首次報道的蒙古西部中生代糞便化石

七件糞便化石（比例尺2厘米）（科研團隊供圖）

近日，國際學術期刊《科學報告》(Scientific Reports)報道了對蒙古國西部早白堊世查干察布組螺旋狀糞便化石的研究成果, 這是該地首次發(fā)表的糞便化石記錄。此研究由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所Paul Rummy，Kazim Halaclar和陳鶴3位博士生主導完成。

該研究涉及的7件標本，是由中科院古脊椎所汪筱林研究員于1998年，參與蒙古高原國際恐龍項目科考期間于同一地點所采集。在與汪筱林研究員對比討論化石采集地點信息后，得知這7件糞便化石標本均產自蒙古國西部Tatal盆地早白堊世查干察布組（Tsagan-Tsab formation）。其中，包括6件螺旋狀糞化石和1件渦旋狀糞化石，目前這些標本藏于中科院古脊椎所。除了糞便化石之外，該地點過去還有其它脊椎動物化石的發(fā)表記錄，如復齒湖翼龍（Noripterus）。

糞便化石是一類遺跡化石，對這類型化石的研究目前已成為該領域最重要的研究方向之一。隨著近年來人們逐漸認識到糞便化石所包含的信息在古生物學和古生態(tài)環(huán)境中的作用和重要性，糞便化石儼然已成為揭示古生物信息的重要工具之一。不同造跡者所產生的糞便存在不同的形態(tài)特征，因此透過不同糞便化石的比對，也可反應出造跡者的相應類群及其腸道構造的演化信息。相關研究的起步由來已久，早在1667年，科學家就已經對現(xiàn)生魚類螺旋瓣狀的腸道進行了研究。迄今，已知最古老的螺旋紋狀糞便化石記錄在南非上奧陶統(tǒng)索姆頁巖中，而最早的渦旋狀糞便化石記錄在愛爾蘭梅奧州路易斯堡志留系地層中。一般來說，渦旋狀糞便化石的記錄更為罕見，多見于古生代和新生代地層中。

本次報道中，研究人員發(fā)現(xiàn)了四個新的糞便化石遺跡類別，兩個新的遺跡種Hyronocoprus tsagantsabensis和Hyronocoprus hunti；兩個新的遺跡屬Megakalocoprus barremianensis和Scrollocoprus tatalensis。高精度的計算機顯微斷層掃描（CT）顯示，這7件糞便化石標本中均存在骨骼殘片和鱗片，其中還存有完整的圍眶骨，據(jù)此，研究人員推斷產生這些糞便化石的生物的消化系統(tǒng)環(huán)境可能并非強酸性，并不足以溶解食物中的骨骼等。

此外，掃描電鏡能譜（SEM-EDS）分析中的鈣和磷酸鹽也表明這些糞便化石的造跡者具有肉食性類群的特征。另外，較小尺寸的Scrollocoprus中發(fā)現(xiàn)了疑似植物花粉，被攝食動物完整的眶下骨、成團的骨骼碎片和菱形的硬鱗片，表示其造跡者有可能是以動物和植物為食的雜食性類群，或者它是捕食了植食性的動物所造成的殘留。其表面還存在生物侵蝕的痕跡，因此也更進一步提供了白堊紀早期糞便分解者的相關生態(tài)信息。且這一新屬的Scrollocoprus遺跡化石也是目前全世界第二件發(fā)現(xiàn)的中生代渦旋狀糞化石。

由于這7件糞化石的大小不一，研究人員推測這些糞便化石的造跡者體形的大小也不相同。另從這些糞便化石的顏色、干裂程度、孔的數(shù)量、空腔數(shù)量及盤管深度存在的差異來看，其埋藏條件也各不相同。受益于與中科院古脊椎所古魚類學家張彌曼院士和張江永研究員的討論，研究人員推測Hyronocoprus tsagantsabensis、Hyronocoprus hunti和Megakalocoprus barremianensis的造跡者可能與鱘形目（Asipenseriformes）的成員有關。目前還無法確定Scrollocoprus tatalensis具體是哪一類特定魚類產生的，但它有可能來源于肉鰭魚類(Sarcopterygians)，其中未被消化完全的對象可能為叉鱗魚目（Pholidophoriformes）的成員。另外，這些糞便化石表明蒙古國西部Tatal盆地在早白堊世曾經生活著大量的魚類。