糞化石(coprolite)化石糞便,史前動(dòng)物所排放,習(xí)慣上不歸入實(shí)體化石。最早由英國古生物學(xué)家威廉·巴克蘭于1829年進(jìn)行了描述。魚類、爬行綱、哺乳類等糞的化石。多呈紐狀或松散的小球形及長條形,棕或黑色,大都由磷酸鈣組成,其中含有作為食物而未消化的其他生物的遺骸(北美泥盆紀(jì)魚的糞化石中有硬鱗魚的鱗),可以用來推測(cè)食性,在判斷肛門基本形狀方面也有重要作用。
簡介
糞化石(?coprolite)?,?也稱糞石、糞團(tuán)是指石化了的動(dòng)物的排泄物,通常是指脊椎動(dòng)物。屬于遺跡化石的一種。最早由英國古生物學(xué)家威廉·巴克蘭于1829年對(duì)糞化石進(jìn)行了描述。通常被歸入遺跡化石。糞化石雖然具有立體的形態(tài)、形似實(shí)體化石,但它們不是生物體本身,一般不歸入實(shí)體化石。也有用于泛指動(dòng)物的石化排泄物,包括糞粒等在內(nèi)。
人類糞化石
1972年工人們?cè)跒橛s克的勞埃德銀行挖一個(gè)新金庫過程中居然發(fā)現(xiàn)了人類糞化石。這塊化石長9英寸(約合23厘米),最初被認(rèn)為是一塊有年頭的精煉爐渣,經(jīng)過分析,它的真實(shí)身份最終浮出水面,竟是一塊有著1000多年歷史的礦化人類糞便。古糞便學(xué)家安德魯·瓊斯指出:“這是我曾經(jīng)見過的最令人興奮的糞便。它的價(jià)值相當(dāng)于王冠上的寶石,價(jià)值連城,這絕不是在開玩笑。”
特點(diǎn)
常見的有魚、爬行綱和哺乳動(dòng)物的糞化石,糞化石大于糞粒,多為卵圓形或長條形,棕或黑色,大都由磷酸鈣組成。各類脊椎動(dòng)物的食物及消化道特點(diǎn)不同,故其排泄物也常有一定的形狀、特征。有些魚糞化石為螺旋狀,哺乳動(dòng)物糞化石一般呈橢圓形至長條形,其中屬于食肉目的常有骨骼碎渣,而食草類的則全由植物的纖維狀構(gòu)造物質(zhì)組成。
糞化石通常呈棒形或雪茄形,堅(jiān)硬致密,顏色從淺黃到深褐。只有極少數(shù)情況下能把排泄糞便的動(dòng)物準(zhǔn)確確定,多為爬行動(dòng)物和肉食哺乳動(dòng)物。
產(chǎn)地
中國已知的糞化石產(chǎn)地很多,如陜西侏羅系、貴州白堊系的魚類化石,周口店鎮(zhèn)中更新統(tǒng)的狗糞化石以及云南元謀下更新統(tǒng)的馬糞化石等。
研究發(fā)現(xiàn)
糞化石這一概念,?最早由巴克蘭德(W.?Buckland)?于1829?年提出,?用于描述一些發(fā)現(xiàn)于英國多塞特郡萊姆里杰斯(?Lyme?Regis)?地區(qū)的下侏羅統(tǒng)地層(?約1.?9?億年前)中的特殊化石。在巴克蘭德研究之前,?這些化石曾被描述為冷杉球果的化石,?而巴克蘭德可能是第一位闡述這些化石的真正屬性的科學(xué)家。
判斷依據(jù)
糞化石的外觀形態(tài)動(dòng)物排泄物的外觀形態(tài)原本就呈現(xiàn)出多樣性,?它們?cè)诔练e、成巖過程中亦會(huì)發(fā)生變形,?因此導(dǎo)致了糞化石的外觀形態(tài)更具多樣性。大的糞化石,直徑多在2-5厘米之間;小的糞化石,又被稱為糞粒(?faecal?球團(tuán)礦)?,?直徑多數(shù)小于5?毫米。
在判斷糞化石的來源時(shí),?外觀形態(tài)不是有效可靠的依據(jù),?不同動(dòng)物的排泄物,?可能具有非常相似的外觀形態(tài)。糞化石的大小、內(nèi)部組分、沉積環(huán)境能在某些程度上提供排泄物可能的主人的信息,?至少可以令研究者在大類群上做出區(qū)分。
