如果你回到1.2亿年前，飞过头顶的大部分鸟类都属于现已灭绝的鸟翼龙目（Enantiornithes）。这些生物看起来很像今天我们喂食器里的访客，但它们有着带牙齿的嘴巴和翅尖上的爪子。然而，它们的饮食习惯仍然是一个谜。
作为白垩纪早期数量最多、种类最多的鸟类群体，这些古代鸟类占过去一个世纪在中国西北部发现的带羽毛化石的近75%。但尽管有所有的证据，胃内容物的分析一直很困难，因为它们保存得不太好。本月发表在《Frontiers in Earth Science》上的一篇论文，揭示了鸟翼龙的进食习惯——并为研究化石化的软组织提供了前进的道路。
这项新研究集中在中国热河生物群的一只鸟身上发现的石英晶体。早在2015年，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所（IVPP）的一位研究人员就得出结论，一只已成化石的Bohaiornis guoi故意吞食了两块石头，以帮助研磨肠道中的食物。但与其他热河化石的进一步比较显示，这些石头与通常用于处理食物的石头看起来不够相似。
在许多情况下，在化石胃中发现保存的石头表明，研究人员认为该生物体使用了小石头来帮助消化种子和昆虫等较硬的食物。这些特殊的石头被称为胃石，会卡在消化道的胃磨（gastric mill）部分。包括鱼类和爬行动物在内的许多动物仍然表现出这种行为。同样，研究现代和古代鸟类的研究人员发现了“反刍”（rangle）的证据，即吞食小卵石以清除进食后消化系统中的粘液和其他碎屑。
鉴于之前的发现，这项最新研究的主要作者、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所前研究生刘书敏决定分析Bohaiornis化石中胃石的组成。刘通过研磨切片法检查了样本，该方法涉及将晶体抛光到足够薄，以便在显微镜下详细观察。她还使用了扫描电子显微镜，这是一种用电子束扫描样本表面的技术，以创建样本的放大图像。最后，她通过能量色散显微镜识别了岩石的化学成分，这种方法会激发样本分子中的电子，从而发出特有的信号。
通过这些方法，刘能够建立一种石头特性档案，使其在几乎所有方面都与保存的胃石不同。“它们是一种叫做玉髓的矿物，基本上是生长在沉积岩中的石英，”芝加哥菲尔德博物馆的化石爬行动物副馆长、该研究的合著者之一Jingmai O’Connor说。“此外，痕迹非常细，所以这确实支持了这是在化石形成过程中发生的事情。被活体动物吞下的岩石会保持其圆形，即使随着时间的推移施加压力。但是Bohaiornis guoi中的玉髓最大的一块是平的，这使得它更有可能是在鸟死后积聚在骨骼中的。”
也有可能这些晶体是从化石本身物质中形成的。“碳很有可能来自鸟类的[软组织]，”O’Connor说，“但这需要进一步的分析来验证。”
了解古代生物的饮食很重要，因为消化系统可以为研究它们生前的身体能力提供线索。O’Connor说，这种关系在鸟类中尤其有趣，因为它为研究人员提供了一种追踪现代羽毛物种独特结构发展的方法。
“鸟类拥有高度特化的消化系统，因为动力飞行是最耗费体力的运动形式，所以它们必须达到很高的热量需求来支撑这一点，”她解释说。“与其他所有羊膜动物相比，它们的消化系统以多种不同的方式得到了改造。”
在O’Connor看来，与来自其他已灭绝类群的化石相比，只有少数鸟翼龙化石含有被吞食的残骸，这很奇怪。但在她领导的研究之后，还有其他紧迫的问题。
例如，圣迭戈自然历史博物馆的脊椎动物古生物学博士后研究员Ashley Poust对玉髓的起源感到好奇。“你去那里，目的是想通过实验评估某件事，但在否定它的过程中，你发现了一种新的现象——原地矿化的可能性，”他说。“这真的很酷。”
Poust和O’Connor都希望用于Bohaiornis标本的化学技术能更广泛地用于化石分析。“在古生物学中，有时仅凭肉眼无法获得信息和数据，”Poust说。“他们采用观察和涉及一些破坏性取样的方法相结合的方法，这令人兴奋。”
“我们认为，当你有非常不寻常的、不直接的痕迹时，这就是你需要做的，”O’Connor说。“我们应该从尽可能多的不同角度来处理这些不寻常的痕迹。”
对她的团队来说，这可能意味着进一步深入研究鸟翼龙的进食习惯之谜。虽然在西班牙发现的一个标本中发现了淡水无脊椎动物的痕迹，但热河生物群的化石则没有提供多少信息。“底线是，这个群体没有任何饮食证据，这真的很奇怪，”O’Connor说。“整个这个多样化的分支都吃不留下痕迹的软的东西，这似乎不太可能。”
更何况，这些化石的其他方面保存得如此完好。“它们太惊人了，有所有的羽毛，有时甚至更多，比如身体的所有组织，”O’Connor说。“它们看起来像路边被压死的动物。这真是太不可思议了。”
