ipfs算力购买网(www.ipfs8.vip):一亿多年前的动物“臭臭” 为何成科学研究的“香饽饽”

  视觉中国供图

  中国科学院古脊椎动物与昔人类研究所3位博士研究生对该所汪筱林研究员20多年前国际科考时采自蒙古国西部的7件粪便化石开展研究。

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  当你获得一块粪便化石时,首先要做的是确认它是粪便化石,而不是其它什么器械,这可以使用现代元素剖析(好比能谱剖析)来实现。

  保罗·拉米 中国科学院古脊椎动物与昔人类研究所博士生

  5月26日,在线揭晓于《自然》上的一项研究,通过对在我海内蒙古发现的硅化植物标本的研究和剖析,为解决被子植物的起源问题提供了要害性证据。

  那些甜睡于地下的古生物化石,是一个伟大的“情报库”,蕴含着史前无尽的隐秘。恐龙化石、三叶虫化石、鱼类化石……这些都是常见的古生物化石,然则另有一类“有味道”的化石,虽然难登“细腻之堂”,但也备受科学家珍视,那就是古生物的粪便化石。

  此前不久,来自中国科学院古脊椎动物与昔人类研究所(以下简称中科院古脊椎所)的研究职员,对该所汪筱林研究员20多年前国际科考时采自蒙古国西部的7件粪便化石开展了研究。研究发现4个新的粪便化石遗迹种别,包罗2个新的遗迹种和2个新的遗迹属,其中1个新的遗迹属照样迄今全天下发现的第二件中生代涡旋状粪便化石。相关研究功效揭晓于国际学术期刊《科学讲述》杂志上。

  曾被误以为是松柏植物化石

  粪便化石是一类遗迹化石,对这类化石的研究现在已成为化石研究领域最主要的研究偏向之一。随着近年来,人们逐渐熟悉到粪便化石所包罗的信息在古生物学和古生态环境研究中的作用和主要性,粪便化石俨然已成为展现古生物信息的主要工具之一。

  有关动物粪便的研究历史很长,最早可以追溯到1678年英国生物学家马丁·李斯特的形貌,但粪便化石这个术语直到19世纪才由英国古生物学家威廉·巴克兰提出。在这之前,人们以为这些是松柏植物化石,由于它们有着相似的螺旋纹。

  “事实上,在粪便化石中,螺旋状粪便化石被以为是真正的粪便化石,由于它们保留下来的形态特征可以与某些鱼类的肠道结构联系起来。螺旋状粪便化石的外旁观起来像一条丝带,它绕着一条长轴缠绕,但现实上它们是由聚积的螺旋锥体形成的。”前述论文通讯兼第一作者、中科院古脊椎所博士生保罗·拉米告诉科技日报记者。

  现在螺旋状粪便化石主要分为南北极粪便化石、异极粪便化石和涡旋粪便化石,这取决于在它周围形成的卷曲纹路。

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  这项研究涉及的7件化石标本,是由汪筱林1998年介入蒙古高原国际恐龙项目科考时代于统一地址所采集的。与汪筱林对比讨论化石采集地址信息,可以得知这7件粪便化石标本均产自蒙古国西部Tatal盆地早白垩世查干察布组,距今约1.31亿至1.26亿年。其中,包罗6件南北极粪便化石和1件涡旋粪便化石。

  “距今约1.31亿至1.26亿年的中生代涡旋粪化石极为罕有,这是继印度提基组之后,天下上第二次发现中生代涡旋粪化石。”保罗·拉米说。

  卷曲形态与肠道直接相关

  差异造迹者所发生的粪便存在差其余形态特征。通过对比差异粪便化石,可以获得造迹者的响应类群及其肠道组织的演化信息。类似的研究由来已久,早在1667年,科学家就已经对现生鱼类螺旋瓣状的肠道举行了研究。

