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“我們?nèi)绾尾拍芨由钊氲刂揽铸埦烤钩粤耸裁?？有什么物質(zhì)能夠歷經(jīng)億萬年，至今仍然攜帶很多植物的信息呢？” 一提到恐龍，大家會想到我們非常熟悉的霸王龍。霸王龍是非常兇殘而又致命的恐龍。霸王龍張開血盆大口里有非常巨大而尖銳的牙齒，一看就不是什么善茬兒，所以霸王龍是恐龍世界里的“暴君”。
芝加哥博物館里保存的標本“霸王蘇” 我們對霸王龍是又怕又愛，在芝加哥自然歷史博物館就保存著一個名叫霸王蘇的霸王龍標本，它推特上的粉絲有4萬多，受歡迎程度可想而知。我的工作主要關(guān)注古動物吃什么，特別是恐龍吃什么。有吃肉的也有吃素的恐龍，吃肉的恐龍我們叫肉食性恐龍，其中最具代表性的就是霸王龍了。 很多恐龍吃素，不過吃素的恐龍看上去一點也不柔弱，甚至可以說非常龐大。 
中國古動物館的門廳就可以看到一個龐然大物——馬門溪龍。馬門溪龍的長脖子，可以吃到嫩枝、嫩葉，也可以抵御天敵。它跟長頸鹿比誰的脖子長？那長頸鹿肯定是慘敗的。馬門溪龍的脖子有14米長，相當于四五層樓這么高，不愧是世界上脖子最長的恐龍。所以它也被稱為“亞洲第一龍”，但是馬門溪龍是典型的植食性恐龍。主要有兩種辦法，一種是觀察恐龍的糞化石。什么是糞化石？就是糞便化石，它是我們科學家的寶貝。糞便化石告訴我們動物曾經(jīng)吃了什么、當時的環(huán)境信息。但是，糞便化石通常很難保存，也很難發(fā)現(xiàn)。牙齒的大小、排列方式，牙齒上的微痕、劃痕，甚至牙齒上的缺口，從它的磨損程度得出古動物到底吃了什么等信息。
上圖兇殘致命的霸王龍，非常鋒利的牙齒上還帶有像牛排刀一樣的鋸齒。但是大型蜥腳類恐龍的牙齒很少，所以很難咀嚼，于是它們就先把植物撕下來，留給龐大的身軀慢慢地咀嚼。
如圖，三角龍顎部前端具有縱深、狹窄的喙狀嘴，它的牙齒長在后面，所以它用喙把植物撕下來以后，再用牙齒慢慢地消化。除了知道恐龍是吃肉的還是吃素的，我們還想知道更多的信息。比如，對于植食性恐龍來說，我們想知道它具體吃的是哪種植物，是哪一科，哪一屬，哪一種的植物。
恐龍吃哪一科植物 我們?nèi)绾尾拍芨由钊氲刂揽铸埦烤钩粤耸裁矗?strong>有什么物質(zhì)能夠歷經(jīng)億萬年，至今仍然攜帶很多植物的信息呢？
植硅體
植硅體，一種微體植物化石，是指某些高等植物從地下水中吸取可溶性的二氧化硅，而后沉淀于植物細胞內(nèi)外的非晶態(tài)二氧化硅。植硅體具有一些獨特的特性，耐酸、耐高溫、抗風化、分布廣，它的分布可以從冰川、海洋到黃土，從大氣到牙齒殘留物或是排泄物。凡是有植被的地方，從湖泊到海洋，從高山到平原，都可能有植硅體的存在。植硅體在大自然中分布非常廣泛，它通過多種方式，從有機質(zhì)當中釋放出來。比如，植物死亡或者腐爛，動物的糞便，大火，植硅體都有可能釋放到環(huán)境當中。
不同形態(tài)的植硅體 最重要的是不同的植物會產(chǎn)生不同的植硅體組合和獨特的形態(tài)。植硅體有扇形、十字形、啞鈴形，通過這些形態(tài)就可以推斷它是什么樣的植物。
陜北榆林地區(qū)遺址 圖中是陜北榆林地區(qū)的一個遺址，當時考古人員正在清理墓葬，我觀察到這個墓葬上面有紅色和黑色的殘留物。黑色和紅色的殘留物是什么？為什么會在墓主人身上？我們通過拉曼光譜分析發(fā)現(xiàn)紅色的殘留物是朱砂，是一種原料；黑色的殘留物分析后沒有結(jié)果。
紫草科植硅體 最后，我們通過植硅體的分析方法發(fā)現(xiàn)了大量特殊形態(tài)的植硅體，經(jīng)過對比分析，確認它來自紫草科，這種紫草科有藥用價值。
古生物圖
既然植硅體有非常強烈的指示性和穩(wěn)定性，我們能否把它應(yīng)用到古生物特別是恐龍的身上呢？
馬鬃龍身上提取到植硅體 經(jīng)過我們多次嘗試，最終在馬鬃龍身上提取到了植硅體。
馬鬃山 馬鬃龍來自荒涼的馬鬃山。古生物學家在這個地方進行了大量的發(fā)掘，發(fā)現(xiàn)了很多化石，其中一類恐龍就被古生物學家尤海魯老師命名為馬鬃龍。馬鬃龍化石和復(fù)原圖 這張圖上面是馬鬃龍的化石，下面是馬鬃龍化石的復(fù)原圖。
