntıların görünmesini engelleyebilir veya analiz sırasında sorun yaratabilecek bozulmalar olan eserler üretebilir. Kemik ve birçok mineral gibi yüksek yoğunluklu malzemeler, ışın sertleşme artefaktlarıolasılığını artırır 14. Çoğu durumda, ışın sertleştirme, bir nesnenin çevresi boyunca bir "hale" oluşturur ve dış kenarın iç kısımdan 4,14 daha yüksek bir yoğunluğa sahip olduğu yönünde yanlış bir izlenim verir. Daha uç örneklerde, ışın artefaktları bir nesnenin gerçeklikten daha küçük ve/veya daha ince görünmesine neden olabilir15. Metaller gibi diğer yüksek oranda zayıflatıcı malzemeler, 2,3,4,9,16,17 detayını engelleyen çizgi veya yıldız patlaması artefaktları oluşturabilir.
Fosil kemiği özellikle yoğun olduğundan ve permineralize olabileceğinden, fosilleri tararken bu eserlerin hiçbirinden tamamen kaçınılamaz14. Ancak bazı materyallerin fosil hazırlama sürecinden çıkarılması, herhangi bir ek eserin oluşturulmasını engelleyebilir. Geleneksel olarak, hazırlayıcılar kırılgan numuneleri ahşap, metal, alçı bileşikleri (Paris alçısı, "su macunu" vb.) ve/veya iki bileşenli epoksi macunlar 1,2,5,18,19 gibi malzemelerle güçlendirmiştir. Bu malzemeler, örneklerin uzun süre saklanmasına veya sergilenmesine izin verir, ancak yukarıda ayrıntıları verilen eserleri üretebilirler ve bu da radyografik araştırma yöntemlerini kullanma yeteneğini sınırlayabilir. Ek olarak, alçı bileşikleri veya epoksi macunlar gibi dolgu maddelerini çıkarma girişimleri, bir numuneye onarılamaz şekilde zarar verebilir20. Arşiv sınıfı, tersine çevrilebilir malzemelerle fosil hazırlama hareketi 1,18,21, hem taşıma hem de görüntülemenin önündeki engelleri ele alabilir.
Kozo washi, asılı parşömenler ve sürgülü kapılar 22,23,24 gibi geleneksel nesnelerin yapımında kullanılan zanaatkar bir Japon kağıdıdır. Bu makale, gücü ve esnekliği nedeniyle eserlerin ve doğa tarihi nesnelerinin korunmasında faydalıdır23. Termoplastik reçineler de koruma çalışmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin, akrilik "cam" (poli[metil metakrilat]) inert bir malzeme olarak kabul edilir21. Çeşitli diğer termoplastik reçineler (B-72, B-76, B-98, vb.) fosil hazırlama laboratuvarlarında her yerde bulunur 1,18,20,25,26.
Kozo kağıdını termoplastik reçinelerle birleştiren deneyler, stabilize edici numunelerde alçı bileşikleri ve epoksi macunların kullanımının yerini alabilecek kompozit malzemelerle sonuçlanmıştır 23,27,28,29. Bir reçine matrisindeki doğal liflerden oluşan bu kompozit, boşluk doldurma, destek ve kaplama uygulamalarına sahip "bandajlar" oluşturmak için kullanılabilir. Kompozit ayrıca ahşap veya metalden yapılmış takviyelere bir alternatif oluşturmak için akrilik desteklerle birleştirilebilir. Bu yöntemler hem uzun vadeli koruma hem de paleontolojik araştırmalardaki endişeleri giderir: yöntem tersine çevrilebilir ve malzemeler hafiftir, arşiv derecesi 23,27,28 ve radyolüsenttir (X-ışını veya BT görüntülemeye müdahale etmez)30.
Aşağıdaki protokollerin amaçları doğrultusunda, bir yapıştırıcı, iki parçayı birbirine "yapıştırmak" için yüksek viskoziteli bir çözelti oluşturmak üzere aseton veya etanol içinde tipik olarak 1:1 oranında çözünmüş termoplastik bir reçinedir. Bir konsolidant, bir numuneyi sertleştirmek veya katılaştırmak için uygulanan aseton veya alkol (1:4 veya 1:5 oranı) içinde termoplastik bir reçinenin daha seyreltik bir çözeltisidir25,26. Kağıt, metrekare başına gram (GSM) olarak ifade edilen ağırlığa göre derecelendirilir. Tedarikçilerle birlikte tam malzeme listesi için lütfen Malzeme Tablosuna bakın.
Protokol
1. İç bandajlar (destek)
NOT: Bu yöntem, numunenin dış görünümünü etkilemeden iki parça arasındaki dikişi güçlendirir (Şekil 2A).
- Uygulama için en iyi kozo kağıdını seçin.
NOT: Kalın kağıt (30-50 GSM) geniş alanlara en fazla gücü katacaktır. İnce kağıt (≤ 15 GSM) dar alanlar için en iyisidir. - Araçları düzenleyin: kağıt, cımbız, yapıştırıcı, konsolidant, aseton ve tercih edilen alet(ler). Muhtemelen gerekenden daha fazla çubuk ve/veya kürdan yerleştirin (örnekler için Malzeme Tablosuna bakın).
- Gerekli bandajın boyutunu belirleyin: iki parça arasındaki dikişin uzunluğu ve 0,5-2,0 cm genişliğinde olmalıdır.
- Kağıdı kesmek yerine gereken boyuta yırtın. Lifleri hafifçe çekerek kenarları aşındırın. Devam etmeden önce kağıdın uygunluğunu kontrol edin.
- Fosilin üzerindeki hedef alana bir kat yapıştırıcı uygulayın.
DİKKAT: Aseton veya etanol içeren yapıştırıcı yanıcıdır; Alevlerden uzak tutun. Solunum yolu tahrişine neden olabilir; İyi havalandırılmış bir alanda kullanın. Ayrıca gözleri ve/veya cildi tahriş edebilir; temastan kaçının ve kişisel koruyucu ekipman kullanın. - Kağıdı yapıştırıcıya uygulayın. Yapıştırıcının fosilin dokusuna etki etmesini teşvik ederek sıkıca yerinde tutun. Alan parmaklarınızı kullanamayacak kadar küçükse, kürdan, bambu şiş veya cımbız gibi bir aletle kağıdı yerinde tutun (Şekil 2B).
- Kağıdın kenarlarındaki lifleri fosilin dokusuna işlemek için bir kürdan, asetona batırılmış bir çubuk veya asetona batırılmış bir boya fırçası kullanın (Şekil 2C).
- Mümkünse kağıdı konsolidant ile doyurun; Genellikle cm kareye 1 veya 2 damla yeterli olacaktır. Numuneyi hareket ettirmeden veya ek katmanlar uygulamadan önce bandaj(lar)ın kurumasını bekleyin.
DİKKAT: Aseton veya etanol içeren konsolidant yanıcıdır; Alevlerden uzak tutun. Solunum yolu tahrişine neden olabilir; İyi havalandırılmış bir alanda kullanın. Ayrıca gözleri ve/veya cildi tahriş edebilir; temastan kaçının ve kişisel koruyucu ekipman kullanın.
