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Why fossilized feces from ancestors of modern animals help us understand Earth’s early ecosystems

为什么现代动物祖先的化石便便有助于我们理解地球早期生态系统

CBC Top Stories2026年8月14日 08:00

科学 · 新的研究 对距今5.4亿年的化石便便(称为粪化石)的研究发现,粪便可能在早期寒武纪生物多样性爆发中发挥了重要作用。古生物学家表示,这些化石可以告诉我们很多关于古代动物及其居住的生态系统的信息。 540百万年前深海粪便的角色可能会告诉我们更多关于现代营养循环的信息 米奇尔·福克斯 · CBC 新闻 · 发表于:2026年8月14日美国东部时间上午4:00 | 最后更新:11分钟前 收听这篇文章 估计时长7分钟 这篇文章的音频版本是由基于人工智能的技术生成的。可能会发生错误发音。我们正在与合作伙伴共同审查和改进结果。 研究人员查看了大约在恐龙出现前3亿年的海洋生物化石便便记录,发现粪便可能有助于当时深水生态系统的适宜性和养分的可用性。 在恐龙漫游地球之前,生物多样性的爆发导致现代动物的祖先出现,并伴随粪便的增加。虽然这不是最受欢迎的古生物学领域,但上周发表的一项研究正揭示了对粪化石(或粪便化石)的研究如何帮助我们理解地球早期生态系统,以及现代营养循环和动物关系。 这篇文章发表在《进化与生态学趋势》杂志上,基于对寒武纪时期粪便化石的分析,寒武纪时期始于约5.4亿年前。研究人员查看了早期蠕虫、无脊椎动物和类似软体动物的粪便记录,发现粪便可能有助于提高当时深水生态系统的适宜性和养分的可用性 — 大约在恐龙出现前3亿年。 对研究人员而言,研究发现寒武纪时期的粪便出现丰盛,对于理解今天的海洋生态系统从何而来是重要的。“几乎没有人会认为海洋生态系统中漂浮着那么多粪便,这使得现代海洋生态系统得以存活……这实际上是个很大的事情,” 论文的共同作者、德国卡尔斯鲁厄自然历史博物馆古生物学部负责人朱利安·基米格说。“你永远应该关注实际驱动现代和过去生态系统以及潜在进化的因素。” 论文中包含的一幅图表展示了没有粪便的早期生态系统与寒武纪辐射期间的有粪便的生态系统之间的差异,后者是现代动物群体在化石记录中快速出现的时期,也称为寒武纪大爆发。 对某些古生物学家而言,这项研究显示粪化石 — 在岩石中保存并矿化的粪便 — 如何推动不仅是了解遥远过去生活着哪些动物,也重新认识这些动物的生态系统运作方式。 现代生态系统的线索 基米格与共同作者拉塞尔·比克内尔分析了来自全球37个沉积物的数百个粪化石的记录,其中一些是他们多年来自己收集的化石,其他的则在博物馆藏品中。 这些粪便来自多种钻孔蠕虫、节肢动物、胸鳍鱼和海角虫(类似于锥形的贻贝)。最早的化石是显微镜可见的,但到寒武纪时期的1500万年时,它们接近兔子粪便的大小,基米格说。随后,它们变得肉眼可见,并含有壳或蠕虫的碎片。 除了关于进化和哪些动物互相捕食的线索,基米格表示,研究粪化石有助于理解地球的生态,以及为什么寒武纪辐射 – 现代动物群体在化石记录中快速出现 – 带来了如此巨大的生态系统变化。 朱利安·基米格和拉塞尔·比克内尔所分析的为他们关于粪便在寒武纪辐射中角色的研究而分析的粪便化石,大小从微观到数厘米不等。这里显示的比例代表100微米或0.1毫米。 他说,生态学可能是古生物学与现代社会最相关的领域——过去生态系统如何适应温度、氧气或营养水平的变化,以及生物适应可能与未来即将发生的事情相关。“了解动物在时间中经历了什么,以及它们生活在怎样的环境中,这很重要……是什么导致了这些不同的生态栖息地随时间演变,”他说。“我们可以从现代审视过去……但是我们也可以从过去审视现代和未来,至少尝试建模或预测未来可能的样子。” 寒武纪粪化石的辩护 对于研究寒武纪时期的古生物学家来说,粪便研究为理解地球上最迷人的事件之一增添了另一个维度。在寒武纪之前,埃迪亚卡拉时期...

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