CNN报道
(CNN)——科学家们发现,与现代鳄鱼相似的古代爬行类食肉动物是可怕的猎人,但它们的鳞甲和锋利的牙齿无法保护它们免受寄生虫的侵害。
古生物学家最近在一种生活在2.52亿至2.01亿年前三叠纪时期的爬行动物身上发现了罕见的寄生虫感染证据。这种动物可能是一种植物龙——一种长鼻子、短四肢的食肉动物。研究人员没有在植龙的骨骼或牙齿中发现寄生虫;相反,他们是从粪化石中提取的。
科学家们在泰国的一个遗址发现了大约2亿年前的保存粪便,当他们切开这些粪便时,他们发现了类似鸡蛋的微小有机结构。这些物体的长度为0.002至0.006英寸(50至150微米),进一步分析表明,它们至少代表了五种不同类型的寄生虫。
研究人员周三在《公共科学图书馆·综合》杂志上报告说,这一发现是亚洲晚三叠世陆生脊椎动物体内寄生虫的第一个证据。该标本也是在同一时间和地点发现的第一个含有多种寄生物种的粪化石,其中包括线虫,这是一种至今仍存在的寄生蠕虫。现代线虫通常会感染植物和动物,在各种哺乳动物、鱼类、两栖动物和爬行动物(包括短吻鳄和鳄鱼)中都有发现。
该研究的主要作者Thanit Nonsrirach说:“我们的研究结果为我们提供了思考环境和老年动物生活方式的新方法。”Thanit Nonsrirach是泰国Kham Riang Mahasarakham大学生物系的脊椎动物古生物学家。“在以前的研究中,只在一个粪化石中发现了一组寄生虫。然而,我们目前的研究表明,单个粪化石可以包含不止一种寄生虫。”分析表明,这种动物携带了许多寄生虫感染。
“坚硬、光滑、灰白”
科学家们于2010年在泰国东北部的淮南昂露头收集了粪化石。Nonsrirach在一封电子邮件中告诉CNN,在三叠纪时期,这可能是一个咸淡水或淡水湖或池塘,居住着各种各样的动物,包括鲨鱼状鱼类、海龟祖先和其他爬行动物,以及被称为temnospondyls的原始两栖动物。
他说:“这样的环境有利于寄生虫的传播。”
这具粪便化石呈圆柱形,长约3英寸(7.4厘米),直径约0.8英寸(2.1厘米)。该研究的作者写道,该标本的表面“坚硬、光滑、呈灰色”。瑞典乌普萨拉大学(Uppsala University)生物学系博士后、古生物学家马丁Qvarnstr?m说,粪化石的外表可能并不令人印象深刻,但在它们的内部,隐藏着远古生态系统中“谁吃了谁”的秘密。Qvarnstr?m没有参与这项新研究。
“令人惊讶的是,粪化石通常含有在其他地方很少保存的化石,”Qvarnstr?m在一封电子邮件中说。这些包括肌肉细胞、保存完好的昆虫、毛发和寄生虫残骸。尽管在这方面是一个宝库,但粪化石是不透明的,因此识别它们的内含物可能是一项挑战。侦探工作也需要找出谁产生了现在的化石粪便,这可以说是研究粪化石中最棘手的部分。”
粪化石的大小、形状、位置和内容告诉科学家哪个灭绝的动物群体可能产生了粪便。例如,根据Nonsrirach的说法,某些具有螺旋肠的鱼类会排出最终成为螺旋形粪化石的东西。他解释说,两栖动物和爬行动物的粪化石“通常都是圆柱形的”。
粪化石中没有骨头,这表明它的主人有足够强大的消化系统来溶解它们。根据这项研究,这种生理特征在鳄鱼身上是已知的,但最早的鳄鱼动物在大约1亿年之后才出现,而且在这个地方没有发现鳄鱼化石。
然而,Nonsrirach说:“粪化石起源于一种类似鳄鱼的动物,或者是与鳄鱼一起进化的动物,比如植物龙,这是合理的。”更重要的是,植物恐龙化石之前在粪化石出土地点附近被发现。
卵和囊肿
乍一看,植龙和鳄鱼几乎没有区别。它们都有长而多齿的下颚;沉重的身体上有坚硬的鳞片;还有长而有力的尾巴。据伯克利的加州大学古生物学博物馆称,一个显著的区别是,植龙的鼻孔位于眼睛下方的骨脊上,而鳄鱼的鼻孔位于鼻子的末端。
但是,尽管这些动物可能在虚拟上看起来很像,但它们并没有密切的关系。它们模仿的身体计划是趋同进化的结果,在趋同进化中,不相关的动物独立地进化出相似的特征。
当科学家们将粪化石切成薄片并在显微镜下进行研究时,他们发现了五种类型的有机结构:一些是球形的,一些是椭球体的。其中一个被切成两半的物体有一个外壳,里面有一个胚胎,研究人员鉴定它是一种蛔虫目寄生线虫的卵。
根据这项研究,另一个物体有“一个发育良好的外壳和外壳内有组织的身体”,可能是另一种类型的线虫卵。其余的被鉴定为来自未知蠕虫的卵和来自单细胞寄生虫的囊肿。
Qvarnstr?m说:“研究粪化石中的寄生虫遗骸很重要,因为它为我们提供了对古代寄生虫与宿主关系的罕见见解。”“多亏了粪化石数据,我们可以研究这种寄生关系是何时出现的,以及寄生虫和它们的宿主是如何随着时间的推移共同进化的。”
然而,尚不清楚携带寄生虫是否会使爬行动物生病,Nonsrirach补充道。
他说:“不能仅仅通过观察粪化石中所含的寄生虫来确定动物的健康状况。”“寄生虫有能力利用宿主作为一种发展方式,而不会对宿主动物造成疾病。”
根据这项研究,这种爬行动物可能是通过食用不同类型的受感染猎物而获得寄生虫的。
“这一事件引发了关于猎物和寄生虫如何相互作用的有趣问题。这表明寄生虫可能在猎物被吃掉之前就已经在它们体内了。”“这种新观点让我们更深入地了解了过去的生态系统是如何联系在一起的,以及它们是如何影响史前动物的生活的。”
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