一種非常原始的鴨嘴龍類恐龍 因為它是非常原始的鴨嘴龍類，這就預(yù)示著亞洲是鴨嘴龍的起源地，而且馬鬃龍是從禽龍直接進化來的。
馬鬃龍大小
根據(jù)化石推算，馬鬃龍體長7米，高2米，體重2.5噸，相當于一輛大貨車。馬鬃龍身體強壯，它的牙齒也比較堅硬，可以咀嚼比較堅硬的植物。它平時是用四肢來行走，當遇到危險的時候，它就會像人一樣用兩條腿來奔跑，所以它是一種非常奇特的恐龍。
疑似馬鬃龍“牙結(jié)石” 我們在馬鬃龍的牙齒上面發(fā)現(xiàn)了疑似“牙結(jié)石”的東西。
用酒精和丙酮徹底清潔后的恐龍牙齒 對恐龍牙齒進行認真清潔以后露出一層米黃色物質(zhì)，我們把它叫做特殊牙齒結(jié)構(gòu)，從這上面提取出了表皮細胞和植硅體。
馬鬃龍?zhí)厥庋例X結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)
這就是我們提取到的植硅體和表皮細胞的特征。大家可能會有這樣的疑慮，就是如何能確定這就是恐龍吃剩下的殘渣呢？因為經(jīng)過億萬年的演化，也有可能是沉積物帶來的東西。
所以我通過電子探針的對比分析方法，獲取了兩部分樣品，一是圍巖樣品，二是特殊牙齒結(jié)構(gòu)的樣品。通過分析發(fā)現(xiàn)，圍巖當中的成分是火山灰形成的火山凝灰?guī)r，而特殊牙齒結(jié)構(gòu)中的成分是五氧化二磷和氧化鈣。圍巖中的成分和特殊牙齒結(jié)構(gòu)的成分完全不一樣，也就是說，表皮細胞和植硅體不是圍巖附著或侵入的結(jié)果。
短細胞對和啞鈴型植硅體-禾本科 馬鬃龍的食譜越來越清晰了，里面包含了表皮細胞和植硅體，這些表皮細胞和植硅體有什么特征呢？我們發(fā)現(xiàn)表皮細胞有一個短細胞對，而植硅體當中有一些啞鈴狀結(jié)構(gòu)，這兩種特征恰恰是禾本科最基干類群所獨有的特征。雙重證據(jù)表明，馬鬃龍可能是吃了禾本科了。
禾本科：人類最重要的農(nóng)作物 我們平時吃的水稻、玉米、小麥、大麥都來自于禾本科。同時禾本科植物與制糖、釀酒、編織、建筑等息息相關(guān)。
但是禾本科的起源一直存在爭議，最重要的原因是缺乏相關(guān)的證據(jù)。之前僅有的證據(jù)表明，在印度糞化石當中發(fā)現(xiàn)禾本科的年代是72—66Ma，也就是距今7200萬年到6600萬年；在緬甸琥珀當中，禾本科植物的信息是101—94Ma，也就是距今9000萬年左右。
發(fā)現(xiàn)馬鬃龍食譜的秘密 而這只馬鬃龍的年代是111—103Ma，也就是距今一億年左右。這只馬鬃龍揭示了在一億多年前的時候就已經(jīng)有禾本科植物的存在了，這就為禾本科植物的起源提供了重要的證據(jù)。禾本科的植物與蘆葦和叢生竹類有些類似，已經(jīng)滅絕了。
與現(xiàn)今生活在巴西亞馬遜熱帶雨林中的禾本科類柊葉竺類似的植物 跟禾本科相似的植物，是巴西亞馬遜流域的柊葉竺，非常寶貴，在中國從來沒有出現(xiàn)過。
不認識的植硅體類型:奇花異草 當然我們在這里面還發(fā)現(xiàn)了很多不認識的植硅體，這就說明，當時有可能存在一些我們根本不認識甚至難以想象的奇花異草。
白堊紀晚期，鴨嘴龍類取代了蜥腳類恐龍的地位 從侏羅紀到白堊紀一直都有植食性恐龍的存在，但是白堊紀的時候，鴨嘴龍類取代了蜥腳龍類的統(tǒng)治地位。為什么會發(fā)生這樣的變化呢？科學家得出了一種跟植物有關(guān)的推測。早白堊世出現(xiàn)了被子植物，而馬鬃龍的生活年代正好處于被子植物出現(xiàn)的關(guān)鍵時期，所以我們很想從馬鬃龍的食譜中發(fā)現(xiàn)植物起源的一些信息。當然我們還希望化石能夠揭示更多的信息，比如恐龍為什么滅絕了。當然恐龍不是真正的滅絕，它后來演變成了鳥。晚白堊世的時候，地球的主人恐龍滅絕了，但是禾本植物卻活了下來，到底是什么原因呢？我們很想從化石當中揭示出這起悲劇的一些蛛絲馬跡。
當然，我們還要把植硅體應(yīng)用到更廣闊的領(lǐng)域。比如用于中生代或者新生代的脊椎動物牙齒化石的研究當中，來補全當時地球上已經(jīng)失去的一些生命的片斷。
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