猛獁木乃伊之謎

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最具代表性的電影怪物之一無疑是“木乃伊”,主要來自古埃及,具有人形(儘管已知有成千上萬的動物木乃伊)。直到今天,我們仍然對儲存這些遺體的努力著迷,這是對腐朽和死亡本身的最終勝利。

但不僅有人工木乃伊。天然木乃伊可以儲存在沼澤沉積物、瀝青坑、洞穴深處、冰川冰永久凍土中——這種環境太冷,無法有效地分解有機物。

至少發現了16種冰河時代哺乳動物被木乃伊化,完整或部分:猛獁象、Shasta-、Jefferson´s- 和Patagonian 地懶、披毛犀、Yukon 野馬、草原野牛、盔甲麝牛、Harrington´s 山羊、馴鹿、巨駝鹿、黑足鼬、領兔鼠、雪兔、北極地松鼠和鼢鼠。地懶和山羊是在洞穴內發現的。Starunia(烏克蘭)的披毛犀和猛獁象“醃製”在鹽鹼地下水中,並被天然礦物蠟覆蓋。


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圖2.礦物蠟儲存的例子:Starunia 披毛犀的木乃伊(法國萊塞濟-德塔亞克-西雷伊博物館的複製品)。

一些儲存最完好和最古老的天然木乃伊是在西伯利亞、阿拉斯加和加拿大融化的永久凍土中發現的:例如 40,000 年前的俄羅斯猛獁象幼崽“Dima”(1977 年發現)或 36,000 年前的野牛“Blue Babe”(1979 年在費爾班克斯(阿拉斯加)發現)以及育空地區發現的 40,000 年前的黑足鼬。其他儲存異常完好的猛獁象幼崽有“Lyuba”(2007 年)、50,000 年前的雄性“Khroma”(2009 年)以及在Yukaghir 西伯利亞地區發現的一隻新描述的幼崽。

圖3.在過去的 200 年裡,在西伯利亞融化的永久凍土中發現了許多木乃伊化的猛獁象。考慮到同期商業化的化石象牙數量,一定有成千上萬的標本的屍體和骨骼。

已滅絕的冰河時代哺乳動物的永久凍土木乃伊為現代研究提供了各種材料——可以透過古代 DNA 研究分類關係和擴散歷史,可以詳細觀察軟組織結構,可以透過腸道內容物和糞便推斷古飲食,一些動物表現出病理畸形或組織變化和/或寄生蟲。在一些屍體上甚至可以推斷出死亡的情況。覆蓋木乃伊的沉積物可以為重建古棲息地和以前的氣候提供線索。

但這些木乃伊也激發了流行文化(除了關於仍然活著的猛獁象的傳說)。在 Khroma 的屍體中發現了化石細菌,這可能導致炭疽病和黑肺病。理論上,細菌可以在冷凍時存活很長時間。2007 年,一個國際研究小組宣佈在永久凍土樣本中發現了 500,000 年前具有完整 DNA 序列的細菌。為了防止對相關研究人員的任何(以及假設的)汙染,決定用大量伽馬射線對樣本進行消毒。

冰河時代哺乳動物冷凍和儲存的體內仍然存活的病原體或寄生蟲的場景也是 2009 年一部電視恐怖片的主要故事情節,片名恰如其分地命名為“The Thaw”(奇怪的是,德語版的標題恰恰相反——“Frozen”)。在加拿大苔原的一個偏遠地區,在一處融化的冰川中發現了一具猛獁象屍體(被困在冰中的史前怪物有著悠久的傳統——例如 1953 年的“來自 20,000 尋的野獸”、1954 年的“哥斯拉”和 1960 年的“恐龍!”)。

這是一個常見的誤解,迄今為止發現的天然木乃伊都儲存在永久凍土中,其中含有次生起源的區域性冰透鏡體。然而,這種冰可能在屍體的乾燥和儲存中發揮重要作用,因為水分會從身體遷移到冰中。

無論如何,人為氣候變化導致的加拿大北極變暖不僅從融化的地下釋放出死去的猛獁象,還釋放出一種致命的活病原體——一種節肢動物形式的寄生蟲。為了在其宿主體內生存,寄生蟲會削弱免疫系統(正如一些真正的寄生蟲所做的那樣),如果食肉昆蟲沒有繁殖得如此之快以至於從內部吃掉它們的受害者,這種行為最終會導致宿主死亡。

這部電影使用環境原因(疾病是由於我們行為造成的地球變暖而釋放出來的)作為前提,但故事的大部分內容顯然受到了電影“怪形”(1982 年)的啟發,即使在這部電影中,寄生蟲首先隱藏,然後完全複製其宿主,是一種外星生命形式。

《The Thaw》並沒有真正解釋寄生蟲的起源,但幾乎可以肯定的是,它是陸地起源的,而且非常致命,以至於導致了整個更新世巨型動物群的滅絕。關於未確定的超級疾病殺死整個物種的假設是在 1976-1979 年和 1994-1996 年首次爆發埃博拉疫情後於 1997 年提出的。假定的史前病原體的主要載體是智人,在他環遊西伯利亞和北美洲期間感染了猛獁象和其他大型哺乳動物。2006 年,一項關於美洲乳齒象(Mammut americanum)和野牛骨骼的病理畸形的研究表明,這些動物患有結核病感染。相對大量的地理和時間上分離的個體表現出這些畸形。

