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2.5亿年前的一坨屎告诉你史前吃货的菜单!

(2017-06-30 10:41:14)
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杂谈

2.5亿年前的一坨屎告诉你史前吃货都吃什么

图注:二叠纪晚期争斗中的主龙类,图片来自网络

        粪便化石顾名思义就是古生物的粪便变成了化石,粪便化石对于研究古生态系统中的食物链具有非常重要的价值,因为其中一些未消化的夹杂物对于粪便制造者的食性具有很强的指向性。最近古生物学家研究了一些来自俄罗斯的粪便化石,惊奇的发现粪便中不但包括各种动物的骨骼和牙齿而且还有粪便制造者自己的牙齿,你是的有多饿啊,连自己的牙都吃!

图注:今天的维亚兹尼基,图片来自网络

图注:发现粪便化石的地方,图片来自论文图注:粪便化石所在的层位,图片来自论文

图注:粪便化石所在的层位,图片来自论文

        维亚兹尼基(俄语:Вя́зники,英语:Vyazniki)位于俄罗斯东部,自从19世纪中叶,地质学家和古生物学家就在这里发现了许多二叠纪末期的古生物化石。发现于维亚兹尼基的化石不仅包括了植物和昆虫化石,而且还有大量的脊椎动物化石,其中就有最古老的主龙类,这个古生物化石组合因此被命名为维亚兹尼基组合。除了各种动物的化石,维亚兹尼基组合中还有许多粪便化石,而古生物学家不久之前就在贝科夫卡河采石场(Bykovka Quarry)收集了25块含有磷酸盐的粪便化石碎片

图注:粪便化石,图片来自论文

图注:电子成像之下的粪便化石,图片来自论文

       拿到粪便化石之后,古生物学家对化石进行切片研究,使用了酸溶、电子显微镜扫描、CT扫描和同步辐射成像等技术,提取了其中的有机物和无机物样本。从粪便中的包含物可以判断,粪便的制造者是某种大型的食肉动物,应该是当时的顶级掠食者。

        根据粪便化石和之前在维亚兹尼基发现的古生物化石,研究人员认为粪便制造者来自两种不同的动物,一种属于兽孔类,一个属于主龙类,其中一些有粪便明显被强大的胃酸作用并出现了广泛消化,类似于今天的鳄类和蛇,这是典型的主龙类特征。

        既然粪便化石中的包含物能够指明制造者的食性,那么就让我们看看这个2.5亿年前的顶级掠食者都吃了什么美味佳肴:被胃酸腐蚀的牙齿属于肺鱼;鱼鳞和鱼骨头来自于某种辐射鱼类;一些骨骼碎片来自某种四足动物;部分矿物微粒,可能是在进食中不小心吞下去的,也可能是为了补充微量元素故意吃进去的。

图注:粪便化石中的包含物,图片来自论文

图注:研究人员推测粪便制造者的食物来源,图片来自论文

       除了以上举出的包含物,在粪便中竟然发现了一枚弯曲锋利,边缘带有锯齿的牙齿。这枚牙齿并不是猎物的,它恰恰是这只掠食者自己的。大意的掠食者很可能是在进食的时候折断了牙齿,然后跟着食物一起吞了下去,这种现象在今天的蜥蜴等动物身上并不罕见。从食物种类来看,二叠纪维亚兹尼基组合中的顶级掠食者并不是只以单一动物为食,它们会吃能抓到的任何一种动物,绝对是二叠纪的“饕餮”。

图注:二叠纪晚期的生态复原,作者:儒略·斯托尼

        尽管只是一些粪便化石碎片,但是通过各种科学技术的运用,古生物学家却能够解读出许多信息,为我们重建二叠纪的世界提供了宝贵的材料。想象一头四足行走的大型掠食者在2.5亿年前经过一条河流,它的肚子圆鼓鼓的,一看就知道最近伙食很好。掠食者突然停了下来,它的肚子中发出“咕噜噜”的声音,然后便拉出一串粪便。排泄之后的掠食者感到一身轻松,它快步离开这里,留在身后的粪便经过亿万年的地质作用最终变得了化石。通过研究古生物留下了的更多粪便化石,我们将会揭开更多史前谜团。




论文:

Piotr Bajdek, Krzysztof Owocki, Andrey G. Sennikov,, Valeriy. Golubevc,,Grzegorz Niedźwiedzki. Residues from the Upper Permian carnivore coprolites from Vyazniki in Russia - key questions in reconstruction of feeding habits. Available online 31 May 2017

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