想不想把自己变成化石?还挺难
發(fā)現(xiàn)埋藏在石頭中數(shù)百萬(wàn)年的古生物遺跡,是一件既令人著迷,又十分特別的事情。
那么,有沒(méi)有一種方法能夠增加我們成為化石的機(jī)會(huì),并在遙遠(yuǎn)的未來(lái),被我們后代發(fā)掘出來(lái)?
三葉蟲是一種外形類似潮蟲的生物,長(zhǎng)著球狀的眼睛、細(xì)長(zhǎng)的腿和類似鱟一樣的頭部。
它們最早出現(xiàn)于寒武紀(jì),最晚在2.5億年前的二疊紀(jì)結(jié)束時(shí)滅絕。如果它們現(xiàn)在還活著的話,或許會(huì)嚇到不少人。在世界各地,人們都發(fā)現(xiàn)過(guò)三葉蟲的化石。
許多人從小就對(duì)三葉蟲這樣的化石生物著迷,他們會(huì)收集菊石、古魚類甚至恐龍的骨骼,以及其他各種遠(yuǎn)古生物的化石。
看著這些古老的生物,我們會(huì)試圖想象它們?nèi)绾紊睢⑦\(yùn)動(dòng),它們會(huì)有什么樣的行為。在遙遠(yuǎn)的未來(lái),古生物學(xué)家又會(huì)如何看待21世紀(jì)的生物所形成的化石:藍(lán)鯨、大象、灰熊……甚至今天的人類。
化石并不能提供完整的生物學(xué)圖景,例如,對(duì)于三葉蟲的行為,我們必須進(jìn)行許多推測(cè)。
這就引出了一個(gè)有趣的問(wèn)題:我們自己最終會(huì)不會(huì)像三葉蟲那樣,被保存下來(lái)并被礦化,成為名副其實(shí)的化石?
那么,如果有人打算變成化石,他應(yīng)該如何增加成功的幾率呢?他應(yīng)該去哪些地方?他身體的哪一部分能保存最久,是骨頭、皮膚、肌肉,還是腳趾甲?有沒(méi)有辦法加速或人為調(diào)整成為化石的過(guò)程?
雅各布·溫瑟爾是英國(guó)布里斯托爾大學(xué)的古生物學(xué)教授,主要從事宏觀演化的研究。他的研究涉及許多高度精細(xì)且十分罕見(jiàn)的標(biāo)本,比如有羽毛的恐龍,以及它們所留下的色素。
如果我們能把自己變得看起來(lái)像化石一樣,那這也許可以成為一種方法,讓我們更好地對(duì)另一種生物進(jìn)行逆向工程,使其成為曾經(jīng)存在過(guò)的有血有肉的生物。
畢竟,化石本身并不能提供完整的生物學(xué)圖景。許多恐龍的復(fù)原圖看起來(lái)非常怪異,因?yàn)樗鼈兪?ldquo;收縮包裝”的。我們只有一些骨架,然后在骨架外面加上一點(diǎn)肉,因此,對(duì)古生物的復(fù)原包括了對(duì)外表和行為的大膽猜測(cè)。
不過(guò),現(xiàn)在的任何一個(gè)人都不太可能幸運(yùn)地成為能夠被后代發(fā)現(xiàn)的化石,這需要使用非同尋常的方法。如果我們被完整地埋在典型的土壤中,我們的骨頭可以保存大概一百年的時(shí)間。如果想要讓骨骼保存更長(zhǎng)的時(shí)間,通常就需要更好的條件。
化石為我們提供了一種非同尋常的視角,但與此同時(shí),這對(duì)于過(guò)去的物種多樣性而言,也是一個(gè)非常不完整的視角。
最后,即使我們有幸成為化石,也不太可能會(huì)被未來(lái)的人類發(fā)現(xiàn)。若想在成為化石后“重見(jiàn)天日”,不僅僅需要有拿著石頭錘、對(duì)化石感興趣的智慧生命,還需要考慮天時(shí)和地利的因素。
數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的化石仍深埋在地下,只有當(dāng)包含它們的巖石上升并暴露出來(lái)時(shí),才會(huì)被人們發(fā)現(xiàn)。更關(guān)鍵的是,在被發(fā)現(xiàn)之前,還需要確保化石不會(huì)被海洋、天氣或其他自然因素侵蝕破壞。
但無(wú)論如何,成為化石并不是完全不可能的。那么,需要怎么做,才能最大限度地提高成為化石的幾率呢?
