科學家見過動物的頭骨，也見過糞便。但當動物頭骨裏出現糞便的時候，他們還是忍不住興奮起來……

撰文 | 栗子

審校 | Clefable

有一條小魚，生活在大約1050萬年~750萬年前。當科學家在馬里蘭州的海岸邊找到它的時候，它早已成了化石。如果說，這條小魚和其他成爲化石的動物有什麼不同，那就是它的腦顱裏塞滿了糞便。

在此之前，科學家從沒見過這樣的景象。但他們十分肯定，小魚腦部的糞便不是它自己的。那麼問題來了，糞便的主人會是誰，它的排泄物又爲什麼出現在一條魚的頭骨裏？

魚是餐廳，也是廁所

這條小魚來自瞻星魚科，物種名叫Astroscopus countermani。之所以有“瞻星”的美名，是因爲兩隻眼睛都長在頭頂，彷彿不用仰頭也看得到星星。不過現在，這個物種已經滅絕了。

文中的那種瞻星魚滅絕了，但同科同屬還有其他瞻星魚物種存活，比如圖中的斑點星鰧（Astroscopus guttatus）（圖片來源：Canvasman21 via wikicommons）

發現小魚的地方，在美國馬里蘭州的海岸邊。那裏，綿延35英里（超過50公里）的卡爾弗特懸崖（Calvert Cliffs），歷來盛產古生物化石。

來自卡爾弗特海洋博物館的史蒂芬·戈弗雷（Stephen Godfrey）博士，是古生物領域的策展人，也是研究人員。他和同事們沒有破壞這條魚的頭骨，而是用光譜設備給頭骨做了成像。

結果，團隊在原本腦部所在的位置，發現了許多密集排布的微小顆粒，每個顆粒長約1~5毫米，寬約0.4~2毫米，且長寬比總是接近2：1，形狀和大小都很統一。

雖然，科學家們是第一次在一顆頭骨裏看到這樣的場景，但類似的顆粒和排布方式，他們確實有印象。因爲，同樣在卡爾弗特懸崖，他們還找到過一些礦物質團塊，而那上面密密麻麻的小顆粒是糞便。更準確地說，已經是糞化石（coprolite）了。

糞化石與古糞便（paleofeces）有所不同。古糞便保留着不少有機成分；相比之下，糞化石的主要成分通常是無機鹽，比如磷酸鹽、硅酸鹽、碳酸鹽等等，特別是磷酸鈣。

根據戈弗雷博士的介紹，光譜分析表明，小魚頭骨裏的顆粒含有較高濃度的鈣，磷酸鹽的含量也比較高，這些都是糞化石的常見成分。再加上顆粒的形狀很有辨識度，科學家們相信就是糞便侵佔了魚的腦顱。

那麼，是誰留下了那些糞便？研究團隊推測，可能是有食腐動物，在小魚死去之後爬進它的頭部取食，並排出了糞便。而那條魚的頭骨只有幾釐米寬，能在這樣狹窄的空間裏留下細小糞便顆粒的疑犯，可能是一種嬌小柔軟的無脊椎動物，比如某種蠕蟲。

幾百萬年前，這樣的小動物可能在魚頭部啃食着逐漸腐爛的肉，同時也把小小的橢圓形糞便留在那裏。雖然每粒糞便很小，但積少成多。等它喫完的時候，大概已有幾百粒糞便充盈在魚的腦顱中，取代了魚的腦子。

多年以來，科學家們幾乎都是從糞化石裏，感受到這種食腐動物曾經存在。而像糞便或足跡這樣記錄生物活動（而非生物遺體本身）的化石，人們稱之爲“遺蹟化石”，許多科學家也會根據其中的線索，爲一些未曾謀面的生物進行分類和命名。

結合過往研究，這次發表新論文的團隊相信，小魚頭骨裏糞化石的主人，是一個叫做Coprulus oblongus的遺蹟種，早在1952年就被命名了。不過到現在，可能依然沒有人見過這種動物的真身。

但不論如何，那條小魚作爲“已知第一個腦子進屎的脊椎動物”，會被許多人記住。

食糞者的痕跡？

小魚的頭骨保存完好，裏面滿滿的糞便也保存完好。這很難得，同時也表示在食腐動物用糞便填滿魚的腦顱後，可能沒有下一輪進入小魚頭部用餐的動物了。這樣說來，糞便就不會被喫？

也未見得。除了上面那些微小糞便顆粒之外，科學家還在卡爾弗特懸崖這個區域，找到了更大的糞化石。而這些糞便作爲遺蹟化石，不僅體現它的主人曾經存在的事實，還顯示出其他動物來訪的痕跡。

比如，有一塊糞化石最大長度可達178毫米（接近20釐米），不過它是彎的，彎成大約90°的夾角。而轉彎的部位，有個直徑大約15毫米的孔洞。

打開來看就會知道，這個洞是近似圓柱的空間，寬窄變化不大，往深處走還有彎曲和岔路。不止如此，洞壁上和糞化石的表面，也都有被挖鑿過的小痕跡。

根據糞化石的大小，研究團隊認爲它可能屬於中新世的某隻鱷魚，來自一個已經滅絕的屬（Thecachampsa），因爲這個屬的鱷魚化石曾經也在附近出現過。

不過，那種寬闊的“隧道”很獨特，在過往發現的糞化石當中十分少見，科學家相信是某種未知的動物挖鑿而成。那麼，最大的嫌疑對象就是一些食糞動物，比如我們熟悉的蜣螂，或是某些食糞的蠅類等等。

當然，也可能有某種動物，在糞便裏挖洞是爲了給自己製造生存空間。這就要等日後的科學家們，研究更多的糞化石，挖出更確鑿的真相了。

萬惡之源

看到這裏，或許你會好奇，科學家是從什麼時候開始研究糞化石的。

1824年，一位名叫瑪麗·安寧（Mary Anning）的化石獵人，在魚龍骨架的腹部發現了一種奇怪的物體，並把它稱作“bezoar stone”。到了1829年，地質學家威廉·巴克蘭（William Buckland）提出，那些石化的物體其實是動物的糞便。

一切的一切，便從此開始了。

原論文：

https：//riviste.unimi.it/index.php/RIPS/article/view/17064

參考鏈接：

https：//onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/spp2.1297

https：//arstechnica.com/science/2022/02/this-fossilized-fishs-skull-is-filled-with-feces/

https：//www.livescience.com/fossil-fish-brain-worm-poops

https：//www.nytimes.com/2022/02/04/science/fish-brain-feces-fossils.html