距今 2.9 億年的嘔吐物化石揭示古代掠食者的雜食胃口

一塊來自德國布羅馬克（Bromacker）化石產(chǎn)地的奇特化石，為科學家提供了關于距今約 2.9 億年前陸地生態(tài)系統(tǒng)中“捕食與被捕食”關系的罕見證據(jù)。 這塊標號為 MNG 17001 的標本起初看上去只是砂巖中一些密集堆積的淺色碎骨，但古生物學家很快意識到，這其實是一團被古代掠食者吐出來并最終石化的“嘔吐物”。

研究團隊在 2021 年于布羅馬克發(fā)現(xiàn)了這塊化石，其年代屬于二疊紀早期。 標本呈不規(guī)則三維團塊狀，約 5 厘米長、3 厘米寬、1.4 厘米厚，內部骨骼碎片被壓實聚集在一起。 為避免破壞樣本，研究人員利用微型 CT 掃描，對團塊內部結構進行數(shù)字分割與重建。

結果表明，這團化石中共包含至少 41 塊小型骨骼，長度均不足 20 毫米，來自至少三只不同動物。 借助布羅馬克地區(qū)過去 30 余年的豐富發(fā)掘資料，研究團隊將這些碎骨與已知化石進行對比與鑒定。

在可識別的物種中，一部分骨骼歸屬于小型爬行動物 Thuringothyris mahlendorffae； 另一塊上臂骨則來自 Eudibamus cursoris，這是一種因能用兩足行走而在該產(chǎn)地頗具“標志性”的爬行動物。 第三塊較大的骨骼被鑒定為某種大齒龍類（diadectid）肢端骨，推測其個體體長約 60 厘米，體型相對粗壯。

由于這些骨骼異常密集地團聚在一起，研究人員推斷，這是某一掠食者在捕食并部分消化至少三種不同獵物后，將未消化骨骼一并反芻、嘔出所形成的團塊。 不過，類似骨骼聚集也可能是化石糞便（即糞化石 coprolite）的結果，因此團隊需要進一步區(qū)分這究竟是糞化石，還是嘔吐化石（regurgitalite）。

為此，研究者對標本周圍基質進行了 X 射線熒光分析。 如果是糞化石，其基質通常會因腸道微生物活動而富集磷元素；然而分析結果顯示，骨骼周圍并沒有明顯的磷濃度增加。 這與嘔吐團在消化系統(tǒng)停留時間較短、未形成顯著磷富集的特征相符，從而支持了“嘔吐化石”的解釋。 研究認為，這是目前所知最早的陸生脊椎動物嘔吐證據(jù)。

從被吐出的獵物體型差異來看，主導這一進食事件的掠食者顯然是“機會主義”取食者——并不挑食，只要能捕到就吃。 這類發(fā)現(xiàn)有助于重建古生態(tài)系統(tǒng)中捕食者與多種小型獵物之間的食物網(wǎng)結構。 未參與研究的北卡羅來納州立大學學者 William Freimuth 指出，在布羅馬克這樣重要的二疊紀早期陸地生態(tài)系統(tǒng)中，這類嘔吐化石是理解食物網(wǎng)結構的關鍵節(jié)點之一。

這類嘔吐化石與糞化石被研究人員視為“時間膠囊”：它們將多個物種的遺骸封存在同一團塊中，直接證明這些動物在同一時間、同一地點共存，并通過捕食關系相互聯(lián)系。 至于究竟是哪一種掠食者吐出了這團骨骼，研究提出了兩種可能的頂級掠食者候選——Dimetrodon teutonis 和 Tambacarnifex unguifalcatus，兩者都屬于合弓類，是哺乳動物的遠古祖先。

研究者強調，盡管嘔吐化石在化石記錄中相對罕見，但其古生態(tài)學意義相當重大。 這項關于 MNG 17001 的最新研究已發(fā)表在《Scientific Reports》期刊上，為早期二疊紀陸地生態(tài)系統(tǒng)的捕食結構與動物行為提供了新的直接證據(jù)。