在2亿多年前的粪便里,一个全新的物种出现了

在2亿多年前的粪便里,一个全新的物种出现了
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用三维X射线手段研究了2.3亿年前的爬行动物留下的粪化石后 , 一个全新的物种出现在人们的眼前 。
在2亿多年前的粪便里,一个全新的物种出现了】撰文|TessJoosse
翻译|张乃欣
审校|曾小欢吴非
大约2.3亿年前 , 一只饥饿的奥波莱西里龙(Silesaurusopolensis)正在位于今天波兰西南部的沼泽植被中觅食 。 这只身高接近1米、尾巴有1米长的恐龙近亲和所有脊椎动物一样 , 在进食后把它无法吸收的东西排泄了出去 。 几千年之后 , 这些排泄物就变成了化石 , 一同被嵌在里面的还有几只小小的甲虫 。 这些甲虫就像是失散已久的昆虫分支的"大使" , 这也是人类首次在粪便化石中发现全新的昆虫物种 。 这一发现于近期发表在了《当代生物学》杂志上 。
自古以来 , 琥珀一直都是古生物学家和昆虫学家研究远古节肢动物的最佳来源 。 这些蚂蚁、蜘蛛和甲虫被嵌在小块金色树脂化石中 , 就好像它们刚刚还在四处爬行一样 。 但是除了一些苍蝇和螨虫 , 年代最久远的这类化石也只能追溯到1.3亿年前的白垩纪 , 而来自侏罗纪、三叠纪等更远古时期的甲虫 , 只能在被压扁的平面标本中找到 。 而动物粪便的化石却能够保留远古时代的信息 。 正如该研究的第一作者、瑞典乌普萨拉大学古生物学家MartinQvarnstr?m所说的 , 粪化石提供的信息"丰富却被忽视" 。 Qvarnstr?m表示 , 粪化石不仅可以揭示粪便所属者的物种或演化历程 , 还让古生物学家有机会了解它们所处的生态系统和饮食习惯 。
在2亿多年前的粪便里,一个全新的物种出现了
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Qvarnstr?m和同事们在奥济梅克(波兰西南的城镇)附近的一个黏土坑中发现了一枚一角硬币大小的粪化石 。 科学家们对西里龙所处的三叠纪食物网很感兴趣 , 所以他们用同步辐射微断层扫描成像技术(synchrotronmicrotomography)记录了这块不透明化石的内部组成 。 其中 , X射线从各个方向射入化石 , 清晰地呈现了其内部组成情况 。 将生成的图像文件以数字化方式拼接到粪化石内部的3D模型中是一项很费力的工作 , 但当那些甲虫的细节最终呈现在Qvarnstr?m面前的时候 , 他惊呆了:"它们就好像在你面前活了过来了一样 。 "
为了辨认这些可能是被西里龙吞下的昆虫 , 古生物学家们联系了中国台湾中山大学的昆虫学家MartinFikáek 。 Fikáek起初还比较怀疑这些甲虫是否被很好地保存了下来 。 他解释道:"有很多化石看起来保存情况很好 , 但我们并不能确认它们究竟代表了什么 , 因为我们无法看到所有的特征 。 "但Fikáek很快就意识到该标本不同于之前所有已知的甲虫 , 它有着明显不同于其他甲虫的机体特征 , 例如细长的触角和分节的腹部 。 "我们一步一步反复地检查 , 做计算分析……结果总是表明这是一个已经灭绝的昆虫分支 , 现在已经不存在了 。 "为了纪念其起源 , 研究团队将这个新物种命名为龙粪三叠藻食甲虫(Triamyxacoprolithica) 。
芝加哥菲尔德博物馆名誉馆长MargaretThayer(未参与此项研究)说:"他们用藏在粪化石中的这些小东西做的一切都给我留下了深刻印象 。 这表明粪化石可以为研究提供令人惊喜的样本 。 "近年来 , 研究人员也对其他一些粪化石进行了成像分析 。 虽然其中一些含有昆虫碎片 , 但都没有发现新物种 。
Thayer说 , 同步辐射微断层扫描成像技术让研究人员无需亲眼看到昆虫 , 就能看到"大量的细节" 。 "没人真正见过这种甲虫 , 这让我感到惊讶 。 "她补充说 , 高分辨率成像技术"确实革新了我们研究大量在以前难以处理的标本的能力" , 比如龙粪三叠藻食甲虫 。 她指出 , 在这种技术出现之前 , "我们甚至不知道它们是标本" 。