實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的選擇之一,是所謂的“亞化石”(subfossil)路線。在地球上的幾個(gè)地方,生物遺骸有望得到更長(zhǎng)期的保存機(jī)會(huì)——至少長(zhǎng)期到足以引起未來(lái)考古學(xué)家的興趣。
首先,我們可以找個(gè)寒冷且氣候穩(wěn)定的地方把自己冷凍起來(lái)。畢竟,阿爾卑斯山脈冰川中曾發(fā)現(xiàn)過(guò)史前人類,比如生活在5000多年前的“冰人奧茨”。
或者,我們可以躺在一個(gè)沙漠洞穴里,將自己的身體與食腐動(dòng)物隔離起來(lái)。在秘魯干燥的洞穴中,考古學(xué)家就曾發(fā)現(xiàn)一萬(wàn)年前的古代遺骸。
此外,泥炭沼澤也很適合人體的長(zhǎng)期保存。
冰人奧茨被保存在阿爾卑斯山脈的冰川中,但如果沒(méi)有被發(fā)現(xiàn),它可能不會(huì)完整地變成化石。
偶爾會(huì)有報(bào)道稱,人們?cè)趲浊昵暗哪嗵空訚芍邪l(fā)現(xiàn)一具“沼澤木乃伊”——有時(shí)是祭祀儀式的不幸受害者,比如20世紀(jì)80年代在英格蘭西北部發(fā)現(xiàn)的林道人(Lindow man)。
他與古羅馬人生活在同一時(shí)期,由于泥炭蘚和酸性泥炭沼澤獨(dú)特的化學(xué)環(huán)境,他的軟組織得以保存下來(lái)。
強(qiáng)酸性水質(zhì)、低溫和缺氧的特殊環(huán)境,使沼澤木乃伊的表皮黑化,皮膚與內(nèi)臟常可以完好地保存下來(lái),但骨骼通常無(wú)法留存。
但“亞化石”的路線也有缺點(diǎn)。盡管這些方法有機(jī)會(huì)讓我們進(jìn)入未來(lái)的博物館,或者在實(shí)驗(yàn)室里接受考古學(xué)家的研究,但從保存時(shí)間上,無(wú)論是“冰人”還是“沼澤木乃伊”,都遠(yuǎn)不如嵌入巖石的礦化化石那么長(zhǎng)久。
沒(méi)有能持續(xù)存在億萬(wàn)年的冰:如果有的話,我們或許就能找到冰凍的恐龍,提取它們的DNA。
與此同時(shí),干燥的洞穴遺骸更像是梅干而不是化石,因?yàn)樗鼈儚奈传@得足夠的濕度來(lái)實(shí)現(xiàn)礦化。
酸性泥炭沼澤的保存作用可以持續(xù)數(shù)千年,但沼澤本身很可能最終被侵蝕掉,除非它以某種方式被埋在厚厚的沉積物之下。
那么,有沒(méi)有其他的可能性呢?美國(guó)著名的拉布雷亞瀝青坑怎么樣?
數(shù)世紀(jì)以來(lái),人們從這些坑里發(fā)現(xiàn)了各種史前巨型動(dòng)物的遺骸。由于瀝青坑上常常有樹葉、灰塵或水等遮蔽物,動(dòng)物很容易失足掉進(jìn)坑里。
瀝青坑也許可以讓人體成為化石,但人體的軟組織不會(huì)被保存下來(lái)。在瀝青坑充滿生命力的環(huán)境中,人的骨頭可能會(huì)和其他物體攪合在一起并四散分離。
垃圾填埋場(chǎng)怎么樣?垃圾填埋場(chǎng)不太好,因?yàn)樗且粋€(gè)高地。一般來(lái)說(shuō),如果想變成化石,你的位置需要在地下水位以下。這是經(jīng)驗(yàn)法則。地下水位之上的一切最終都會(huì)被侵蝕。
如果我們真的想在數(shù)百萬(wàn)年的時(shí)間里變成化石,就需要考慮不同的地點(diǎn)。更確切地說(shuō),我們需要埋在那些有足夠濕度,并可以避免被動(dòng)物吃掉的地方。
同樣關(guān)鍵的一點(diǎn)是,這些地方需要很快就進(jìn)入缺氧狀態(tài)。在缺氧的情況下,宏觀的生物體就不會(huì)很容易地找到你,有些厭氧細(xì)菌仍然可以消化你,但效率較低。這些細(xì)菌產(chǎn)生的廢物甚至可能有助于你體內(nèi)某些組織的保存。