Şekil 2: Bir mamut uyluk kemiğinde iç bandaj uygulamasının gösterilmesi. (A) Trabeküler kemik üzerine iç bandaj yerleşiminin gösterimi. (B) Kalın kozo kağıdını bir yapışkan çizgisine yerleştirmek için cımbız kullanmak. (C) Kağıdın liflerini trabeküler kemiğe düzleştirmek için asetona batırılmış bir pamuklu çubuk kullanmak. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
2. Dış bandajlar (yüz)
NOT: Bu yöntem, kırılgan malzemenin ufalanan kenarlarındaki dikişleri ve contaları güçlendirir (Şekil 3A). Onarım görülebilir.
- Uygulama için en iyi kozo kağıdını seçin.
NOT: Kalın kağıt (30-50 GSM) geniş alanlara en fazla gücü katacaktır. İnce kağıt (≤15 GSM) dar alanlar için en iyisidir. - Araçları düzenleyin: kağıt, cımbız, yapıştırıcı, konsolidant, aseton ve tercih edilen alet(ler). Muhtemelen gerekenden daha fazla çubuk ve/veya kürdan yerleştirin (örnekler için Malzeme Tablosuna bakın).
- Gerekli bandajın boyutunu belirleyin: iki parça arasındaki dikişin uzunluğu ve 0,25-1,0 cm genişliğinde olmalıdır.
- Kağıdı kesmek yerine gereken boyuta yırtın. Lifleri hafifçe çekerek kenarları aşındırın. Devam etmeden önce kağıdın uygunluğunu kontrol edin.
- Fosilin üzerindeki hedef alana geniş, ince bir yapıştırıcı tabakası uygulayın.
- Kağıdı cımbızla yerleştirin (Şekil 3B).
NOT: Kağıt 1-2 dakika çalışabilir. - Kağıdı numunenin dış hatlarına hafifçe bastırmak ve kağıdın kenarlarındaki lifleri düzeltmek için bir kürdan, asetona batırılmış bir çubuk veya asetona batırılmış bir boya fırçası kullanın (Şekil 3C). Bir alet malzemelere yapışmaya başlarsa, onu bir kenara koyun ve yeni bir alet kullanmaya başlayın.
- Bir kürdanın kenarını kullanarak bandajın kenarlarına doğru hareket ettirerek oluşan hava kabarcıklarını ortadan kaldırın.
- Kağıt yerine yerleştirildikten sonra, konsolidant ile doyurun; Genellikle cm kareye 1 veya 2 damla yeterli olacaktır. Numuneyi taşımadan önce kurumasını bekleyin.
Şekil 3: Bir mamut omuru üzerinde dış bandaj uygulamasının gösterilmesi. (A) Kortikal kemik üzerine dış bandaj yerleşiminin gösterimi. (B) İnce kozo kağıdını bir yapışkan noktasına yerleştirmek için cımbız kullanmak. (C) Kağıdı kortikal kemiğin hatlarına bastırmak için tahta bir kürdan kullanmak. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
3. Yamalar
NOT: Bu yöntem, fosilin dış yüzeyindeki küçük çatlakları ve boşlukları kapatır. Yamayı yüzeyle aynı hizada yapmak yerine karşı batırmayı düşünün, böylece yamalı alanlar gelecekteki kalıplarda/dökümlerde açıkça görülebilir (Şekil 4A).
- Araçları düzenleyin: kağıt, cımbız, yapıştırıcı, konsolidant, aseton ve tercih edilen alet(ler). Muhtemelen gerekenden daha fazla çubuk ve/veya kürdan yerleştirin (örnekler için Malzeme Tablosuna bakın).
- Bu uygulama için kalın bir kozo kağıdı (30-50 GSM) seçin. Kağıdı kesmek yerine, boşluğun genel şekline, sadece biraz daha büyük olacak şekilde yırtın (Şekil 4B). Lifleri hafifçe çekerek kenarları aşındırın. Devam etmeden önce kağıdın uygunluğunu kontrol edin.
- Numune üzerindeki boşluğun iç kenarına yapıştırıcı sürün.
- Kağıdı cımbızla yerleştirin.
NOT: Kağıt 1-2 dakika çalışabilir. - Kağıdı yavaşça boşluğa itmek için cımbız veya kürdan kullanın, böylece kağıdın kenarları yapışkana takılır (Şekil 4C). Lifleri bir kürdan, asetona batırılmış bir çubuk veya asetona batırılmış bir boya fırçası ile dışa doğru düzeltin. Bir alet malzemelere yapışmaya başlarsa, onu bir kenara koyun ve yeni bir alet kullanmaya başlayın.
- Kağıt yerine yerleştirildikten sonra, konsolidant ile doyurun; Genellikle cm kareye 1 ila 2 damla yeterli olacaktır. Numuneyi taşımadan önce kurumasını bekleyin.
- Kompozit kuruduktan sonra gerekirse ek katmanlar ekleyin.
Şekil 4: Bir mamut omuru üzerinde yama uygulamasının gösterilmesi. (A) Dış yüzey düzleminin altındaki yama yerleşiminin gösterimi. (B) Kozo kağıt yamasının boyutunun onarılması gereken alana göre kontrol edilmesi. (C) Yamayı fosilin dış yüzeyinin altına bastırarak havşa açmak için cımbız kullanmak. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
4. Şim ve dikme yapımı için bir iş istasyonu yapmak
- İstenilen boyutta bir polietilen torba seçin.
- Tepsi oluşturmak için ahşap, polietilen köpük veya oluklu plastik gibi bir malzeme seçin. Malzemeyi polietilen torbanın içine sığacak boyutta kesin.
- Tepsiyi torbaya yerleştirin ve kapatın. Torbanın bir tarafını sıkıca çekin ve gergin bir üst yüzey oluşturmak için tepsinin alt tarafına bantlayın (Şekil 5).
Şekil 5: Tipik bir çalışma alanı. (A) Kürdan ve pamuklu çubukların bulunduğu kavanoz. (B) Yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) aseton şişesi. (C) HDPE yapıştırıcı şişesi. (D) HDPE konsolidant şişesi. Lastik bantlar şişeyi açarken tutuşu artırır. (E) İnce cımbız. (F) Kalın kozo kağıdı. (G) Numuneleri konumlandırmak için kumla dolu kanvas torba. (H) Makas. (I) Polietilen torba içinde polietilen köpükten yapılmış iş istasyonu. (J) Bambu şiş. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
5. Şim yapmak
NOT: Şimler, gerektiğinde kullanıma hazır olmaları için önceden oluşturulabilir (Şekil 6A). Şekillerini korumak için bunları sert bir kapta saklayın.
- Bu uygulama için kalın bir kozo kağıdı (30-50 GSM) seçin. Kozo kağıdını kesmek yerine 1 cm x 2 cm'lik parçalara ayırın.
- Araçları düzenleyin: iş istasyonu, kağıt, kürdan, yapıştırıcı, konsolidant, aseton (örnekler için Malzeme Tablosuna bakın). İş istasyonu oluşturma talimatları için 4.1 ila 4.3 arasındaki adımlara bakın.
- Yeni, temiz bir kürdanın etrafına bir parça kağıdı sıkıca sarın (Şekil 6B). Ortaya çıkan tüpü kürdandan kaydırın ve iş istasyonuna yerleştirin.
- Kağıt tüpleri, şim başına 2 veya 3 damla konsolidant ile doyurun ve kurumasını bekleyin.
Şekil 6: Şim oluşturma. (A) Gelecekte kullanılmak üzere yapılmış şimler. (B) Bir şim olusturmak için kalin kozo kağidini bir kürdan etrafinda yuvarlamak. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
6. Akrilik payandaların yapımı
NOT: Akrilik payandalar önceden oluşturulabilir, böylece gerektiğinde kullanıma hazır olurlar.
