偷窥灭绝动物的餐桌

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当我们去博物馆参观的时候，面对着一块块已灭绝动物的化石，解说人员（或者解说文字）不仅会告诉你这是一种什么模样的动物，而且还会告诉你有关它生活习性和食谱方面的知识。你不去想也就罢了，倘若一想，就会感到很神奇：按说这些动物已经灭绝了这么久，谁也没有亲眼目睹过，那科学家怎么会知道它们吃什么的呢？

科学家并没有穿越时空的本领，所有这一切都是通过化石上遗留的痕迹推测出来的。

骨骼化石泄露秘密

生物在生长发育的过程中，要从周围摄取养分。这些养分是由各种化学元素组成的，除了碳、氮和氧元素来自空气外，其余追根溯源都来自土壤。跟踪这些元素在生态系统中的流动，我们就可以分析出已灭绝动物的食谱。

首先，来看看如何判断一只已灭绝动物食草还是食肉。这方面的判断主要依赖锶和钙两种元素在生物体上的比例变化。

锶和钙两种元素在土壤中含量都比较丰富，但对于某个地区而言，土壤中两种元素的比例“锶/钙”是基本固定的，而且不随年代改变。譬如，对于某个地区，恐龙生活年代土壤中的锶/钙，与现在的基本相同。植物对这两种元素没有显出特别的偏好，因此植物身上的锶/钙与它们生长的土壤中的锶/钙基本一致。

但是，动物身上有一种组织是植物所没有的，那就是骨骼。骨骼的发育需要大量的钙，动物身体在摄取养分的时候，对钙元素表现出明显的偏爱。由此可以想见，食草动物身上的锶/钙比土壤（或植物）中的锶/钙要小得多。而对于食肉动物，因为它们的食物来源是食草动物，所以骨骼上的锶/钙比食草动物还要低。越是处于食物链顶级的动物，骨骼上的锶/钙就越低。

所以，我们通过分析骨骼化石中的锶/钙，不仅可以推断已灭绝动物食草还是食肉，还可以大致判断它处于食物链的哪一级，或者说，由此可推知它的凶猛程度。

此外，对于食草动物，我们还可以通过分析在化石中残留的碳同位素来了解它的食谱构成。

一般来说，喜阳植物在光合作用中，偏爱利用空气中由碳-12构成的二氧化碳分子，所以它们的组织中碳的其他同位素偏少；而对于喜阴植物，它们在光合作中对碳的同位素并没有偏好，所以它们的组织中积累下的碳-13比喜阳植物要多。

植物被食草动物吃后，碳元素就流到了动物身上。所以，最后，以喜阳植物为食谱的动物，身上碳-12与碳-13的比例会高些；以喜阴植物为食谱的动物，身上的这个比例会低些。根据骨骼中残留的碳元素，以及在碳元素中两种同位素的比例，我们可以推断出在食草动物的食谱中，喜阳、喜阴植物各占多少。

牙齿化石告诉你更多的细节

倘若骨骼化石中带有牙齿，那么，科学家还可以对动物的食谱有更具体的了解。

你要知道，哪怕那些最松软的食物，比如水果，日久天长吃了之后也会在动物的牙釉质上留下痕迹，当然这些痕迹一般要在扫描显微镜底下才能看清。科学家可以先对现存动物的牙齿扫描，因为它们的食谱是我们熟悉的，所以我们可以为它们的牙齿磨损程度与食谱建立一个一一对应的档案。再把已灭绝动物的牙齿磨损特征与档案中现存的动物进行比较，这样他们就基本上可以猜测出灭绝动物的食谱来。

至于判断牙齿的磨损程度——不论对已知动物还是灭绝动物——过去是在扫描显微镜下靠数牙齿上磨痕的数量和测量其深度来估计的，现在随着3D扫描技术的出现，有了更先进的办法。科学家不需要打碎牙齿，用X射线3D扫描仪就可以把整颗牙齿里里外外的结构清晰地显示出来。这样就更便于他们准确估计牙齿的磨损程度和磨损的特征了。不久前，古生物学家通过3D扫描就发现，同时大约在120万年前灭绝的两种早期人类，在食谱方面竟大相径庭：一类以食草为主，另一类则以食松软的果实为主。