在用沙子和碎石筑丘时，收获蚁经常会发现并收集宽度仅为几毫米的化石，这对于古生物学家来说是一件好事。摄影：MICHAEL FORSBERG, NAT GEO IMAGE COLLECTION
最近，在收获蚁这种会筑丘的小昆虫的帮助下，古生物学家发现了10种古代哺乳动物新物种。
撰文：MICHAEL GRESHKO
在美国西部，收获蚁这种勤劳的昆虫常被认为是害虫。这些蚂蚁收集种子，生活在大型沉淀物土丘中，用讨厌的刺对付被视为威胁的生物。一个蚁丘能存在几十年，让一些业主气愤的是，9米之外的土地被保护起来，植被都被清理干净了。
但在建造蚁丘的同时，这些蚂蚁也做一件很了不起的事情：它们是世界上最小的化石收集者。
蚁群会用珠子差不多大的小岩石，在蚁丘之上覆盖15厘米厚岩石层，这可能是为了保护蚁丘不被风雨侵蚀。为了找到覆盖层的材料，收获蚁会冒险离开蚁丘30多米。除了碎石，它们还会收集偶然发现的小化石和考古文物。
这些蚂蚁所积累的科学价值非常惊人。最近，研究人员检查了内布拉斯加州一片土地上的19个收获蚁蚁丘，发现了6000多份古代哺乳动物的微体化石，每个宽度仅为几毫米。这些标本中有小牙齿和颚骨碎片，它们来自9种新的啮齿动物和一种新的以昆虫为食、类似鼩鼱的动物。
这些微小的牙齿，每颗的宽度只有1毫米左右，来自Oligoryctes tenutalonidus。这是一种新的化石种，是以昆虫为食，类似鼩鼱的哺乳动物。供图：CLINT A. BOYD
研究结果发表于最近的《Paludicola》科学杂志，其他化石还包括灵长类、兔子的远古表亲和一种尚未确定物种的蝙蝠的牙齿。虽然这些牙齿很小，但它们的形状蕴含了丰富的信息，比如这些牙齿在哺乳动物谱系中的位置。
“它为我们提供了集中的化石来源，否则我们需要花费大量精力在岩石中挖掘……或者年复一年手脚并用四处爬行，希望找到分散在各地的化石，”研究合著者、俾斯麦市北达科他州地质调查局的古生物学家Clint Boyd说。
多亏了这些蚂蚁，现在研究人员可以利用这些化石更好地了解大约3400万年前，北美地区发生了什么；从进化的角度来看，这一时期非常重要，标志着始新世的结束和渐新世的开始。在此期间，地球进入漫长的冷却期，导致一些物种灭绝，古代地球的生态系统重新洗牌。
“收获蚁的蚁丘就像是考古学家和古生物学家最好的朋友，”国家地理探险家、澳大利亚昆士兰大学的考古学家Benjamin Schoville说。他没有参与此次研究。
小化石猎人
一个多世纪以来，科学家已经发现蚂蚁在不知不觉中掌握了寻找化石的本领。在1896年发表的关于美国西部化石遗址的文章中，古生物学家John Bell Hatcher建议收集者多关注当地的蚁丘，“因为那里总有大量哺乳动物的牙齿”。Hatcher获取牙齿的方法（用面粉筛筛去沉淀物）行之有效。他扬言，自己经常在一座蚁丘上发现了两三百个牙齿和颌骨碎片。
虽然蚂蚁的这种行为证据充分，但带有一点民间知识的感觉，也就是说虽然很多人了解，却没有得到系统研究。不过，到目前为止的少数几项研究已证实，收获蚁会收集一些很不错的标本。
2009年，Schoville带领的研究团队发布了他们在内布拉斯加州对812个蚁丘的观察结果。其中，近五分之一的蚁丘有从石头上剥落的小薄片，可能是美洲印第安人用石头制作工具或抛掷尖物时留下的碎片。“人类居住地的碎片体现在了这些小东西上，”他说。
内布拉斯加州的蚁丘中还有蝙蝠的部分颚骨碎片和牙齿，但由于化石过于支离破碎，无法将之归为某个物种。供图：CLINT A. BOYD
这项研究还显示了蚂蚁会走多远。在一项实验中，Schoville的团队围绕多个蚁丘，以同心圆的形式放置珠子。在这些圆中，距离蚁丘顶部最远的有48米。令Schoville惊讶的是，其中一个蚁丘的蚂蚁从很远的地方带回了珠子，相当于人类在离家11公里的地方觅食。
梳理平原
同样在内布拉斯加州进行的一项新研究与坚持不懈的Gulotta家族有关。 科学家研究的蚁丘所在牧场就属于这个家族。
老Marco Gulotta是一位狂热的业余化石收藏家，他知道收获蚁的蚁丘有微小的牙齿和骨头。他和Mel Gulotta、小Marco Gulotta两个儿子一起，从蚁丘最外层收集了好几升碎石，用筛子进行分离，从沙砾中挑出古代遗物。随后，Gulotta把它们的照片发布到古生物爱好者网络社区“化石论坛”上。
Boyd和同事Deborah Anderson（威斯康星州德比尔市圣诺伯特学院的古生物学家）看到这些照片，并联系了Gulotta，说服他把一些微体化石寄给Anderson。自那之后，这个项目滚雪球式地增长，Anderson、Boyd和纽约罗切斯特脊椎动物古生物研究所的Bill Korth合作分析了几千个微小的遗骸。
在这个过程中，研究人员与Gulotta密切合作。2020年秋天，Boyd参观了牧场，用GPS记录了蚁丘的位置。Gulotta一家把研究中分析过的几千块微体化石捐给了南达科他州矿业与技术学院，供未来的研究人员研究。
“你知道的，在涉及到化石时，有时学术古生物学家和土地所有者之间有一点对立，”Boyd说：“但这是一个很好的例子，说明我们可以一起合作，完成重要的科研工作。”
史前时期的美国中西部
新研究的第一作者Korth告诉我们，这些化石最初形成的时候，即3700万至3200万年前，今天美国中部的大平原更温暖、潮湿，森林更茂密。因此，这些化石保留下了闷热环境中一小群哺乳动物的情况。
很多遗骸可能来自捕食者的粪便，在小型动物被吃掉和消化完之后。被掩埋后，牙齿和骨头碎片就变成了化石，而且保存得非常完好。
这些化石宽度只有几毫米，它们不仅包含了10种新的小型哺乳动物，还填补了已知生物的生物学，带来了几种从未见过的已灭绝的啮齿动物的牙齿类型。“有些物种是从两三个标本中发现的，而现在我们有三四十个标本，”Korth说。
收获蚁收集特定尺寸的碎石，所以它们的蚁丘只有这种大小的化石。“它们并不打算建造一座完美的博物馆，”Schoville说。
即便如此，凭借GPS坐标和对地形的了解，Korth和Boyd的团队可以确定每座蚁丘取样的具体岩层。通过追踪在每座蚁丘发现的化石类型，研究人员能估算出不同物种在岩层中出现和消失的时间。研究团队可以据此信息推断，内布拉斯加州这一地区哪些岩层记录了大约3400万年前，始新世的结束和渐新世的开始。
令研究人员高兴的是，他们基于蚂蚁的估算与13年前另一种方法得出的结论相匹配，这意味着蚁丘也许是一种独立的方法，可以细化地质时间边界。我们更加有理由把收获蚁当作人类的考古学伙伴。
“我们总是边走边寻找化石，”Schoville说：“我们还应该寻找沿途的蚁丘。”
（译者：sky4）
