在化石鸟的胃中发现的晶体使其饮食的奥秘变得复杂

Bohaiornis guoi的近亲bohaiornithid Sulcavis的重建物，猎杀昆虫。

很难知道史前动物的生活是什么样的，即使回答看似简单的问题（例如它们的饮食）也可能是一个挑战。有时候，古生物学家会很幸运，原始的化石可以保护动物的胃内容物或提供其他线索。在《地球科学前沿》的一项新研究中，研究人员调查了与恐龙并肩生活的鸟类的化石，当他们在鸟类的胃中发现石英晶体时，问题多于答案。

芝加哥菲尔德博物馆的化石爬行动物副策展人Jingmai O’Connor说：“我想这是一种我们从未见过的奇怪的软组织保存形式。”“弄清楚这只鸟的肚子里有什么，可以帮助我们了解它的饮食以及它在生态系统中的作用。”

“本文告诉我们，重要的化石鸟类Enantiornithes仍然没有直接的胃部痕迹或证据，”中国科学院脊椎动物与古人类研究所的刘树敏说。作者。“我很兴奋，这是他们的突破。”

研究人员关注的化石鸟是Bohaiornis guoi的标本。奥康纳说：“它们是约1.2亿年前白垩纪鸟类的早期世系的一部分。”奥康纳在IVPP上工作，当时刘是她的硕士生。“他们仍然在手上保留牙齿和爪子，但是它们很小，只有鸽子那么大，因此并不特别恐怖。”Bohaiornis是一个名为enantiornithines的团体的成员，它们曾经是世界上最常见的鸟类。在中国东北的热河集团矿床中发现了成千上万个对映鸟氨酸标本。

Bohaiornis guoi胃中晶体的X射线图像。

尽管有大量保存完好的对映鸟氨酸，但没有保存任何在胃中留下食物痕迹的食物，这些食物可以告诉研究人员这些鸟吃了什么。O'Connor说：“我们可以识别记录热河生物群的沉积物中发现的所有其他这些鸟类群的饮食，并重建其消化系统，除了对映鸟氨酸之外，即使对映鸟氨酸的数量比任何其他鸟群都要多。”“对于这些人，我们没有饮食的标本或保存的证据，这真的很奇怪。”不过，在这份新论文中，奥康纳（O’Connor）和她的同事们对标本进行了检查，但有一个线索：先前的一项研究指出其胃中存在小石块。

许多活禽都有一个叫做izz的器官，它是胃的厚实的肌肉部分，可以帮助它们消化食物。他们吞下被称为izz的小石头，这些石头进入to，在那里它们有助于粉碎坚硬的食物。这些被称为胃石的g石在一些恐龙和鸟类化石中被发现，为这些动物的饮食提供了线索-它们与强壮的植物材料和种子的饮食有关。

但是动物胃中的岩石不一定表示它正在使用岩石粉碎食物。一些现代的猛禽吞下了称为rangle的岩石，以帮助将其消化道中的物质清除掉。有时，在恐龙化石的胃腔附近发现了岩石，而该动物意外吞咽了该岩石，或者这些石头恰巧在化石附近。O’Connor说：“您必须在仅是一种胃石和一种用作g石的胃石之间做出区分。”

Bohaiornis的化石标本，其胃中有晶体。

虽然尚无明确证据表明对映鸟氨酸鸟类中有胃石，但2015年发表的一篇论文认为，Bohaiornis guoi的标本在其胃中含有被用作缠结的石块（猛禽为消化胃而不是消化食物而摄取的胃石）。奥康纳对此表示怀疑。岩石上的照片看起来不正确。胃石通常由不同种类的岩石制成，颜色和形状略有不同。这些岩石在成分上和化石骨骼上都相似。它们的形状或分组似乎也不正确-它们太圆且太分散。她说：“我不知道它们是什么，但我想，它们不是胃石。”因此，她和她的同事们开始列出这些岩石是什么，并将它们与其他化石鸟类和恐龙的胃石进行比较。

研究人员从Bohaiornis的胃中提取了一块岩石样本，并在扫描电子显微镜下对其进行了检查。然后，他们将岩石暴露于X射线以确定岩石吸收的波长。由于每种矿物吸收不同的波长，因此有助于研究人员缩小这些岩石的构成范围。

奥康纳说：“我们发现那些被称为胃石的岩石是玉髓晶体。”葫芦丝基本上是在沉积岩中生长的石英晶体。在热河上没有任何证据，但是在化石记录中有很多证据表明，在翻盖中会形成玉髓晶体，或者有时玉髓会代替化石中构成骨骼的矿物质。更重要的是，玉髓都是用一块薄薄的水晶相互连接的，而不是用鸟吞下的分开的石头来连接的。

如果将玉髓用于帮助消化，那么它的数量也是错误的。科学文献表明，鸟类食用的岩石占其体重的3％左右。由于Bohaiornis的重量可能约为300克，因此该团队将寻找价值9克的绞肉。奥康纳说：“我们无法提取出整个样品并取出其重量，但是舒敏真的很聪明，她拿了一块玉髓，重3克，非常大。” —更大比Bohaiornis胃中玉髓的碎块总和还要大。

综合证据表明，Bohaiornis毕竟没有胃石来帮助压碎食物或绞尽脑汁来清理肠胃。或者，至少，Bohaiornis的这个标本不包含这些胃石。

“我们只是缺乏证据，而古生物学家总是说缺乏证据并不意味着缺乏证据。但是我始终反对，无论谁想到那句格言，谁都不会想到成千上万个完整而清晰的标本，其中一些保存着软组织，”奥康纳说。如果白垩纪早期的对映鸟氨酸确实使用了胃石，那么成千上万的化石都没有显示出它们，这是非常奇怪的。

奥康纳（O’Connor）指出，虽然热河组的对映鸟氨酸鸟类均未显示出胃中的内容，但西班牙有一只鸟类的胃中有一些淡水贝类。但是关于博海诺尼斯吃什么的奥秘，以及为什么热河对映鸟氨酸的胃中都没有东西的谜团，仍然存在。

“这项研究很重要，因为该化石是对映体的唯一和唯一的化石记录，其中包含可能的胃石，甚至在热河中可能存在的真实胃部痕迹。而且，到目前为止，只有这只化石鸟类进化枝没有胃痕，而其他大多数进化枝都具有这些痕迹。” Liu说。

O'Connor说：“我们一直在努力寻找证据，不幸的是，被建议用来填补这一空白的标本却没有做到。”“这只是古游戏的一部分，也是科学的一部分-不断进行修正。当我们不了解事物时，我会很高兴，因为这意味着需要做研究，这很令人兴奋。”

参考：“研究Bohaiornis guoi（Aves：Enantiornithes）”，作者：刘淑敏，李志恒，Alida M. Bailleul，王敏和Jingmai O'Connor，2021年2月19日，地球科学前沿。DOI：
10.3389 / feart.2021.635727