2亿年前的恐龙粪便和呕吐物揭示了一个失落的侏罗纪世界

作者:小菜 更新时间:2024-11-29 点击数:
简介:波兰Soltykow早侏罗世的Coprolites。

食草恐龙的粪便化石中含有大量的植物残骸。

uux.cn/Grzegorz Niedzwiedzki(神秘的地球uux

【菜科解读】


波兰Soltykow早侏罗世的Coprolites。

食草恐龙的粪便化石中含有大量的植物残骸。

uux.cn/Grzegorz Niedzwiedzki


(神秘的地球uux.cn)据《大众科学》(劳拉·贝萨斯):虽然它没有霸王龙骨架那么大,但化石粪便可以帮助古生物学家重建失落的世界。

它可以告诉科学家恐龙等灭绝动物吃什么,但更重要的是它们在环境中所起的作用。

现在,大约2亿年前的粪便和呕吐物样本正在帮助科学家重现这些巨人是如何成为史前生态系统之王的。

11月27日发表在《自然》杂志上的一项研究详细介绍了这些发现。


瑞典Uppasala大学的研究合著者兼古生物学家Martin Qvarnström告诉《大众科学》:“最令人惊讶的是,发现粪便和呕吐物化石中的食物保存得多么完好和多样。

”。

“我们发现了骨头、牙齿、鱼鳞、植物碎片,甚至微小的甲虫,这让我们对古代饮食有了独特的了解。



从晚三叠纪大型食草动物Lisowicia的粪化石中发现的保存完好的植物遗骸。

致谢:uux.cn/Qvarnström等人,《自然》,2024年。

Grzegorz Niedzwiedzki


这些标本是在今天的波兰发现的,可以追溯到晚三叠纪和早侏罗纪。

在这个时代,地球的陆地被锁定在一个名为盘古大陆的巨大超级大陆上。

当陆地开始分裂时,内部航道为之前干燥的气候带来了更多的水分和湿度。


研究合著者、乌帕萨拉大学古生物学家Grzegorz Niedzwiedzki告诉大众科学》:“在三叠世末期,波兰盆地变得更加湿润,蕨类植物和各种防潮植物蓬勃发展。

”。

“草食性恐龙喜欢这些蕨类森林,并以它们为食。


最初,大型两栖动物和非恐龙爬行动物以一些最早的小型哺乳动物、海龟和翼龙为主。

然而,大约2亿年前,在三叠纪-侏罗纪过渡时期,恐龙真正占据了主导地位,而其他动物群则灭绝了。


在这项研究中,来自挪威、波兰和匈牙利的Qvarnström、Niedzwiedzki和其他古生物学家检查了500多具被称为bromalites的消化物质化石遗骸。

