想不想把自己变成化石?还挺难

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  发现埋藏在石头中数百万年的古生物遗迹,是一件既令人着迷,又十分特别的事情。

  那么,有没有一种方法能够增加我们成为化石的机会,并在遥远的未来,被我们后代发掘出来?

  三叶虫是一种外形类似潮虫的生物,长着球状的眼睛、细长的腿和类似鲎一样的头部。

  它们最早出现于寒武纪,最晚在2.5亿年前的二叠纪结束时灭绝。如果它们现在还活着的话,或许会吓到不少人。在世界各地,人们都发现过三叶虫的化石。

  许多人从小就对三叶虫这样的化石生物着迷,他们会收集菊石、古鱼类甚至恐龙的骨骼,以及其他各种远古生物的化石。

  这些化石迷人的地方在于,它们能将人们的思想带离当下:每一块化石都是一扇通往遥远时空的窗户;它们所存在的时间和地点,都早已成为历史。

  看着这些古老的生物,我们会试图想象它们如何生活、运动,它们会有什么样的行为。在遥远的未来,古生物学家又会如何看待21世纪的生物所形成的化石:蓝鲸、大象、灰熊……甚至今天的人类。

  

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  化石并不能提供完整的生物学图景,例如,对于三叶虫的行为,我们必须进行许多推测。

  这就引出了一个有趣的问题:我们自己最终会不会像三叶虫那样,被保存下来并被矿化,成为名副其实的化石?

  那么,如果有人打算变成化石,他应该如何增加成功的几率呢?他应该去哪些地方?他身体的哪一部分能保存最久,是骨头、皮肤、肌肉,还是脚趾甲?有没有办法加速或人为调整成为化石的过程?

  雅各布·温瑟尔是英国布里斯托尔大学的古生物学教授,主要从事宏观演化的研究。他的研究涉及许多高度精细且十分罕见的标本,比如有羽毛的恐龙,以及它们所留下的色素。

  事实上,温瑟尔已经思考了很多关于如何让自己变成化石的问题,在他看来,这是一个严肃的问题,很值得探索,而不仅仅是满足病态的好奇心。更深入地思考我们的身体如何变成化石,可以帮助人们了解在这一过程中会失去什么。

  如果我们能把自己变得看起来像化石一样,那这也许可以成为一种方法,让我们更好地对另一种生物进行逆向工程,使其成为曾经存在过的有血有肉的生物。

  毕竟,化石本身并不能提供完整的生物学图景。许多恐龙的复原图看起来非常怪异,因为它们是“收缩包装”的。我们只有一些骨架,然后在骨架外面加上一点肉,因此,对古生物的复原包括了对外表和行为的大胆猜测。

  不过,现在的任何一个人都不太可能幸运地成为能够被后代发现的化石,这需要使用非同寻常的方法。如果我们被完整地埋在典型的土壤中,我们的骨头可以保存大概一百年的时间。如果想要让骨骼保存更长的时间,通常就需要更好的条件。

  事实上,大多数曾经存在过的物种都没有被保存在化石记录中——这里说的是物种,而非简单的有机体。这意味着地球上曾经有一些完整的动物种群没有留下任何痕迹。

  化石为我们提供了一种非同寻常的视角,但与此同时,这对于过去的物种多样性而言,也是一个非常不完整的视角。

  最后,即使我们有幸成为化石,也不太可能会被未来的人类发现。若想在成为化石后“重见天日”,不仅仅需要有拿着石头锤、对化石感兴趣的智慧生命,还需要考虑天时和地利的因素。

  数以万亿计的化石仍深埋在地下,只有当包含它们的岩石上升并暴露出来时,才会被人们发现。更关键的是,在被发现之前,还需要确保化石不会被海洋、天气或其他自然因素侵蚀破坏。

  但无论如何,成为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为化石的几率呢?

  地点,地点,还是地点

  实现这一目标的选择之一,是所谓的“亚化石”(subfossil)路线。在地球上的几个地方,生物遗骸有望得到更长期的保存机会——至少长期到足以引起未来考古学家的兴趣。

  首先,我们可以找个寒冷且气候稳定的地方把自己冷冻起来。毕竟,阿尔卑斯山脉冰川中曾发现过史前人类,比如生活在5000多年前的“冰人奥茨”。

  或者,我们可以躺在一个沙漠洞穴里,将自己的身体与食腐动物隔离起来。在秘鲁干燥的洞穴中,考古学家就曾发现一万年前的古代遗骸。

  此外,泥炭沼泽也很适合人体的长期保存。

  

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  冰人奥茨被保存在阿尔卑斯山脉的冰川中,但如果没有被发现,它可能不会完整地变成化石。

  偶尔会有报道称,人们在几千年前的泥炭沼泽中发现一具“沼泽木乃伊”——有时是祭祀仪式的不幸受害者,比如20世纪80年代在英格兰西北部发现的林道人(Lindow man)。

