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10万年前,在现在的美国科罗拉多州的落基山脉南端,体形巨大的动物成群地聚集在一座小湖边。如今,在这座湖的泥泞湖底下10米处,科学家发掘出了数量惊人的动物骸骨——看来有一大群远古动物死在了这里。这是为什么?故事要从一次意外发现说起。
意外发现
2010年,一名推土机驾驶员在为一座新建的滑雪场工作时,意外挖出了一些奇怪的东西——经科学家检验,竟然是猛犸象的牙齿和颚骨。科学家闻讯赶来并展开挖掘。他们首先挖出了猛犸象,然后是巨型野牛、乳齿象、鹿等。看来,这座小湖当初还真繁荣。地层测年结果显示,这些动物中最早的生活在15万年前。
的确,这片盆地是在15万年前由冰川“刨”出来的——随着气候变暖,冰川逐渐退缩,留下一座绿树环绕的小湖。到7万多年前时,气候再度转冷,湖变成了冻原沼泽。
科学家在小湖的每个沉积层中都发现了动物曾经“造访”的证据,尤其是在沉积层的顶层,那里完整地记录下了近10万年的冰河期历史(距今4.5万年前结束)。
经过两周的紧张发掘,科学家一共发现了4头猛犸象、10头乳齿象、一头巨型野牛(牛角长度竟达2米)、一头美洲骆驼和一只巨型地懒的遗骸。那么,这些动物为什么会死在这里?
冰河期动物
对于导致距今4.5万年的冰河期出现的原因,科学家至今争论不休。一种被多数人认同的理论是,由于地球自转轴摇晃,改变了阳光照射地球的角度,让阳光一阵子接近两极,一阵子又远离两极。当到达两极的阳光增加时,冰原退缩;当到达两极的阳光减少时,冰原扩大。对北美洲而言,这意味着大面积冰川反复扩张、回退。
不管是什么原因导致了冰河期的出现,总之,当北美大陆相对低温时,冰川推进,小湖所在地区草叶植物开始生长,但少有树木;随着大陆变暖,冰川退缩,小湖所在地区升温,湖边林木繁茂生长,吸引来各种大型动物,包括乳齿象大家族。比猛犸象多毛且矮壮的乳齿象是天生的战将,它们的个头与今天的非洲象相仿,但体重平均重达5吨,身材更显结实。巨型野牛家族在温暖气候下也很兴旺,每头平均重达2吨,是今天野牛个头的两倍。在这种温暖天气下,剑齿虎是北美大陆的顶级掠食者之一,它们身长约2米,重约280千克。它们先用自己的块头而非牙齿制服猎物,然后才把巨大的獠牙插进猎物的气管和咽喉。
之后,全球降温,冰川扩张,又一批动物来到了湖边。哥伦比亚猛犸象是冰河期最大的动物,很可能以母系氏族的形式生活。它们身高4米,象牙长度超过3.6米,个头比今天的大象更大。但这些庞大的素食者仍面临凶狠而强大的掠食者。直立高度超过3.3米的短脸熊是地球上曾经存在过的最大的熊之一,猛犸象幼崽或体衰的猛犸象可能都是它们的猎物。另一种演化于北美洲的动物是巨型单峰骆驼。不管是猛犸象还是巨型骆驼,都可能被惧狼捕杀。惧狼是地球上存在过的最凶猛的野狼之一。
地质证据
经过进一步发掘,科学家发现,这座湖的沉积层分为三层。最上层由泥炭和黏土组成,其间发现了喜欢寒冷气候的猛犸象。中间层由淤泥组成,其间发现了巨型野牛。底层由岩石和尘土组成,其间发现了大量的大圆石——这是远古山崩的明显证据。山崩令泥石俱下,形成灰烬流。而在灰烬流中,混合进了数量多得令人费解的乳齿象骨骸。
灰烬流中还有不少的巨型地懒。今天的地懒生活在热带森林里,它们的大小和狗差不多,而远古巨型地懒的个头大得像灰熊。地懒的样子很奇怪,身体像坦克,鼻子又深又怪。它们走路的样子就像是拖着脚在走。不过,地懒身上最奇怪的部分是它们的上肢——肌肉发达,端部有巨爪,适合抓住树枝送进嘴里。
在几星期发掘之后,科学家发现,被埋在灰烬流中的动物中,乳齿象的数量最多。乳齿象是一种远古大象,它们和猛犸象有联系,但也很不一样。猛犸象一般都比较高挑,肢体长,躯干相对短,象牙长且弯。而乳齿象的躯干要长一些,肢体要短一些,粗壮一些,象牙也要大一些。与现代大象一样,乳齿象家族也是母系氏族,母亲、婶婶和小象一起生活,父亲独自旅行。公象体格强健,骨骼上多发现有明显的战斗伤痕,这反映了它们的暴烈生活方式。尽管现代大象偶尔也会战死,但乳齿象显然要暴烈得多。
那么,是公象的暴烈导致了数量众多的乳齿象的集体死亡吗?不太可能。就算公象很暴烈,也不可能一下子就杀死一大群同类,何况死亡的乳齿象中既有公象也有母象,既有大象也有小象。难道它们遭遇了灭门之祸?如果是,那会是什么样的惊天大祸呢?
在发掘进入第50天时,发掘到的动物骨骸中近90%的都属于乳齿象。其中,大多数发现于古老的最底层,但也有一些位于髙得多的远古湖岸线,混在圆木之中。这又意味着什么呢?
