Fossilised faeces helps explain dinosaurs' rise to dominance
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和

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欢迎回到自然播客。这一次，我们将探讨化石粪便如何为我们提供关于恐龙起源的线索，以及寻找以老鼠肠道为家的真菌。

我是艾米丽·贝茨。我是尼克·帕查乔。6600 万年前，恐龙统治地球。这些暴君蜥蜴之王已经占据了这个优越的地位大约一亿年，直到它突然结束。我们都知道这个故事，并且可以想象一个恐龙统治的世界。

但它们最初是如何达到这种统治地位的呢？这是马丁·夸恩斯特罗姆，一位一直在研究这个问题的古生物学家。

但是现在，马丁和他的同事们的新研究正在阐明恐龙是如何从配角变成地球历史上主角的，他们使用了非常不寻常的数据来源，即被称为“粪化石”的化石。

所以“粪化石”是指与食物加工相关的化石。所以它是化石粪便或粪化石、化石呕吐物或反刍化石以及胃内容物等等。多年来，人们提出了许多关于恐龙如何成为统治物种的想法。但证据一直很少。化石记录非常零散，给研究人员留下了许多问号。

因此，这些不寻常的粪化石可以提供一些重要的线索，因为它们可以深入了解恐龙吃什么，以及它们如何与其他物种互动，描绘出不断变化的食物网图景，展示恐龙的大小如何变化以及它们如何利用不同的食物来源。

这些信息可以帮助研究人员澄清他们关于恐龙如何称霸的一些相互矛盾的理论。这是因为两个主要观点相互对立。

在第一个观点中，机会起着很大的作用。一个是机会主义理论，认为恐龙基本上是等待机会的小动物，随着其他动物的灭绝，它们抓住机会，多样化并占据所有这些空缺的生态位。这个观点认为，一些随机的灾难性事件，如快速的气候变化或陨石撞击，消灭了许多恐龙的竞争对手。

从而允许恐龙接管。这与非鸟类恐龙灭绝后哺乳动物成为统治物种的方式类似。另一个观点是它们胜过了竞争对手，所以它们在某种程度上更好。它们具有优越的生理机能或对某些事物的更好适应性，并胜过了其他动物。例如，许多恐龙都是直立的，并且拥有更灵活的脚踝。

因此，有人提出，与当时的其他动物相比，它们可能具有优越的敏捷性。

因此，马丁和他的团队使用化石消化道内容物来找出哪种理论更有可能。因此，我们想看看在一个有限区域内发生了什么，因为关于恐龙兴起要提到的另一件事是它非常复杂。因此，我们想在一个区域内随着时间的推移观察会发生什么，看看随着恐龙变得越来越丰富，会发生什么。

食物网是否有任何变化？谁吃谁？它们只是占据其他动物的旧生态位，还是在吃一些新东西？这些食物网是如何随着时间推移而进化的？

为此，研究小组从波兰盆地收集了 500 多个粪化石，这是一个包括现在波兰部分地区的欧洲中部地区。利用食物化石的大小、成分和丰度，他们可以确定这些化石属于哪些动物以及它们是如何进食的。这是一项相当艰巨的任务。这花费了很多年。

把所有东西放在一起。因此，我们正在研究来自 10 个不同地点的粪化石以及数百个样本，然后我们将我们发现的东西与我们在骨头上发现的咬痕以及身体化石记录进行比较，以更好地了解它在这些不同时间间隔的构成，是的，并将所有这些整合到一个全面的图景中。但这花了，是的，10 年时间。

为了获得对化石粪便和呕吐物内部的非常详细的图像，他们甚至使用了特殊类型的辐射来获得 3D 图像。因此，我们正在使用同步加速器成像，它基本上是一个大型粒子加速器，我们可以用它来进行显微断层扫描，有点像医院的 CT 扫描，并观察粒子。

