这种动物的尿液能完美记录气候变化?

作者: 埃莉斯·卡茨(Elise Cutts)

来源: 环球科学

发布日期: 2023-04-05 22:01:23

南非斯瓦特山脉的岩蹄兔尿液化石记录了古气候变化,为研究中石器时代到晚石器时代的技术飞跃与气候变化的关系提供了重要线索。

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量和温度变化。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。研究者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。

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。

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。

布姆普拉斯洞穴提供了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。

研究团队的成员、法国蒙彼利埃大学的古气候学家布里安·沙斯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。”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。

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