基本介紹
- 中文名：糞化石
- 外文名：Coprolite
- 形狀：多呈紐狀或鬆散的小球形
- 作用：推測食性，判斷肛門基本形狀
- 定義：魚類、爬行類、哺乳類等糞的化石
- 化學組分：磷酸鈣、有機物、碳酸鹽等
簡介,外觀形態,形成原理,判斷依據,化學組分,研究意義,人類糞化石,奢華的恐龍糞表,
簡介
糞化石(coprolit)即是石化的動物排泄物，通常被歸入遺蹟化石。糞化石雖然具有立體的形態形似實體化石。但它們不是生物體本身，習慣上不歸入實體化石。
糞化石這一概念，最早由巴克蘭德(W . Buckland)於1829年提出，用於描述一些發現於英國多塞特郡萊姆里傑斯(Lyme Regis)地區的下侏羅統地層(約1.9憶年前)中的特殊化石，是一種旋繞體，具有一種應當在呈柔軟狀態時經過爬蟲類或魚類腸子排出而形成的形態。該旋繞體長期被認為是松科毬果化石或牛黃石，巴克蘭推測為糞便成因。經分析進一步確認類似鬣狗的糞便，並發現該化石基本上由磷酸鈣和碳酸鈣組成，常常含有未改變的骨屑。巴克蘭將其命名為coprolite，乃取自希臘文kopros(糞便)和lithos(石頭)而成。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直正屬性的科學家。
在判斷糞化石時，其大小、化學組分並不是重要的依據，我們需要綜合多方面的因素來考慮，包括其內部組分外表面上保存的結構，周困相關的沉積環境等，比如內部所含的魚鱗、貝殼、骨骼碎片，或是其他未被消化的食物殘渣通常都是有效可靠的判斷依據。
外觀形態
動物排泄物的外觀形態原本就呈現出多樣性，它們在沉積、成岩過程中亦會發生變形，因此導致了糞化石的外觀形決更具多樣性。
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，直徑多數小於5毫米。
常見的有魚、爬行動物和哺乳動物的糞化石，糞化石大於糞粒，多為卵圓形或長條形，棕或黑色，大都由磷酸鈣組成。各類脊椎動物的食物及消化道特點不同，故其排泄物也常有一定的形狀、特徵。有些魚糞化石為螺旋狀，哺乳動物糞化石一般呈橢圓形至長條形，其中屬於食肉類的常有骨骼碎渣，而食草類的則全由植物的纖維狀構造物質組成。糞化石通常呈棒形或雪茄形，堅硬緻密，顏色從淺黃到深褐。只有極少數情況下能把排泄糞便的動物準確確定，多為爬行動物和肉食哺乳動物。
形成原理
動物排泄物一般細長、鬆散、柔軟和易碎，被保存為化石的機率很低，它們易被外部環境所破壞，此外其內部的微生物(以細菌為主)也會破壞其中的有機物質。另一方面，正是由於細菌的作用，產生了磷酸鹽、硫化鐵等副產物，使得原本鬆軟的排泄物被礦化(主要是磷酸鹽化)，而得以被保存下來。這一情況在缺氧的環境中更為常見。
細菌的礦化作用是在成岩過程的早期完成的，在其後漫長的成岩過程中，動物的屍體、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。糞化石中未被消化的軟組織也可能以三維形態被保存下來，比如羽毛、皮膚組織，肌肉組織和昆蟲的外骨骼等。植食性動物的數量遠遠多於食肉性動物,然而食肉性動物的排泄物被保存為糞化石的幾率更高，這是因為其排泄物中的食物殘渣以骨骼與肉類為主,它們富含鈣與磷，為排泄物的礦化提供了原生的礦物質來源，使其最終被全面轉變為磷酸鈣。
快速埋藏條件對糞化石的保存極為重要，所以水生動物的糞化石的保存幾率遠遠高於陸生動物。陸生動物的排泄物往往會暴露在空氣中，經歷風化與破壞,等不到被埋藏，更加等不到成岩過程,因此保存為化石的可能性更低。