化石中的内部结构。因此，我们基本上是在三维空间中对食物残渣或未完全消化的食物残渣进行成像，从而重建这些动物的饮食。研究小组共同获得了对恐龙饮食的详细见解，有时会在化石粪便中发现保存得非常完好的标本。

事实上，在 10 年的过程中，他们实际上发现了一个以前从未见过的甲虫物种。我认为我们发现的最酷的事情是这些小甲虫。它们只有 1 到 2 毫米长，并且几乎完整无缺，带有触角和腿等等。我认为绝对令人惊奇的是，2.3 亿多年前的甲虫以 3D 的形式保存下来，所有这些微小的结构都保存完好。

有了所有这些信息，研究小组能够详细说明恐龙称霸的步骤，至少在欧洲中部这个特定地区是这样。他们能够评估这两个相互竞争的理论。但与恐龙不同的是，这些理论似乎并没有一个占据主导地位。我认为我们的研究表明，这幅图景比这更细致入微。

所以这可能是一种组合。我认为一开始恐龙是机会主义者。但在某个时候，这是一个有趣的时期，因为气候变化正在发生。在侏罗纪末期，我们拥有更潮湿的环境，更多的植物。我认为到了后期，食草恐龙可能更善于利用这种新的资源。所以这实际上是这两种理论的结合。

现在，需要做更多的工作来证明这在世界各地的恐龙身上也是如此。虽然研究一个特定区域意味着研究小组可以对那里发生的事情有一个非常详细的了解，但这同时也意味着尚不清楚这是否适用于地球的其他地区。

恐龙也是在星球的南部地区进化而来的，距离波兰盆地很远，因此恐龙可能在到达该地区之前就已经发生了一些变化。虽然全球范围内发生了重大的气候变化，这可能促使恐龙称霸，但这些事件并未在这个地区得到具体记录。

它的气候可能与其他地方大相径庭。然而，马丁渴望研究这些其他地区，以了解他们发现的东西与其他地方的匹配程度。

他认为粪化石可能是未来研究确定恐龙如何生存的重要资源。关键的收获之一是粪化石对于了解过去的生态学非常重要。它们经常包含保存完好的食物残渣，我认为这令人惊奇且非常有趣。我的意思是，我们在化石粪便中发现了几乎完好无损的小甲虫和甲虫。

骨头碎片、鱼、植物。所以我认为它们被低估了，但却是非常有用的化石。那是来自瑞典乌普萨拉大学的马丁·福恩斯特罗姆。有关该故事的更多信息，请查看节目说明以获取一些链接。接下来，我们将讨论为什么在老鼠体内发现一种友好的真菌可能有助于研究人员模拟肠道的医学状况。但现在，是时候进行丹·福克斯的研究亮点环节了。

在从龙宫号小行星上取回的一块岩石颗粒上发现的细菌已被发现源于地球污染。为了最大限度地减少暴露于地球环境，2020 年由隼鸟 2 号任务带回地球的样本被保存在干燥和无菌的条件下。

研究人员将颗粒嵌入树脂中，以便在对样本进行成像和观察 11 个形状类似于芽孢杆菌的细菌的微生物之前对其进行研究。三周后，这个数字增长到 147 个，然后在接下来的六周内下降。研究人员表示，这种模式表明小行星碎片可能在样品制备过程中受到了污染。

作者说，尽管采取了预防措施，细菌很容易在颗粒上定殖，这表明研究人员应该对未来在这些样本中发现外星生命的声明持怀疑态度。本土细菌可以以有机小行星物质为食，这表明外向任务也需要严格的控制，以保护外星环境免受污染。

如果您对这项研究很感兴趣，您可以在《陨石学与行星科学》中阅读更多内容。根据实地观察，成年黑猩猩一起玩耍以促进合作并缓解紧张情绪。

之前的研究表明，圈养的成年黑猩猩之间的玩耍可以促进结合，但以前从未对野生黑猩猩的这种作用进行过系统的量化。现在，研究人员记录了科特迪瓦三组黑猩猩之间 929 次成年黑猩猩玩耍的场景，包括摔跤、挠痒痒、追逐和假咬。