- İhtiyaç duyulan boyutu belirleyin.
- Önceden çok amaçlı payandalar oluşturuyorsanız, 1 cm genişliğinde ve 3-5 cm uzunluğunda çeşitli payandalar yapın.
- Belirli bir numune için bir payanda oluşturuyorsanız, dikmenin yerleştirileceği alanın yüksekliğini ölçün (dikme yerleşimi ile ilgili ayrıntılar için adım 8.1'e bakın). Gerekli uzunluğu belirlemek için bu ölçümden 0,5 cm çıkarın. Yerine kolayca manevra yapılabilecek genişlikte 1-2 cm'lik bir genişlik seçin.
- Akriliği gereken boyutta kesin (Şekil 7A). Akrilik levha kullanıyorsanız, testere ile kesin. Akrilik çubuklar kullanıyorsanız, metal bir dosya ile çizin ve ardından çıtçıtlayın.
DİKKAT: Akrilik kesildiğinde veya kırıldığında konkoidal olarak kırılır. Yaralanmayı önlemek için göz koruması kullanın ve keskin kenarları törpüleyin. - Araçları düzenleyin: iş istasyonu, kağıt, boyuta göre kesilmiş akrilik, yapıştırıcı, konsolidant, aseton (örnekler için Malzeme Tablosuna bakın). İş istasyonu oluşturma talimatları için 4.1 ila 4.3 arasındaki adımlara bakın.
- Kalın kozo kağıdını (30-50 GSM) kesmek yerine, her iki ucunda 1-2 cm'lik bir pay bırakarak dikmeyi saracak kadar büyük bir dikdörtgene yırtın (Şekil 7B).
- Kağıdın bir tarafına geniş, ince bir yapışkan tabakası uygulayın. Desteğin etrafına sarın ve sıkıca yerinde tutun. Kağıdın kendine yapıştığından emin olun.
- Desteği iş istasyonuna yerleştirin, dikişi aşağı indirin. Kağıdı, doğrusal cm başına 3 veya 4 damla konsolidant ile doyurun ve kurumasını bekleyin.
- Kompozit ambalajın uçlarını "kutu kanatları" halinde kesmek için makas kullanın (Şekil 7C).
- Kanatları genişletin. Akrilik desteğin hem açıkta kalan ucuna hem de kompozit kanatlara yapıştırıcı uygulayın.
- Açıkta kalan akriliği kaplayacak ve parlamanın şeklini koruyacak şekilde uca ince kozo kağıdı (≤ 15 GSM) uygulayın. Akriliğin kompozit malzemeyle tamamen kaplandığından emin olun (Şekil 7D).
Sekil 7: Akrilik payanda olusturma. (A) Akrilik bir levhayi kesitler halinde kesmek. (B) Sarmak için gereken kalın kozo miktarına sahip bir akrilik bölümü. (C) Desteğin ucundaki pay, "kutu kanatları" halinde kesildi ve sonra genişledi. (D) Açıkta kalan akrilik ve kutu kapaklarına yapıştırıcı ile yapıştırılmış ince kozo kağıdı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
7. Şimlerin takılması (boşluk doldurma)
NOT: Bu yöntem fosilin iç/dış kısmındaki büyük boşlukları doldurur. Onarımı yüzeyle aynı hizada yapmak yerine havşa açmayı düşünün, böylece onarım gelecekteki kopyalarda açıkça görülebilir (Şekil 8A).
- Araçları düzenleyin: kağıt, şimler, cımbız, yapıştırıcı, konsolidant, aseton ve tercih edilen alet(ler). Muhtemelen gerekenden daha fazla çubuk ve/veya kürdan yerleştirin (örnekler için Malzeme Tablosuna bakın). Şim yapma talimatları için 5.1 ila 5.4 arasındaki adımlara bakın.
- Bir iç bandaj (bkz. adım 1.1 ila 1.8) veya bir yama (bkz. adım 3.1 ila 3.7) uygulayarak dolgu malzemesi için bir taban oluşturun (Şekil 8B). Kurumasını bekleyin.
- Şimlerle bir "petek" yapısı oluşturun.
- Her bir şimi boşluğa sığacak şekilde kesin, ancak fosilin yüzeyini geçmeyecek şekilde kesin.
- Her şimi birer birer yerleştirin. Şimin bir ucuna yapıştırıcı sürün ve cımbızla yerleştirin (Şekil 8C).
- Bal peteğine yapıştırıcı ekleyin ve yapıştırıcının bir kısmının şimlerin içi boş iç kısımlarına nüfuz etmesini sağlayın (Şekil 8D). Yapıştırıcının kurumasını bekleyin.
- Bal peteğini harici bir bandaj "zona" ile örtün.
- Her seferinde bir bölümü kapatmak için kısa bandajlar kullanın. Her bandaj arasında bir boşluk bırakın; bir sonraki katman, onarıma güç katmak için kaydırılacaktır (çatı kiremitleri gibi) (Şekil 8E).
- İlk bandaj seti kuruduktan sonra, aralarındaki boşlukları kenarlarla örtüşen ikinci bir bandaj seti ile örtün (Şekil 8F).
- Boşluk dolgusu opak olana kadar ek bandaj katmanları uygulayın (Şekil 8G).
Şekil 8: Bir mamut uyluk kemiğindeki bir boşluğun doldurulmasının gösterilmesi. (A) Boşluk doldurma yerleşiminin gösterimi. Onarımın dış yüzeyindeki alternatif, ofset bandaj yerleşimine dikkat edin. (B) Bir boşluk içine uygulanan havşa başlı bir yama. (C) Yapıştırıcı ile yamaya dik olarak yerleştirilmiş şimler. (D) Boşlukları doldurmak için şimlerin üzerine yapıştırıcı uygulanır. (E) Şim tabakası üzerine uygulanan kalın kozo. Alternatif yerleştirme güç katar. (F) Alttaki katmandaki boşlukları kaplayan kalın kozo. (G) 24 saat kuruduktan sonra tamamlanmış bir boşluk doldurma. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
8. Akrilik payandaların takılması
NOT: Önce bir asistana ihtiyaç olup olmadığını belirleyin. Büyük numunelerin manevra yapması iki veya daha fazla hazırlayıcı gerektirebilir.
- Bir payanda için ideal konumu belirleyin. Desteğin her iki ucunun numuneye yapışabileceği bir ağırlık taşıma konumu seçin.
NOT: Bazı numuneler birden fazla payanda gerektirebilir. - Aletleri düzenleyin: kağıt, payandalar, cımbız, yapıştırıcı, konsolidant, aseton ve tercih edilen alet(ler). Muhtemelen gerekenden daha fazla çubuk ve/veya kürdan yerleştirin (örnekler için Malzeme Tablosuna bakın). Dikme yapma talimatları için 6.1 ila 6.9 arasındaki adımlara bakın.
- Seçilen yere yapıştırıcı uygulayın. Desteği yerleştirin ve ardından bir kürdan, asetona batırılmış bir çubuk veya asetona batırılmış bir boya fırçası kullanarak genişleyen kenarları fosilin yüzeyine bastırın. Bir alet malzemelere yapışmaya başlarsa, onu bir kenara koyun ve yeni bir alet kullanmaya başlayın. Desteğin tabanına ek yapıştırıcı sürün ve devam etmeden önce en az birkaç saat kurumasını bekleyin (Şekil 9A).
