在鸟类化石的胃里发现的晶体使其饮食的奥秘更加复杂

Enantiornithine鸟插图

博海诺德·苏尔科维斯的重建,博海诺伊省的近亲,狩猎昆虫。信用:©S. Abramowicz,恐龙学院,洛杉矶县自然历史博物馆

很难知道史前动物的生活是怎样的——即使是回答看似简单的问题,比如它们吃什么,也可能是一个挑战。有时候,古生物学家很幸运,原始化石可以保存动物的胃内容物或提供其他线索。在一项新的研究中地球科学前沿在美国,研究人员调查了一种与恐龙生活在一起的鸟类化石,当他们在这种鸟类的胃里发现石英晶体时,他们的问题比答案更多。

“我会说它是我们以前从未见过的某种奇怪的软组织保护形式,”芝加哥野外博物馆的化石爬行动物的助理策策策策策策策委员会说。“弄清楚这只鸟的胃中有什么可以帮助我们理解它所吃的东西以及它在其生态系统中扮演的角色。”

“This paper tells us that the Enantiornithes, one important clade of fossil birds, still have no direct stomach traces or evidence,” says Shumin Liu, a student at the Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology, Chinese Academy of Sciences, and the paper’s first author. “I was excited, it is a breakthrough about them.”

研究人员专注的化石鸟是一个标本Bohaiornis Guoi.。“他们是早期鸟类谱系的一部分白垩纪大约有1.2亿年前,“O'Connor说,他在IVPP工作时,刘是她的师父的学生。“他们仍然保持牙齿和爪子在他们手上,但它们很小,关于鸽子的大小,所以他们并不特别可怕。”Bohaiornis是一个名为inantiornithines的一员的一部分,曾经是世界上最常见的鸟类;在中国东北部的Jehol集团存款中发现了成千上万的肾上腺素标本。

博恩诺纳斯胃的水晶Guoi

Bohaiornis guoi胃晶体x线图像。信用:©Liu等,IVPP。

尽管有大量保存完好的对映鸟,但没有一种保存下来的对映鸟胃里有食物的痕迹,可以告诉研究人员这些鸟吃什么。奥康纳说:“我们可以为记录热河生物群的沉积物中发现的所有其他种类的鸟类识别它们的饮食并重建消化系统,除了对映鸟类,即使你拥有的对映鸟类比任何其他种类都多。”“对于这些家伙,我们没有样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检查的标本中,有一条线索:之前的一项研究指出,在它的胃里存在着小岩石。

许多现存的鸟类都有一个叫做砂囊的器官——胃里厚而肌肉发达的部分,帮助它们消化食物。它们吞下一种叫做砂囊石的小石头,这些石头爬到砂囊,在那里它们帮助碾碎坚硬的食物。这些砂囊石,被称为胃石,已经在一些恐龙和鸟类的化石中被发现,这为了解这些动物的饮食提供了线索——它们与坚硬的植物物质和种子有关。

但动物胃里的石头并不一定表明它在用它们碾碎食物。一些现代的食肉鸟类会吞下一种叫做rangle的岩石,以帮助将物质从消化道中排出,从而将其清理出去。有时,在恐龙偶然吞下的化石的胃腔附近发现了岩石,或者这些石头只是碰巧在化石附近。“你必须区分胃石和用作砂囊石的胃石,”奥康纳说。

化石博海诺罗斯

Bohaiornis的化石标本,胃中的水晶。信用:©Liu等,IVPP。

虽然在肾上腺鸟类鸟类中没有明确的证据表明,2015年发表的一篇文章会被列为一个标本Bohaiornis Guoi.胃中含有岩石,用作捕禽的胃石(捕禽进食的胃石是用来清洁胃,而不是用来消化食物)。奥康纳是怀疑;这些岩石的照片看起来不太对。胃石通常由不同种类的岩石组成,颜色和形状略有不同;这些岩石在组成上和骨头化石本身都很相似。它们的形状和组合似乎也不太正确——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,她和她的同事们开始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。

