Güvenli Sanılan Bir Yöntemle Fosillere Zarar Veriliyor Olabilir

Bilim insanları, uzun süredir güvenli olduğu düşünülen bir yöntemle fosillere farkında olmadan zarar veriyor olabilir.

Fosiller geçmişin paha biçilmez arşivleridir. Birkaç bin yıldan yüz milyonlarca yıl öncesine kadar yaşamış canlılara dair ayrıntıları korurlar.

Fosilleri incelemek, türlerin zaman içindeki evrimini anlamamıza, geçmiş çevre ve iklimlere dair kesitler görmemize yardımcı olur. Ayrıca fosiller, çoktan yok olmuş türlerin ve hatta atalarımızın bile beslenme biçimlerini veya göç yollarını ortaya çıkarabilir.

Ancak canlı varlıklar taşa dönüştüğünde, bu ayrıntıları ayırt etmek hiç de kolay değil. Fosilleri incelemek için yaygın kullanılan tekniklerden biri mikro-bilgisayarlı tomografi (mikro-BT). Bu teknik; insanlarda en erken kemik kanseri kanıtını bulmak, erken homininlerde beyin kalıplarını ve iç kulak yapılarını incelemek ve Afrika dışındaki en eski modern insan kalıntılarının dişlerini çalışmak gibi pek çok örnekte kullanıldı.

(İlgili: Radyokarbon 3.0 Tekniğiyle Hominin Etkileşimleri İnceleniyor)

Fakat Radiocarbon dergisinde yayımlanan yeni çalışma, genellikle “tahribatsız” bir yöntem olarak kabul edilen mikro-BT taramasının aslında fosil korunumu üzerinde etkili olabileceğini ve içerideki bazı kritik bilgileri silebileceğini gösteriyor.

Değerli örnekleri korumak

Fosiller doğaları gereği nadir ve kırılgandır. Bilim insanları, fosilleri inceleme gerekliliğiyle onlara zarar vermeme arasındaki dengeyi sürekli olarak değerlendiriyor.

Paleontologlar ve paleoantropologlar (insan fosilleri üzerine çalışanlar) fosilleri analiz ederken olası her türlü hasarı en aza indirmek ister. Fosilleri gelecek kuşaklar için olabildiğince korumak istiyorlar—ve teknoloji burada büyük bir yardımcı olabilir.

Mikro-BT, doktorların insan vücudunun içine bakmak için kullandığı tıbbi BT taramalarına benzer şekilde çalışır. Ancak bunu çok daha küçük ölçekte ve daha yüksek çözünürlükte yapar. Bu, fosil gibi küçük nesneleri incelemek için idealdir. Mikro-BT ile bilim insanları yüksek çözünürlüklü 3B görüntüler alabilir ve fosilleri kesip açmaya gerek kalmadan iç yapılarına erişebilir.

Bu taramalar, fosillerin sanal kopyalarının oluşturulmasına da olanak tanır; böylece diğer bilim insanları dünyanın herhangi bir yerinden bu kopyalara erişebilir. Bu durum, örneğin taranan fosillerin güvenli biçimde bir müze koleksiyonunda kalabilmesini sağlayarak hasar riskini önemli ölçüde azaltır.

Mikro-BT oldukça popüler ve rutin olarak kullanılır. Bilim camiası, görsel bir hasara yol açmadığı için onu yaygın biçimde “tahribatsız” kabul eder. Ancak bu, fosil üzerinde hiç etkisi olmadığı anlamına gelmez.

Mikro-BT görüntüleme nasıl çalışır?

Mikro-BT taraması, X-ışınları ve bilgisayar yazılımı kullanarak yüksek çözünürlüklü görüntüler üretir ve fosil örneklerini ayrıntılı biçimde yeniden kurgular. Genellikle paleontologlar bunun için ticari tarayıcılar kullanır; ancak daha ileri araştırmalarda bir senkrotronda üretilen güçlü X-ışını demetleri tercih edilebilir.

X-ışınları örnekten geçer ve diğer uçta bir dedektör tarafından yakalanır. Bu, ışınların içinden geçtiği maddenin—özellikle de yoğunluğun—çok ince ayrıntı düzeyinde anlaşılmasına olanak verir; bu da iç yapıların biçimi, dokuların bileşimi ya da herhangi bir kontaminasyon hakkında ipuçları sunar.

Tarama, tüm açılardan alınmış bir dizi 2B görüntü üretir. Bilgisayar yazılımı daha sonra bu yüksek çözünürlüklü görüntüleri “temizleyip” bir 3B şekle—fosilin ve iç yapılarının sanal bir kopyasına—birleştirir.

