由菲尔德博物馆 博海鸟人的近亲苏尔卡维斯在捕猎昆虫
信用:S
洛杉矶县自然历史博物馆恐龙研究所阿布拉莫维奇
很难知道史前动物的生活是什么样的——即使回答看似简单的问题,比如它们吃什么,也是一个挑战
有时,古生物学家会走运,原始化石会保存动物的胃内容物或提供其他线索
在《地球科学前沿》杂志的一项新研究中,研究人员调查了与恐龙生活在一起的一只鸟的化石,当他们在鸟的胃中发现石英晶体时,得到的问题比答案还多
芝加哥野外博物馆爬行动物化石副馆长京迈·奥康纳说:“我认为这是一种我们从未见过的奇怪的软组织保存方式。”
“弄清楚这只鸟的胃里有什么可以帮助我们了解它吃什么,以及它在生态系统中扮演什么角色
" 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的学生、该论文的第一作者刘淑敏说:“这篇论文告诉我们,鸟类化石的一个重要分支——对映体仍然没有直接的胃部痕迹或证据。”
“我很兴奋,这是关于他们的一个突破
" 研究人员关注的鸟类化石是博海鸟的标本
“它们是大约1.2亿年前白垩纪早期鸟类谱系的一部分,”奥康纳说,她在的时候写这篇论文,刘是她的硕士研究生
“它们的手上仍然有牙齿和爪子,但是它们很小,大约有一只鸽子那么大,所以它们并不特别可怕
“博海鸟是一个叫对映鸟的群体的一部分,对映鸟曾经是世界上最常见的鸟类;在中国东北的热河群矿床中发现了数以千计的对映体标本
尽管有大量保存完好的对映异构体,但没有一种被保存下来,它们的胃里有食物的痕迹,可以告诉研究人员这些鸟吃什么
奥康纳说:“我们可以确定饮食,并重建在热河生物群沉积物中发现的所有其他鸟类群体的消化系统,但对映异构体除外,尽管对映异构体比任何其他群体都多。”
“对这些家伙来说,我们没有标本或保存的饮食证据,这真的很奇怪
“然而,在奥康纳和她的同事在这篇新论文中研究的标本中,有一条线索:先前的一项研究指出它的胃中存在小石块
博海奥尼鱼胃中晶体的x光图像
信用:刘等
许多活着的鸟都有一个叫做胃的器官——胃的一个厚而肌肉发达的部分帮助它们消化食物
它们吞下被称为鸡胗石的小石头,这些石头进入鸡胗,在那里它们帮助压碎坚硬的食物
这些被称为胃石的鸡内金在一些恐龙和鸟类化石中被发现,提供了关于这些动物吃什么的线索——它们与坚硬的植物材料和种子的饮食有关
但是动物胃里的石头并不一定表示它在用它们来压碎食物
一些现代猛禽吞食被称为rangle的岩石,以帮助从它们的消化道中排出物质来清除它
有时,在恐龙化石的胃腔附近发现了岩石,而恐龙是偶然吞下这些岩石的,或者这些岩石恰好就在化石附近
奥康纳说:“你必须区分胃石和用作砂囊的胃石。”
虽然没有明确的证据表明这种对映体鸟体内有胃石,但2015年发表的一篇论文认为,博海鸟人的一个样本胃中含有岩石,用作胃壁(猛禽摄取胃石是为了清洁胃,但不是为了消化食物)
奥康纳持怀疑态度;岩石的照片看起来不太对
胃石通常由不同种类的岩石制成,颜色和形状略有不同;这些岩石在成分上彼此相似,与化石骨骼本身也相似
它们的形状和分组似乎也不太正确——它们太圆太分散
“我不知道它们是什么,但我想,它们不是胃石,”她说
因此,她和她的同事着手弄清楚这些岩石是什么,并将它们与其他鸟类和恐龙化石中的胃石进行比较
研究人员提取了博海奥斯胃中的岩石样本,并在扫描电子显微镜下对其进行了检查
然后,他们将岩石暴露在x光下,以确定岩石吸收的波长
由于每种矿物吸收不同的波长,这有助于研究人员缩小这些岩石的组成
“我们发现那些被称为胃石的岩石碎片是玉髓晶体,”奥康纳说
“玉髓基本上是生长在沉积岩中的石英晶体
在热河没有任何证据表明这一点,但在化石记录中有大量证据表明,在蛤壳中会形成玉髓晶体,或者有时玉髓会取代化石中构成骨骼的矿物质
“更重要的是,玉髓是由一层薄薄的水晶连接在一起的,而不是鸟吞下的单独的岩石
博海鸟的化石标本,胃里有晶体
信用:刘等
如果玉髓是用来帮助消化的,那么它的含量也是错误的
科学文献表明,鸟类消耗的岩石约占其体重的3%;由于博海奥斯可能约300克,研究小组将寻找价值高达9克的兰格勒
奥康纳说,“我们无法提取整个样本并计算出它的重量,但舒敏真的很聪明,她拿了一块重3克的玉髓,它很大”——比博海奥斯胃里的玉髓碎片的总和还要大
综合证据表明博海奥斯没有帮助压碎食物的胃石,也没有帮助清理肠胃的胃石
或者,至少,这个博海奥斯标本不包含那些胃石
“我们只是缺少证据,古生物学家总是说缺少证据并不等于没有证据
奥康纳说:“但我总是反驳说,无论是谁想出这句格言,都无法想象会有成千上万个完整而清晰的标本,其中一些保存了软组织。”
如果早白垩世的对映体确实使用了胃石,那么数以千计的化石中没有一个显示出它们,这就非常奇怪了
奥康纳指出,虽然热河地层中没有一只鸟显示出胃内容物的证据,但有一只来自西班牙的鸟胃里有少量淡水贝类
但是博海奥尼人吃了什么,为什么热河对映异构体没有一种在他们的胃里有任何东西,这个谜仍然存在
“这项研究很重要,因为这块化石是唯一的含有可能的胃石的对映体化石记录,甚至可能是热河中真正的胃的痕迹
更重要的是,到目前为止,只有这支化石鸟没有胃的痕迹,而大多数其他支都有这些痕迹,”刘说
奥康纳说:“我们总是试图找到一些证据,而被建议用来填补这一空白的标本却不幸没有找到。”
“这只是古游戏的一部分,科学的一部分——不断修正
当我们不理解事情时,我很高兴,因为这意味着有研究要做,这很令人兴奋
"
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