研究人员提取了渤海胃的岩石样品,并在扫描电子显微镜下检查它们。然后,它们将岩石暴露于X射线以确定岩石被吸收的波长。由于每个矿物吸收不同的波长,这有助于研究人员缩小了这些岩石的制造。

“我们发现那些被称为胃地的岩石是龙糖晶,”O'Connor说。“玉髓基本上基本上是石英晶体,在沉积岩中生长。在jehol中没有任何证据表明这是有足够的证据表明它在化石记录中,玉髓晶体将在蛤壳中形成,或者有时酸豆类将取代化妆品中骨骼的矿物质。“更重要的是,豆腐在一层薄薄的晶体中都是相互连接的,而不是鸟已经吞下的岩石。

如果玉髓是用来帮助消化的,那么它的数量也是错误的。科学文献表明,鸟类食用的岩石约占其体重的3%;因为波海奥龙可能重约300克,所以探险队将寻找价值9克的牧场。奥康纳说,“我们无法提取整个样本并找出多少重,但Shumin非常聪明,和她一块玉髓,重3克,这是巨大的“收费方法比的组合大小的玉髓Bohaiornis的胃。

合并的证据表明,Bohaiornis没有令人讨厌的肥皂癖或漫游,以帮助清理其胃。或者,至少,博海诺斯的这种标本不含那些胃地性。

“我们只是缺少证据,古生物学家总是说缺乏证据并不代表没有证据。但我总是反驳说,提出这句格言的人从来没有想过会有成千上万个完整且清晰的标本,有些还保留了软组织。如果白垩纪早期的对映鸟类确实使用了胃石,那么在数千块化石中却没有一块显示出胃石,这是非常奇怪的。

O 'Connor注意到,虽然没有来自热河组的对映鸟类鸟类显示出胃内容物的证据,但有一种来自西班牙的鸟类的胃里有少量淡水贝类。但Bohaiornis吃什么,以及为什么热河对映鸟族的胃里没有任何东西的谜团仍然存在。

“这项研究很重要,因为该化石是唯一的对映鸟类化石记录,其中可能含有胃石,甚至可能是热河地区真正的胃痕迹。更重要的是,到目前为止,只有这支鸟类化石没有胃的痕迹,而其他大多数进化支都有这些痕迹,”刘说。

“我们一直在努力寻找一些证据,但不幸的是,那些被建议用来填补这一空白的标本并没有这样做,”奥康纳说。“这只是旧石器时代游戏的一部分,科学的一部分——不断修正。我很高兴当我们不明白一些事情的时候,因为这意味着有研究要做,这很令人兴奋。”

参考:在参考标本中检查可能的胃石Bohaiornis Guoi.(Aves:Enantiornes)“由Shumin Liu,Zhiheng Li,Alida M. Bailleul,Min Wang和Jingmai O'Connor,1921年2月19日,地球科学前沿
DOI:10.3389 / FEART.2021.635727

1条评论在“化石鸟的胃中发现的水晶复杂化了其饮食的谜团”

  1. 克莱德·斯宾塞|2021年2月26日上午8:50|回复

    “然后它们将岩石暴露于X射线以确定岩石被吸收的波长。由于每个矿物吸收不同的波长,这有助于研究人员缩小了这些岩石的制造。“

    这是对能量色散光谱(EDS)的错误描述。这个过程实际上是测量电子刺激引起的x射线荧光的波长和振幅。x射线波长是由存在的元素决定的,而峰的强度是丰度的量度。要真正确定矿物,x射线衍射将是首选的方法,因为它表征了晶体晶格。大多数“岩石”是多矿物的。因此,用“岩石”这个词来形容大的胃石通常是合适的。然而,在这种情况下,“岩石”是单矿物的,很可能是石化过程的结果,因为玉髓经常取代有机物质,就像所谓的石化木材。

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