恐龙放弃长期统治地位的方式是众所周知的。6600万年前，一颗小行星撞击地球，引发了可怕的物种大灭绝。但人们对恐龙这种最初体型不大的生物是如何成为霸主的还不太了解。
新的研究在很大程度上依赖于粪便和呕吐物的化石——谁吃什么，谁吃谁的证据——为恐龙如何在三叠纪时期战胜竞争提供了新的思路。这项研究集中在波兰的一个地区，那里有来自这个关键时期的大量化石。
恐龙最早出现在大约2.3亿年前，一开始被其他动物所掩盖，包括大型的鳄鱼亲戚——陆生的和半水生的——和各种食草动物，包括大象大小的哺乳动物和四足有甲的爬行动物。大约2亿年前，恐龙统治了世界，它们的主要竞争对手灭绝了。
“我们用一种全新的方式来研究恐龙的崛起。瑞典乌普萨拉大学的古生物学家马丁Qvarnstr?m是周三发表在《自然》杂志上的这项研究的主要作者，他说：“我们分析了捕食证据，以推断恐龙在其最初的3000万年进化中所扮演的生态角色。”
最早的恐龙及其近亲是机会主义者，它们吃虫子、鱼和昆虫等食物。随后，更大、更专业化的恐龙捕食者和食草恐龙一起进化，它们显然比竞争对手更能适应气候变得更湿润时出现的新植物。
粪便化石被称为粪化石。呕吐化石被称为反刍物。它们一起被称为溴石。那么为什么要研究这些东西呢？通过检查溴酸盐岩中未消化的食物——植物和猎物——研究人员可以辨别不同物种的进食模式，并重建生态系统的食物网。
研究人员检查了数百个溴石，主要是粪化石。
“我们研究了超过100公斤（220磅）的粪便化石，”研究的资深作者Grzegorz Nied?wiedzki说，他是乌普萨拉大学和波兰地质研究所的古生物学家和地质学家。
研究人员如何判断是谁留下了粪便或呕吐物？骨骼化石和脚印显示了在特定时间存在的动物。研究人员根据粪化石的大小和形状、未消化食物的类型以及这些已灭绝动物的现存近亲的消化系统的性质等因素，推断出是谁生产了给定的粪化石。
以长20英尺（6米）的四足食肉恐龙Polonosuchus为例，它是一种与鳄鱼有亲缘关系的爬行动物，是与早期恐龙并列的顶级掠食者。
“我们知道，今天的鳄鱼和短吻鳄消化食物的时间很长，而且很彻底。在它们的粪便中，很少发现未消化的骨头。这样的粪化石——巨大的，香肠状的，高度消化的——我们在一个发现了波洛诺苏龙骨头的地方发现的，”Nied?wiedzki说。
“相比之下，在有食肉恐龙骨骼和足迹的地方，我们发现了含有大量未消化遗骸的粪化石。其中一些满是骨头碎片，鱼的残骸，还有牙齿。你可以看到，所有这些都迅速通过消化道，而不是像鳄鱼那样被消化。”Nied?wiedzki补充道。
恐龙进化谱系的早期成员是杂食性的，比如7英尺长（2米）的西雷龙。
“该地区的第一个恐龙亲戚，西雷龙，是一种机会主义的小东西，吃虫子、鱼和植物。有些昆虫保存得非常完好，”Qvarnstr?m说。
大型食草和食肉恐龙开始出现在三叠纪晚期，这一时期结束于2.01亿年前。
与地球火山活动增加有关的环境变化催生了更大范围的植物，这些植物被更大的食草恐龙所利用。大型植食性恐龙的大量繁殖促进了大型食肉恐龙的进化。
大型非恐龙肉食者在随后的侏罗纪时期开始之前就消失了，完成了向恐龙统治的过渡。到2亿年前，出现了26英尺（8米）长的食肉恐龙，以及33英尺（10米）长的植食恐龙。
斯莫克是一种20英尺长（6米）、下颚强壮的食肉恐龙近亲，生活在大约2.1亿年前。粪化石显示了斯莫克对碎骨的偏爱，通过一种与后来的恐龙（如暴龙）相关的进食特征来获取有营养的骨髓。
食草恐龙的粪化石给了我们惊喜。
“另一个有趣而神秘的发现是在燃烧的植物遗骸和木炭碎片的粪化石中发现了地球化学信号。恐龙吃燃烧过的植物的木炭吗？残留在粪化石中的蕨类植物可能是有毒的，木炭可能已经中和了这些毒素，”涅兹维兹基补充说。
