早在三叠纪晚期,在现在的波兰,长鼻子吃了一大顿绿藻,然后便便了。
对于动物来说,这一天与往常一样,但对于我们来说,大约 2.3 亿年后,这些非常化石的粪便揭示了整个未消化甲虫家族。
这些昆虫是第一个从粪便化石中描述出来的昆虫,它们与我们之前在琥珀中发现的任何昆虫都不同。这些昆虫不仅更加古老,而且它们的腿和触角都非常完整,研究人员能够精确地重建它们的三维形状和形态。新物种已被命名粪三粘菌。
“我真的很惊讶这些甲虫保存得如此完好,当你在屏幕上对它们进行建模时,就好像它们正在看着你一样,”说瑞典乌普萨拉大学的古生物学家 Martin Qvarnström。
3D 数字重建粪三粘菌。 (Qvarnström 等人,Curr Bio,2021)
三叠纪被认为是昆虫进化的关键时期,尤其是甲虫,它们是当今地球上最多样化的生物目。
不幸的是,这个时期的许多甲虫化石只给我们留下了物种的印记,而不是三维视图。琥珀矿床是个例外,但其历史通常不超过 1.4 亿年前。
恐龙粪便中发现的甲虫的年龄几乎是恐龙粪便的两倍。
经过仔细分析,研究人员将这种新的甲虫物种归为自己的家族,三粘虫科。鉴于某些相似之处,他们怀疑这些虫子是甲虫小亚目(称为粘噬菌属,其化石记录稀疏。
如今,现代粘液甲虫在绿藻垫上大量繁殖,通常在水边。这一发现表明,它们的远古亲戚可能在类似的水生环境中数量丰富。
化石粪便本身被称为粪化石,被认为来自一种两米长的恐龙,称为奥波莱的西里龙主要以植物为食,但似乎也喜欢昆虫。
它的排泄物中甲虫的数量确实表明了这一点。
恐龙化石粪便中的甲虫。 (Qvarnström 等人,Curr Bio,2021)
由于这些昆虫很小而且数量众多,科学家认为它们可能是主餐的配菜。
例如,如果一只恐龙在海岸附近咀嚼绿藻,它沿途吃掉的任何甲虫都会是一个松脆的惊喜,如果被消化的话,就会成为这顿饭的营养补充。
考虑到它们坚韧而微小的身体,研究人员认为,与其他昆虫相比,甲虫在恐龙消化过程中存活下来的机会更大。凡是身体柔软的东西,都容易被分解。
“虽然西里龙似乎已经摄入了许多个体粪石线虫,甲虫可能太小,不可能是唯一的目标猎物,”解释Qvarnström。
“反而,三粘菌属可能与较大的甲虫共享栖息地,这些甲虫以粪化石中的脱节残骸为代表,而其他猎物则从未以可识别的形状出现在粪化石中。所以看来很可能西里龙是杂食性的,其饮食的一部分是昆虫。”
艺术表现奥波莱的西里龙。 (马乌戈扎塔·查亚)
这一发现让科学家们认为粪化石可以成为了解早期昆虫进化的绝佳窗口。人眼可能很难看清粪便化石,但通过微型 CT 扫描,研究人员可以辨认出粪便中的所有微小细节。T. coprolithica。
“在这方面,我们的发现非常有希望,它基本上告诉人们:‘嘿,使用 microCT 检查更多粪化石,很有可能在里面找到昆虫,如果找到了,它就可以真正保存得很好’, ”说台湾国立中山大学昆虫学家 Martin Fikáček。
直到白垩纪早期,树脂才足够丰富,足以捕捉活动中的早期昆虫并将其化石化。在三叠纪时期,周围的树脂要少得多,这意味着我们没有琥珀沉积物来告诉我们当时昆虫的样子。
菲卡切克认为恐龙粪便是我们了解更多信息的机会。
“也许,当分析更多的粪化石时,我们会发现某些爬行动物群体产生的粪化石并不真正有用,而其他群体的粪化石中充满了我们可以研究的保存完好的昆虫,”他说。
“我们只需要开始研究粪化石的内部,至少得到一些想法。”
该研究发表于现代生物学。