- Sıkıca yerine oturduğundan emin olmak için desteği test edin. Desteğin serbest ucuna yapıştırıcı sürün.
- Gerekirse bir asistanla birlikte çalışarak bir sonraki fosil parçasını yerine yerleştirin. Yerinde tutmak için gerektiği kadar kum torbaları veya köpük bloklar ekleyin (Şekil 9B).
- Dikme ve yeni parçalar stabil hale geldiğinde, dikmenin genişletilmiş ucunu fosilin yüzeyine bastırmak için bir kürdan, asetona batırılmış bir çubuk veya asetona batırılmış bir boya fırçası kullanın. Bir alet malzemelere yapışmaya başlarsa, onu bir kenara koyun ve yeni bir alet kullanmaya başlayın.
- Desteğin her iki ucunun numuneyle tam temas halinde olmasını sağlamak için gerektiği kadar iç veya dış bandaj uygulayın. Yeni konumlandırılan parçayı/parçaları stabilize etmek için gerektiğinde iç veya dış bandajlar uygulayın. Geçici destekleri çıkarmadan (Şekil 9C) veya numuneyi hareket ettirmeden önce payandaların ve bandajların en az 24 saat kurumasını bekleyin.
Şekil 9: Bir mamut humerusuna akrilik payandaların takılmasının gösterimi. (A) Trabeküler kemiğin eksik olduğu bir alana yerleştirilmiş bir payanda. Yapıştırıcı, bir sonraki adıma geçmeden önce 24 saat boyunca kurudu. (B) Dikmeye yapıştırıcı uygulanmış ve yeni bir kemik bölümü yerleştirilmiştir. Köpük bloklar yapıyı desteklerken yapıştırıcı sertleşir ve dikişler boyunca dış bandajlar eklenir. (C) Köpük destekler birkaç gün sonra çıkarıldı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
9. Noktalı fırça yapmak
NOT: Noktalı fırça, bazı hazırlayıcıların bandaj uygularken kullanmayı tercih ettiği isteğe bağlı bir araçtır.
- Yumuşak kıllara sahip dar bir boya fırçası seçin.
- Aletleri düzenleyin: boya fırçası, makas, maskeleme bandı (örnekler için Malzeme Tablosuna bakın).
- Kılları 5-10 mm uzunluğa kadar kesin (Şekil 10A).
- Numunelerin kazara hasar görmesini önlemek için metal kenarları maskeleme bandı ile kapatın (Şekil 10B).
- Bandaj uygulaması sırasında fırçayı kullanın (bkz. adım 1.1-1.8 ve 2.1-2.9). Yapıştırıcıya kozo kağıdı uyguladıktan sonra, fırçanın kıllarını asetona batırın. Kağıdı fosilin yüzeyine bastırmak için hafif hafifçe vurma hareketleri kullanın (Şekil 10C).
Şekil 10: Noktalı fırça oluşturma. (A) Boya fırçası kılları ve bir çift tipik ofis makası. (B) Maskeleme bandı, boya fırçasının metal kısmını kaplar. (C) Kozo kağıdını mamut pelvisi üzerindeki yapıştırıcıya bastırmak için fırçanın dokunma hareketleriyle kullanılmasının gösterilmesi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
10. Geçici stabilizasyon kayışları
NOT: Bu yöntem, iki numuneyi bir arada tutabilen veya hazırlama, taşıma veya taşıma sırasında gevşek parçaların hareketini önleyebilen geçici kayışlar oluşturmak içindir.
- Araçları düzenleyin: kağıt, iş istasyonu, yapıştırıcı, konsolidant, aseton ve tercih edilen alet(ler). Muhtemelen gerekenden daha fazla çubuk ve/veya kürdan yerleştirin (örnekler için Malzeme Tablosuna bakın). İş istasyonu oluşturma talimatları için 4.1-4.3 adımlarına bakın.
- Taşıma kayışının takılacağı bağlantı noktaları olarak hizmet etmesi için numune üzerinde iki alan seçin.
- İki bağlantı noktası arasındaki mesafeyi ölçün. Kayış uzunluğunu hesaplamak için mesafeyi 2 ile çarpın.
- Kalın kozo kağıdını (30-50 GSM) kesmek yerine 10.3. adımda hesaplanan uzunlukta ve yaklaşık 1-2 cm genişliğinde bir kayışa yırtın. Lifleri hafifçe çekerek kenarları aşındırın.
- Şeridin ortasını halat benzeri bir yapıya bükün ve her iki uçta düz bir ankraj bırakın (Şekil 11A). Kayışı iş istasyonuna yerleştirin, bükülmüş kısma doğrusal cm başına 1-2 damla konsolidant uygulayın. Kayışın kurumasını bekleyin.
- Bir ankraja yapıştırıcı sürün, ankraj noktalarından birine bastırın ve en az 1 dakika yerinde tutun. Kayışın en az 1 saat kurumasını bekleyin.
- Serbest ankraja yapıştırıcı sürün, kayışı sıkıca çekin, ankrajı ankraj noktasına bastırın ve en az 1 dakika yerinde tutun. Kayışın en az 1 saat kurumasını bekleyin (Şekil 11B).
- Geçici olarak takılan bölümün sağlam olduğundan emin olarak gerektiğinde ek kayışlar uygulayın (Şekil 11C).
Şekil 11: Bir mamut humerusu üzerinde taşıma kayışı uygulamasının gösterilmesi. (A) Kalin kozoyu bir tasima kayisina bükmek. (B) Yerinde bir taşıma kayışı. (C) Daha uzun taşıma kayışları, gerekirse numunelerin etrafına sarılabilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
11. Taşıma ve CT taraması için numune paketleme
- Numuneyi içerecek en basit şekli belirleyin (Şekil 12A). Basınçlar eşit olmayan bir şekilde dağıtıldığında kırılma meydana gelir, bu nedenle mümkün olduğunca az düzlem ve köşeye sahip bir şekil seçin. Numune dikey olarak konumlandırılacaksa, görüntüleme sırasında hareketi azaltmak için numunenin "alt kısmında" bulunan en yüksek yoğunluklu köpüğü kullanın.
- Aletleri düzenleyin: polietilen köpük bloklar ve levhalar, polietilen streç film, düşük yapışkanlı kağıt bant ("ressam bandı"), ahşap tahta (örnekler için Malzeme Tablosuna bakın).
- Boşlukları, boşlukları ve içbükey alanları doldurmak için yüksek yoğunluklu, kapalı hücreli, polietilen köpük kullanın. Köpük blokları boyuta göre kesin ve ardından polietilen streç film ve/veya boyacı bandı ile yerine sabitleyin. Gerektiğinde katmanlar oluşturun (Şekil 12B). "Alt" üzerine birden fazla, gevşek katman yerleştirmeyin; tek bir yoğun köpük katmanı, görüntüleme sırasında hareketi azaltacaktır.
- Genel şekil, adım 11.1'de seçilen şekle benzediğinde, "altta" katmanlar oluşturmaktan kaçınmayı unutmadan, numuneyi köpük tabakası katmanlarına sıkıca sarın. Her katmanı yerinde tutmak için streç film ve/veya bant kullanın (Şekil 12C).
- "Bu son" gibi önemli bilgileri yüksek görünür alanlara kasete yazın. Numuneyi son bir streç film tabakasıyla sıkıca sarın (Şekil 12D).
