这种动物的尿液能完美记录气候变化？

2023-04-05 20:04

图片来源：Pixabay

撰文｜埃莉斯·卡茨（Elise Cutts）

翻译｜黄晨

去年9月，在南非斯瓦特山脉的陡峭悬崖上，美国犹他大学的古气候学家泰勒·费思（Tyler Faith）终于找到了他梦寐以求的东西，这里的“宝贝”或许能揭开人类学最棘手的谜团之一。他想找的东西看起来就像砂岩剖面上渗出的黏液，然后硬化成了一块几十厘米厚的黑色琥珀。戴上防护面具后，费思的电锯扬起了漫天灰尘，四周仿佛弥漫着一层金黄的薄雾。很快，他成功锯下了一大块，大约30千克重。

“这玩意儿恰好能钻进你的毛孔，”费思说，“你冲进浴室之后，身上的这些东西重新吸收了水分，那味道——想象一下那种有人在里面小便的巷子——就有那么臭！绝了！不过，呃，如你所料，现在我所有的装备都是尿味。”

这东西是无数层岩蹄兔尿液形成的化石，它堪称完美地记录了古气候的变化。岩蹄兔外表类似土拨鼠，它们的尿液像糖浆一样黏稠，并且会在空气中快速硬化。因此，这些尿液能够捕捉并保存木炭和花粉颗粒，告诉科学家特定植物在何时生长，野火在何时肆虐。另外，尿液中的同位素还能反映过去的降水和温度变化。在这些动物固定的排泄场所，尿液一层层堆积起来，成为了放射性碳测年的好材料。

利用这些线索，费思和同事正在调查一个争议已久的问题：6.6万~2.5万年前，中石器时代到晚石器时代间巨大的技术飞跃与古气候变化的联系。当时，我们的祖先发展出的新型工具和文化策略，甚至被现代的狩猎采集者延续至今。研究人员正在利用蹄兔的尿液堆积物建立高分辨率的南非气候历史。与此同时，来自非洲各地的学生和科学家团队也在重新发掘南非的布姆普拉斯洞穴（Boomplaas Cave）。布姆普拉斯洞穴保留了人类过渡到晚石器时代的丰富考古记录，这样的点位十分少见。

“这段时期发展出了复杂的社会结构和技术行为，”研究团队的发掘负责人、美国纽约大学和约翰内斯堡大学的考古学家贾斯廷·帕特格（Justin Parteger）说，“在这一转变过程中，行为创新非常成功。这进一步导致我们这个物种真正开始主导周围的生态系统。”

美国密歇根大学的人类学家布莱恩·斯图尔特（Brian Stewart，未参与这项研究）说，晚石器时代的人们似乎开始注重“高效利用”。无论是受到原材料、时间还是工具重量的限制，这一时期的人们开始制作更小、更模块化的石器，这些工具的“石叶”像如今的钻头一样可以替换。帕特格还注意到，晚石器时代的遗址出土了大量的珠子，可能曾用于表示归属和身份，还有许多赭石，这种黏土颜料常被用来涂抹身体，还可以给物体绘制识别符号，这代表着象征性行为和社会组织的进步。

晚石器时代开始于末次冰盛期前夕，许多研究人员认为这一时期的气候变化可能是人类技术和行为变化的原因之一。有部分研究指出，越来越动荡的气候可能会迫使我们的祖先更具创造性地有效开发资源。但要严谨证明这一猜测很困难，特别是在非洲的大部分地区，这里许多地区发生转变的年代恰好超过了放射性碳测年的极限——该方法不太适用于5万年以上的样本。如果没有能够精确定年的考古材料，就不能为气候事件与技术进步划出明确的时间节点。

布姆普拉斯洞穴提供了一个避开这个问题的方法。在这里，中石器时代向晚石器时代的过渡发生得较晚，所以洞穴里出土的文物还可以进行精确的放射性碳测年。这里还是全球为数不多拥有跨越这一过渡的连续考古记录的遗址之一。不过，这里的研究者面临着另一个挑战：南非这段时期的气候记录十分稀少。

研究团队的花粉专家、南非纳尔逊·曼德拉大学的古生态学家琳内·奎克（Lynne Quick）说：“我们没有类似冰芯或者洞穴沉积物，以及湖泊沉积物这样的传统气候记录。所以在发现蹄兔的尿液堆积物之前，我们只有非常有限并且不连续的气候记录。”

过去，研究者尝试将晚石器时代的过渡与气候变化联系起来时，主要依靠极地冰芯和深海沉积物重建当时的古气候。但这些记录只能反映全球气候的总体趋势。与如今人为造成的气候变化一样，过去在不同地区，气候变化造成的影响也很不同。费思说，我们仍不了解南非的古气候历史，不知道在末次冰盛期，这里是干燥贫瘠的，还是潮湿茂盛的。

研究团队的成员、法国蒙彼利埃大学的古气候学家布里安·沙斯（Brian Chase）从蹄兔的尿液堆积物中找到了这一谜题的可能答案。蹄兔是一种小型哺乳动物，它们虽然看起来像啮齿类，但其实与大象的亲缘关系更近。在几千年的时间里，蹄兔一直尽职尽责地来这里上厕所。沙斯说：“就我个人而言，我认为这是地球上最好的古环境记录，这是一种独特又丰富的资源。”一直以来，沙斯都致力于破解这些被忽视的数据宝库，他已经从非洲南部采集了上百份样品。

斯图尔特说，“这些记录是连续的，就像冰芯一样。这是一件令人惊讶的事情，而它们就在你的发掘点位旁边。”

斯图尔特补充道：“通过这种方式，我们可以真正地接近历史真相。而不是像之前那样，只能依靠气候在全球层面的影响，在全球性的波动中徘徊。”

费思、沙斯和奎克从布姆普拉斯洞穴附近的数百处尿液堆积物收集了样品，并在今年早些时候测定了第一批放射性碳测年数据。研究者表示，他们会将布姆普拉斯洞穴持续的发掘成果和这些不寻常的气候记录相结合，为最终解开晚石器时代及之后的技术变化与气候之间的争论，提供一个接近真相的机会。

费思说:“借助巨量的尿液，我们可以以一种全新的方式分析这个问题。希望这份记录未来能帮到更多研究者。”

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来源: qq

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