最早的恐龙在2.3亿年前首次进化时，在一个与其他古代爬行动物挤在一起的超级大陆上，它们是不起眼的小角色。

　　然而，快进3000万年，恐龙统治了这个星球，它们的形状、大小和形式各异，而它们的许多爬行动物同行已经灭绝了。它们在进化上如此成功的确切原因是一个长期存在的谜，但新的研究表明，这个问题的一些答案可能包含在它们留下的东西中：恐龙粪便。

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　　“我们对它们的生活和灭绝了解很多，但不知道它们是怎么来的，”马丁Qvarnstr?m说，他是周三发表在《自然》杂志上的一项关于恐龙崛起的研究的主要作者，也是瑞典乌普萨拉大学的古生物学家。

　　为了更好地了解已经灭绝的巨兽，Qvarnstr?m和他的同事们调查了被忽视的被称为溴石的化石：消化系统的残留物，也就是恐龙的粪便和呕吐物。

　　他们研究了25年来从波兰盆地（波兰南部地区）的大约10个地点收集的500多块化石。这些遗骸的历史可以追溯到三叠纪晚期到侏罗纪早期，从大约2.47亿年前到2亿年前。

　　“（溴石）包含如此多的古生态信息，但我不认为古生物学家真的承认这一点，并把它们主要视为一个笑话；你收集一些粪化石，因为它很有趣，”Qvarnstr?m说，指的是粪便化石。他们发现，粪便和呕吐物的化石——科学上分别被称为粪化石和反流石——随着时间的推移，尺寸和种类都在增加，这表明出现了更大的动物和不同的饮食。

　　通过研究溴酸盐岩的形状和含量，并将它们与遗址上发现的骨骼化石和脚印联系起来，研究人员能够识别和分类可能产生它们的动物。

　　这样做可以让研究人员了解在给定的时间点上有多少、什么类型和大小的恐龙，以及其他脊椎动物。这项分析花了10年时间才完成，使研究小组能够拼凑出恐龙为什么会变得突出。

　　来自粪便化石的信息帮助研究人员了解恐龙是如何在2亿年前崛起的。（Grzegorz Niedzwiedzki通过CNN Newsource）

　　在某些情况下，根据化石的大小和形状，可以直观地评估出哪种恐龙产生了凤梨石——螺旋形的粪化石可能来自具有螺旋肠道的动物——但在其他许多情况下，需要使用专门的设备对凤梨石的内部结构进行详细的3D扫描，以了解化石中含有什么。

　　古老的消化残留物“看起来就像你的狗在公园里留下的东西，而且很明显它们是什么。”在其他情况下，尤其是食草动物，它们更难识别，”他说。

　　研究小组在法国格勒诺布尔的欧洲同步辐射设施扫描了化石的内部结构。这个巨大的设备是一个周长844米（2800英尺）的环形同步加速器，它产生的x射线比医用x射线亮10万亿倍，使科学家能够在分子和原子水平上研究物质。

　　“这有点像医院里的CT扫描仪。它以同样的方式工作，但能量要高得多。我们需要它来获得真正的高分辨率和良好的对比度，”Qvarnstr?m说。

　　粪化石中有鱼类、昆虫和植物的残骸，有时还有其他猎物的残骸。有些遗骸保存得很好，包括小甲虫和半完整的鱼。其他粪化石含有被捕食者碾碎的骨头。

　　纽约勒莫恩学院（Le Moyne College）生物与环境科学系的古生物学家劳伦斯·h·坦纳（Lawrence H. Tanner）说，“在波兰遗址发现的骨骼化石、脚印和溴化石，提供了一系列离散的时间快照，展示了从恐龙很少的世界到恐龙占主导地位的世界的转变。”坦纳没有参与这项研究。

　　“在其他地方使用这项研究的技术将提供一个更全球的背景，并建立一个微妙的画面，”坦纳在一篇与研究一起发表的评论文章中写道。

　　这些脚印属于波兰So?tyków的一个大型兽脚亚目恐龙化石。（Grzegorz Niedzwiedzki通过CNN Newsource）

　　作者提出了五个阶段来解释恐龙的优势：它们的祖先是杂食性的，吃植物和动物；它们进化成最早的肉食性和植食性恐龙。

　　一个关键的转折点是，火山活动的增加可能导致了更多种类的植物可供食用，随后出现了更大、更多样化的食草恐龙。

　　反过来，这一阶段导致了电影导演和儿童书籍中所喜爱的2亿年前侏罗纪初期的巨型食肉恐龙的进化。恐龙的霸主地位一直持续到6600万年前，一颗小行星撞击了现在的墨西哥海岸，注定了恐龙的灭绝。

　　该研究指出，在这项最新研究之前，已经提出了两种理论来解释从一个由非恐龙爬行动物主导的世界到恐龙占主导地位的世界的转变。

　　根据这项研究，一个模型表明恐龙进化到在身体上胜过它们的对手。恐龙直立的姿势源于它们的后肢在身体正下方的位置，再加上灵活的脚踝，使它们比它们的进化竞争对手，如四肢张开的爬行动物，更加敏捷和高效。另一种说法是，一些研究人员认为，恐龙碰巧能够更好地适应三叠纪末期发生的剧烈气候变化。

　　Qvarnstr?m说，基于波兰化石的研究表明，两种假设的结合提供了一个更有可能的解释，“几个过程的复杂相互作用”意味着恐龙能够更好地应对环境变化如何改变食物的可用性。

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　　例如，该研究发现，从一种具有龟形头部的古代哺乳动物的近亲dicynodonts的溴石中提取的食物残留物表明，这种动物的饮食受到限制，主要以针叶树为食。它在大约2亿年前从化石记录中消失了。

　　另一方面，恐龙似乎吃各种各样的植物。例如，研究小组发现，第一批大型食草恐龙——蜥脚类恐龙的粪化石中含有大量的树蕨，但也含有许多其他类型的植物和木炭。研究小组怀疑木炭可以帮助蕨类植物解毒，而蕨类植物是有毒的。

　　Grzegorz Nied?wiedzki，该研究的资深作者，乌普萨拉大学生物学系的古生物学家；他说，恐龙进化成功背后的原因是一个今天仍然适用的信息：“多吃蔬菜，长寿。”