他们使用先进的同步加速器成像技术,详细地可视化了化石粪便或粪化石的隐藏内部。

他们利用气候数据和其他化石的信息,确定了植物和动物猎物未消化的食物残骸,以重建恐龙在盘古大陆北部地区占据主导地位时的生态系统结构。



索尔蒂科早侏罗世生态系统中食草、食蕨蜥脚类恐龙的艺术重建。

信用证:uux.cn/Marcin Ambrozik。


Niedzwiedzki说:“我认为恐龙在这个世界上感觉很好,它们在大河的泛滥平原上漫步,寻找最好的觅食地。

”。

“可能不时会有戏剧性的事情发生,当成群的食草动物遭到捕食者的袭击时。

他们发现了许多三趾、有大爪印、40厘米(15英寸)长的捕食者足迹。


一些粪便化石包含鱼类、昆虫、大型动物和植物的遗骸。

其他动物的骨头被捕食者咀嚼,这些捕食者会压碎骨头以获得各种盐和骨髓,类似于现代鬣狗的行为。

长颈蜥脚类动物的粪化石——第一种食草恐龙——含有大量的树蕨和其他类型的植物。



波兰早侏罗世遗址的大型兽脚类恐龙足迹。

致谢:uux.cn杰拉德·吉林斯基


Niedzwiedzki说:“在我们发现的一个粪化石中,保存了令人难以置信的植物遗骸,它们被保存在叶子中的细胞或各种结构等细节中。

”。

“它们通过了恐龙的消化道,可能是由于细菌,它们被保存得很好。


草食动物的粪便中也有木炭的痕迹。

该团队认为,蜥脚类动物吃木炭来解毒胃内容物,因为蕨类植物对食草动物有毒。


根据该团队的说法,这项研究解决了我们对恐龙进化理解中3000万年的差距。

虽然人们对它们的生活和灭绝了解很多,但对导致它们作为一个物种最终成功的生态和进化过程知之甚少。


Qvarnström说:“研究导致2亿多年前恐龙崛起的过程可能感觉很遥远,但它本身就很有趣,在今天也很重要。

”。

“了解恐龙是如何崛起并占据主导地位的,可以让我们了解气候变化和灭绝事件的长期影响。

这些古老的模式可以帮助我们更好地把握气候变化和物种灭绝的现代和未来挑战。

火星这颗红色星球影响地球的气候和海洋

一幅插图(不按比例)显示了火星和地球围绕太阳运行。

(图片来源:uux.cn/Robert Lea/美国国家航空航天局)(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(Robert Lea):科学家们发现了地质证据,证明火星和地球之间的引力相互作用推动了240万年的深海环流和全球变暖循环。

火星与地球海洋和气候之间的惊人联系见证了深层洋流的兴衰,这与太阳能增加和气候变暖有关。

这项研究可能有助于揭示地质时间尺度上的气候变化是如何影响海洋循环的,而不是人类目前通过温室气体排放造成的气候变化。

研究小组成员表示,这些知识可以帮助研究人员在未来创建更好的气候模型。

追踪恐龙时代的海洋动力学由悉尼大学科学家Adriana Dutkiewicz领导的研究小组开始调查当地球气候变暖时,海底洋流是变得更加强劲还是更加缓慢。

为了做到这一点,Dutkiewicz和他的同事使用了半个世纪以来从全球数百个地点收集的科学钻探数据。

这些数据使他们能够了解过去50年来深海洋流的强度。

为了进一步追溯到大约6500万年前,几乎可以追溯到恐龙时代,他们研究了地球的深海沉积物记录。

这使他们能够检查地球轨道的变化是否与沉积变化有关。

该团队发现了240万年的周期,即“天文大周期”,与地球和火星的轨道有关。

Dutkiewicz说:“在我们的深海沉积数据中,我们惊讶地发现了这240万年的周期。

”。

“只有一种方法可以解释它们:它们与火星和地球绕太阳运行的相互作用循环有关。

”科学家们早就知道天文大周期,但很少在地球地质学中得到证明。

该研究的合著者、悉尼大学的Dietmar Müller解释了地球和火星的轨道如何导致海洋的变化。

他说:“太阳系中行星的重力场相互干扰,这种被称为共振的相互作用改变了行星离心率,这是衡量它们轨道接近圆形的指标。

”。

在地球上,这导致了我们的星球从太阳接收到更多辐射的时期,从而创造了更温暖的气候。

240万年的周期包含了深海记录的“突破”,这些突破表明了海洋环流更加活跃的时期。

该团队的研究结果表明,水的循环运动在海洋深处造成了小漩涡或“漩涡”,这是海洋变暖的一个重要因素。

这些涡流可能有助于抵消海洋停滞,许多科学家预测,随着大西洋经向翻转环流(AMOC)的减缓,海洋停滞将随之而来。

AMOC是一个巨大的洋流系统,将温暖的海水从热带输送到北大西洋。

它负责驱动墨西哥湾流并维持欧洲温暖的气候。

基于地球观测卫星数据的墨西哥湾流可视化。

(图片来源:uux.cn/哥白尼)穆勒说:“我们知道,至少有两种不同的机制有助于海洋深水混合的活力。

AMOC就是其中之一,但深海涡旋似乎在温暖气候中对保持海洋通风起着重要作用。

”。

“当然,就将水团从低纬度输送到高纬度以及从高纬度输送到低纬度而言,这不会产生与AMOC相同的效果。

”这些漩涡通常会到达深海海底,也被称为“深海海底”。

一旦连接到深海海底,这些巨大的漩涡可能会引起侵蚀,并形成大型的雪堆状沉积物,称为“等深岩”Dutkiewicz总结道:“我们跨越6500万年的深海数据表明,温暖的海洋有更强劲的深层环流。

