简历阅读 -在史前粪便中阅读生活书

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在史前粪便中阅读生活书

“古生物学家”凯伦·秦发现了恐龙之后生命的卑微起源。

Karen Chin没有所有的答案,但她愿意让那些尴尬的电话会给她的信息......由Eliza Strickland

K.阿成并没有所有的答案,但她愿意打那些尴尬的电话,以提供她需要的信息。1998年的时候,她想知道多大的动物一次能产生2.4升的粪便。于是她打电话给一位研究肠道运动的医生。“我说,‘这将是一个有趣的问题,但我是一名古生物学家,我对找出人类能产生的最大粪便量很感兴趣。我想知道我能不能和医生谈谈这件事。’”She pauses in her anecdote, remembering the silence on the other end of the phone line. “It was a weird question.”

让前台说服下巴没有制作恶作剧电话,但最终将消息传递给了医生。由谁知道的医生 - 知道 - 礼貌和好奇心的混合,当天晚些时候。他解释说,在他的工作中,他通常专注于患者的健康,正如通过他们的肠道运动所揭示的,而不是他们所产生的物质量。他不能给出一个精确的数字。然而,他告诉下巴,它只是对男人或一个人大小的动物来说,没有意义,生产2.4升粪便。那个答案足以让下巴的心唱歌。因为她很确定她已经确定了第一个化石Tyrannosaurus雷克斯粪。

她可以挖掘它:古生物学家Karen Chin,他通过他们的粪便学习恐龙,审查了犹他州山坡上的副群。 礼貌的卡伦下巴

下巴不是世界上唯一的古色学者 - 世界各地的其他研究人员研究了古代人民的化石排泄,了解他们的饮食,健康和生活方式,以及其他一些研究灭绝动物的僵化粪便。但下巴是该领域的无可争议的领导者,她的工作为高耸的爬行动物走了地球时,她的工作为科学家对中生代的理解带来了新的见解。“我认为这是公平的说,我已经比大多数人研究了更多的恐龙粪便,”她谦虚地说。

“我说,‘这将是一个有趣的问题,但我是一名古生物学家,我对找出人类能产生的最大粪便量很感兴趣。’”

Chin研究称为Coprolites的僵化粪便。僵化的基本过程与骨化石形式的方式没有太大差异:粪便在粪便上保护它免受空气和水和消费的细菌,而矿物覆盖水渗透。逐渐矿物取代原材料,留下石块。

一个温暖而开朗的女人,下巴对她的工作线路免疫笑话 - 她听到了他们所有人。“我喜欢与恐龙一起工作,因为我可以更容易地限制我喜欢称之为诗歌!”她说。从加拿大萨斯喀彻温省的2.4升标本不仅足够大,无法建议一个特大般的野兽,它还含有指示食肉饮食的骨碎片。那个证据,与粪便在沉积层附近的发现T. Rex.骨头化石,对她的突破性鉴定给了下巴的信心。

Chin,现在是科罗拉多大学的地质科学副教授,博尔德专门从事一20多年的化石粪便,这是由他们独特的潜力揭示灭绝的生态系统和展示了这些生命网络中的动物的地方。她研究了霹雳介绍她回到开端的方式。

Chin最近的调查产生了关于该星球上最令人灾难的事件之一的线索:全球灭绝事件在白垩纪结束时。当小行星或彗星在大约6500万年前猛击到地球时,它不仅重定为非禽恐龙,而且还注定了世界上所有物种的75%:植物,昆虫,哺乳动物等等。下巴已沉浸在破坏和世界如何康复的地质证据中。在那些死亡的景观中,生活发现了一种回报,新物种出现和蓬勃发展。下巴和她的同事认为他们可能已经发现这种复活的卑微源泉。


CHin最近的发现源于她早期的训练,使她认识到低等生物在生命之网中的作用。像大多数崭露头角的古生物学家一样,她也读过关于19世纪牛津大学(Oxford University)地质学教授威廉·巴克兰(William Buckland)的文章。巴克兰从希腊文的粪便和石头中创造了coprolite这个词。巴克兰在研究了英国柯克代尔洞穴的遗迹后,成为了这一领域的创始人,该洞穴被认为是诺亚洪水的主要证据。事实上,巴克兰发现,这个洞穴是鬣狗的巢穴,食腐动物拖着它们的食物进食,留下它们自己的沉积物。巴克兰对鬣狗粪便化石的研究意义重大:这可能是第一个描绘生态系统轮廓的古生物学研究。这个古老的生命之网,连同它的贪婪的食肉动物和它们不幸的食物,可以追溯到这些食物留下的粪便。

