为什么科学家说,不要把挖出来的古生物便便扔掉?
谁见过第一个粪便化石?
如果你是一个恐龙迷,你不会对威廉·贝克兰(William
Buckland)很奇怪,因为他描述并命名了第一只恐龙,是最早研究恐龙的科学家之一。然而,你可能不知道巴克兰的另一个重要身份——“第一代粪便化石猎人”。
1821年,巴克兰在英国北约克郡的一个史前鬣狗洞穴进行调查时,发现一些白色的球散落在到处都是鬣狗骨头和牙齿化石之间,怀疑是鬣狗粪便化石。
为了证实这个猜想,巴克兰去动物园观察了非洲斑点鬣狗的粪便。因为现代鬣狗非常喜欢吃其他动物的骨头,所以摄入了过多的钙和磷,导致粪便呈白色。恰好洞内白球的主要化学成分也是磷酸钙。于是,巴克兰发表了一篇论文,获得了英国皇家学会的科普利奖章,科学地认识了第一个大便化石。
从史前鬣狗洞穴出来后,巴克兰将注意力转向了海滨小镇莱姆里吉斯。
这里的海岸线埋藏着大量的侏罗纪海洋生物化石。著名化石收藏家玛丽·安宁(mary anning)在这里发现了第一批完整的鱼龙和蛇颈龙化石,并注意到它们的腹腔内有许多暗灰色的小石头,偶尔夹杂着骨头和鱼鳞。
虽然小石头被当地人称为“牛黄石”,并在16世纪被广泛用作解药,但在玛丽·安宁研究的基础上,巴克兰认为鱼龙腹部的小石头其实是粪便,很快他创造了一个词“粪石”来包含所有古代的粪便。
从此,粪化石的研究领域正式开启。
粪便化石的形状千奇百怪,因为这个世界上没有人能拉出两个一模一样的粪便。而且正常粪便柔软易碎,在掩埋过程中会再次变形,甚至被食粪者破坏和风雨洗礼,产生球形、椭圆形、圆锥形、雪茄形、不规则形等。其中,最让巴克兰着迷的是螺旋粪化石。
粪便化石有什么用?
一块动物骨骼的化石确实能让我们感受到远古生命的奇妙,这是一堆粪便化石无法比拟的,那么巴克兰为什么会沉迷其中呢?
因为粪便化石可以提供“另类”的古生物信息。
以螺旋粪化石为例,可以直接反映排泄者消化道的内部结构,说明古代鱼类的肠道也有螺旋瓣,有利于吸收营养;也可以作为鱼类分类的依据,因为粪化石表面的螺旋纹与肠内螺旋瓣的数量和密度有关。比如现代鲨鱼的肠内螺旋瓣密集,肺鱼次之,软骨硬皮鱼稀疏;也可以反映排泄的上限,比如螺旋线的数量
由于时代的限制,食物网的第一次重建并不完美。
今天,我们可以利用新的科学技术在粪便中窥探世界。从5438年6月到2020年10月,来自英国布里斯托尔大学的科学家通过CT扫描了数百个粪便化石,识别了各种骨骼、鳞片和牙齿,重建了2亿多年前布里斯托尔的浅海食物网:海洋爬行动物和鲨鱼吃小鱼,小鱼吃更小的鱼和龙虾,鱼龙甚至吃牡蛎。
至于这条鲨鱼,它在搜寻尸体。还是你把一条鱼的头活活嚼烂,然后咬一口海洋爬行动物的尾端?我们不知道。
粪便化石层层叠加,也会形成有经济价值的磷酸盐岩。
19世纪中期,英国人意识到磷酸盐可以提高农作物产量,于是磷酸盐含量高的粪便化石开始被开发用作肥料。几十年来,粪化石矿区如雨后春笋般涌现,形成了大规模的产业,边上的餐饮设施、房屋、教堂也一个个发展起来。
最后,如果你想拥有自己的粪便化石,请先吃肉、蛋、奶,摄入钙、磷;其次,选择好的天然厕所,如湖泊或深海等沉积环境;然后保证粪便安全落地,进入掩埋阶段;最后,交给运气吧。希望经过几百万年的地质变迁,你的粪便以化石的形式露出地表,被后人拾起。