”。

“即使AMOC速度减慢或完全停止,这也有可能防止海洋停滞。

”该团队还不知道地球和火星轨道及其产生的海洋动力学之间的相互作用如何影响未来地球海洋中的生命。

尽管如此,这些发现可能会带来更有力的气候建模和预测。

该团队的研究于周二(3月12日)发表在《自然通讯》杂志上。

火星生命的迹象对火星车来说可能太难以捉摸无法探测到

美国宇航局的毅力号火星探测器拍摄了这张自拍,它俯视着存放在样本仓库的10个样本管中的一个,样本仓库位于一个昵称为三叉的区域。

这张照片是由火星车机械臂上的沃森相机在2023年1月20日拍摄的,这是该任务的第684个火星日,或sol。

(Image credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS)(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(By Charles Q. Choi):一项新的研究发现,目前探索火星的机器人可能无法探测红色星球上潜在的生命痕迹。

近半个世纪前,美国国家航空航天局(NASA)向火星发射的两颗海盗号轨道飞行器发现,这颗红色星球在其历史早期,大约30亿至40亿年前,其表面存在液态水。

后来的任务支持了这些发现,表明生物可能曾经生活在那里,而且可能仍然存在,因为几乎在地球上任何有水的地方都能发现生命。

然而,美国宇航局的两个海盗着陆器在火星土壤中没有检测到明确的本地有机化学物质,即使是十亿分之一的水平。

即使是美国宇航局最新的高度先进的仪器“好奇号”和“坚韧号”也仅仅在古老的火星湖床和河流三角洲中发现了简单有机分子的痕迹。

而这些化合物并不是生命的确凿证据;科学家强调,它们可能是由地质过程产生的。

仍然不确定的是,搜寻火星上过去或现在生命的努力没有成功,是因为这颗红色星球一直都很贫瘠,还是因为发送到那里的探测器不够敏感,无法探测到现场的任何生命。

为了帮助解开这个谜,科学家们测试了目前或可能被送往火星的仪器以及高度敏感的实验室设备。

研究人员分析了红石的样本,红石是智利阿塔卡马沙漠中一个河流三角洲的遗迹,阿塔卡马沙漠是地球上最古老和最干燥的沙漠之一。

这些沉积物形成于大约1亿至1.6亿年前的高度干旱条件下,非常类似于火星的杰泽罗陨石坑,毅力号目前正在对其进行调查。

红石经常经历为生活在那里的微生物提供水分的雾。

科学家们使用的最先进的实验室技术发现了一种生物化学物质的混合物,这种混合物来自那里已经灭绝的微生物和活着的微生物。

在红石检测到的DNA序列中,约有一半来自“黑暗微生物群”——即研究人员尚未正确描述的微生物。

然而,目前在火星上或计划在火星上使用的测试平台版本的仪器——包括一个比好奇号上的仪器灵敏10倍的仪器——几乎无法检测到红色石头样本中的有机生命迹象。

该研究的主要作者、马德里天体生物学中心的Armando Azua-Bustos告诉Space.com说:“我原本预计,我们为了检测红石生命证据而测试的试验台仪器会更好,我们知道这些仪器使用的是任何微生物实验室都可能找到的工具。

”“而他们没有。

”这些发现表明,如果微生物生命在数十亿年前确实存在,火星探测器将很难(如果不是不可能)检测到预期今天在红色星球上存在的低水平有机物。

“我们仍在学习如何探测火星上存在生命的证据,”阿祖阿-布斯托斯说。

“目前送往那里的仪器有其局限性。

但这并不是因为它们设计糟糕。

我们仍处于学习曲线上。

”研究人员建议,未来的火星任务应该旨在将样本从红色星球返回地球,在那里他们可以通过科学家拥有的最先进的设备进行测试,以帮助解决火星上是否曾有生命存在的难题。

顺便说一下,美国国家航空航天局和欧洲航天局的目标就是这样做,最早在2033年将毅力号收集的材料运回地球。

未来的研究可以分析红石的黑暗微生物群。

阿祖阿-布斯托斯说,这些微生物要么与任何已知的微生物如此不同,以至于它们无视当前的类别,要么它们是数百万年前有水时曾经生活在该地区的生命的残余,“现在没有任何亲属可以与它们进行比较”。

总的来说,阿祖阿-布斯托斯指出,红石很可能还有待发现。

他说,这项新工作“就像在纽约的一条街道上取样,来描绘整个纽约的特征”。

科学家们周二(2月21日)在《自然通讯》杂志上在线详细介绍了他们的发现。

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