在20世纪80年代,Chin在蒙大拿州立大学获得了蒙大拿州立大学的生物学硕士学位,当时有传奇恐龙猎人杰克霍纳的工作,这是古生物学家主角的灵感侏罗纪公园.起初,秦的工作只是把化石骨头切成薄片,以便霍纳在显微镜下观察。他们研究的化石是在蒙大拿的两种药物岩层中发现的,这是霍纳正在勘探的一块砂岩露头。岩层中富含一种新发现的鸭嘴龙的骨头Maiasaura.而且不仅仅是骨头 - 也是巢和鸡蛋,而奇怪的blobby沉积物从巢中删除了一点。霍纳认为这些块状岩石,嵌入碎屑植物材料碎片,是恐龙馅饼。

“这是这项研究的最酷含义。在这里,我们有恐龙与甲虫之间的互动的证据。“

下巴自愿在这些化石上工作,并设法努力确认它们确实是脚手。“上下文是合适的,”她说,因为没有发现该材料作为统一的层,而是作为离散沉积物。他们没有特别逼真的形状,但随后,她本身就是距大鸭嘴恐龙的一段距离,并影响地面。但是,她发现了她的吸烟枪,她说,当她开始切割化石并发现内部的小洞穴看起来像小洞穴。他们可以成为粪甲虫洞穴吗?

生命的蠕虫:北达科他州的僵化的洞穴建议蠕虫在恐龙杀死的小行星中幸存下来并重新开始食物链。 礼貌的卡伦下巴

她打电话给加拿大一位顶尖的蜣螂专家,解释了她的研究问题,他们同意在Chin去多伦多参加会议时见面。会议是在多伦多一家普通酒店的咖啡桌上举行的。“他从非洲带来了一些蜣螂球,而我带来了粪化石,”Chin回忆道。专家比较了每种材料的洞穴,并向Chin展示了明显的相似之处。在这一幕的中间,管家进来整理房间,但这两个科学家几乎没有抬头。“他向我展示了为什么粪化石中的洞穴是有特色的——他非常兴奋,我也非常兴奋,”Chin说。两位科学家开始挥舞手臂,兴奋地大声说这一定是粪便,肯定是!管家一直尽职地打扫卫生。

虽然大多数古生物学家梦想重建骨骼进入整个动物的骷髅,但下巴就会意识到谦虚的棺材可以讲述一个更有趣的故事。“身体化石是至关重要的,因为他们告诉我们生活在古老的环境中的生物类型以及他们看起来像是这样的,”她说。“这可以告诉我们他们以某种方式移动,并且有可能利用特定饮食的特殊牙齿。但他们并没有告诉我们特定生物之间的相互作用。“

由于一个充满恐龙的世界自然涉及很多粪便,科学家推测有有机体,这些生物将材料回收回到生态系统中。但没有发现这种过程发生的直接证据。下巴的发现是白垩纪 - 古代(K-PG)灭绝事件前的粪虫活动的第一个证据。“对我来说,这是这项研究的最酷含义,”下巴说。“这里我们有恐龙和甲虫之间的互动的证据。”

Horner也很高兴Chin的鉴定的群体,以及随后的分析,表明恐龙馅饼中的植物材料来自针叶树。“乔布尔有唯一在网站上保留的植物材料,他们确实帮助我们放在一起生态系统,”Horner说。“我们总是希望重建生态系统,但通常它真的很难做到。”霍珀解释说,它不常见的是,找到僵硬的骨骼,植物材料在酸性环境中保持更好的植物材料,而骨骼环境在碱性环境中表现更好。两种药物形成的群围绕这种难题提供了一种方式,并产生了令人惊讶的信息。“确定恐龙被咀嚼的咬合的碎片,告诉我们恐龙如何喂食,”Horner说。

在与角圈的过程中,下巴决定得到一个博士学位。在地质科学中,并在食草恐龙共芳岩中写下了她的论文。尽管如此,她仍然认为副群将定义她的职业生涯;她希望继续前进到古生物学的其他科目。“没有人想与粪便有关,”她慢慢地说。但她不能转身从古生物学家们寄给她的兴趣副群。“我不想让我的研究再次重新描述,因为我们可以从化石粪便中学习,”下巴说。“我认为这些问题是我遇到过的一些最迷人的问题。”

T.他最近提出的令秦始皇无法抗拒的问题,就藏在博物馆的里间,藏在高高的抽屉里的一个标本盒里。

她在北达科他州访问Dean Pearson,这是Pioneer Trails地区博物馆的古生物学家,他在K-PG上做了很多工作。Pearson通过研究一种地质上丰富的露面之前,在大型活动之前和之后,可以创建在大型情况下的内容的重建。K-PG边界由含有高水平铱的薄层标记,该元素在地球上稀缺,但在小行星和彗星中丰富,以及由强大的影响产生的两种类型的岩石:震惊的石英和玻璃球。