- Bir tahtayı boyutuna göre keserek ahşap bir taban oluşturun. Levhanın köpüğünü tahtaya bantlayın. Taşıma sırasında numuneyi streç film ile tahtaya bağlı tutun (Şekil 12E).
Şekil 12: Bir mamut humerusu ile nakliye ambalajının gösterilmesi. (A) Bir numunenin indirgeme düzlemlerine ve köşelerine örnekler. Bir uzuv kemiği silindir şekline indirgenebilir. Bir hortumlu mandibula, değiştirilmiş bir piramit şekline indirgenebilir. (B) İçbükeyliklerin, boyutuna göre kesilmiş ve streç film ile yerine sarılmış yüksek yoğunluklu köpük bloklarla doldurulması. (C) Numuneyi köpük tabakasına sıkıca sarmak. (D) Paketi sabitleyen üç kat streç film. (E) Numuneyi bir tahtaya bağlı tutmak, numuneyi sabit tuttu ve taşımayı kolaylaştırdı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
12. Kağıt-reçine kompozitinin çıkarılması
- Aletleri düzenleyin: pamuk topları, pamuklu çubuklar, cımbız ve aseton (örnekler için Malzeme Tablosuna bakın).
- Bir pamuğu asetona batırın. Pamuğu kağıt reçine kompozit onarımına dokundurun ve 2-3 dakika yerinde tutun (Şekil 13A).
DİKKAT: Asetona tekrar tekrar veya uzun süre maruz kalmak cilde zarar verebilir. Kişisel koruyucu ekipman kullanmayı düşünün. - Pamuk topunu hafif dönen hareketlerle hareket ettirmeye başlayın ve asetonun kompozite girmesini teşvik edin. Pamuğu periyodik olarak kaldırın ve kompozitin yumuşayıp yumuşamadığını kontrol edin.
- Kompozit yumuşadığında, pamuğu yukarı kalkmaya başlayana kadar onarımın kenarlarından merkeze doğru kaydırmaya başlayın (Şekil 13B).
- Kenarlar yukarı kalkmaya başladığında, bir pamuklu çubuğu asetona batırın ve kompoziti fosilden uzaklaştırmak için kaydırmaya devam edin. Kompoziti yumuşak tutmak için gerektiği kadar aseton uygulayın (Şekil 13C).
- Kompozit, fosilden temiz bir şekilde ayrılmalıdır (Şekil 13D). Fosil malzeme kompozit malzeme ile ortaya çıkmaya başlarsa, ilave aseton uygulayın.
- Kompozit çıkarıldıktan sonra, kalıntıları gidermek için yeni bir çubuğu asetona batırın. Kalan lifleri koparmayın; Çıkarılana kadar nazikçe temizlemeye devam edin.
- Numuneyi taşımadan veya yeni bir onarım uygulamadan önce alanın kurumasını bekleyin.
Şekil 13: Bir mamut pelvisinden kağıt reçine kompozitinin çıkarılmasının gösterilmesi. (A) Çıkarılmak üzere seçilen kompozit üzerinde asetona batırılmış bir pamuk topu tutmak. (B) Gevşeyip gevşemediğini kontrol etmek için kompozitin kenarlarını kaydırmak. (C) Kaldırmaya teşvik etmek için kompozitin kenarlarını asetona batırılmış bir pamuklu çubukla kaydırmak. (D) Kompozit numuneden çıkarılmıştır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Sonuçlar
Yukarıda açıklanan protokoller, birleştirici olarak aseton içinde 1:4 B-72 çözeltisi, yapıştırıcı 26 olarak aseton içinde 1:1 B-72 çözeltisi, "ince kozo" olarak 9 GSM'lik bir kağıt ve "kalın kozo" olarak 41 GSM'lik bir kağıt kullanılarak WACO1000 numunesi üzerinde uygulandı. Temas noktaları hem iç hem de dış bandajlarla güçlendirildi. Kortikal kemikteki boşluklar, bandajlar ve şimlerin bir kombinasyonu ile dolduruldu ve parçalar arasında ek temas noktaları oluşturuldu.
Diyafizin çökmesini önlemek için, boşluğun ortasına bir payanda yerleştirildi. Kemiği büken tafonomik süreçler nedeniyle parçalar bir bölümde hizalanmadı; İkinci bir payanda, kortikal kemiğin ortaya çıkan boşluğun her iki tarafındaki konumunu korumasını sağladı. Destekler, bir müze sergisinin yapımından arta kalan bir akrilik "cam" levhadan kesildi. Desteklerin kompozitle sarılması, desteklerin numune içindeki konumlarını korumasına izin verdi ve ayrıca numuneyi akriliğin kesildiği keskin kenarlardan korudu.
Yeniden yapılanmadan sonra, numune hasar görmeden elleçlemeye ve dikey yönlendirmeye dayanabildi (Şekil 14A). Numuneyi nakliye için paketlemek için müze personeli, numunenin kat edeceği mesafeye ve numuneyi konumlandırmak için gereken taşıma miktarına göre malzemeleri seçti. Personel, nakliye sırasında meydana gelen herhangi bir hasarı izlemek için her araştırma gezisinden önce ve sonra numuneyi inceledi.
Örnek, Waco, Teksas'taki Cameron Park Hayvanat Bahçesi'nin (CPZ) veteriner kliniğinde, taşınabilir bir X-ışını jeneratörü ve doğrudan bir dijital radyografi sistemi kullanılarak görüntülendi. Kısa nakliyeye (3,7 km) hazırlanmak için numune bir polietilen torbaya sarıldı ve ardından polietilen streç film ile ahşap bir tahtaya bağlandı. Numune tesise ulaştığında ahşap tahtadan çıkarıldı, torbadan çıkarıldı ve ardından kablosuz dijital radyografi dedektör paneline yatay olarak yerleştirildi. Polietilen köpük ve düşük yapışkanlı kağıt bant, görüntüleme sırasında numunenin konumunu destekledi (Şekil 14B). Görüntüler 75 kV ve 3.0 mA'da elde edildi. Dönüş nakliyesi sırasında numuneden küçük bir parça (< 1cm2) koptu. Parça müzeye iade edildikten sonra yeniden takıldı ve harici bir bandajla güçlendirildi.
Örnek daha sonra Austin, Teksas'taki Teksas Üniversitesi Yüksek Çözünürlüklü X-ışını Bilgisayarlı Tomografi Tesisi'nde (UTCT Laboratuvarı) bir tarayıcı ve düz panel dedektör kullanılarak görüntülendi. Daha uzun nakliyeye (162,5 km) hazırlanmak için, numunenin ekstra desteğe ihtiyaç duyan bir bölümüne kağıt reçine taşıma kayışları uygulandı. Boşluklar ve içbükeylikler, şekillendirilmek üzere kesilen ve polietilen streç film ile yerinde tutulan polietilen köpük bloklarla dolduruldu. Numune daha sonra streç film ve düşük yapışkanlı kağıt bant ile yerinde tutulan polietilen köpük kaplama katmanlarıyla kaplandı. Streç sargı, taşıma sırasında numuneyi ahşap bir tahtaya bağlı tuttu. Numune tesise ulaştığında tahtadan çıkarıldı. Numune sarılı tutularak akrilik bir silindirin içine dikey olarak yerleştirildi (Şekil 14C) ve fenolik reçine köpüğü ("çiçekçi köpüğü") ile stabilize edildi. 611,27 mm kaynak-nesne mesafesi ve 899,209 mm kaynak-dedektör mesafesi ile dört hacim taraması (225 kV, 0,31 mA, pirinç levha ön filtre) yapılmıştır. Voksel boyutu 136.0 μm idi ve toplam 6025 dilim üretildi. Numune, yatay konuma döndürülmeden önce yaklaşık 25 saat dikey kaldı. Bu ikinci gezi sırasında numune, nakliye, görüntüleme veya dönüşte ambalajın açılmasından dolayı herhangi bir hasar görmedi.