  他与古罗马人生活在同一时期,由于泥炭藓和酸性泥炭沼泽独特的化学环境,他的软组织得以保存下来。

  强酸性水质、低温和缺氧的特殊环境,使沼泽木乃伊的表皮黑化,皮肤与内脏常可以完好地保存下来,但骨骼通常无法留存。

  但“亚化石”的路线也有缺点。尽管这些方法有机会让我们进入未来的博物馆,或者在实验室里接受考古学家的研究,但从保存时间上,无论是“冰人”还是“沼泽木乃伊”,都远不如嵌入岩石的矿化化石那么长久。

  没有能持续存在亿万年的冰:如果有的话,我们或许就能找到冰冻的恐龙,提取它们的DNA。

  与此同时,干燥的洞穴遗骸更像是梅干而不是化石,因为它们从未获得足够的湿度来实现矿化。

  酸性泥炭沼泽的保存作用可以持续数千年,但沼泽本身很可能最终被侵蚀掉,除非它以某种方式被埋在厚厚的沉积物之下。

  那么,有没有其他的可能性呢?美国著名的拉布雷亚沥青坑怎么样?

  数世纪以来,人们从这些坑里发现了各种史前巨型动物的遗骸。由于沥青坑上常常有树叶、灰尘或水等遮蔽物,动物很容易失足掉进坑里。

  沥青坑也许可以让人体成为化石,但人体的软组织不会被保存下来。在沥青坑充满生命力的环境中,人的骨头可能会和其他物体搅合在一起并四散分离。

  垃圾填埋场怎么样?垃圾填埋场不太好,因为它是一个高地。一般来说,如果想变成化石,你的位置需要在地下水位以下。这是经验法则。地下水位之上的一切最终都会被侵蚀。

  如果我们真的想在数百万年的时间里变成化石,就需要考虑不同的地点。更确切地说,我们需要埋在那些有足够湿度,并可以避免被动物吃掉的地方。

  同样关键的一点是,这些地方需要很快就进入缺氧状态。在缺氧的情况下,宏观的生物体就不会很容易地找到你,有些厌氧细菌仍然可以消化你,但效率较低。这些细菌产生的废物甚至可能有助于你体内某些组织的保存。

  那么,什么样的地方可以提供这样的条件?真正古老的化石都被保存在窗口中,人类通常不会在窗口中结束生命,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况下才会出现在那里:以溺水的方式。

  遗憾的是,事情并没有溺水那么简单。绝大多数掉进河里的生物并不会变成化石,由于水流和食腐动物的存在,几乎没有什么有机体能在水中长时间保持完整。海岸线附近的海洋也是如此。

  低循环的湖泊或许可行——在中国发现的许多保存完好的有羽毛恐龙都是这样被埋藏起来的——但仍需要特定的条件。在这些罕见的化石中,有许多都是被附近火山喷发的火山灰包裹起来,最终才得以保存到现在。

  通常情况下,你需要被冲到海里,在更深处被埋藏起来。

  远离陆地的海底是一个更让人“放心”的埋藏地点,可以避免受到海浪和动物的搅动,但又不至于深到没有足够的沉积物来迅速将你掩埋。

  事实上,可能已经有人开始以这种方式变成化石了,毕竟人类已经航行了很多次,也发生过很多海难。

  在这样的海洋环境中,成为“黄金”化石的可能性也很小。如果被埋在富含铁的海底泥浆中,并且海水中含有足够的硫酸盐——以及硫酸盐还原细菌——那么人体就会转化成黄铁矿。你的软组织会被或多或少地替换掉,在三个维度上都是如此。

  必须承认,成为一个闪闪发光的标本听起来很吸引人——尽管那将是“愚人金”,而不是真正的黄金。

  

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  在合适的条件下,生物遗骸可以形成由黄铁矿构成的“黄金”化石。

  哪些部分更容易成为化石?

  第二类问题与我们的身体部位有关:人体的哪一部分最容易成为化石?

  从史前古人类的化石来看,牙齿和骨骼显然是最好的候选答案。但也有一些软的部分可能会变成化石。

  皮肤和头发中含有的黑色素越多就越有利,因为这种色素的印记可以保存数百万年。

  与皮肤、指甲和软组织中的角蛋白不同,黑色素不易分解。这也是古生物学家往往能找到深色的恐龙羽毛,而找不到其浅色羽毛的原因。因此,皮肤和头发更黑的人更有可能成为未来古生物学家眼中的完美化石。

  然而,人体内含有黑色素的器官也有可能出现在化石中,比如肝脏。此外,生殖器也有可能出现在未来的人类化石中,因为人体这个部位的肤色比每天暴露在太阳下的部位还要更深一些。

  另一个问题是,肌肉可以保存下来吗?