通过研究低于这个地质边界的化石,Pearson可以将北达科他州的古代生态系统搭配在一起。“在影响之前,这是一个温暖,潮湿的环境,”他说。“你可以想象西南北达科他州,与佛罗里达沼泽地相似。”随着生命的发展:恐龙,较小的爬行动物和鼠标尺寸的哺乳动物,蜿蜒穿过草原,而鱼类填充了空气中嗡嗡声的溪流和昆虫。冲击结束了充满活力的世界,并带来了炽热的火灾时代和黑暗的天空。研究人员认为,碰撞将大量的灰尘和灰烬送入大气中,足以阻挡太阳并防止绿色植物中的光合作用。Flora的芯片导致了喂养它的动物的破坏,而Pearson的阳光草原成为腐烂的植被和尸体的景色。

皮尔森一直在仔细研究K-Pg边界层之上的沉积物,以确定哪些植物和动物恢复了生命,这是他探索灾难之后生命如何恢复的一部分。仅仅在边界层上方六厘米处,在地质时代的一眨眼间,他就发现了一些有趣的东西:洞穴的化石残骸。当阿成在2010年拜访他时,皮尔森把她扶上梯子,向装有标本的高抽屉里窥视,并向她展示了岩石中的隧道网络。阿成告诉他她已经有太多的项目了,她不可能再接一个了,但是,这些都很酷。

不情愿地让奇妙的方式。下巴开始切割穿孔岩石,研究显微镜下的部分,呼吁她的同事Allan A. Ekdale进行洞穴专家见解。他们在一起决定了水平和均匀形状和宽度的洞穴,与现代蚯蚓产生的隧道相似。当下巴发现洞中粘土的小粒子颗粒时,壳体关闭。通过蚯蚓的消化道的污垢出现在富含粘土的粪便。Chin意识到她正在盯着大屠杀后缠绕在蠕虫的蠕虫中的柯尔格岩。

蚯蚓可能辅助和压缩动物的生存,导致你导致你的进化的光荣过程。

“我认为蠕虫在冲击后立即反弹,”下巴说。她认为,他们基本上受到了地下洞穴中的初始爆炸的影响,更重要的是,他们能够在长期饥饿的时间中找到食物来源。“人们已经妨碍了幸存下来的生物是在碎屑的食物网上,”她说。

Milwaukee公共博物馆的地质学家Peter Sheehan是该理论的主要支持者之一:他的工作表明,这些动物是涉及绿色植物的食物链的一部分遇到麻烦。但Detritivores,它喂养有机物,并含有那些Detritivores的较大的动物具有更好的存活机会。下巴的蚯蚓与这种理论相适合,因为他们会发现很多分解的植物在那种腐烂的世界里吃东西。“我可以想象他们从洞穴中涌现进入这个破坏性的场景并说,”这对我来说很好!“”她笑着说。

并非所有脊椎动物都在灭绝事件中丧生:某些类型的鸟类,爬行动物和小型哺乳动物确实通过了,并继续汇编行星。水生龟似乎穿过天启,例如,和一群被称为多元细胞的穴居啮齿动物啮齿动物哺乳动物并不特别地。但他们是如何制作的?古生物学家不仅记录了绿色植物的芯片,还记录了喂养这些植物的昆虫。“那些吃昆虫的动物需要其他一些蛋白质来源,”下巴说,“和蠕虫可能是关键。”

研究人员在几英寸的岩石中度过了讲述生活近乎濒临灭绝的故事说,下巴的蠕虫 - 洞穴纸为脊椎动物如何在脊椎动物和重新划分的地球上增加了一个很好的证据。

“这是一个非常好的故事 - 一切似乎都同意了,”罗德岛大学古氏体学家David Fastovsky说,他们在灭绝事件幸存者的研究中致力于Sheehan。“通过的生物是可以找到隐藏的地方的动物,并且可以在可用的食物和碎屑上喂食的东西是关于唯一可以使用的东西类型,”他说。“Chin的纸张非常强烈地强化了这种Detrivore信号,”他说。

换句话说,这些古老的蚯蚓可能辅助和压缩脊椎动物的生存,从而导致那种辉煌的进化过程,其中包括你。

这是一个优雅的理论:在世界的浪费中,一种生物找到了食物,并反过来为开始新的生命遗产的动物提供营养。这条蚯蚓自己的粪便把这个故事告诉了好奇的下巴。生命之书是用粪便书写的。


Eliza Strickland是科技杂志的助理编辑IEEE频谱


本文最初发表于2013年11月的“废物”问题。

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