CPZ'den alınan düz röntgenlerde, kompozit onarımların çoğu görünmez. Birden fazla bileşik katmana sahip bazı alanların görünür ana hatları vardır. Dikmelerin akrilik kısımları görünür ancak yarı saydamdır ve hiçbir ek eser üretilmemiştir (Şekil 14D). UTCT'den alınan bilgisayarlı tomografi görüntülerinde kompozit soluk bir gölge olarak görülebilir. Desteklerin akrilik kısmı, istenirse dijital segmentasyona elverişli tek tip bir gridir (Şekil 14E).
Şekil 14: WACO 1000 numunesinin hazırlanması ve görüntülenmesinin sonuçları. (A) Yeniden yapılanmadan sonraki numune. Eksik bölümler gri renkle işaretlenmiştir. (B) WACO 1000, Cameron Park Hayvanat Bahçesi'nde röntgen için konumda. (C) UT Austin'de CT taraması için WACO 1000 konumunda. (D) Şekil 14A'da mavi ile özetlenen alanın X-ışını görüntüsü. (E) Şekil 14A'da kırmızı kesikli bir çizgi ile işaretlenmiş bölgenin BT görüntüsü. Akrilik payandalar sarı oklarla, bandajlar yeşil oklarla, şimler mor oklarla ve polietilen köpük pembe bir okla işaretlenmiştir. Bu BT kesiti Şekil 15'te oklar olmadan görülebilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Diğer fosil materyallerle tutarlı olarak, numunenin daha yoğun bölümlerinde bir miktar ışın sertleşmesi meydana geldi14. Bununla birlikte, akrilikte ışın sertleşmesi meydana gelmedi ve akrilik veya kompozit malzemelerin hiçbiri herhangi bir çizgi veya yıldız patlaması artefaktı oluşturmadı (Şekil 15).
Şekil 15: WACO 1000 numunesinin enine CT dilimi. Bu görüntü Şekil 14'teki gösterimlerle görülebilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Ek 1: Omurgalı Paleontoloji Derneği'nin 2022'den 2024'e kadar olan yıllık toplantılarındaki sunumların ayrıntıları. Sunumlar hem posterleri hem de konuşmaları içerir. Bilgiler özetlerden derlendi ve gerektiğinde açıklama için yazarlarla iletişime geçildi. Bir sunum birden fazla döneme ait fosilleri içerdiğinde, sunum taranan en eski örneğe göre kategorize edildi. Birden fazla sunum aynı taramayı kullandığında, veri kümesine yalnızca bir sunum dahil edildi. Bu yöntemler kullanılarak hiçbir Senozoik fosil dışlanmadı. Notlar, temasa geçilen yazarların ayrıntılarını ve/veya sunuma dahil edilen örneklerle ilgili ayrıntıları içerir. Bu Dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Tartışma
"Mayborn Yöntemi", fosil örneklerini yeniden yapılandırmak ve desteklemek için kağıt-reçine kompozitlerini kullanan bir teknikler paketidir. Mayborn Müze Kompleksi'ndeki (Waco, Teksas) Waco Mamut Ulusal Anıtı araştırmacıları tarafından geliştirilen bu teknikler, diğer iki Kuvaterner araştırma kurumunda, La Brea Katran Çukurları ve Müzesi'nde (Los Angeles, Kaliforniya)28,29 ve Mamut Bölgesi'nde (Hot Springs, Güney Dakota)27 kullanılanlardan gelişti. Bu yöntemler, Kuvaterner fosilleriyle çalışmanın benzersiz zorluklarını ele almak için geliştirilmiş olsa da, çoğu omurgalı fosil materyali için uygun olmalıdır.
Bu yöntemler, her ikisi de Waco, Teksas, ABD'de bulunan Baylor Üniversitesi'nin Mayborn Müze Kompleksi'nde (MMC) bulunan Waco Mamut Ulusal Anıtı'ndan (WMNM) Kolomb mamutu (Mammuthus columbi) örnekleri üzerinde test edildi. WMNM fosilleri, günümüzden ≥50.000 yıl önce biriktirildi31 ve malzemenin permineralizasyonu minimum düzeydedir. Numune parçaları genellikle tutulduğunda kırılır ve/veya parçalanır ve yeniden yapılandırılmış numunelerin taşınması çökmeye veya parçalanmaya neden olabilir. 2016'dan 2021'e kadar hazırlayıcılar, B-72'nin tek başına yetersiz kaldığı durumlarda numuneleri stabilize etmek için bir alçı bileşiği ("su macunu") kullandılar.
Milli Park Servisi, bozulmaya neden olan gazları veya sıvıları serbest bırakmayan malzemelerin kullanılmasını önermektedir21. Bu önerilere daha iyi uyum sağlamak için, WMNM standart işletim prosedürleri, tersine çevrilebilir yöntemlerin ve arşiv malzemelerinin kullanımını zorunlu kılmak için 2021'de güncellendi. Bu zorunluluk, alçı bileşiklerinin kullanımını ortadan kaldırdı ancak aynı zamanda epoksi macunlar ve siyanoakrilatlar gibi alternatifleri de engelledi. WMNM örneklerinin korunması, kurumsal yönergelere bağlı kalırken aynı zamanda stabilite endişelerini gidermek için gerekliydi, bu nedenle WMNM araştırmacıları, alçı bileşiklerine kolayca geri döndürülebilir bir alternatif aramaya başladı.
Diyafizde büyük miktarda trabeküler kemik kaybını içeren bir patolojiyi belgelemek için hem X-ışını hem de BT görüntüleme için bir mamutun sağ humerusu (WACO 1000) seçildi. Patolojinin bir sonucu olarak, distal epifiz, içi boş diyafizden önemli ölçüde daha ağırdı ve iki bölüm arasında çok az temas noktası vardı. Birleştirici ve yapıştırıcı olarak asetonda yalnızca B-72'nin kullanıldığı iki erken onarım, numune hareket ettirildiğinde başarısız oldu. Her iki seferde de, yapıştırıcı bölümler arasındaki temas noktalarından kurtuldu, bu da distal epifizin diyafizden ayrılmasına ve kortikal kemiğin daha fazla aşınmasına neden oldu. Numune için planlanan analizler ışığında, alternatif bir stabilizatör arayışı artık yeni materyal(ler)in radyografiye müdahale etmeyeceği kriterini içeriyordu. Sonuçta araştırmacılar, numunenin yeniden yapılandırılması için kağıt-reçine kompozitleri ve akrilik destekleri seçtiler.
Bu kompozitlerin yeniden yapılanma için kullanılması, diğer geleneksel yöntemlere göre çeşitli avantajlar sağlar. Önemli bir avantaj, alçı bileşikleri ve epoksi macunlar gibi boşluk doldurucuların aksine, bu kompozitlerin çıkarılmasının kolay olduğunun kanıtlanmış olmasıdır. Araştırmacılar, WMNM koleksiyonundaki çeşitli zorlu senaryolarda kompozitleri kullanabildiler. Kompozit malzeme, ağır şekilde aşınmış parçalara sahip permineralize bir mamut uyluk kemiğini destekleyecek kadar güçlüydü (Şekil 2). 9 GSM'de kozo bandajları, yine WMNM'den küçük artiodaktil omurların ve 4,1 cm'lik bir kuş karinasının ("omurga") hatlarına yapışacak kadar hassastı. Kompozitlerin bir başka yararı da, stabiliteyi artıran, taşımaya yardımcı olan ve depolama dolaplarında gelecekteki aşınmayı azaltan numune ağırlığına önemli ölçüde katkıda bulunmamalarıdır.