他们发现，在共同保卫领土对抗外来者的那天，成年黑猩猩一起玩耍的可能性要高 75%，在狩猎的那天要高 58%。大约 80% 的成年黑猩猩之间的嬉戏互动发生在该群体参与这些危险活动之前。

作者认为，玩耍可以减轻成年的压力并促进合作。这些发现可以帮助科学家了解野生动物是否会提前计划。在《当代生物学》中全文阅读该研究。我们经常在节目中讨论生活在我们肠道中的微生物以及它们在保持我们健康方面的重要作用。

但是，该领域的许多研究都集中在细菌上，特别是共生细菌，即通常与我们和谐共存，甚至可以帮助控制免疫系统的细菌。然而，细菌并不是唯一在我们肠道中生长的微生物。本周，《自然》杂志上发表了一篇论文，研究了另一组研究较少的微生物——真菌。

虽然物种多样性和总数方面不如细菌多样，但我们体内生活着大量的真菌。但是，准确地弄清楚它们的作用一直很困难。理想情况下，研究人员希望在像老鼠这样的模式生物中研究共生真菌，以了解人类体内可能发生的情况。然而，这也很困难。直到现在。

一个科学家团队已经证明，一种在 50 年代首次发现的真菌物种非常适合生活在老鼠的胃肠道中，并且似乎是一种共生生物。研究小组希望，对它的研究将为这些真菌对免疫系统等方面的影响提供新的见解。为了找到这种真菌，研究小组在美国不同地方和不同海岸生活的老鼠体内进行了搜索，

记者本杰明·汤普森与该论文的作者之一伊利亚·伊利耶夫进行了交谈。所以我们首先从生活在更像野生环境中的老鼠开始，你知道，在农场周围。但后来我们意识到我们住在纽约市。那么还有什么比这更好的地方可以找到老鼠呢？

所以我们与灭虫公司合作，捕捉老鼠，收集这些老鼠的材料。然后我们决定去一个很远的地方。因此，老鼠种群被大量的土地隔开。它们不能只是走动并将某些东西传播给下一只老鼠。那么美国最远的大城市是什么？洛杉矶。所以我们决定从洛杉矶的老鼠身上分离材料。

我们去的最后一个地方是不同的实验室。我们在全国各地都有同事。所以我们会要求实际上从不同的实验室给我们送来粪便材料，进行相同的检测。好的，那么您已经检查了这些不同老鼠的粪便样本，城里老鼠、乡下老鼠、实验室老鼠，寻找共生真菌的证据，那么您发现了什么？那么，从纽约老鼠、洛杉矶老鼠、树林和农场的老鼠以及一些实验室的老鼠（但并非所有老鼠）中出来的是基本上是一种物种，而这种物种是卡扎赫斯坦尼亚·平托洛佩西，这是一种于 1952 年被发现的真菌，但没有人研究过它的作用，然后它

它在 2005 年再次出现在美国国立卫生研究院的老鼠样本中。他们还描述了这种真菌。这非常好，因为当我们遇到它时，我们说，哦，它有历史。所以这给了我们额外的信心。然后我们基本上组装了基因组，因为现在我们有技术可以做到这一点。我们非常有信心

这就是真菌。那么，您在这些不同的老鼠种群中发现的这种物种，这种酵母，卡扎赫斯坦尼亚·平托洛佩西，它似乎非常擅长进入老鼠体内并定殖它们的胃肠道。没错。我们会定殖没有这种真菌的老鼠，而这种酵母会很快主导它们的胃肠道。

