居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

读酷科学内幕   2017-08-13 11:13

2.3亿年的便便长什么样?

便便会说出你身体的所有秘密?

人类的便便也会成为化石吗?

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

人们常将“狗屎运”挂在嘴边,意思就是踩到狗屎会让人运气变好——才怪,踩到狗屎当然会让人心情不爽啦,只能用“狗屎运”来自我安慰一下。

不过说真的,屎还是很重要的,尤其是在生物学领域,不仅可以追溯其主人(人or动物)的饮食结构,还忠实的反映了周围环境的变化。

尤其还是来自2.3亿年前,已经成为了化石的屎。

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

最近,科学家使用比CT扫描仪强大数千倍的粒子加速器,分析了两颗2.3亿年前的粪化石样本,揭开了三叠纪时期两种动物的餐桌内容。

粪化石是什么?粪化石(coprolite)是指石化了的动物的排泄物,属于遗迹化石的一种。这一词语最早由英国古生物学家威廉·巴克兰于1829年进行了描述。

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

(各种各样的粪化石)

鱼类、爬行类、哺乳类等动物的粪化石,多呈纽状或松散的小球形,其中含有作为食物而未消化的其他生物的遗骸,可以用来推测食性,在判断肛门基本形状方面也有重要作用。

在此之前,科学家都是通过切片的方式,对粪化石的横截面进行观察与扫描。

但这种方法不仅会破坏粪化石的整体结构,还容易错过像毛发或昆虫腿那样细小的内含物。

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

粒子加速器的工作原理

而粒子加速器虽然也是像CT扫描仪一样工作,但功能要更加强大,它不仅可以对化石的内部结构进行3D重建,还能进一步锐化图像,使得成像更精确。

最重要的是,它不会破坏任何实验样品。

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

古生物概念图

参与这次研究的两颗粪化石产自波兰的Krasiejów地区,代表了三叠纪时期的两个生态群落:

一个来自湖泊群落(包括肺鱼、硬鳞鱼、宽额螈、古喙龙以及各种无脊椎动物);

一个来自陆生群落(包括小爬虫、西里龙、波罗尼鳄、锹鳞龙以及一些生活在湖滨的离椎亚目动物)。

编号为ZPAL AbIII / 3401的粪化石长46mm、最大宽度为33mm,是由一个大线圈组成的螺旋形状。借助粒子加速器,研究人员完整的还原了其丰富的“内在”。

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

ZPAL AbIII / 3401的粪化石。

橙色——鱼鳞的骨质部分,紫色——鱼鳞的闪光部分,黄绿色——鳞质鳍条部分,白色——骨头与贝壳,红色——骨架的空白部分。

(A)整体透视图,虚线表示螺旋线圈的内缘。

(B)鱼的腹鳍和骨架的特写图。

(C)两片鱼鳞的特写图,箭头表示侧线管和孔口。

(D)一只贝壳的外观图,箭头指示碎裂的部分。

(E)鱼鳞的特写图。

(F)鱼鳞和鳞甲的剖面图。

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

肺鱼概念图

从粪化石的构成可以得知,ZPAL AbIII / 3401的主人明显是一位体型较大的水生捕食者,它的食谱主要是鱼、贝壳以及一些软体动物(不包括四足动物),推测其可能是一头肺鱼。

编号为ZPAL AbIII / 3402的粪化石长53mm,宽23mm,是一颗细长且非螺旋形结构的粪化石。在它的透视图中发现了两只接近于完整的甲虫,它们的外部形态还清晰可见。

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

ZPAL AbIII / 3402的粪化石。

砖红色–昆虫胫骨,金色–甲虫鞘翅,黄绿色–其他节肢动物。

(A)整体透视图。

(B)一只甲虫鞘翅的特写图。

(C)昆虫胫骨的特写图。

(D)另一只甲虫鞘翅的特写图。

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

食虫古生物概念图

根据这些成分,可以推测ZPAL AbIII / 3402的主人是一位食虫动物,而且是体型较大的食虫动物——毕竟便便的大小摆在这,它肯定要比蜥蜴大,甚至可能有土狼那么大。

这项研究为那些有兴趣重建灭绝生物的古生物学家们开辟了全新的方向。

他们接下来的工作就是继续分析Krasiejów地区其他粪化石的构成,相信有了足够的样本以后,也许就能还原出2.3亿年前的生态系统了。

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

古生物概念图

说来也是有趣,地球上的生命也已经有数十亿年历史,在如此漫长的岁月变迁中,天上飞的、地上走的、水里游的,各种动物的数量加起来绝对是一个惊人数字,但迄今为止,我们发现的粪化石数量并没有想象中那样多。

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

粪化石

造成这种结果的一个重要原因可能在于:即使粪化石就摆在面前,我们也有可能视而不见。

因为粪便变成化石时,矿物质会取代有机物,它们的结构不再松软,也不会释放难闻的气味,粗心的观察者很难将这种化石与普通石头区分开来。

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

恐龙粪化石

在已知的各类粪化石当中,最令科学家感兴趣的恐怕还要属恐龙粪化石。

因为恐龙的整个族群都已经灭绝,所以我们想要了解恐龙,只能通过各种化石,而恐龙粪化石可以更好的帮助我们了解恐龙的食性、捕食能力以及它在生物链中所处的地位。

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

霸王龙

比如霸王龙的粪化石中大多含有它们所吃猎物的骨头,在显微镜下观察到的结构能够显示猎物被吃掉时的年龄。

大多数被吃掉的猎物要么非常小,要么非常老——因为它们是肉食恐龙最容易捕杀的猎物。

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

世界上最长的恐龙粪化石

据悉,目前世界上最长的恐龙粪化石长达101cm,来自3400万年前,2014年的时候被拍卖,价格高达一万美元(相当于人民币67937元)。

粪便变成化石通常并不需要太长时间,某些情况下,这一过程甚至只需短短数百年便可完成,所以在粪化石的族谱里,人类粪便也占据着重要地位。

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维京海盗粪化石

1972年,英国约克的劳埃德银行挖一个新金库过程中发现了一颗人类粪化石。

这块化石长23cm,最初被认为是一块有年头的精炼炉渣,但经过进一步分析,它的真实身份最终浮出水面——竟是一块有着1000多年历史的矿化人类粪便。

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

维京人的厕所复原模型

10世纪,包括约克在内的英国东北部地区在维京海盗统治之下。因此,我们有理由相信挖金库挖出的千年人粪就来自于维京海盗。

考虑到这块粪化石的长度与大小,有研究人员表示,“不论出自何人,他一定憋了好几天啦”。看来维京海盗烧杀抢掠的“日常业务”很是繁忙啊,都没时间解决如厕大事了。

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

虽然粪便令人心生厌恶,但粪化石却也是大自然留给我们的宝贵财富。

它们提供了一种独一无二的方式,帮助我们了解古代日常生活的诸多细节。

这也是为什么博物馆总是尽可能的保存着各类文物(包括化石)样本,顶多准许进行一些非破坏性研究的原因——你永远不知道未来会发现or创造出什么新的研究方法与技术。

也许你现在去野外拉一坨屎,等它若干年以后变成化石,后人如获至宝拿来研究,然后你那天吃过什么、身体状况怎么样,甚至连你基因图谱全部都能复原出来。

所以,为了自己的隐私,请记得不要随地大小便哦!

居然是这种化石,解开了2.3亿年前的神秘世纪!

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