沉睡于地下的古生物化石蕴含着无尽的奥秘。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，但是还有一类“有味道”的化石，虽然难登“大雅之堂”，但也备受科学家珍视，那就是古生物的粪便化石。
　　前不久，来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的研究人员，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件粪便化石开展研究并发现4个新的粪便化石遗迹类别。相关研究成果发表在国际学术期刊《科学报告》杂志上。

曾被误认为是松柏植物化石

　　粪便化石是一类遗迹化石，对这类化石的研究目前已成为化石研究领域最重要的研究方向之一。近年来，随着人们逐渐认识到粪便化石所包含的信息在古生物学和古生态环境研究中的作用和重要性，粪便化石俨然已成为揭示古生物信息的重要工具之一。
　　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·李斯特的描述，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，人们认为这些粪便化石是松柏植物化石，因为它们有着相似的螺旋纹。
　　“事实上，在粪便化石中，螺旋状粪便化石被认为是真正的粪便化石，因为它们保存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观看起来像一条丝带，绕着一条长轴缠绕，实际上它们是由堆积的螺旋锥体形成的。”论文通讯兼第一作者、中科院古脊椎所博士生保罗·拉米说。
　　目前，螺旋状粪便化石主要分为两极粪便化石、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。

　　谈到具体该如何分析粪便化石，保罗·拉米表示，当你得到一块粪便化石时，首先要做的是确认它是粪便化石，而不是其他什么东西，这可以使用现代元素分析（比如能谱分析）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，但需要注意的是，粪便化石最初的物质组成通常会在其石化过程中发生改变。同时，食草动物的粪便中普遍缺乏磷酸盐，其石化过程中矿物质的富集是很明显的。粪便化石是如何形成的，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，研究人员划分了不同的粪便卷曲纹饰，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，如果被迅速掩埋，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展开。研究者必须对其进行适当的观察，看这些卷曲是自然解开的，还是断开的。

埋藏条件各不相同

　　“从这些粪便化石的颜色、干裂程度、孔的数量、空腔数量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，蒸发以后就會形成干裂。
　　研究团队利用现代高科技手段，对这7件粪便化石进行高精度扫描、分析、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，产生这些粪便化石生物的消化系统环境可能并非强酸性，并不足以溶解食物中的骨骼等。同时，研究人员通过CT扫描确定了粪便化石的孔。在所有粪便化石的表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”，其中包含消化过程中捕获的气体。当粪便从动物体内排出时，微孔中很快就充满了水，从而使粪便变得沉重，并下沉到湖底。
　　研究团队还利用扫描电镜能谱（SEMEDS）分析了化石中的钙和磷酸盐，也表明这些粪便化石的造迹者具有肉食性类群的特征。此外，他们在1件较小尺寸粪便化石中发现了疑似植物花粉、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，表示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。其表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分解者的相关生态信息。
　　保罗·拉米表示，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密切相关。
　　文章来源：《科技日报》
　　（责任编辑：吴宇）