最近在印度洋聖誕島上觀察到一個危險病原體對孤立種群有多麼危險的例子。1899 年,人類殖民和引入的黑家鼠(Rattus rattus)將單細胞寄生原生生物(錐蟲)帶到了島嶼上。地方性鼠種(Rattus macleariR. nativitatis)沒有針對引入的寄生蟲的抗體,種群數量迅速下降——1904 年,這兩個物種都被認為已經滅絕。然而,這是一個非常狹小的空間,涉及單一物種的例子。一個單一的病原體如何在如此短的時間內消滅幾乎整個星球上的如此多的物種,這仍然不清楚。

圖4.在 2007 年的化石展覽會上展出的儲存完好的猛獁象皮膚,附有殘留的毛皮。

儲存完好的猛獁象的發現也激發了另一個想法,這個想法今天仍然是科幻電影的內容:猛獁象的復活或克隆。一種提出的方案建議使用來自木乃伊的完整精子或卵細胞人工授精現代亞洲象(猛獁象最近的現存親屬)。第二種方案假設,如果體細胞的細胞核和 DNA 完整,則可以將其提取並植入現代象卵細胞中。經過適當的刺激,卵細胞將生長形成猛獁象胚胎。這種理論方法並不新鮮,早在 1980 年,俄羅斯科學家就首次嘗試使用猛獁象幼崽 Dima 的遺傳物質。1997 年,日本生殖醫學家開始在西伯利亞尋找儲存完好的屍體。在同一年發現Jarkov 猛獁象後,樂觀的科學家宣稱,在十年之內,隨著克隆技術的進步,活著的猛獁象似乎是可行的。然而,Jarkov 的儲存狀況不如預期的好,回收的有機物質也受損,無法使用。

近年來,人們進行了一些有希望的(但最終未成功)嘗試從冷凍樣本中克隆最近滅絕的哺乳動物。2008 年,核移植技術被用於從冷凍 16 年的標本中克隆小鼠,但這仍然比 10,000 年的時間短。

最大的問題之一是冷凍體內遺傳物質的儲存。在冷凍過程中,冰晶會形成,這可能會損壞細胞,也不清楚脊椎動物的 DNA 在很長一段時間內保持完整和活躍的時間有多長(天然存在的輻射會損壞 DNA,並且影響會隨著時間的推移而積累)。

幾乎每一次發現儲存完好的猛獁象都會促使媒體報道猛獁象克隆專案,但是許多問題仍然沒有解決,活著的猛獁象不會很快再次漫步在西伯利亞苔原上,西伯利亞苔原被認為是與古代猛獁象草原最相似(但不是最合適)的棲息地。

最重要的問題仍然是:我們應該帶回一個自遠古時代就已滅絕的物種嗎?在電視恐怖爛片“Mammoth”(2006 年)中,一頭部分冷凍的披毛猛獁象被外星技術復活,不幸的是,它很快就橫衝直撞,殺人並造成浩劫……

參考書目

HARINGTON, C.R. (2007):晚更新世木乃伊化哺乳動物。在 ELIAS, S.A. (編著):第四紀科學百科全書。愛思唯爾:3197-3202

JOHNSON, S.S. 等人 (2007):古代細菌顯示 DNA 修復的證據。PNAS 104 (36):14401-14405

ROTHSCHILD, B.M. & LAUB, R. (2006):晚更新世的超級疾病:對 20 世紀早期假設的驗證。Naturwissenschaften 93:557-564

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WAKAYAMA, S.; OHTA, H.; HIKICHI, T.; MIZUTANI, E.; IWAKI, T.; KANAGAWA, O. & WAKAYAMA, T. (2008):從在 -20°C 冷凍 16 年的屍體中生產健康的克隆小鼠。PNAS 105(45):17318-173222

WYATT, K.B.; CAMPOS, P.F.; GILBERT, M.T.P.; KOLOKOTRONIS, S.-O.; HYNES, W.H., et al. (2008):聖誕島(印度洋)歷史哺乳動物滅絕與引入的傳染病相關。PLoS ONE 3(11):e3602

My name is David Bressan and I'm a freelance geologist working mainly in the Austroalpine crystalline rocks and the South Alpine Palaeozoic and Mesozoic cover-sediments in the Eastern Alps. I graduated with a project on Rock Glaciers dynamics and hydrology, this phase left a special interest for quaternary deposits and modern glacial environments. During my research on glaciers, studying old maps, photography and reports on the former extent of these features, I became interested in history, especially the development of geomorphologic and geological concepts by naturalists and geologists. Living in one of the key area for the history of geology, I combine field trips with the historic research done in these regions, accompanied by historic maps and depictions. I discuss broadly also general geological concepts, especially in glaciology, seismology, volcanology, palaeontology and the relationship of society and geology.

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