它会终生留在那里。然后这些老鼠会生育，然后我们在它们的子代中发现这种真菌。如果你把没有这种真菌的老鼠和有这种真菌的老鼠放在一起，那么它们实际上就会感染这种真菌。所以它非常非常适应。适应是一回事，但了解它在做什么，我想，是另一回事。您的实验表明这种真菌进入老鼠肠道后会做什么？好的，如果你用这种真菌进行定殖，细菌种群不会发生变化，这告诉我们它可能不会竞争。另一个重要的发现是，我们实际上没有发现任何关于任何免疫细胞群或细胞因子或我们观察到的其他参数的急剧激活的证据。

但我们开始思考，好吧，如果你是实验室老鼠，你吃的是同样的食物。如果你是野生老鼠，你必须根据季节和每天改变你的饮食。你吃现有的东西。所以我们实际上开始尝试这样做。一旦我们开始改变饮食，我们使用了低纤维的饮食，例如，这会导致粘液厚度的变化。

它是在胃和小肠中产生的。你也可以用抗生素来模拟它。所以粘液层基本上会缩小。当这种情况发生时，这种真菌会被上皮细胞和免疫细胞看到。我们发现它会激活一种叫做白介素-33 的细胞因子，这种细胞因子基本上是由上皮细胞产生的。

这会导致一种叫做 2 型免疫的免疫类型。所以这似乎是一把双刃剑。通常情况下，您的结果表明这种真菌在老鼠肠道中以某种和谐的方式生存，除非肠道受损并触发免疫系统。这实际上是许多其他共生体发生的过程。如果你考虑哈萨克斯坦，我们发现的积极方面

是这种真菌正在开启 2 型免疫，这是一种进化而来的免疫机制，可以抵抗寄生虫。寄生虫在老鼠中很常见。所以我们发现这种真菌实际上可以在一定程度上保护老鼠免受这些蠕虫的感染。

程度。这是因为它们在某种程度上竞争食物或类似的东西吗？我们不知道。但我们发现的这种现象是一件好事，对吧？如果你考虑一下。但是拥有过度活跃的免疫系统也可能是一件坏事，对吧？没错。因为它在胃肠道中，

我们可以诱导老鼠产生过敏性反应，这与人类的足部过敏非常相似，我们可以用这种真菌或不用这种真菌来定殖老鼠。所以在那个实验中发现的是，这种真菌实际上会通过切换相同的机制 2 型免疫来使这种过敏更严重。

然后老鼠会产生非常严重的过敏反应。这就是另一面。拥有共生体可能是好事，也可能是坏事，这取决于你的情况。这实际上也适用于真菌共生体。所以您发现了证据表明这是一种共生真菌。这只是一个奇怪的可能性吗？

事情，还是会产生更广泛的影响？当然，老鼠在实验室研究中被广泛使用，然后发现这种物种似乎对免疫系统等方面有很大影响，您认为这会产生连锁反应吗？是的，这会以不同的方式产生影响

如果有人研究 2 型免疫、过敏、胃肠道癌症，如果他们研究真菌定殖，如果他们研究任何类似的东西，并且他们有这种真菌，然后他们不知道它，这将以他们甚至可能得出错误结论的方式影响他们的结果。

还有其他问题需要解答，对吧？在我的论文中，有一件事让我印象深刻，那就是您在野生老鼠和实验室老鼠中都发现了这种物种，但在并非所有实验室老鼠中都发现了这种物种。例如，您从商业供应商那里购买的一些用于研究的老鼠似乎根本没有这种真菌。

是的。所以如果你从某些公司购买，他们就没有。如果你去某些设施，他们就不会有，而其他人则会有。我们没有大规模地对外部老鼠种群进行采样。但是，如果有些老鼠有，有些老鼠没有，这意味着，你知道，它被采用了，但并非所有种群都有。所以这部分内容需要调查。我的意思是……

这项工作如何转化为人类？两者之间的联系是什么？联系在于，我们现在有一个模式生物。有了这个模式生物，我们可以研究真菌激活免疫的过程。我们能否将我们在实验室中适应的生物体中的某些东西转化为人类疾病或免疫力？另一个

