Vetenskapsområdet för teknik och naturvetenskap

Matrester från 230-miljonerårigt bajs i 3D

2017-06-06

Delar av skalbaggar och en halv fisk. Det har forskare hittat i 230 miljoner år gammal fossil avföring genom att synkrotronskanna avföringen och göra 3D-modeller av matresterna. Med den nya tekniken hoppas man nu kunna få en djupare förståelse över vem som åt vad.

Fossil avföring med fiskrester. Bild Uppsala universitet

Stora och imponerande fossil från köttätande dinosaurier som Tyrannosaurus rex är väl kända. Fossil avföring däremot har inte samma ikoniska status, men faktum är att avföring ofta bevaras som fossil.

Fossil avföring innehåller ofta välbevarade matrester som kan hjälpa oss att få en bild av samspelet mellan numera utdöda djur. Hittills har det varit svårt att veta fullt ut vad det varit för mat, eftersom matresterna är väl blandade och eftersom avföringen i sig också är fossiliserad. I en ny artikel i tidskriften Scientific Reports visar paleontologer från Uppsala universitet och European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) i Grenoble, Frankrike, att med hjälp av synkrotronskanning kan man nu fram högkvalitativa 3D-modeller av välbevarade matrester i fossil avföring.

Fossil avföring kallas koproliter. De beskrevs redan under 1800-talet av engelsmannen William Buckland, men har sedan dess inte alls blivit lika välstuderade som andra typer av fossil. Under senare år har däremot flera häpnadsväckande fossila rester av mat, parasiter eller andra ofrivilligt svalda föremål beskrivits från koproliter. Ett stort problem har dock kvarstått: de flesta sådana upptäckter är baserade på 2-dimensionella tunnslip av koproliterna, som görs genom att såga isär och slipa ned dem. Därmed analyseras inte en särskilt stor del av koproliten och många matrester förblir oigenkännliga.

Forskare från Uppsala universitet och ESRF bestämde sig för att försöka rekonstruera innehållet i koproliter i tre dimensioner, icke-destruktivt, med hjälp av synkrotrontomografi. Denna fungerar ungefär som en CT-skanner på ett sjukhus, med skillnaden att energin i röntgenstrålarna är tusentals gånger starkare. På så vis går det att visualisera den inre strukturen av koproliterna och rekonstruera innehållet, något som hittills varit omöjligt.

Innehållet i två stycken 230 miljoner år gamla koproliter från Polen presenteras som exempel på tekniken. En innehåller bara skalbaggsrester: Två täckvingar och en del av ett ben, som totalt representerar tre olika arter, är alla vackert bevarade och tredimensionella. Det verkar som att den koproliten producerades av ett djur som var specialiserat på att äta skalbaggar. Den andra koproliten innehåller krossade musslor och delar av en fisk. En stor lungfisk som är känd från platsen är den mest sannolika kandidaten för att ha producerat denna koprolit.

- Vi har än så länge bara sett toppen av ett isberg. Nästa steg blir att analysera alla typer av koproliter från en och samma fyndplats för att förstå interaktionerna inom ekosystemet, säger Martin Qvarnström, doktorand vid Uppsala universitet och artikelns huvudförfattare.


Martin Qvarnström, Grzegorz Niedźwiedzki, Paul Tafforeau, Živilė Žigaitė & Per E. Ahlberg (2017) Synchrotron phase-contrast microtomography of coprolites generates novel palaeobiological data. Scientific Reports, www.nature.com/articles/s41598-017-02893-9