Dahili akrilik desteklerin eklenmesi, geleneksel metal yapılara ve/veya yüksek yoğunluklu bileşiklere göre önemli bir gelişme olduğunu düşündüğümüz yeni bir tekniktir. Bu tür desteklere genellikle büyük, fosil altı örnekleri sağlam tutmak için ihtiyaç duyulur 1,19. Bu tür bir koruma, Kuvaterner örnekleri 1,3,6 gibi nispeten daha genç fosillerde yaygın olmakla birlikte, Moğolistan'daki istisnai Kretase fosilleri25,32 gibi başka bağlamlarda da gözlemlenmiştir. Bu numuneler hareket ettirildiğinde hasar görmeye eğilimli olduklarından, kısa süreli işlem 1,2,32'den daha fazlasını gerektiren araştırmalar için çok kırılgan olarak kabul edilebilirler. Bu yöntem, kırılgan numuneleri stabilize ederken aynı zamanda yüksek yoğunluklu malzemelerden kaçınarak, daha önce radyolojik analiz için çok zorlayıcı olduğu düşünülen numuneler için araştırma fırsatlarını genişletir.
Kağıt-reçine kompozitleri, sahadaki uygulamadan teşhir hazırlığına kadar fosil koruma süreci boyunca entegre edilebilir. Gevşek parçaları stabilize etmek, çökmeyi önlemek veya numune ile alçı ceketi27 arasında bir bariyer sağlamak için sahaya bandajlar yerleştirilebilir. Bandajlar, diğer tedaviler uygulanırken parçaları yerinde tutabilir28. WMNM personeli, bir mamut humerusunu, yarıçapını ve ulnasını görüntülenmek üzere yaşam pozisyonuna getirmek için stabilizasyon kayışlarını başarıyla kullandı. Hazırlayıcılar yeni teknikleri öğrenmek için fazla zaman veya çaba gerektirmediler ve pratik yaparak bazıları neredeyse algılanamayan bandajlar oluşturabildiler (Şekil 3C, Şekil 10C).
Bu teknikleri kullanmakla ilgilenen hazırlayıcılar birkaç sınırlamanın farkında olmalıdır. Aseton ve çeşitli alkoller gibi çözücüler, bir numunedeki biyomoleküllere zarar verebilir 27,33,34. Moleküler araştırmalar için kullanılabilecek örnekler (aDNA, proteinler, lipidler vb.) çözücülere maruz bırakılmamalıdır. Ek olarak, konsolidatörler ve yapıştırıcılar, bir numunenin kimyasal bileşimini değiştirir ve bu da sonraki izotopik analizietkileyebilir 33,34. Yapıştırıcılar, dolgu maddeleri ve bandajların uygulanması, bir numunenin yüzeyini değiştirecek ve potansiyel olarak morfolojik, iknolojik ve/veya tafonomik ayrıntıları gizleyecektir18,33. Bir numune üzerinde kullanılan tüm yöntemlerin kapsamlı bir şekilde belgelenmesi, gelecekteki paleontolojik araştırmalara yardımcı olmak için en iyi uygulamadır18,35. Hazırlayıcılar, kompozit malzemelerin nereye uygulandığını not etmeyi düşünebilir, böylece herhangi bir analiz için numune alırken bu alanlardan kaçınılabilir. Bu yöntemler kimyasal, kronolojik veya yüzey aşınma analizlerinde kullanılabilecek numunelere uygulanmamalıdır.
Araştırma ihtiyaçlarını tahmin etmek, hazırlayıcı35 için önemli bir beceridir, ancak olası her araştırma senaryosu tahmin edilemez. En az müdahaleci yöntem, bir numunenin en kritik özelliklerini değiştirmeden bırakan yöntemdir. Olası her fosil hazırlama senaryosunun kapsamlı bir listesi pratik olmayacaktır, ancak ortak senaryoların gözden geçirilmesi öğretici olabilir. WMNM fosil hazırlama laboratuvarında kullanılan en yaygın iş akışlarının bir özeti Şekil 16'da bulunabilir.
Şekil 16: Mayborn Yönteminin üç yaygın fosil hazırlama senaryosunda aşamalı olarak uygulanması. Her senaryo için tedaviler en az invazivden en invazive doğru sunulur. Her işlemden sonra hazırlayıcılar numunenin stabilitesini kontrol etmelidir. Numune kararsız kalırsa, bir sonraki işleme geçmelidirler. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Bu yeni protokollerde en sık karşılaştığımız sorunlar, kompozitlerin numune konturlarına uymasını sağlamaktır. Bir numunenin yüzeyi karmaşık olduğunda, tek bir kalın kozo tabakası yerine birden fazla ince kozo tabakası uygulamada daha başarılı olduğumuzu bulduk. Bununla ilgili olarak, bazen kağıt liflerinin uygulama sırasında düz durmadığı sorunlarla karşılaştık ve kompozit kurumaya başladığında, lifleri hareket ettirme girişimleri malzemenin aletlere yapışmasına ve numuneden çıkmasına neden oldu. Bu durumlarda, kompozitin tamamen kurumasına izin vermenin ve ardından bölgeye 1 veya 2 damla konsolidant uygulayarak ve asetona batırılmış bir pamuklu çubukla lifleri düzleştirerek onarımı rötuşlamanın en iyisi olduğunu bulduk.
Yazarlar, büyük örnekleri en iyi şekilde stabilize etmek için farklı malzemelerle deneyler yapmaya devam ediyor. Yukarıda açıklanan protokoller, birleştirici ve yapıştırıcı olarak aseton içinde B-72, "ince kozo" olarak 9 GSM kağıdı ve "kalın kozo" olarak 41 GSM kağıdı kullanılarak WACO 1000 numunesi üzerinde başarıyla uygulandı. WACO 1000'in yeniden yapılandırılmasından sonra, WMNM numunelerinin hazırlayıcıları, B-72'nin kullanılabilirliğini etkileyen tedarik zinciri sorunları nedeniyle B-76 kullanmaya geçti. Hazırlayıcılar, B-76 ile yapılan kompozitlerin ve B-72 ile yapılan kompozitlerin kalitesinde kayda değer bir fark görmemişlerdir (bkz. Farklı reçinelerin ve/veya kağıtların diğer kombinasyonları, diğer laboratuvar ortamlarında sonuçları iyileştirebilir. Çalışma süresi sıcaklık, nem, havalandırma, kullanılan malzeme gibi faktörlere bağlı olarak değişiklik gösterecektir. Hazırlayıcılar, laboratuvar koşullarında hangisinin en iyi sonucu verdiğini değerlendirmek için farklı konsolidant ve yapıştırıcı viskozitelerini denemelidir.
Açıklamalar
Yazarlar herhangi bir çelişki beyan etmemektedir.
