加利福尼亚州第四纪焦油渗出口动物群用于教学与研究的计算机断层扫描数据集及三维模型

《Journal of Vertebrate Paleontology》：Computed tomography datasets and 3D models of California Quaternary tar seep faunas for education and research

　　

加利福尼亚州的Rancho La Brea与McKittrick沥青渗出口产出了极为丰富的新生代化石组合，保存了出自不同环境背景的更新世晚期至全新世动物群。研究人员采用微计算机断层扫描（micro-CT）对选定标本进行形态记录，以支持探究上述动物群年代与同位素生态学的持续项目，并构建教学模块，使学生能通过三维打印复制品与真实化石数据开展实践学习，探索古生物与古生态概念。共计扫描139件标本，含126件化石标本与13件现生犬科标本。通过提供CT扫描数据与三维表面模型，该数据集可支撑多种形态学研究，同时扩展研究人员与教学人员对加州大学古生物学博物馆（UCMP）馆藏的获取途径。

研究背景方面，加利福尼亚州沥青渗出口（焦油渗出口）产出部分最为显著的的新生代化石组合，其中Rancho La Brea与McKittrick焦油渗出口是两个最高产且被深入研究的点位，二者均保存数千件更新世晚期至全新世动物标本，但可供三维模型或数据集形式的材料相对稀少。既有例外如洛杉矶县自然史博物馆经结构光扫描在MorphoSource发布的近200件数字模型。持续开展犬科形态、放射性碳测年与同位素生态学研究亟需可引用的文档化扫描数据；同时社区学院古脊椎动物教学缺乏可触达的三维实践载体。为此，研究人员将选定标本CT扫描作为记录性成果发布为可引用数据源，并联合UCMP的ACCESS项目开发以形态测量学为核心的脊椎古生物教学实验模块，以Rancho La Brea与McKittrick更新世食肉犬科为引，串联现生犬科、化石标本、食物网构建与营养级动态等概念，辅以三维打印复制品提升可及性。

关键技术方法上，样本队列来源于UCMP馆藏中Rancho La Brea与McKittrick两处晚更新世焦油渗出口化石（含犬科下颌、偶蹄类与兔科后肢骨、多数命名模式标本）及13件现生犬科对照，采集时段为2023年7月19日至2026年1月27日。研究人员于加州大学伯克利分校FAVE实验室使用Phoenix nanotom M-180扫描仪在110–120 V、120–150 mA下获取16位TIFF序列，体素不大于66微米；三维网格以Avizo 2021.1（XPand与XLVolume）阈值分割生成STL并经MeshLab抽简25%，或以3D Slicer配SlicerMorph扩展导出STL转存PLY，最终在MorphoSource项目000542826发布断层与表面模型。

研究结果按原文小标题归纳如下。Dataset Type(s)指出数据为断层摄影（Tomographic）与表面模型（surface models）。File Type(s) Provided列出.stl、.ply与tiffs。Dates Data Collected明确2023–2026跨年采集窗口。Sample Size and Sample Size Determination阐明数据集含128件古生物与13件现生标本共242媒体，分三子集：64件犬科（含Canis latrans与重订为Aenocyon dirus的C. dirus）兼顾形态、同位素、 radiocarbon研究与ACCESS教案，其中14件最完整化石犬科下颌专为20–30人班级实践扫描；33件偶蹄类（Antilocapra、Bison、Camelops、Euceratherium、Odocoileus）与兔科（Lepus、Sylvilagus）后肢骨为Trayler等2024年FTIR光谱伴生放射碳与同位素靶标；18件为UCMP藏两渗出口多数命名模式标本（多种猛禽、Meleagris californica、Euphagus magnirostris及若干异名化类型如Bufo nestor、Smilodon californicus、Felis daggetti等），另含1件鞘翅目几丁质放射碳前扫描。Micro-Computed Tomography小节确认电压电流参数、体素上限与两条网格生产流程（Avizo→MeshLab之STL/PLY，3D Slicer+SlicerMorph之PLY），强调阈值分割、孔洞填充与边界法向拓扑保留。

讨论与结论部分，研究人员指出该数据集对基于标本的形态测量、生物力学与分类学研究具奠基价值，释放UCMP馆藏用于科研与教学的双重可及性；ACCESS模块借现生犬科过渡至化石犬科，使社区学院学生通过直接接触标本理解古生态重建与种间互作。数据可用性声明确认补充文件含MorphoSource项目链接000542826，致谢标明NSF GEO 2138164、Welles基金与Packard基金会资助。全文发表于《Journal of Vertebrate Paleontology》，证明晚更新世焦油渗出口化石经micro-CT与开放三维模型转化，可同时驱动基础形态学与放射碳/同位素生态学项目，并落地为低门槛教育模块。