那么,什么樣的地方可以提供這樣的條件?真正古老的化石都被保存在窗口中,人類通常不會(huì)在窗口中結(jié)束生命,除非真的很不幸。化石通常是在河流、湖泊和海洋中形成的,因此你只有在很偶然的情況下才會(huì)出現(xiàn)在那里:以溺水的方式。
遺憾的是,事情并沒(méi)有溺水那么簡(jiǎn)單。絕大多數(shù)掉進(jìn)河里的生物并不會(huì)變成化石,由于水流和食腐動(dòng)物的存在,幾乎沒(méi)有什么有機(jī)體能在水中長(zhǎng)時(shí)間保持完整。海岸線附近的海洋也是如此。
低循環(huán)的湖泊或許可行——在中國(guó)發(fā)現(xiàn)的許多保存完好的有羽毛恐龍都是這樣被埋藏起來(lái)的——但仍需要特定的條件。在這些罕見(jiàn)的化石中,有許多都是被附近火山噴發(fā)的火山灰包裹起來(lái),最終才得以保存到現(xiàn)在。
遠(yuǎn)離陸地的海底是一個(gè)更讓人“放心”的埋藏地點(diǎn),可以避免受到海浪和動(dòng)物的攪動(dòng),但又不至于深到?jīng)]有足夠的沉積物來(lái)迅速將你掩埋。
事實(shí)上,可能已經(jīng)有人開始以這種方式變成化石了,畢竟人類已經(jīng)航行了很多次,也發(fā)生過(guò)很多海難。
在這樣的海洋環(huán)境中,成為“黃金”化石的可能性也很小。如果被埋在富含鐵的海底泥漿中,并且海水中含有足夠的硫酸鹽——以及硫酸鹽還原細(xì)菌——那么人體就會(huì)轉(zhuǎn)化成黃鐵礦。你的軟組織會(huì)被或多或少地替換掉,在三個(gè)維度上都是如此。
必須承認(rèn),成為一個(gè)閃閃發(fā)光的標(biāo)本聽起來(lái)很吸引人——盡管那將是“愚人金”,而不是真正的黃金。
在合適的條件下,生物遺骸可以形成由黃鐵礦構(gòu)成的“黃金”化石。
第二類問(wèn)題與我們的身體部位有關(guān):人體的哪一部分最容易成為化石?
皮膚和頭發(fā)中含有的黑色素越多就越有利,因?yàn)檫@種色素的印記可以保存數(shù)百萬(wàn)年。
與皮膚、指甲和軟組織中的角蛋白不同,黑色素不易分解。這也是古生物學(xué)家往往能找到深色的恐龍羽毛,而找不到其淺色羽毛的原因。因此,皮膚和頭發(fā)更黑的人更有可能成為未來(lái)古生物學(xué)家眼中的完美化石。
然而,人體內(nèi)含有黑色素的器官也有可能出現(xiàn)在化石中,比如肝臟。此外,生殖器也有可能出現(xiàn)在未來(lái)的人類化石中,因?yàn)槿梭w這個(gè)部位的膚色比每天暴露在太陽(yáng)下的部位還要更深一些。
另一個(gè)問(wèn)題是,肌肉可以保存下來(lái)嗎?
在適當(dāng)?shù)臈l件下,肌肉組織可以通過(guò)釋放磷酸鹽來(lái)保存。如果環(huán)境中存在鈣,并且pH值較低,那你就可以獲得磷酸鈣沉淀。如果這個(gè)過(guò)程發(fā)生得足夠早,單個(gè)肌肉纖維就可能復(fù)制并保存下來(lái)。
那“一次性”的人體部分呢,比如腳趾甲、耳垢、糞便等?
我們身體產(chǎn)生的大部分物質(zhì)都降解得很快,即使是埋在地下。例如,糞便化石確實(shí)存在——我們要感謝著名的古生物學(xué)家瑪麗·安寧,她在19世紀(jì)發(fā)現(xiàn)了一些最早的糞化石標(biāo)本——但這樣的化石太過(guò)罕見(jiàn)。
在我們的一次性身體產(chǎn)物中,很可能最多只有腳趾甲中的磷酸鈣會(huì)留下來(lái)變成化石。如果你參加黑光派對(duì),你會(huì)看到你的指甲,它們看起來(lái)似乎有幽靈般的熒光,這是因?yàn)槲覀冎讣字泻辛姿徕}。磷酸鈣可能會(huì)變成化石,并留下指甲所在位置的模糊印記,然而,大部分的指甲——由角蛋白構(gòu)成——都會(huì)消失。
一些來(lái)自中國(guó)的羽毛恐龍化石之所以如此精細(xì),是因?yàn)樗鼈儽4嬖诨鹕交以锤浇暮粗小?/p>
考慮形成化石的概率如此之低,有沒(méi)有什么“作弊”的方法呢?比如,是否有某種方法可以人為地誘導(dǎo)化石形成,避開一些討厭的障礙?