我们试图解决的问题是，这种真菌在其他生物体中，甚至可能在人类中的类似物是什么，因为如果这里有这种良好的适应性，那么可能还会有其他非常相似的东西，我们能否通过这种方式进行转化研究

美国康奈尔医学院的伊利亚·伊利耶夫。要阅读他的论文，请在节目说明中查找链接。节目最后，我们将讨论气候变化，因为联合国气候变化大会 COP29 于上周末在阿塞拜疆闭幕。

《自然简报》高级编辑弗洛拉·格雷厄姆一直在关注所有辩论和讨论，她现在加入了我。弗洛拉，你好。你好，很高兴来到这里。很高兴你能来深入探讨细节。因此，正如听众完全意识到的那样，需要对气候变化采取紧急行动。因此，每年都会举行这些 COP 会议，世界领导人和谈判代表聚集在一起，试图评估世界的发展情况。

所以在这次第 29 届会议上，人们想要讨论的关键问题是什么，以防止地球温度升高到危险水平？今年会议的目标是敲定气候融资。所以这就是说，富裕国家无疑已经排放了大部分碳和其他化石燃料污染。他们已经从这种工业进步中获得了大部分好处。

然而，那些几乎没有造成损害的较贫穷国家往往最容易受到气候变化的影响。当然，他们也被要求脱碳。他们必须找到一种方法来为此付费，同时适应最糟糕的影响。

因此，气候融资的想法是，富裕国家同意为较贫穷国家的转型和脱碳提供一些资金。现在，目前的气候融资水平约为每年 1000 亿美元。在 COP29 上，富裕国家同意带头呼吁将每年筹集的资金提高到 3000 亿美元。这是从 2035 年开始的。现在，

这是一个好的协议吗？许多人对达成任何协议都感到高兴。

它绝对到了最后关头。许多处于协议核心的贫穷国家表示，你知道，这完全不够。估计表明，所需的这种变革将花费超过，比如说，1 万亿美元。但事实是，即使考虑到通货膨胀，自上次承诺每年 1000 亿美元以来，这仍然是一个显著的增长。它也包括通货膨胀。

一种措辞委婉的协议，即各国将努力将这一数字提高

通过鼓励私人资金达到 1.3 万亿美元的目标。这也是以前 COP 中的一个话题，并且一直是一个很大的症结所在。那么谈判代表最终是如何达成这项协议的呢？他们必须克服哪些关键障碍？为什么有些人仍然认为它还不够？好吧，关于

来自 COP29 主席的一个非常有趣的观点。这是阿塞拜疆的生态和自然资源部长，他还在该国国有的石油公司工作了很长时间。他写了一篇相当有趣的评论文章，讲述了达成协议背后的故事。当然，你知道，这是一篇评论文章，请谨慎对待。但他认为，西方国家确实阻碍了为较贫穷国家达成更好的协议。

例如，据他所说，如果其他人愿意，中国愿意提供更多的资金，但其他人就是不愿意。最终，许多草案文本没有及时发布给那些真正处于讨论核心的较贫穷国家。许多这些国家的代表表达了担忧。

对没有足够时间看到草案副本表示真正的失望，他们感觉自己被强行达成协议以避免，你知道，什么也没有达成，每个人都认为这最终将是一个非常危险的先例，因为它将破坏全球行动的整个概念。所以我们已经谈了很多关于谈判的气候融资部分。和

但这次 COP 还有什么其他成果？它确实是一次以融资为主题的 COP，因为它的另一个真正值得注意的协议是建立全球碳交易市场的框架。

我相信我们的大多数听众都熟悉碳信用额和碳交易，人们对这些计划的完整性有很多担忧。最后，我们希望有一个全球协议，建立一个机制，这将非常有助于发展中国家筹集资金，以满足我们已经讨论过的各种需求。这是一个有争议的话题。多年来一直僵持不下。因此，最终确定这一点并制定一些规则以继续前进是一项非常大的进步。