糞化石外表面上保存的結構，可能指示排泄物被排泄後所降落的介質，比如植被或是岩石，它們會在鬆軟的排泄物外表面上留下三維的印痕，這也為我們認識當時的環境提供了有用的信息。
判斷依據
在判斷糞化石的來源時，外觀形態不是有效可靠的依據，不同動物的排泄物，可能具有非常相似的外觀形態。糞化石的大小、內部組分、沉積環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分。
根據糞化石的大小，研究者可以估算猜測排泄物主人的體積。有一點是顯而易見的，體積小的動物無法排泄出體積大的糞化石。食肉性動物的排泄物與植食性動物的排泄物通常易於區分，因為食肉性動物的排泄物是磷酸鹽性的，且含有魚鱗、貝殼和骨骼碎片等。不過，食肉性動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。
糞化石多呈紐狀或鬆散的小球形，其中含有作為食物而未消化的其他生物的遺骸（北美泥盆紀魚的糞化石中有硬鱗魚的鱗），可以用來推測食性，在判斷肛門基本形狀方面也有重要作用。因為大部分是由磷酸鈣構成，所以有時單獨的磷酸鹽團塊稱為糞化石。在英格蘭（England）北部最上部侏羅紀有稱為糞化石層的地層。
化學組分
糞化石最主要的化學組分為磷酸鈣，還含有有機物、碳酸鹽、鐵的氧化物、鎂的氧化物、二氧化矽、粘土和海綠石等。其中的有機物,主要是食物殘渣，一部分會在成岩過程中因為交代而發生變化。有機物的保存情況與多寡,與其在消化過程、成岩過程中所經歷的時間長短相關。
研究意義
從糞便中走出的人類歷史動物糞化石可以幫助我們了解動物的生活習性，人類糞化石當然也可以幫助我們了解古人的相關信息。北美最早的人糞化石距今有143萬年，這塊來自於美國俄勒岡州東部洞穴中的化石提供了迄今有關人類開拓美洲大陸的最早證據。研究人員甚至從糞化石中提取出DNA。這可能有助於揭開有關第一批美洲人的曠日持久的謎團。
而在歐洲，1972年，人們在英國的約克郡挖出一塊長約23厘米的人糞化石，這塊化石最初被認為是一塊有年頭的精煉爐渣，但最終被考古學家確認為一塊有1000多年歷史的礦化人類糞便。1000多年前，包括約克在內的英國東北部地區在維京海盜統治之下。因此，考古學家推斷，這塊千年人糞化石來自於維京海盜。這塊化石又硬又粗，考古學家據此推測這個糞便的主人大概是好幾天都沒大便了。此觀點顯然有一定道理，因為當時的海盜畢競整日忙於姦殺搶掠，估計連大便的時間都沒有。聽，糞化石在緩緩訴說著這個世界的歷史。從糞便中，我們發現了更加栩栩如生的“失去的世界”。
人類糞化石
1972年工人們在為英國約克的勞埃德銀行挖一個新金庫過程中居然發現了人類糞化石。這塊化石長9英寸(約合23厘米)，最初被認為是一塊有年頭的精煉爐渣，經過分析，它的真實身份最終浮出水面，竟是一塊有著1000多年歷史的礦化人類糞便。古糞便學家安德魯·瓊斯指出：“這是我曾經見過的最令人興奮的糞便。它的價值相當於王冠上的寶石，價值連城，這絕不是在開玩笑。”
奢華的恐龍糞表
糞化石不僅因其特別的史料價值得到了考古學家的垂青，竟然還能躋身於時尚行列。糞化石因為石化中含二氧化矽等成份，所以極容易變成類似瑪瑙(瑪瑙就是由二氧化矽結晶而成)的石頭。打磨拋光後的糞化石首飾往往非常漂亮，絕不遜色於其他首飾。
最近，瑞士一個著名的鐘表設計師就打算用恐龍糞化石打造一款時尚的手錶。這塊表的外殼將採用生活在距今約一億年前的食草恐龍的糞化石打磨，而錶帶的原材料則取自於一種生活在美國境內的海蟾蜍的皮膚。目前預計這種手錶的價格將超過一萬美元。
稀有有時候就是一種時尚，糞化石很幸運地擁有了這么一種力量。某種意義上，我們也要感謝恐龍。如果不是它們花時間“生產”這些“原材料”，製造商又用什麼來製造糞化石首飾呢？
