关于乳齿象粪便的趣闻

本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点

有时，科学会议最精彩的部分是发生在公开活动之外的讨论。当这些讨论涉及冰河时代的粪化石时，更是如此。

上个月，在西部科学中心参加乳齿象谷会议时，谈话不可避免地转向了猛犸属的粪便。我说不可避免，是因为粪化石对于古生物学家来说是一笔意外之财。它证实了动物吃什么，而不仅仅是根据牙齿形状或磨损面进行推测。对于美洲乳齿象来说，古生物学家杰里米·格林说，有一个地点充满了更新世的粪便。格林对此非常兴奋。这不仅仅是零星的几块。这是一个乳齿象粪坑。

自然而然地，我必须找到参考文献。谢天谢地，格林手头就有，稍微谷歌一下，我就找到了。那么，让我来告诉你乳齿象留下了什么。

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美洲乳齿象是食叶动物。尽管早期对此存在一些争议——一些18世纪的博物学家认为，冰河时代大象巨大、有脊的臼齿表明它们是肉食性动物——但肠道内容物、微磨损研究、地球化学特征等都证实，快乐的乳齿象是啃食多叶树枝的乳齿象。但这还不够。猛犸属并非在任何地方或任何时候都相同。不同的种群无疑从冰河时代呈现给它们的“自助沙拉吧”中选择了不同的食物。在佛罗里达州奥西拉发现的大量乳齿象粪化石，使古生物学家得以缩小至少一个美洲乳齿象种群的饮食范围。

富含粪化石的地点位于奥西拉河的佩吉-拉德森遗址。这不是典型的古生物遗址。它是一个被水淹没的陷坑，保存了该地区从更新世至今的详细生命记录，包括佛罗里达州过去气候更加干旱、当地水位较低的时期。该遗址的化石记录暗示，在冰河时代，这里是当地动物的饮水处和泥潭，在那里发现的大量乳齿象粪便支持了这种解释。 

粪便太多了，以至于古生物学家一开始没有意识到他们看到的是什么。早在1988年，该遗址更新世地层的样本就显示存在“稻草垫”状的木质碎片。最终，古生物学家意识到，这些稻草已经通过了当地的乳齿象的消化系统。而且数量很多。1991年的挖掘工作发现了一个面积约为29平方米的粪便沉积层。

古生物学家李·纽森和马修·米尔巴克勒在对古代遗迹的分析中指出，这可能还不是全部。“我们估计[粪便沉积物]最初可能有数百立方米的体积，填满了整个陷坑盆地的大部分。” 这不是当地洪水或其他灾难的残余物。树枝和植物碎片被 撕碎、捏碎和捣碎，就像在其他地方的乳齿象肠道中发现的植物材料一样。生活在古代奥西拉的其他动物——如貘和巨型地懒——也可能为粪堆做出了自己的贡献，但大部分证据表明乳齿象是主要的贡献者。

那么，更新世的粪便告诉我们什么呢？首先，粪便的大致成分与现存的大象非常相似。这使得纽森和米尔巴克勒能够排除其他一些可能的贡献者。研究人员还在粪便沉积物中发现了至少 57 种不同的植物类群，从针叶树球果和野李子到白蜡树和商陆。不过，总体而言，植物特征表明，乳齿象在陷坑周围的湿地环境中，在以柏树为主的森林中觅食，并且它们从夏末到秋季都在这样做。 

尽管粪便沉积物中植物种类繁多，但乳齿象还是花费大量时间咀嚼树枝。“粪便沉积物中丰富的树枝成分通常占单个粪便样本质量的 98% 以上，”纽森和米尔巴克勒写道，其中大部分材料来自柏树、落羽杉和池柏，并混有钮扣灌木、柳树和其他木本植物的树枝残余。虽然这些证据以大量混合沉积物的形式呈现在我们面前，但纽森和米尔巴克勒指出，这实际上可能比单个粪便更能反映当地乳齿象的总体饮食。“奥西拉河含有大量粪便的沉积物可能更能代表当地乳齿象种群（包括所有年龄和性别的个体）的总体饮食，而不是单个个体的饮食。” 

但是，没有哪个猛犸属粪便可以单独说明问题。骨骼证据已经表明，来自奥西拉的乳齿象与该国其他地区的乳齿象不同。它们的饮食和习性不能被视为整个物种的既定事实，尤其因为它突出了美洲乳齿象根据可获得的食物享有多样化饮食的事实。简而言之，我们需要更多的粪化石来了解乳齿象种群之间有何不同。

参考文献

Newsom, L., Mihlbachler, M. 2006. 乳齿象（Mammut americanum）的饮食和觅食模式：基于粪便沉积物分析。第一批佛罗里达人和最后的乳齿象：奥西拉河的佩吉-拉德森遗址。doi: 10.1007/978-1-4020-4694-0_10