如何“變”成一塊化石

王治鈞

?一億年前的昆士蘭內陸復原效果圖

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

埋藏古生物秘密的小鎮

凱特琳·西姆（Caitlin Syme）是埋藏學（研究生物體從死亡到形成化石的全部歷史過程的學科）研究領域的專家，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道路。

古生物學家凱特琳·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，小鎮到處都是被大片綠植覆蓋的紅色泥土。經過科學家研究、挖掘發現，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

古生物學家們在里士滿小鎮發現很多漂亮且保存完好的魚類化石，風化環境也都一致。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。

一名游客發現了一塊距今約一億年、長3米的魚類化石

一億年前，昆士蘭內陸有著與現在完全不同的景象。這里曾經溫暖潮濕，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的生態圈。隨處可見魚龍、菊石、海龜、鯊魚以及各種各樣的恐龍。

用埋葬學解讀化石秘籍

?圖為在昆士蘭被發現的化石遺骸，整個骨骼化石都保存得十分完美

古生物學家用一根骨頭或一片葉子去重建整個動植物，這就是埋葬學研究的目的。他們用現代法醫學中的埋葬、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境變化的證據，為動植物以及環境的復原提供依據。

1.想變成化石并不簡單

動物尸體無法轉化成化石的原因有很多，比如，在動物死亡后，皮膚和肌肉會被食腐動物（指主要靠進食腐肉維生的動物）啃食，骨頭也會因此碎裂散落，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現了鯨脂，這表明它們也許擁有熱量保存系統，是溫血動物

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

2.化石居然也會騙人

在研究化石的過程中，可能會出現埋葬學偏差，這是指在一些偶然的自然條件下，動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，但地質狀況的變化通常會使化石變形，這個過程被稱為埋藏學偏差。所以古生物學家、考古學家和法醫科學家在研究古代生態系統和動物形態時，必須要考慮到埋藏學偏差。

?不同的化石之間可能存在年齡差

例如，如果你發現一堆骨頭化石混在一起，你可能會認為這些化石的主人生活在同一環境中。但是這些骨頭可能是因為洪水沖刷才被聚集到一起的，又或許它們根本屬于不同時代。另外，水分和其他侵蝕造成的風化作用以及人類的活動，都會對化石遺骸產生偏差影響。

3.變成化石要又“快”又“穩”

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

動物尸體能變成化石是因為礦物質滲入骨骼，將它變成更為堅硬的物質，這個過程被稱作“完全石化”，可長達百年。骨骼的優點是堅韌，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，例如被抓撓后會留下印記。古生物學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，以此來破譯動物生活的環境。

?火星探測的目標之一就是尋找火星上留存的古微生物化石

除了骨骼以外，在穩定的厭氧環境下，化石還能保留皮膚、羽毛、內臟這樣的柔軟組織。

當埋葬學走向太空

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

除此之外，如果人類準備移民新的星球，還需要考慮尸體處理問題。現代人類葬禮和儀式與當地風俗、環境密不可分，比如，一些臨海國家會舉行海葬，印度尼西亞的蘇拉威西島人甚至至今仍會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未來要研究的問題之一。

地球雖古老，但它過往的信息會以某種方式儲存下來，等待人們去發掘、去理解。也許隨著時間的推移，過往的秘密都會伴隨泥漿和熔巖而逐一解開。

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