  在适当的条件下,肌肉组织可以通过释放磷酸盐来保存。如果环境中存在钙,并且pH值较低,那你就可以获得磷酸钙沉淀。如果这个过程发生得足够早,单个肌肉纤维就可能复制并保存下来。

  那“一次性”的人体部分呢,比如脚趾甲、耳垢、粪便等?

  我们身体产生的大部分物质都降解得很快,即使是埋在地下。例如,粪便化石确实存在——我们要感谢著名的古生物学家玛丽·安宁,她在19世纪发现了一些最早的粪化石标本——但这样的化石太过罕见。

  在我们的一次性身体产物中,很可能最多只有脚趾甲中的磷酸钙会留下来变成化石。如果你参加黑光派对,你会看到你的指甲,它们看起来似乎有幽灵般的荧光,这是因为我们指甲中含有磷酸钙。磷酸钙可能会变成化石,并留下指甲所在位置的模糊印记,然而,大部分的指甲——由角蛋白构成——都会消失。

  因此,我们所能期望的最好结果可能就是将骨骼和牙齿,也许还有肝脏,变成化石。如果足够幸运的话,我们的脚趾甲和私处也可能留下幽灵般的印记。对遥远未来的人类而言,这些都将是宝贵的遗产。

  

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  一些来自中国的羽毛恐龙化石之所以如此精细,是因为它们保存在火山灰源附近的湖泊中。

  能否更快形成化石?

  考虑形成化石的概率如此之低,有没有什么“作弊”的方法呢?比如,是否有某种方法可以人为地诱导化石形成,避开一些讨厌的障碍?

  可能还真有——至少有一种方法确实可以加速化石形成的早期过程。这是由美国芝加哥大学的埃文·萨伊塔(温瑟尔的同事)开发的一项相对较新的技术,被称为“沉积物包裹成熟技术”。

  当有机质被埋藏起来后,在它矿化之前,需要经历所谓“热成熟”的过程。这通常需要很长时间,但在实验室中加速这一过程是可能的。

  这有点像高压烹饪,这就像如果你用烤箱烤一只火鸡,需要三个小时,但如果用高压锅,则只需要30分钟。

  

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  热成熟过程的标本,从左到右:一片树叶;树脂特写;甲虫。

  萨伊塔对一具鸟类尸体进行了一些实验,由此受到启发,开始探索如何加速热成熟的过程。他和同事们将一只雀鸟包裹在沉积物中,放到水里,创造了一种“假岩石”,想了解这能否模拟早期的化石形成过程。

  实验的效果并不是很好,萨伊塔开始考虑对样品进行加热和加压。有一天,他与亚利桑那州科学进步基金会的工程师汤姆·凯伊聊到了这一话题,凯伊认为,他可以在家里的车库建造一些装置,实现萨伊塔的想法。

  几个月后,萨伊塔和凯伊做出了他们的奇妙装置,准备用蜥蜴、昆虫、树脂、羽毛和植物进行实验。他们的装置包括改装过的空气压缩机,以及通常用来制作草药补充剂的压药丸机。尽管看起来很怪异,但这个装置确实有用。

  

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  经过成熟过程的蜥蜴脚标本,显示了褐色的骨骼、有机斑点和鳞片印迹。

  萨伊塔和凯伊通常在晚上开始压制一批样品,到早上才急切地检查结果。“我们会为了谁能把它们像圣诞礼物一样拆开而争吵,”萨伊塔回忆道,“我们将这些小药片打开,得到一小块细粒沉积物的‘化石’,可以看到羽毛上的深色斑点、棕色的骨骼,以及骨骼周围软组织的黑色晕……就像在中国的有羽恐龙身上看到的一样。”

  需要明确的是,成熟过程只是化石形成的第一步。稍后发生的使化石能够长期保存的矿化和结晶过程是完全不同的。而且,他们的试验结果也非常小,只形成了几厘米宽的样品。但令人惊讶的是,它们看起来确实非常像真正的化石。

  萨伊塔和凯伊能否制造出一块人类大小的化石?他们想要获得更大的化石,而这需要更多的预算。不过在原理上,答案是肯定的。

  变成琥珀

  对于那些想要制造化石的人,还可以考虑另一条捷径:琥珀法。如果你能找到足够多的树液,并且能够被琥珀覆盖,这将是保存软组织和骨骼的最佳方式。但是,对于(像人类)这么大的动物而言,这显然非常困难。

  琥珀本质上是一种塑料,一种聚合有机物质,因此,如果你跳进一个装满聚氨酯的大桶里,然后有人把这个大桶埋到海底,或许就可以了,但这么做的结果,或许会成为早期人类世充斥塑料的病态象征。

  不知道有谁在健康长寿之后,能够有幸成为一块完整的化石——就像三叶虫一样。这是一件多么不可能的事,但还有什么遗产能比这更加持久呢?


标签: 化石

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