La reconstrucción de redes tróficas antiguas es fundamental para nuestra comprensión del funcionamiento y cambio de los ecosistemas a lo largo del tiempo. Sin embargo, inferir relaciones dietéticas en ecosistemas enigmáticos dominados por organismos sin análogos modernos, como la fauna del Mazon Creek del Carbonífero, se ha considerado previamente un desafío: los coprolitos preservados a menudo no retienen suficiente morfología para identificar la composición dietética. Aquí, analizamos 3 coprolitos de Mazon Creek en concreciones en busca de señales dietéticas en biomarcadores preservados, datos de isótopos estables de carbono y composición macromolecular. Los colesteroles, marcadores metazoarios de colesterol, muestran una abundancia aumentada en los coprolitos muestreados (del 86 al 99% de los esteroides totales) en comparación con el sedimento circundante, lo que indica una naturaleza endógena de los orgánicos preservados. La presencia de 5alpha-colestan-3beta-ol y coprostanol no alterados subraya la excepcional preservación molecular de los coprolitos y revela una dieta carnívora para el productor del coprolito. Los análisis estadísticos de espectros de Raman que apuntan a los restos carbonosos del coprolito apoyan una afinidad metazoaria de los restos fósiles digeridos y sugieren un alto nivel trófico para el productor del coprolito. Estos actualmente más antiguos estanoides dietéticos intactos, combinados con biosignaturas macromoleculares exquisitamente preservadas en fósiles del Carbonífero, ofrecen una nueva fuente de información trófica. La preservación molecular y de biosignaturas se facilita por la rápida encapsulación sedimentaria de los coprolitos dentro de días a meses después de la egestión.