可能還真有——至少有一種方法確實(shí)可以加速化石形成的早期過(guò)程。這是由美國(guó)芝加哥大學(xué)的埃文·薩伊塔(溫瑟爾的同事)開發(fā)的一項(xiàng)相對(duì)較新的技術(shù),被稱為“沉積物包裹成熟技術(shù)”。
當(dāng)有機(jī)質(zhì)被埋藏起來(lái)后,在它礦化之前,需要經(jīng)歷所謂“熱成熟”的過(guò)程。這通常需要很長(zhǎng)時(shí)間,但在實(shí)驗(yàn)室中加速這一過(guò)程是可能的。
這有點(diǎn)像高壓烹飪,這就像如果你用烤箱烤一只火雞,需要三個(gè)小時(shí),但如果用高壓鍋,則只需要30分鐘。
熱成熟過(guò)程的標(biāo)本,從左到右:一片樹葉;樹脂特寫;甲蟲。
薩伊塔對(duì)一具鳥類尸體進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn),由此受到啟發(fā),開始探索如何加速熱成熟的過(guò)程。他和同事們將一只雀鳥包裹在沉積物中,放到水里,創(chuàng)造了一種“假巖石”,想了解這能否模擬早期的化石形成過(guò)程。
實(shí)驗(yàn)的效果并不是很好,薩伊塔開始考慮對(duì)樣品進(jìn)行加熱和加壓。有一天,他與亞利桑那州科學(xué)進(jìn)步基金會(huì)的工程師湯姆·凱伊聊到了這一話題,凱伊認(rèn)為,他可以在家里的車庫(kù)建造一些裝置,實(shí)現(xiàn)薩伊塔的想法。
幾個(gè)月后,薩伊塔和凱伊做出了他們的奇妙裝置,準(zhǔn)備用蜥蜴、昆蟲、樹脂、羽毛和植物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他們的裝置包括改裝過(guò)的空氣壓縮機(jī),以及通常用來(lái)制作草藥補(bǔ)充劑的壓藥丸機(jī)。盡管看起來(lái)很怪異,但這個(gè)裝置確實(shí)有用。
經(jīng)過(guò)成熟過(guò)程的蜥蜴腳標(biāo)本,顯示了褐色的骨骼、有機(jī)斑點(diǎn)和鱗片印跡。
薩伊塔和凱伊通常在晚上開始?jí)褐埔慌鷺悠罚皆缟喜偶鼻械貦z查結(jié)果。“我們會(huì)為了誰(shuí)能把它們像圣誕禮物一樣拆開而爭(zhēng)吵,”薩伊塔回憶道,“我們將這些小藥片打開,得到一小塊細(xì)粒沉積物的‘化石’,可以看到羽毛上的深色斑點(diǎn)、棕色的骨骼,以及骨骼周圍軟組織的黑色暈……就像在中國(guó)的有羽恐龍身上看到的一樣。”
需要明確的是,成熟過(guò)程只是化石形成的第一步。稍后發(fā)生的使化石能夠長(zhǎng)期保存的礦化和結(jié)晶過(guò)程是完全不同的。而且,他們的試驗(yàn)結(jié)果也非常小,只形成了幾厘米寬的樣品。但令人驚訝的是,它們看起來(lái)確實(shí)非常像真正的化石。
薩伊塔和凱伊能否制造出一塊人類大小的化石?他們想要獲得更大的化石,而這需要更多的預(yù)算。不過(guò)在原理上,答案是肯定的。
對(duì)于那些想要制造化石的人,還可以考慮另一條捷徑:琥珀法。如果你能找到足夠多的樹液,并且能夠被琥珀覆蓋,這將是保存軟組織和骨骼的最佳方式。但是,對(duì)于(像人類)這么大的動(dòng)物而言,這顯然非常困難。
琥珀本質(zhì)上是一種塑料,一種聚合有機(jī)物質(zhì),因此,如果你跳進(jìn)一個(gè)裝滿聚氨酯的大桶里,然后有人把這個(gè)大桶埋到海底,或許就可以了,但這么做的結(jié)果,或許會(huì)成為早期人類世充斥塑料的病態(tài)象征。
不知道有誰(shuí)在健康長(zhǎng)壽之后,能夠有幸成為一塊完整的化石——就像三葉蟲一樣。這是一件多么不可能的事,但還有什么遺產(chǎn)能比這更加持久呢?
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的想不想把自己变成化石?还挺难的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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