糞化石有什麽(me) 用?
一塊動物骨骼化石,能讓我們(men) 真真切切地感受遠古生命的不可思議,這是一坨糞化石無法比擬的,那為(wei) 何巴克蘭(lan) 沉迷於(yu) 其中?
因為(wei) 糞化石能夠提供“另類”的古生物信息呀。
以螺旋狀糞化石為(wei) 例,它可以直接反映排泄者的消化道內(nei) 部結構,表明古代魚類的腸道也有螺旋瓣,有利於(yu) 吸收營養(yang) 物質;也能作為(wei) 魚類分類的依據,因為(wei) 糞化石表麵的螺旋紋與(yu) 腸道內(nei) 螺旋瓣的數量、疏密程度有關(guan) ,比如現代鯊魚腸道的螺旋瓣很密集,肺魚次之,軟骨硬鱗魚類則很稀疏;還能反映排泄者的體(ti) 型上限,比如螺旋紋數量<5圈的糞化石,排泄者體(ti) 長上限為(wei) 1~2米。

不同魚類的螺旋瓣形態,有的密集,有的稀疏。
圖片來源:參考文獻[4]
就像你吃了金針菇一樣,糞化石也含有未被消化的食物殘渣,如骨骼、牙齒、鱗片、植物以及微生物等等,這些都能夠反映古生物的獵物選擇行為(wei) 、食物偏好以及消化方式等相關(guan) 生理學。簡單來說,就是重建古生物的食譜。
巴克蘭(lan) 在萊姆裏吉斯海岸收集的魚龍糞化石,除了包含魚鱗、魚骨以及小型魚龍骨骼外,還有一些烏(wu) 漆麻黑的糞化石。後來經過分析,糞化石中的黑色色素和魷魚等軟體(ti) 動物的墨汁具有相同的化學成分,從(cong) 而知道魚龍的食譜裏還有魷魚。這是否讓你想起了紅心火龍果的“折磨”?

魚龍吃魷魚複原圖,基於(yu) 1.99億(yi) 年前的魚龍的胃內(nei) 容物所畫。
圖片來源:Julian Kiely
當擁有足夠多的糞化石時,還可以重建古生態係統的食物網。
這幅1830年的水彩畫,展現了侏羅紀時期的萊姆裏吉斯海岸,主要基於(yu) 威廉·巴克蘭(lan) 的科學研究和瑪麗(li) ·安寧收集的化石,是重建古代生態係統的第一次嚐試。不信你看,蛇頸龍和魚龍互相廝打的同時,還在悄悄拉屎——蛇頸龍腹下的橢圓狀物體(ti) 就是糞便。

《Duria Antiquior》水彩畫,描述史前時代的萊姆裏吉斯海岸。
圖片來源:wikipedia
受時代的局限性,食物網的第一次重建並不完善。
今天,我們(men) 已經可以采用新的科學技術,來窺探糞便裏的世界。2020年10月,英國布裏斯托大學的科學家對成千上百坨糞化石進行CT掃描,識別出各類骨骼、鱗片和牙齒,重建了布裏斯托地區兩(liang) 億(yi) 多年前的淺海食物網:海洋爬行動物和鯊魚吃小魚,小魚吃更小的魚和龍蝦,魚龍甚至可能還會(hui) 啃生蠔。

頂部為(wei) 魚龍,右上角為(wei) 蛇頸龍,藍色箭頭表示2020年研究的捕食者-獵物關(guan) 係,紅色箭頭和黑色箭頭來源於(yu) 2018年的研究
圖片來源:參考文獻[3]
CT掃描結果還顯示,各種糞化石內(nei) 部的骨骼和鱗片幾乎沒有損壞,這意味著史前海洋動物的消化能力欠佳,無法像現代大多數食肉動物一樣溶解骨頭,隻能硬著頭皮,努力把骨頭拉出體(ti) 外。最有意思的是,一厘米長的鯊魚糞化石竟混合著三塊骨頭,一塊來自魚類的頭骨,另外兩(liang) 塊來自小型海洋爬行動物的尾椎。

鯊魚糞化石內(nei) 部的三塊骨骼,藍色為(wei) 魚類頭骨,綠色和黃色為(wei) 海洋爬行的尾椎。圖片來源:參考文獻[3]
至於(yu) 這條鯊魚是在食腐撿漏屍體(ti) 呢?還是活生生啃了一條魚的頭部,轉而又往一隻海洋爬行動物的尾巴末端啃去呢?咱就不得而知了。
當糞化石堆積成層時,還會(hui) 形成具有經濟價(jia) 值的磷礦。
19世紀中葉,英國人意識到磷酸鹽能夠提高農(nong) 作物產(chan) 量,於(yu) 是具有高磷酸鹽含量的糞化石開始被開采用作肥料。數十年間,糞化石采礦區如雨後春筍般湧現,形成大規模產(chan) 業(ye) ,邊上的餐飲設施、住宅和教堂也一一發展起來。

19世紀中葉的工人們(men) 在開采糞化石
圖片來源:Buckinghamshire County Museum
雖然該產(chan) 業(ye) 早已衰落,礦坑回填,但那些被毀壞的、被當作肥料、被售賣的重要化石也早已不知去向。
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