所以我想和你谈谈美国，因为它是世界上最大的经济体，也是导致碳排放的主要贡献者之一。

显然，在之前的特朗普政府时期，美国退出了《巴黎协定》，而且很可能他们会再次退出。这对会议有什么影响？据我所知，这确实在会议初期蒙上了一层阴影。但《自然》杂志的专家观察员告诉我们，

人们觉得这项协议并没有根本上改变我们已经拥有的任何东西。你知道，我们正在前进。进展仍在继续。因此，这让我们处于一个良好的位置，因为像唐纳德·特朗普这样的气候怀疑论领导人正在进入他们的职位。

当选职位。所以我认为最大的担忧之一是，美国是气候融资的绝对巨大贡献者。在美国总统乔·拜登的领导下，该国承诺每年提供超过 110 亿美元的气候融资，这大约是目前全球总额的 10%。所以人们担心，你知道，我们

在特朗普总统领导下，我们不会看到这种情况继续下去。然而，我们确实看到其他国家开始走到前列。英国毫不掩饰地表示，在新政府领导下，它希望重新承担其在全球气候雄心中发挥领导作用的责任。和

据我了解，COP 上也有一些悲观的声音。根据我的阅读，他们似乎在问，这次会议是否仍然适合其目的？绝对的。虽然我不会将其定义为悲观。我认为这是那些说“够了，这种进程对于我们面临的风险来说太慢了”的人。所以

所以我认为这是那些非常了解气候变化进展、气候变化加速进展的人。我们谈论的是像气候科学家约翰·罗克斯特罗姆这样的人。我们谈论的是，你知道，领先的气候人物。所以他们绝不是试图阻止行动。事实上，他们说让我们改变气候。

从谈判到实施。也许 COP 进程并不适合这种目的。这就是论点。当然，我认为有一种说法是，你知道，你需要那些在极端情况下推动的人，以便真正向决策者传达强烈的感受和客观感受。

巨大的挑战。它当然是一个巨大的挑战，而且是一个持续的挑战，不仅在 COP 上，而且在全年其他时间也是如此。那么，随着我们的前进，我们应该关注什么呢？好吧，我想说我们应该努力关注的最大事情是

好吧，承诺每年 3000 亿美元是一回事。交付是另一回事。现在，先前在 COP 15 上于 2009 年设定的气候融资目标是每年 1000 亿美元，并打算在 2020 年之前交付，但实际上直到两年后才实现。这确实造成了一道裂痕。

在较贫穷国家和较富裕国家之间，今年的许多争论都重新打开了这些伤口。我认为依赖这些资金的国家真的希望看看这个承诺是否会再次被打破。

他们真的想看看，你知道，这种让步是如此来之不易，而且，你知道，对一些国家来说，这是一种痛苦，其中一些国家像那些脆弱的小岛屿国家一样。这对他们来说真的是一个生死攸关的问题。那么，有多少是空话，有多少是行动？协议中有太多内容没有定义。将有多少是赠款，有多少是贷款？

获得不需要偿还的钱和需要偿还的钱之间有很大的区别。有多少将来自各州？有多少将来自私营部门？所以还有很多问题有待解答，这真的将证明实践出真知。是的。

好吧，我相信这将是我们未来要吃的一种特殊的布丁。但我认为这就是我们现在所能讨论的时间。Flo，非常感谢你加入我。感谢你的邀请。听众们，更多关于《自然》杂志对COP的报道，我们将在节目说明中添加一些链接，以及您可以注册《自然》简报以将此类故事直接发送到您的收件箱的链接。本周就到这里。一如既往，您可以在X上与我们保持联系。我们在Nature Podcast。或者您可以发送电子邮件至[email protected]。

我是Emily Bates。我是Nick Petrichow。感谢收听。和

拉尔夫的。适合所有人。

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