暴龍吃了一頓羽毛大餐，竟被保存了6600萬年

過了大約6600萬年後，如今研究人員已發現，這隻恐龍的化石化糞便中保存著那隻鳥的羽毛和消化道內容物。這件古生物學家所謂的糞化石蘊含著小行星即將撞擊前的白堊紀食物網，並為哪些鳥類倖存、哪些鳥類滅絕的故事增加新的轉折。

芝加哥菲爾德博物館的古生物學家鄒晶梅（Jingmai O’Connor）說：「這是首次在糞化石中發現的化石羽毛。」她和同事在9月10日於期刊《當代生物學》（Current Biology）發表他們的發現。

這塊目錄編號為「UWBM 103150」的化石化糞便是由三個岩石團塊構成。它可能是由一隻棲息在現今蒙大拿州的中型肉食性恐龍排出的糞便，或許是未成年霸王龍或矮暴龍。這些石化的糞便中混雜著細小的骨骼碎片，而這些骨頭最符合一類無飛行能力、具有牙齒且在史前海域中游泳的鳥類，稱為黃昏鳥目（hesperornithiformes）。

未參與研究的比利時根特大學古生物學家馬修．肖基（Matthew Shawkey）說：「保存狀況真的很好，幾乎就像在琥珀裡一樣。」

每塊恐龍糞化石都像一枚時間膠囊。糞便通常含有恐龍最近一餐的殘渣。鴨嘴龍非常需要必需營養素來形成蛋，牠們會吃下充滿小型無脊椎動物的腐木。科學家在牠們的糞便中發現木頭和外骨骼。另外，科學家也發現一塊20.3公分長的霸王龍糞便中含有骨骼碎片甚至未消化的肌肉碎片。

鄒晶梅說：「由於大型獸腳類恐龍的消化系統能讓骨頭碎片通過，因此完整的羽毛也能通過牠們的消化系統，並不令人意外。」

恐龍體溫偏高且代謝迅速，這都是與消化系統運作較快有關的特徵。這表示並不是牠們吞下的所有食物都會消化殆盡，因此羽毛有機會在保持完整的情況下通過消化系統。儘管羽毛看起來很脆弱，但它們是由堅韌且富含纖維的物質構成，稱為角蛋白。

科羅拉多大學的古生物學家陳凱倫（Karen Chin）是這項研究的作者之一，她說：「只有非常少的動物能夠消化角蛋白，所以我們可以合理預測，羽毛或許在糞便中很常見。」

一隻可能是未成年霸王龍或矮暴龍的史前恐龍吃掉一隻類似潛鳥的小型鳥類，然後經由糞便排出殘骸。大約6600萬年後，科學家在牠的化石化糞便內發現羽毛。ILLUSTRATION BY ANDREY ATUCHIN

在UWBM 103150內發現的遠古羽毛不符合任何已知的中生代羽毛。它的多分支結構似乎適合阻擋水分，就跟現代水鳥一樣，但科學家先前從未觀察到這種特定結構。因此，為了確認這些化石化糞便內的羽毛屬於哪種鳥，鄒晶梅和同事檢查這塊糞便裡還保存著什麼東西。

他們發現的骨頭碎片比大多數鳥類的骨骼更為緻密。當時的水鳥，例如食魚的黃昏鳥（Hesperornis），外形有點像長著牙齒的潛鳥，牠們也擁有和這些糞便中的骨頭一樣緻密的骨骼。緻密的骨骼有助於鳥類在水下游泳，因為增加的重量可以抵消體內空氣產生的浮力，讓牠們能將更多能量用於游泳，而不是費力維持潛水狀態。

鄒晶梅說：「這些骨頭看起來像黃昏鳥的骨頭，因為它們非常緻密，所以羽毛應該會展現出水生適應特徵。結果沒錯！確實是這樣。」

鄒晶梅及其團隊認為，最有可能的情況是這些骨頭和羽毛屬於一隻類似黃昏鳥的鳥。而根據同樣在這塊糞化石中發現的細小雀鱔鱗片，研究人員認為這隻鳥在被吞掉之前也剛吃過魚。

肖基說，現有證據能夠支持這項解讀；他補充說，研究人員「已進行一些相當嚴謹的比較工作，並提出頗具說服力的論證」。

這塊糞化石也讓科學家得以更深入了解白堊紀的終結。大型肉食性恐龍在那場慘烈的大滅絕期間消失殆盡，包括黃昏鳥在內的有齒鳥類也是如此。古生物學家長久以來一直猜測為什麼這類鳥會消失，而其他鳥類卻倖存下來──尤其是今鳥亞綱（neornithes），亦即現存所有鳥類的祖先。這些部分消化的羽毛可能提供新線索。

管這些化石化羽毛類似鴨和鸊鷉等現存鳥類的羽毛，但它們的解剖構造顯示，這些羽毛困住身體附近的空氣來保暖的效率較差。這可能決定了這些鳥類的命運。6600萬年前那場毀滅性小行星撞擊的後續影響之一，就是大量煙塵、碎屑和遮蔽陽光的化合物被拋入大氣，進而引發一場「撞擊冬季」。

如果像黃昏鳥這樣的鳥類以某種方式撐過撞擊之後最初幾天的火災，那麼當溫度在隨後三年的黑暗中大幅下降時，牠們也可能消亡。這或許表示糞化石不只保存著掠食者和獵物之間短暫的互動而已，它也顯示在失落的世界中互相交織的生命，如何因為一顆小行星突然到來而永遠改變。

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