Teşekkürler
Bu tekniklerin erken bir versiyonunu geliştirme rehberliği için Stephany Potze'ye (La Brea Katran Çukurları ve Müzesi), araç ve gereçler konusundaki yardımları için Jeff Huckeby ve Jim Fau'ya (Mayborn Müze Kompleksi), uzmanlıkları için G. Brian Henley ve James Kusmierczyk'e (Cameron Park Hayvanat Bahçesi), tavsiye ve problem çözme için Jessica Maisano ve Dave Edey'e (Teksas Üniversitesi Yüksek Çözünürlüklü X-ışını Bilgisayarlı Tomografi Tesisi) teşekkür ederiz. Kris Juntunen (Tarleton Eyalet Üniversitesi) ulaşım ve yardım için ve Evan Cerna ve Molly Gielas (Baylor Üniversitesi Yer Bilimleri Bölümü) numunelerin işlenmesine yardım için. Önerileri bu makaleyi geliştiren editör ekibine ve hakemlere teşekkür ederiz. Bu çalışma, Milli Parklar Sistemi hibelerinin İşbirliğine Dayalı Araştırma ve Eğitim Programı (Hibe # P21AC10517 ve P22AC01166), Mayborn Müzesi'nden Bryce C. Brown Araştırma Bursları, Baylor Üniversitesi Yerbilimleri Bölümü ve Dallas Paleontoloji Derneği'nden Frank Crane Memorial Bursu. Bilgisayarlı tomografi, NSF Yer Bilimleri Enstrümantasyon ve Tesisler Programı Bölümü (NSF EAR-1762458) ve NASA (80NSSC23K0199) tarafından mümkün kılınmıştır.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Aseton | Uline | S-25036 | |
| Akrilik çubuklar | Blick | 56929-5114 | İstenilen uzunlukta kesilebilen önceden şekillendirilmiş akrilik. |
| Akrilik levhalar | Uline | S-22486 | En maliyet etkin seçenek ama gerekli boyutlara göre kısaltılması gerekiyor. |
| Bambu şişleri | Lowes | 5506242 | Ahşap şişler de kabul edilebilir. |
| Kurul | Lowes | 1368 | |
| Butvar B-76 termoplastik reçine | TALAS | TCD001005 | Konsolidant ve/veya yapıştırıcı olarak kullanılmak için. Güvenlik veri formu: https://www.talasonline.com/images/PDF/MSDS/butvar_b76.pdf?srsltid=AfmBOoqmrD4d3F1OW _W3MovVlSk-xk_EHQrQd 5ZTn6GmZFgS1jDXBgKu |
| Pamuk topları | Uline | S-16227 | |
| Pamuk çubukları | Uline | S-18985 | |
| Göz Koruması | Uline | S-7023 | |
| HDPE şişeler | Paleobond | Hiç verilmedi | "2 oz boş şişe, pinhead burunlu ve üst kapaklı olarak" olarak https://paleobond.com/product/2-oz-empty-bottle-with-pinhead-nozzle-and-overcap/ |
| Düşük yapışkanlı kağıt bant/Ressam Bandı | Uline | S-23242 | |
| Metal dosyalar | Blick | 84218-1001 | |
| Paintbrush | Blick | 06000-0409 | |
| Kağıt Bant/Maskeleme Bandı | Uline | S-11736 | |
| Paraloid B-72 termoplastik reçine | TALAS | TFK028003 | Konsolidant ve/veya yapıştırıcı olarak kullanılmak için. Güvenlik veri formu: https://www.talasonline.com/images/PDF/MSDS/B-72MSDS.pdf?srsltid=AfmBOor_ssJ1FJBcg rftOZ2zRhMocJDlIRLPqjS WSbkKI51tmpIiCdWQ |
| Polietilen torbalar | Uline | S-1713 | |
| Polietilen köpük bloklar | Uline | S-15690 | |
| Polietilen köpük levhalar | Uline | S-2963 | |
| Polietilen streç sargı | Uline | S-741 | |
| Lastik bantlar | Uline | S-17254 | |
| Kum | Lowes | 10392 | |
| Kum torbaları (boş) | Uline | S-14843 | Yarısını üçte ikisine kadar kumla doldurup dik. |
| Testere | Lowes | 1097900 | Herhangi bir bileşik testere veya masa testereyi yeterli olur. |
| Makas | Uline | H-6415 | |
| Dikiş kiti | Blick | 73502-1019 | |
| Stretch Wrap | Uline | S-741 | |
| Kalın kozo washi | TALAS | TPB073404 | Yukyu-Shi 41 GSM |
| İnce kozo washi | TALAS | TPB094001 | Tengujo 9 GSM |
| Kür -dan | Blick | 85915-1025 | |
| Cımbız | Uline | S-25214 |
Kaynaklar
- Larkin, N. R. Literally a 'mammoth task': the conservation, preparation and curation of the West Runton Mammoth skeleton. Quat Int. 228, 233-240 (2010).
- Mallison, H. Digitizing Methods for Paleontology: Applications, Benefits and Limitations. Computational paleontology. , Springer. Berlin. (2011).
- 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).
- Racicot, R. Fossil secrets revealed: X-ray CT scanning and applications in paleontology. Paleontol Soc Pap. 22, 21-38 (2017).
- 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).
- Fisher, D. C., et al. X-ray computed tomography of two mammoth calf mummies. J Paleontol. 88 (4), 664-675 (2014).
- 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).
- 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).
- 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).
- Society of Vertebrate Paleontology. Abstracts of Papers, 82nd Annual Meeting. , https://vertpaleo.org/2022_svp_program-final/ (2022).
- Society of Vertebrate Paleontology. Abstracts of Papers, 83rd Annual Meeting. , https://vertpaleo.org/2023_svp_program-final-10032023/ (2023).
- Society of Vertebrate Paleontology. Abstracts of Papers, 84th Annual Meeting. , https://vertpaleo.org/wp-content/uploads/2024/10/2024_SVP_Program_Final3.pdf (2024).
- 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).
- Sutton, M., Rahman, I., Garwood, R. Techniques for virtual palaeontology. , John Wiley & Sons. Chichester. (2014).
- Ketcham, R. A., Hanna, R. D. Beam hardening correction for X-ray computed tomography of heterogeneous natural materials. Comput Geosci. 67, 49-61 (2014).
- Barrett, J. F., Keat, N. Artifacts in CT: recognition and avoidance. Radiographics. 24, 1679-1691 (2004).
- Arbour, V. M. Estimating impact forces of tail club strikes by ankylosaurid dinosaurs. PLoS One. 4 (8), e6738(2009).
- Brown, M. A. The development of modern palaeontological laboratory methods: a century of progress. Earth Environ Trans R Soc Edinb. 103, 1-12 (2013).
- 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).
- Haugrud, S. J., Compton, B. P. Reversible filler: a fresh look at Butvar-76. J Vertebr Paleontol. 28 (Suppl 3), 91(2008).
- Pasiuk, J. Safe plastics and fabrics for exhibit and storage. Conserve O Gram. 18 (2), 1-7 (2004).
- 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).
- 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).
- Burdett, S., Thompson, S. The Japanese hanging scroll: a deconstruction. Stud Conserv. 47 (Suppl 3), 32-35 (2002).
- 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).
- Davidson, A., Brown, G. W. Paraloid B-72: practical tips for the vertebrate fossil preparator. Collect Forum. 26 (1-2), 99-119 (2012).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Beaubien, H. F. Field conservation of skeletal remains: stabilization treatment techniques and implications for future analysis. Adv Archaeol Pract. 7 (1), 23-29 (2019).
- 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).
Yeniden basım ve izinler