根據(jù)糞化石的大小,?研究者可以估算猜測(cè)排泄物主人的體積。有一點(diǎn)是顯而易見的,?體積小的動(dòng)物無法排泄出體積大的糞化石。食肉性動(dòng)物的排泄物與植食性動(dòng)物的排泄物通常易于區(qū)分,?因?yàn)槭橙庑詣?dòng)物的排泄物是磷酸鹽性的,?且含有魚鱗病、貝殼和骨骼碎片等。不過,?食肉性動(dòng)物的排泄物中的組分,?更多的提供的是被捕食的獵物的信息,?而不是排泄物主人(?即是捕食者)?的信息。
主要成分
糞化石最主要的化學(xué)組分為磷酸鈣,?還含有有機(jī)化合物、碳酸根、鐵的氧化物、鎂的氧化物、二氧化硅、粘土和海嶗山綠石等。其中的有機(jī)物,?主要是食物殘?jiān)??一部分會(huì)在成巖過程中因?yàn)榻淮l(fā)生變化。有機(jī)物的保存情況與多寡,?與其在消化過程、成巖過程中所經(jīng)歷的時(shí)間長短相關(guān)。
形成原理
動(dòng)物排泄物一般細(xì)長、松散、柔軟和易碎,?被保存為化石的概率很低,?它們易被外部環(huán)境所破壞,?此外其內(nèi)部的微生物(?以細(xì)菌為主)?也會(huì)破壞其中的有機(jī)物質(zhì)。另一方面,?正是由于細(xì)菌的作用,?產(chǎn)生了磷酸鹽、硫化鐵等副產(chǎn)物,?使得原本松軟的排泄物被礦化(?主要是磷酸鹽化)?,而得以被保存下來。這一情況在缺氧的環(huán)境中更為常見。
細(xì)菌的礦化作用是在成巖過程的早期完成的,?在其后漫長的成巖過程中,?動(dòng)物的尸體、貝殼、甚至是骨骼可能被壓扁了,?糞化石卻仍能保持原始的三維形態(tài)。糞化石中未被消化的軟組織也可能以三維形態(tài)被保存下來,?比如羽毛、皮膚組織,?肌肉組織和昆蟲的外骨骼等。植食性動(dòng)物的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于食肉性動(dòng)物,?然而食肉性動(dòng)物的排泄物被保存為糞化石的幾率更高,?這是因?yàn)槠渑判刮镏械氖澄餁堅(jiān)怨趋琅c肉類為主,?它們富含鈣與磷,?為排泄物的礦化提供了原生的礦物質(zhì)來源,?使其最終被全面轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="/hebeideji/2847889242958267718.html">磷酸鈣。
快速埋藏條件對(duì)糞化石的保存極為重要,?所以水生動(dòng)物的糞化石的保存幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陸生動(dòng)物。陸生動(dòng)物的排泄物往往會(huì)暴露在空氣中,?經(jīng)歷風(fēng)化與破壞,?等不到被埋藏,?更加等不到成巖過程,?因此保存為化石的可能性更低。
糞化石外表面上保存的結(jié)構(gòu),?可能指示排泄物被排泄后所降落的介質(zhì),?比如植被或是巖石,?它們會(huì)在松軟的排泄物外表面上留下三維的印痕,?這也為我們認(rèn)識(shí)當(dāng)時(shí)的環(huán)境提供了有用的信息。
背景資料
恐龍糞便是恐龍重要的遺物。因其不易形成化石,或不易被人們認(rèn)識(shí)并采集,所以已發(fā)現(xiàn)的糞化石相當(dāng)少。恐龍糞化石是研究恐龍食物組成,從而間接反映恐龍的生活環(huán)境的重要材料。糞化石的大小和形狀還反映恐龍消化道末端的結(jié)構(gòu)情況。對(duì)糞化石進(jìn)行切片觀察和研究,可以了解排出這個(gè)糞便的恐龍吃的什么食物,是動(dòng)物還是植物,是哪一類植物。再結(jié)合產(chǎn)出糞化石地點(diǎn)的恐龍遺體化石情況,還可以確定是什么恐龍留下的糞便,從而知道該恐龍的食性及食物組成。在始鴨嘴龍的糞化石中發(fā)現(xiàn)了大量松柏類植物的碎片,說明鴨嘴龍主要是取食針葉類植物的。在霸王龍的糞化石中發(fā)現(xiàn)滿是碎骨,說明霸王龍是“吃肉不吐骨頭”的“暴君”。
參考資料 >