大約 4.65 億年前，一種名為三葉蟲的裝甲狀鼠婦生物在古代海底匆匆爬行，顯然吞食了它能找到的任何東西，這是根據對其異常儲存完好的腸道內容物進行的一項新分析得出的結論。
由於它們富含方解石的外骨骼，三葉蟲化石在世界各地被常規發現，揭示了這些史前航海家如何看待它們的世界，甚至它們如何進行性行為。但是，長期以來一直讓研究人員難以捉摸的三葉蟲生態學的一個主要方面是它們的飲食。即使是儲存最完好的三葉蟲化石，它們擁有化石消化道的幽靈印記，也幾乎沒有揭示這些小動物的選單。
在這項本週發表在《自然》雜誌上的新研究中，一個科學家團隊使用了尖端的成像技術來觀察儲存完好的Bohemolichas incola物種的化石內部。研究人員發現了三葉蟲幾乎完整的腸道——這是化石記錄中的首例——裡面塞滿了古代海鮮盛宴的貝殼殘骸，揭示了B. incola不是一個挑食者。
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哈佛大學無脊椎動物古生物學家莎拉·洛索說：“這是第一個真正能夠看到它們吃什麼，而不是僅僅觀察形態並試圖推斷它們能吃什麼或不能吃什麼的例子”，她沒有參與這項新研究。
三葉蟲標本來自布拉格附近著名的化石礦床。該地區的化石通常以三維形式儲存在被稱為 Rockycany 球的小結核內部，為了解存在於 4.7 億至 4.58 億年前的奧陶紀中期的海洋生態系統提供了一瞥。當一位當地化石獵人在 1908 年敲開其中一個結核時，他們發現了幾乎完整的三葉蟲被包裹在裡面。
這項驚人的發現最終被送到了當地的一家博物館，古生物學家彼得·克拉夫特小時候偶然發現了這隻三葉蟲，並注意到裡面塞滿了東西。克拉夫特現在是布拉格查爾斯大學的研究員，也是這項新研究的主要作者，他花了數十年時間想知道三葉蟲裡面有什麼。然而，直到最近，他仍然缺乏一種在不破壞標本的情況下觀察化石內部的方法。
為了確定一種非侵入性方法，克拉夫特與瑞典烏普薩拉大學的古生物學家佩爾·阿赫爾伯格合作。他們最終選擇了同步加速器顯微斷層掃描技術，這是一種可以建立內部解剖結構詳細三維掃描的成像技術。這使研究人員不僅可以看穿三葉蟲的殼，還可以區分裡面的內容物。
3-D 掃描顯示，貝殼碎片大量地堆積在三葉蟲的兩個胃中的每一個胃裡。這些貝殼屬於各種微小的海底生物，包括小蛤蜊；稱為介形亞綱的雙殼類甲殼動物；稱為角石的錐形動物；以及形狀奇特的柱頭蟲，是海星的早期祖先。
三葉蟲腸道中各種各樣的海鮮讓科學家們得出結論，B. incola 是一種機會主義的食腐動物，它在海底拖網尋找屍體和任何移動緩慢到足以讓它捕捉到的東西。“它似乎像一個活生生的自動吸塵器一樣，[吸入]可以整個吞下或輕易碾碎的小動物，”阿赫爾伯格說。
三葉蟲胃內的殘骸在很大程度上與科學家們預期的相符，但他們對這種古代節肢動物的旺盛食慾感到驚訝。“令人Remarkable的是它被塞得有多滿，”阿赫爾伯格說。“它似乎真的在狼吞虎嚥，吃得非常快。”
該團隊推測，三葉蟲可能正在蛻皮，這可以解釋這種瘋狂的進食。像活著的甲殼類動物一樣，三葉蟲在生長過程中會蛻掉外殼。根據阿赫爾伯格的說法，螃蟹有時會攝入水或大量食物來膨脹身體並裂開舊殼。該團隊描述了三葉蟲外殼頂部的一條裂縫，這可能表明它在被掩埋時開始蛻皮。
同樣令人驚訝的是：三葉蟲腸道中的貝殼幾乎沒有顯示出通常在碳酸鈣貝殼浸泡在胃酸中時發生的損傷跡象。這表明三葉蟲的腸道中可能具有鹼性或中性條件，類似於在活著的泥蟹和馬蹄蟹的胃中發現的條件。由於這些動物與三葉蟲只有遠親關係，阿赫爾伯格認為中性腸道可能是節肢動物的祖先狀態。
儘管三葉蟲的胃可能不是特別酸性，但它似乎仍然有一個有害的腸道。研究人員在化石中發現了食腐動物為了尋找軟組織而鑽入三葉蟲的區域。然而，食腐動物避開了三葉蟲的腸道，這表明即使在動物死亡後，起泡的酶活性可能仍在繼續。
洛索說，新的發現為三葉蟲增加了關鍵的生態背景，三葉蟲生存了 2.7 億年，其化石化的外殼已被研究人員研究了數百年。“我們已經想要這種化石數百年了，他們終於得到了它，”洛索說。“這僅僅證明了你必須繼續尋找更多的化石。”