L’arme secrète des paléontologues : comment le scan 3D d’Artec a redonné vie au tyrannosaure asiatique

Restauration de l’Asiatyrannus xui. Avec l'aimable autorisation du Musée d’Histoire naturelle du Zhejiang

Les tyrannosauridés, prédateurs suprêmes du Crétacé

Les tyrannosauridés comptent parmi les groupes de dinosaures les plus emblématiques, les plus singuliers et les plus étudiés. On connaît environ 30 espèces, qui ont vécu entre la fin du Jurassique et la fin du Crétacé (il y a 150 à 66 millions d’années).

Ces dinosaures sont connus pour leur squelette robuste, leur tête massive et leurs membres antérieurs puissants mais courts. Le plus célèbre d’entre eux, le Tyrannosaurus rex, mesurait jusqu’à 13 mètres de long, pesait plus de huit tonnes et possédait une force dans les mâchoires de 58 000 newtons, ce qui en faisait l’un des prédateurs terrestres les plus redoutables de l’histoire de la Terre.

La plupart des tyrannosauridés ont un crâne à museau proéminent, relativement court mais haut, ce qui leur donne une apparence carrée et une force de morsure incroyable. C’est le cas notamment du T. rex et du Tarbosaurus.

Dans le désert de Gobi, en Asie centrale, des scientifiques ont récemment découvert que le Tarbosaurus, au museau proéminent, et l’Alioramus, au museau long, cohabitaient autrefois. Le premier était plus grand, ce qui suggère que les deux espèces occupaient des niches écologiques différentes. Il est intéressant de noter que la relation de taille était inversée dans le sud-est de la Chine. Il n’a peut-être pas atteint le stade adulte, mais l’Asiatyrannus xui avait déjà dépassé sa phase de croissance la plus rapide et ne mesurait encore que la moitié de la longueur du Qianzhousaurus, ce qui suggère qu’ils occupaient des niches écologiques différentes et évitaient la concurrence directe.

Crâne fossilisé de l’Asiatyrannus xui. Avec l’aimable autorisation du Musée d’Histoire naturelle du Zhejiang

Les fossiles de tyrannosauridés ont principalement été découverts en Amérique du Nord, en Mongolie et dans le nord de la Chine, et sont relativement rares ailleurs. Cette découverte du Musée du Zhejiang fournit des informations précieuses sur la diversité et l’évolution des tyrannosauridés au cours du Crétacé.

« Redonner vie » à des créatures préhistoriques

Tout au long de l’histoire de la vie sur Terre, les tyrannosauridés ont toujours fasciné les chercheurs de par leur taille et leur statut de prédateurs suprêmes. Dans le cas de l'Asiatyrannus xui, le fossile comprend un crâne presque complet (47,5 cm de long), des vertèbres caudales et des os des membres postérieurs.

Les méthodes de documentation traditionnelles ne permettent pas de saisir les structures complexes et les détails les plus fins du fossile. De plus, le poids du fossile permet difficilement de le déplacer et de le repositionner à plusieurs reprises, ce qui empêche un examen approfondi.

Pour remédier aux problèmes liés à la fragilité des fossiles et aux exigences de la recherche, l’équipe du musée de Zhejiang a évalué plusieurs options de scan 3D avant de retenir une solution d’Artec 3D. Le projet a été dirigé par le Dr. Zheng Wenjie, directeur adjoint du Département des sciences de la Terre du musée, avec le soutien du partenaire certifié Gold d’Artec Ningbo FLD-TECH, qui a assuré la formation sur site et fourni une assistance technique continue.

L’un des chercheurs du projet capture un fossile avec Artec Eva. Avec l’aimable autorisation du Musée d’Histoire naturelle du Zhejiang

Pour commencer, l’équipe a utilisé Artec Eva, le scanner 3D portable léger et flexible d’Artec, dont la fiabilité n’est plus à prouver, pour capturer les données du fossile dans son ensemble.

Elle a ensuite eu recours à l’Artec Space Spider, qui offre une précision atteignant 0,05 mm, afin de scanner le crâne dans les moindres détails. Grâce à sa technologie à lumière bleue, cet appareil est spécialement conçu pour capturer des géométries complexes et des contours fins. Il a ainsi pu reproduire méticuleusement les marques irrégulières à la surface du fossile, ainsi que les textures et les motifs naturels créés par les intempéries.

Comme le Space Spider est sans contact et ne nécessite aucune cible, le spécimen est resté intact. Le processus a été rapide et fluide : même les non-experts ont pu utiliser les scanners avec facilité, ce qui a permis d’éliminer certains obstacles potentiels dans le workflow.

L’Artec Space Spider est utilisé pour scanner le crâne de dinosaure. Avec l’aimable autorisation du Musée d’Histoire naturelle du Zhejiang

Une fois les données de surface 3D collectées, le logiciel Artec Studio a été utilisé pour aligner et fusionner le scan complet du corps avec les données haute résolution du crâne, créant ainsi une reconstruction numérique complète du dinosaure. Les chercheurs ont ensuite pu prendre des mesures précises et effectuer des analyses à l’aide du modèle 3D, et gagner ainsi un temps considérable tout en bénéficiant d’un excellent support pour leurs études.

Données du maillage du crâne dans Artec Studio. Avec l’aimable autorisation du Musée d’Histoire naturelle du Zhejiang

Les scanners Artec 3D capturent avec précision les fossiles de manière non destructive, sans contact et exhaustive. Cela permet non seulement de surmonter les difficultés liées à l’accès limité à des spécimens fragiles et précieux, mais aussi d’archiver définitivement ces données sous forme numérique grâce à des données 3D ultra-précises.

Modèle 3D réaliste du crâne rendu dans Artec Studio. Avec l’aimable autorisation du Musée d’Histoire naturelle du Zhejiang

Au final, ces scans incroyablement détaillés constituent une base fiable pour simuler l’évolution des espèces et restaurer virtuellement les zones endommagées. Ils offrent également un aperçu approfondi du rôle transformateur de la technologie numérique dans la préservation paléontologique.

Donner une nouvelle vie aux fossiles de dinosaures

La recherche paléontologique a toujours été réservée aux institutions et aux musées, et les fossiles étaient rarement partagés. Mais une fois numérisés, ceux-ci peuvent être reproduits à l’infini et partagés dans le monde entier.

Dans la recherche scientifique, le scan 3D révèle les structures complexes et les nombreux détails des fossiles, permettant aux chercheurs de les étudier à partir de données numériques précises. Dans les musées, des modèles 3D réalistes permettent aux visiteurs d’observer de près ces créatures anciennes et de mieux les comprendre. Dans le domaine de l’éducation, l’intégration de la technologie RV permet aux apprenants de voyager dans le temps et de vivre une expérience immersive. Même dans l’industrie cinématographique, ces modèles peuvent être combinés à des images de synthèse afin de créer des spectacles visuels époustouflants sur grand écran.

Reconstruction du crâne de l’Asiatyrannus xui. Avec l’aimable autorisation du Musée d’Histoire naturelle du Zhejiang

À mesure que les paléontologues abandonnent les microscopes au profit des stations de travail numériques et que les vitrines des musées envahissent l’espace virtuel, le scan 3D redéfinit notre façon d’étudier le passé et de protéger le patrimoine culturel, érigeant ainsi un pont entre le passé et l'avenir.

Le projet de recherche sur les tyrannosauridés du Musée d’Histoire naturelle du Zhejiang prouve que la technologie 3D repousse non seulement les limites de notre compréhension de la vie préhistorique, mais elle crée également une « arche de Noé » numérique qui préserve notre héritage commun pour les générations futures.