Ancak X Işınları zararsız değil

X-ışınları bir iyonlaştırıcı radyasyon türüdür. Bu, yüksek enerji düzeyine sahip oldukları ve atomlardan elektronları koparabilecekleri (bu sürece iyonizasyon denir) anlamına gelir.

Canlı dokuda, iyonlaştırıcı radyasyon hücrelere ve DNA’ya zarar verebilir; ancak hasarın düzeyi maruziyetin süresine ve şiddetine bağlıdır. Tıpta kullanılan X-ışınları ve BT taramalarının riski genellikle çok düşüktür; zira insan bedeninin maruziyeti olabildiğince azaltılır.

Bununla birlikte, X-ışınlarının canlı hücreler üzerindeki etkilerine dair bildiklerimize rağmen, mikro-BT görüntüleme yoluyla fosiller üzerindeki potansiyel etkisi bugüne dek derinlemesine araştırılmamıştı.

Yeni çalışmada ne bulundu?

Araştırmacılar, tipik bir mikro-BT tarayıcısında standart ayarlar kullanarak modern ve fosil hayvan kemik ve dişlerinden birkaçını taradı. Ayrıca tarama öncesi ve sonrası kolajen içeriklerini ölçtüler.

Kolajen; fosillerin yaşını radyokarbon tarihleme ile belirlemek ya da kararlı izotop analizi yapmak (örneğin soyu tükenmiş türlerin diyetini çıkarsamak) gibi birçok analitik amaç için kullanışlı. Fosillerdeki kolajen içeriği, zamanla yavaş yavaş parçalandığı için genellikle modern örneklere kıyasla çok daha düşük.

Aynı örneklerden alınan taranmamış numunelerle ölçümleri karşılaştırdıktan sonra araştırmacılar iki bulgu elde etti.

İlk olarak, radyokarbon yaşı değişmeden kaldı. Başka bir deyişle, mikro-BT taraması radyokarbon tarihlemesini etkilemiyor. Bu iyi haber.

Kötü haber ise, mevcut kolajen miktarında anlamlı bir azalma gözlemlendi. Başka bir deyişle, mikro-BT ile taranan örneklerde tarama öncesine kıyasla yaklaşık yüzde 35 daha az kolajen vardı.

Bu, mikro-BT görüntülemenin kolajen izleri içeren fosiller üzerinde göz ardı edilemeyecek bir etkisi olduğunu gösteriyor. Beklenebilir olsa da, bu etkinin deneysel doğrulaması daha önce yapılmamıştı.

Bazı fosil örneklerinde mikro-BT taramasından sonra yeterli kolajen kalmayabilir. Bu da onları radyokarbon tarihleme dâhil çeşitli analitik teknikler için uygun olmaktan çıkarır.

Peki Şimdi Ne Olacak?

Önceki bir çalışmada, mikro-BT’nin, daha sonra elektron spin rezonansı adı verilen bir yöntemle tarihlendirilen fosilleri yapay olarak “yaşlandırabildiği” gösterilmişti. Bu yöntem, radyokarbon yönteminin ayırt edebildiğinin ötesinde, 50.000 yıldan daha eski fosillerin tarihlendirilmesinde yaygın olarak kullanılır.

Söz konusu önceki çalışma ile yeni çalışma, mikro-BT taramasının fosili ve onun içerdiği bilgiyi önemli ölçüde ve geri döndürülemez biçimde değiştirebileceğini gösteriyor.

Araştırmacılar, fosile görünür bir zarar vermemesine rağmen, bu bağlamda tekniğin artık “tahribatsız” olarak kabul edilmemesi gerektiğini savunuyor.

Araştırmacılar, “Mikro-BT görüntüleme paleontoloji ve paleoantropolojide son derece değerli; bunda kuşku yok. Ancak bulgularımız, fosillerin X-ışınlarına maruziyetini en aza indirmek için bu tekniğin ölçülü kullanılmasını öneriyor. Zararın en aza indirilmesi için bilim insanlarının başvurabileceği yönergeler mevcut. Aynı örneğin yinelenen taramalarından kaçınmak amacıyla verilerin serbestçe paylaşılması da yararlı olacak” diyor.

The Conversation. Mathieu Duval & Laura Martín-Francés. 16 Temmuz 2025.

Makale: Duval, M., Martín-Francés, L., & Wood, R. (2025). On the impact of micro-CT scanning on radiocarbon dating of fossil material: A cautionary note for the palaeoanthropological community and beyond. Radiocarbon, 67(4), 709–718.