Utilisation du micro CTscan pour la préparation virtuelle et mécanique d’un crâne de crocodilien du Paléocène de Chine

Depuis plusieurs années, la microtomographie à rayons X calculée par ordinateur (CTscan) a pris une place importante dans les laboratoires de paléontologie des vertébrés, jusqu’à remplacer dans certains cas les méthodes traditionnelles de préparation mécanique, pour l’étude de spécimens fossiles. Ces CTscans permettent aux chercheurs d’étudier des caractères autrement impossibles à observer, tout en préservant au maximum le spécimen de toute technique intrusive. Cependant il est souvent nécessaire d’effectuer tout de même une préparation physique du fossile, combinant ainsi les techniques virtuelles et mécaniques afin d’améliorer l’étude d’un spécimen ou encore pour permettre l’exposition de ce dernier. Le crâne de crocodilien de cette étude provient du site paléocène moyen de Qianshan dans la province d’Anhui en Chine. Il a été découvert lors des expéditions sinobelges de l’Institut royal des Sciences naturelles de Belgique (IRSNB) qui ont eu lieues de 2008 à 2011. Seule la face ventrale du crâne a été dégagée, présentant un os très fin, fragile et fragmentaire, ainsi que quelques dents encore en position. La finesse de l’os, additionnée à des sutures très marquées suggère un individu juvénile. La face dorsale du crâne étant complètement recouverte par la matrice gréseuse, le spécimen a été scanné à l’aide du micro CTscanner EasyTOM 150 de l’IRSNB, ceci afin de le manipuler virtuellement dans son entièreté, pouvoir l’étudier et aussi le visualiser avant sa préparation physique. En effet, la fragilité des os et le manque de visibilité de la face dorsale rendent la préparation très risquée et demandent un temps considérable. La segmentation virtuelle a été réalisée sur le logiciel Materialise Mimics 19,0 (x64) (Materialise NV, Leuven, Belgique) pour séparer l’os de la matrice puis pour modéliser le crâne en trois dimensions. Le contraste entre les os et la matrice est par endroit très faible (dû à un os très fin et une matrice siliceuse) et il a fallu environ une quinzaine d’heures de travail pour obtenir une reconstitutioncomplète du crâne. Au terme de cette segmentation, deux os périphériques au crâne se sont relevés appartenir à une mandibule (angulaire et surangulaire) montrant une large fenêtre mandibulaire. D’autres fragments d'os isolés du crâne ont aussi été identifiés virtuellement dans la matrice. La segmentation du crâne en luimême a révéléun crâne relativement bien conservé, le côté droit étant fragmentaire. Les coupes tomographiques ont également mis en évidence de nombreuses fissures dans la roche, pour beaucoup traversant de part en part le crâne. Toutes ces informations récupérées en amont de la préparation ont permis de faire une analyse complète du travail physique à effectuer et de planifier la meilleure approche possible (localiser les caractères diagnostiques importants à dégager, les fractures dans l'os ou les fragments isolés, stabiliser les fissures ou encore tenir compte de l'épaisseur de l'os). Le tout facilite grandement la préparation et diminue les risques d’endommager le spécimen. Cette étude de cas montre déjà l’intérêt de telles technologies pour les chercheurs mais souligne à quel point cette nouvelle technique de préparation est utile dans la boite à outils déjà bien grande des préparateurs.

Abstract of an Oral Presentation or a Poster

Paleontology