人文科普:糞化石有什么用?
作者:090811mario
發(fā)布時(shí)間:2021-04-17
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  糞化石有什么用?

  一塊動(dòng)物骨骼化石,能讓我們真真切切地感受遠(yuǎn)古生命的不可思議,這是一坨糞化石無(wú)法比擬的,那為何巴克蘭沉迷于其中?

  因?yàn)榧S化石能夠提供“另類”的古生物信息呀。

  以螺旋狀糞化石為例,它可以直接反映排泄者的消化道內(nèi)部結(jié)構(gòu),表明古代魚(yú)類的腸道也有螺旋瓣,有利于吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);也能作為魚(yú)類分類的依據(jù),因?yàn)榧S化石表面的螺旋紋與腸道內(nèi)螺旋瓣的數(shù)量、疏密程度有關(guān),比如現(xiàn)代鯊魚(yú)腸道的螺旋瓣很密集,肺魚(yú)次之,軟骨硬鱗魚(yú)類則很稀疏;還能反映排泄者的體型上限,比如螺旋紋數(shù)量<5圈的糞化石,排泄者體長(zhǎng)上限為1~2米。

  

  不同魚(yú)類的螺旋瓣形態(tài),有的密集,有的稀疏。

  圖片來(lái)源:參考文獻(xiàn)[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?jiān)?/b>,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、食物偏好以及消化方式等相關(guān)生理學(xué)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是重建古生物的食譜。

  巴克蘭在萊姆里吉斯海岸收集的魚(yú)龍糞化石,除了包含魚(yú)鱗、魚(yú)骨以及小型魚(yú)龍骨骼外,還有一些烏漆麻黑的糞化石。后來(lái)經(jīng)過(guò)分析,糞化石中的黑色色素和魷魚(yú)等軟體動(dòng)物的墨汁具有相同的化學(xué)成分,從而知道魚(yú)龍的食譜里還有魷魚(yú)。這是否讓你想起了紅心火龍果的“折磨”?

  

  魚(yú)龍吃魷魚(yú)復(fù)原圖,基于1.99億年前的魚(yú)龍的胃內(nèi)容物所畫。

  圖片來(lái)源:Julian Kiely

  當(dāng)擁有足夠多的糞化石時(shí),還可以重建古生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)。

  這幅1830年的水彩畫,展現(xiàn)了侏羅紀(jì)時(shí)期的萊姆里吉斯海岸,主要基于威廉·巴克蘭的科學(xué)研究和瑪麗·安寧收集的化石,是重建古代生態(tài)系統(tǒng)的第一次嘗試。不信你看,蛇頸龍和魚(yú)龍互相廝打的同時(shí),還在悄悄拉屎——蛇頸龍腹下的橢圓狀物體就是糞便。

  

  《Duria Antiquior》水彩畫,描述史前時(shí)代的萊姆里吉斯海岸。

  圖片來(lái)源:wikipedia

  受時(shí)代的局限性,食物網(wǎng)的第一次重建并不完善。

  今天,我們已經(jīng)可以采用新的科學(xué)技術(shù),來(lái)窺探糞便里的世界。2020年10月,英國(guó)布里斯托大學(xué)的科學(xué)家對(duì)成千上百坨糞化石進(jìn)行CT掃描,識(shí)別出各類骨骼、鱗片和牙齒,重建了布里斯托地區(qū)兩億多年前的淺海食物網(wǎng):海洋爬行動(dòng)物和鯊魚(yú)吃小魚(yú),小魚(yú)吃更小的魚(yú)和龍蝦,魚(yú)龍甚至可能還會(huì)啃生蠔。

  

  頂部為魚(yú)龍,右上角為蛇頸龍,藍(lán)色箭頭表示2020年研究的捕食者-獵物關(guān)系,紅色箭頭和黑色箭頭來(lái)源于2018年的研究

  圖片來(lái)源:參考文獻(xiàn)[3]

  CT掃描結(jié)果還顯示,各種糞化石內(nèi)部的骨骼和鱗片幾乎沒(méi)有損壞,這意味著史前海洋動(dòng)物的消化能力欠佳,無(wú)法像現(xiàn)代大多數(shù)食肉動(dòng)物一樣溶解骨頭,只能硬著頭皮,努力把骨頭拉出體外。最有意思的是,一厘米長(zhǎng)的鯊魚(yú)糞化石竟混合著三塊骨頭,一塊來(lái)自魚(yú)類的頭骨,另外兩塊來(lái)自小型海洋爬行動(dòng)物的尾椎。

  

  鯊魚(yú)糞化石內(nèi)部的三塊骨骼,藍(lán)色為魚(yú)類頭骨,綠色和黃色為海洋爬行的尾椎。圖片來(lái)源:參考文獻(xiàn)[3]

  至于這條鯊魚(yú)是在食腐撿漏尸體呢?還是活生生啃了一條魚(yú)的頭部,轉(zhuǎn)而又往一只海洋爬行動(dòng)物的尾巴末端啃去呢?咱就不得而知了。

  當(dāng)糞化石堆積成層時(shí),還會(huì)形成具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的磷礦。

  19世紀(jì)中葉,英國(guó)人意識(shí)到磷酸鹽能夠提高農(nóng)作物產(chǎn)量,于是具有高磷酸鹽含量的糞化石開(kāi)始被開(kāi)采用作肥料。數(shù)十年間,糞化石采礦區(qū)如雨后春筍般涌現(xiàn),形成大規(guī)模產(chǎn)業(yè),邊上的餐飲設(shè)施、住宅和教堂也一一發(fā)展起來(lái)。

  

  19世紀(jì)中葉的工人們?cè)陂_(kāi)采糞化石

  圖片來(lái)源:Buckinghamshire County Museum

  雖然該產(chǎn)業(yè)早已衰落,礦坑回填,但那些被毀壞的、被當(dāng)作肥料、被售賣的重要化石也早已不知去向。

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