  迄今已知最古老的螺旋状粪便化石纪录在南非上奥陶统索姆页岩中,而最早的涡旋粪便化石纪录在爱尔兰梅奥州路易斯堡志留系地层中。一样平常来说,涡旋粪便化石的纪录更为罕有,多见于古生代和新生代地层中。

  人们普遍以为,螺旋状粪便化石确实是具有庞大螺旋形瓣肠的动物的产物,如鲨鱼、鳐鱼、肺鱼,也许另有鱼龙。它们与水生环境亲热相关;并在一样平常情形下被迅速掩埋。

  中科院古脊椎所博士生陈鹤先容,一样平常来说,研究螺旋粪便化石相对容易,由于其特定的卷曲形态可以直接与特定类型鱼类的肠道相联系,这在化石和现生物种上都获得了证实,例如鲨鱼、桨鱼、鲟鱼、肺鱼等。这些事情大部门是由以前的人完成的。

  谈到详细该若何剖析粪便化石,保罗·拉米示意,当你获得一块粪便化石时,首先要做的是确认它是粪便化石,而不是其它什么器械,这可以使用现代元素剖析(好比能谱剖析)来实现。肉食性动物的粪便化石通常由磷酸钙和其他有机物组成,但需要注重的是,粪便化石最初的物质组成通常会在其石化历程中发生改变。同时,食草动物的粪便中普遍缺乏磷酸盐,其石化历程中矿物质的富集是很显著的。粪便化石是若何形成的,与它的埋藏环境有很大关系,这被称为埋藏学研究。

  在这项研究中,研究职员划分了差其余粪便卷曲纹饰,可以指示埋藏时间。通常新鲜粪便的外层包裹着一层肠黏膜,若是被迅速掩埋,这层肠黏膜会保留下来,这就是为什么研究者会看到浅的卷曲纹。螺旋状粪化石就像缎带,在水中浸泡一段时间后就会睁开。研究者必须对其举行适当的考察,看这些卷曲是自然解开的,照样断开的。

  埋藏条件各不相同

  “从这些粪便化石的颜色、干裂水平、孔的数目、空腔数目及盘管深度存在的差异来看,其埋藏条件也各不相同。”陈鹤说,干裂是由一定条件引起的,如粪便沉积在浅湖中,蒸发以后就会形成干裂。

  研究团队行使现代高科技手段,对这7件粪便化石举行高精度扫描、剖析、研究,发现这些粪便化石标本中均存在骨骼残片和鳞片,其中还存有完整的围眶骨。据此,研究团队推断,发生这些粪便化石的生物的消化系统环境可能并非强酸性,并不足以消融食物中的骨骼等。

  同时,研究职员过CT扫描确定了粪便化石的孔。在所有粪便化石的外面和内部都可以看到许多小洞,这些小洞很可能是由粪便中的气体造成的。这些孔可以被称为微孔或“脱气孔”,其中包罗消化历程中捕捉的气体。当粪便从动物体内倾轧时,微孔中很快就充满了水,从而使粪便变得繁重,并下沉到湖底。

  同时,研究团队还行使扫描电镜能谱(SEM-EDS)剖析了化石中的钙和磷酸盐,也解释这些粪便化石的造迹者具有肉食性类群的特征。此外,1件较小尺寸粪便化石中发现疑似植物花粉、被摄食动物完整的眶下骨、成团的骨骼碎片和菱形的硬鳞片,示意其造迹者有可能是以动物和植物为食的杂食性类群,或者它是捕食了植食性的动物所造成的残留。其外面还存在生物侵蚀的痕迹,更进一步提供了白垩纪早期粪便剖析者的相关生态信息。而且,这件遗迹化石也是现在全天下发现的第二件中生代涡旋状粪便化石。

  保罗·拉米示意,蒙古国Tatal盆地出土的大多数粪便化石呈粉白色,这与它们肉食性饮食中钙的存在亲热相关。

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     发布于 2021-07-30 00:01:25  回复
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