如何“變”成一塊化石

王治鈞

?一億年前的昆士蘭內(nèi)陸復(fù)原效果圖

十億塊骨頭在經(jīng)歷億萬年的變化后可能才會(huì)機(jī)緣巧合地留下一塊化石。變成一塊化石需要哪些條件，古生物學(xué)家又是如何破解化石隱藏的秘密、探尋遠(yuǎn)古生命密碼的呢？

埋藏古生物秘密的小鎮(zhèn)

凱特琳·西姆（Caitlin Syme）是埋藏學(xué)（研究生物體從死亡到形成化石的全部歷史過程的學(xué)科）研究領(lǐng)域的專家，她專注于研究古代生物的死亡、腐爛、埋葬和化石。她表示自己從小就很喜歡化石，是化石的魅力帶她走上古生物研究的專業(yè)道路。

古生物學(xué)家凱特琳·西姆（Caitlin Syme）在TED演講中分享化石的形成過程

在演講中，凱特琳提到位于澳大利亞昆士蘭州的里士滿小鎮(zhèn)，小鎮(zhèn)到處都是被大片綠植覆蓋的紅色泥土。經(jīng)過科學(xué)家研究、挖掘發(fā)現(xiàn)，這里保存著大量完好的古生物化石，來訪的游客甚至可以自行尋找、采集。

古代化石的挖寶圣地

古生物學(xué)家們在里士滿小鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)很多漂亮且保存完好的魚類化石，風(fēng)化環(huán)境也都一致。那么，這里為何擁有這么多保存完整的化石呢？這要從一億年前說起。

一名游客發(fā)現(xiàn)了一塊距今約一億年、長3米的魚類化石

一億年前，昆士蘭內(nèi)陸有著與現(xiàn)在完全不同的景象。這里曾經(jīng)溫暖潮濕，有寬闊的河流從火山山脈流向大海，還有各種灌木群植物滋養(yǎng)的生態(tài)圈。隨處可見魚龍、菊石、海龜、鯊魚以及各種各樣的恐龍。

用埋葬學(xué)解讀化石秘籍

?圖為在昆士蘭被發(fā)現(xiàn)的化石遺骸，整個(gè)骨骼化石都保存得十分完美

古生物學(xué)家用一根骨頭或一片葉子去重建整個(gè)動(dòng)植物，這就是埋葬學(xué)研究的目的。他們用現(xiàn)代法醫(yī)學(xué)中的埋葬、腐化和防腐方法來解釋化石的形成，并推算出它們是如何死亡及生物環(huán)境變化的證據(jù)，為動(dòng)植物以及環(huán)境的復(fù)原提供依據(jù)。

1.想變成化石并不簡單

動(dòng)物尸體無法轉(zhuǎn)化成化石的原因有很多，比如，在動(dòng)物死亡后，皮膚和肌肉會(huì)被食腐動(dòng)物（指主要靠進(jìn)食腐肉維生的動(dòng)物）啃食，骨頭也會(huì)因此碎裂散落，這就很難成為化石。

魚龍看起來類似魚類，但在它們的化石中發(fā)現(xiàn)了鯨脂，這表明它們也許擁有熱量保存系統(tǒng)，是溫血?jiǎng)游?/p>

即便動(dòng)物尸體被土壤完整覆蓋，經(jīng)過分解和腐敗的一系列變化后，大部分尸體會(huì)變成流體，流進(jìn)土壤后，被完全回收到土壤中，“塵歸塵、土歸土”。

2.化石居然也會(huì)騙人

在研究化石的過程中，可能會(huì)出現(xiàn)埋葬學(xué)偏差，這是指在一些偶然的自然條件下，動(dòng)物的遺骸被掩埋到地下深處，它們要在地殼深處待幾百萬年，但地質(zhì)狀況的變化通常會(huì)使化石變形，這個(gè)過程被稱為埋藏學(xué)偏差。所以古生物學(xué)家、考古學(xué)家和法醫(yī)科學(xué)家在研究古代生態(tài)系統(tǒng)和動(dòng)物形態(tài)時(shí)，必須要考慮到埋藏學(xué)偏差。

?不同的化石之間可能存在年齡差

例如，如果你發(fā)現(xiàn)一堆骨頭化石混在一起，你可能會(huì)認(rèn)為這些化石的主人生活在同一環(huán)境中。但是這些骨頭可能是因?yàn)楹樗疀_刷才被聚集到一起的，又或許它們根本屬于不同時(shí)代。另外，水分和其他侵蝕造成的風(fēng)化作用以及人類的活動(dòng)，都會(huì)對(duì)化石遺骸產(chǎn)生偏差影響。

3.變成化石要又“快”又“穩(wěn)”

在昆士蘭這樣的化石圣地，能發(fā)掘出最好的化石的古環(huán)境往往是湖泊和河流系統(tǒng)，經(jīng)過分析可以得出，尸體變化時(shí)需要被新沉積物快速掩埋才能保存得更完整。

動(dòng)物尸體能變成化石是因?yàn)榈V物質(zhì)滲入骨骼，將它變成更為堅(jiān)硬的物質(zhì)，這個(gè)過程被稱作“完全石化”，可長達(dá)百年。骨骼的優(yōu)點(diǎn)是堅(jiān)韌，因此它比皮膚或其他軟組織更容易化石化。但骨骼表面也很容易留下痕跡，例如被抓撓后會(huì)留下印記。古生物學(xué)家的工作就是觀察骨頭上的劃痕、擦傷和痕跡以及骨頭的位置，以此來破譯動(dòng)物生活的環(huán)境。

?火星探測的目標(biāo)之一就是尋找火星上留存的古微生物化石

除了骨骼以外，在穩(wěn)定的厭氧環(huán)境下，化石還能保留皮膚、羽毛、內(nèi)臟這樣的柔軟組織。

當(dāng)埋葬學(xué)走向太空

化石的埋葬學(xué)偏差研究除了可以揭秘古生物發(fā)展歷史和推測地球的地質(zhì)變化，還可以用于其他星球的探索。美國國家航空航天局（NASA）的火星任務(wù)之一就是尋找古微生物化石殘骸，了解火星是否曾經(jīng)有生命存在。

除此之外，如果人類準(zhǔn)備移民新的星球，還需要考慮尸體處理問題?，F(xiàn)代人類葬禮和儀式與當(dāng)?shù)仫L(fēng)俗、環(huán)境密不可分，比如，一些臨海國家會(huì)舉行海葬，印度尼西亞的蘇拉威西島人甚至至今仍會(huì)把親人尸體制成木乃伊。但太空或者沒有大氣層的天體表面是無氧的真空環(huán)境，尸體可以永久防腐，所以如何處理尸體也成為宇航埋葬學(xué)未來要研究的問題之一。

地球雖古老，但它過往的信息會(huì)以某種方式儲(chǔ)存下來，等待人們?nèi)グl(fā)掘、去理解。也許隨著時(shí)間的推移，過往的秘密都會(huì)伴隨泥漿和熔巖而逐一解開。

身長超過25米的長脖子蜥腳類巨型恐龍是地球上的大型恐龍之一