Fossilt bajs berättar om rovdjur

En iskall februaridag för fyra år sedan hackade vi oss genom tjälen i ett gammalt alunskifferbrott vid Andrarum i östra Skåne. Vi skulle ta prover från en del av lagerföljden som var havsbotten för ungefär 500 miljoner år sedan. Med mycket möda lyckades vi få loss en meterhög trave av papperstunna skifferbitar.

En speciellt intressant del av lagerföljden är känd för att vara fri från fossil av trilobiter och andra djur som annars är vanliga på platsen. Väl hemma i laboratoriet undersökte vi varje millimeter av skiffern med mikroskop.

Fullt av fossil

Då insåg vi att det ”fossilfria intervallet” inte alls var fossilfritt. Visserligen saknades trilobiter. Men i stället hittade vi bland annat millimeterstora skalförsedda leddjur som kallas fosfatokopiner. Dessutom fann vi tätt packade högar av deras skal.

Ganska snart började vi misstänka att högarna var koproliter – fossil avföring – från något okänt rovdjur som kalasat på de små leddjuren.

Dinosaurie lämnade rekordfossil

I vissa fall kan analyser av fossila skelett och mundelar ge ledtrådar till vad utdöda djur har livnärt sig på, och vilken roll de spelat i näringskedjorna. Hos exceptionellt välbevarade fossil kan även spår av maginnehållet finnas kvar. Det ger direkt kunskap om djurets matvanor, eller åtminstone om dess sista måltid.

Men en stor del av våra kunskaper om utdöda djurs beteende kommer från spårfossil, till exempel fotavtryck av dinosaurier och krypmärken efter trilobiter. Till spårfossilen räknas även koproliter. De är viktiga inom paleontologin eftersom de erbjuder möjligheter att studera samspelet mellan olika organismer.

Studier av koproliter från männi­skor har avslöjat både vad våra förfäder åt och när de började odla olika växter. Det är emellertid främst inom dinosaurieforskningen som koproliter är kända och väl undersökta. Den största kommer från en Tyrannosaurus rex: en halv meter lång pjäs som väger drygt 7 kilo och är upphittad i den kanadensiska provinsen Saskatchewan.

För några år sedan gjorde en indisk-svensk forskargrupp ett sensationellt fynd av koproliter som antagligen kommer från titanosaurier, stora växtätande dinosaurier med långa halsar. Den fossila avföringen är drygt 65 miljoner år gammal.

Forskarna hittade mikroskopiska kiselbitar från gräs i koproliterna. De kunde slå fast både att det fanns dinosaurier som åt gräs, och att gräs har spirat på vår planet cirka åtta miljoner år tidigare än man trott.

Längre tillbaka i det geologiska arkivet är koproliter betydligt mer sällsynta, men intresset för dem har ökat under senare år.

Inget verk av vågor

För att försäkra oss om att skalhögarna från Andrarum verkligen är koproliter var vi tvungna att utesluta att de bildats på något annat sätt. Man behöver bara studera moderna vattenmiljöer för att hitta högar av snäckskal som deponerats genom vågrörelser eller strömmar. I sådana miljöer brukar skalen vara orienterade efter det strömmande vattnet. Men i skiffern från Andrarum är skalen riktade slumpvis åt olika håll. Inga strömmar eller vågrörelser verkar ha påverkat bottensedimentet. Alla undersökningar av skiffern vid Andrarum tyder på att den har bildats mycket långsamt en bit ut i havet i en lugn och syrefattig miljö. Därmed kunde vi utesluta att fysikaliska faktorer skulle ha format fossilhögarna.

Teorin om ett biologiskt ursprung fick ytterligare stöd av högarnas skarpa avgränsning och deras färgskiftning mot omgivande sediment. Dessutom har de stora likheter med koproliter som andra forskare har beskrivit.

En kemisk analys avslöjade förhöjda halter av fosfor i högarna. Det brukar vara ett tillförlitligt tecken på avföring. Hela beviskedjan ger ett entydigt svar: skalhögarna är koproliter.

Masken högg efter bytet

Att försöka ta reda på vem som producerat koproliterna är naturligtvis lite spekulativt, men väl så fascinerande. De kan knappast ha kommit från trilobiter, eftersom några sådana inte förekommer i det lager där vi hittade skalhögarna. Däremot fann vi andra fossil i samma lager: naturligt isolerade fosfatokopiner, olika typer av rörformiga spårfossil och ett antal tänder.

Utifrån koproliternas storlek kunde vi räkna ut hur stor tarmkanalens mynning bör ha varit hos djuren som producerade dem. På så vis fick vi en uppfattning om djurets storlek. Vi kom fram till att rovdjuret bör ha varit mellan några centimeter och en decimeter långt.

Därmed riktades misstankarna mot de organismer som burit tänderna vi hittade: så kallade protokonodonter, nära släktingar till dagens pilmaskar. Pilmaskar är beväpnade med kraftiga tänder eller fångsttaggar som de använder för att snärja sina byten. Maskarna kan bli över en decimeter långa och livnär sig gärna på hoppkräftor och andra små skalförsedda leddjur.

Koproliterna från Andrarum har alltså gett oss en bild av ett rovdjur som slukade fosfatokopiner, som i sin tur förmodligen utgjorde en av de lägsta nivåerna i den marina näringskedjan för 500 miljoner år sedan.