寻找答案的关键,或许就在山崩形成的灰烬流上。科学家推测,一次地震造成了这场引发灰烬流的山崩。可地震怎么会杀死一整个家族的乳齿象呢?科学家分析,地震中出现的土壤液化是造成这场惨剧的致命原因——现代研究证明,当地震发生在一个地下水位较高的地区时,有可能导致固体的地表土壤与水混合形成流沙,甚至整幢建筑都会被流沙吞噬。
还原真相
科学家还原了远古时期的那一幕:一大群乳齿象正在湖边或湖中喝水、沐浴、玩耍。突如其来的一场大地震使湖底沉积物发生液化,原本稳稳站着的乳齿象立即下沉。也许只有几秒钟,大地就平静了下来,湖底沉积物也复归固着状态。然而,沉陷的乳齿象哪怕只是膝盖以下部位被沉积物困住,也注定难逃一死——它们无论如何都不可能让自己脱身湖底沉积物。
如果说乳齿象是死在湖岸边的,那么,骨骸为什么沉到了湖底?科学家推测,或许又发生了第二次地震,岸边沉积物和死亡的乳齿象被震到湖底,而由地震引发的山崩灰烬流使骸骨四散分离。
通过实验,上述推测在很大程度上得到了证实。事实上,地震波记录暗示,能引发如此规模山崩的地震大约每10万年会发生一次。
确凿证据 推测归推测,有没有确凿的证据呢?有,那就是科学家发现的乳齿象的牙齿。
对科学家而言,牙齿不仅仅是牙齿,还是对动物生命的记录。所有的牙齿都是一层一层生长出来的,牙齿因此成为时间、环境、食物,乃至动物行为和繁殖生理学的良好指针。牙齿甚至还记录了动物的死亡。
乳齿象每两周就会长出一层新牙,有点像树木长出一圈年轮。牙层的厚度随季节不同而不同,食物丰盛则牙层厚,反之则薄。只要比较最后一个牙层的模式与之前各个牙层的模式,就能知道动物死亡的季节。为此,科学家对从乳齿象下巴支出的小牙——颚牙进行了分析。他们首先对样本进行铸模,然后进行立体扫描和拍照,以准确记录化石的形状和状况。再后,切割样本,使用髙倍放大镜检测象牙的各个薄层。最后,对来自不同乳齿象个体的象牙进行比较。
科学家对两头乳齿象的牙齿进行的检测结果显示,它们的新牙层都很薄,说明它们并非生长于食物充足的春季,而是生长于它们在地震中被困不能动弹之后的几周或几个月。
如此看来,地震和山崩的确可能是这座小湖成为乳齿象“死亡陷阱”的根本原因。但还有一个问题,乳齿象的骨骸上为何不见撕咬痕迹?那些食腐动物哪儿去了呢?这个问题尚无答案。
又一悬案
乳齿象集体暴亡并非是此地唯一的奥秘。大约6万年后,小湖变成了一个冻原沼泽,成为另一桩谜案的发生地。
这个奥秘涉及一头大型猛犸象——科学家在一小堆大圆石中发现了一头猛犸象散乱的骸骨。可以想象,当初这头猛犸象身陷黏土不能自拔而死,死后一些大圆石散落其骸骨中间。奇怪的是,山崩时滚落而下的大圆石要么分布在湖岸边,要么落入湖底,而在由黏土和泥炭组成的湖沉积层顶层,到处都不见大圆石,唯独此处例外。那么,顶层中的这些大圆石来自哪里?
会不会是10万年前的那一幕在6万年后重新上演?有这种可能性,但问题是,那也不应该出现一堆孤立的大圆石散落在一头猛犸象骨骸之间的情形。
地质因素无法解释这个问题,那会不会是人类在其中起了作用?这也有可能——远古人类用一堆大圆石围住猛犸象的尸体,以便稍后取用。科学家以往遇到过这样的情形:猎人用大圆石固定猛犸象的残骸,以防食腐动物插手。不过,这类情况都出现在大约1万年前。如果说在科罗拉多州这座小湖发生的情况也是一样的,那就意味着早在4万年前就已经有人生活在美洲了。但问题是,科学界普遍认为,人类到达美洲的时间近在1万年前。
悬而未决
实际上,人类是何时以及怎样进入美洲的,这是考古学中最具争议的问题之一。
从1929年开始,美国多个地方陆续发现了特征明显的精致的石矛尖。因为这种石矛尖最早发现于新墨西哥州的克洛维斯镇,所以被统称为“克洛维斯矛尖”。制作这些矛尖的人被认为是美洲的首批居民,他们在大约1.3万年前跨越陆桥(因地壳上升或海平面下降而露出水面,连接两个大陆或陆块而成为动植物迁移通道的陆地)从亚洲迁徙而来。许多科学家相信,正是由于这些人的捕杀,最终导致了冰河期巨兽的灭绝,证据是克洛维斯矛尖经常被发现与乳齿象和猛犸象的遗骸在一起。近年来的其他发现,例如在美国得克萨斯州发现的工具,暗示1.5万年前就有人到达了美洲。那么,在科罗拉多州发现的这头猛犸象能把这个时间再往前推2.5万年吗?
这堆大圆石和猛犸象骨骸之间的位置关系,明显提示了人为储肉的可能性。在湖中储肉以避开食腐动物(例如惧狼或短脸熊)是一个很聪明的策略,因为湖水化合物具有保鲜作用。如此一头猛犸象可提供1800千克肉食,足以让一帮猎人靠它生活数月。
但要想证明真的早在4万年前美洲就有猎人,无疑需要确凿的证据。例如确定这头猛犸象及其周围黏土的年代。为此,科学家需要提取黏土样本和猛犸象骨骸样本进行测年。
然而,就在寻找更多骨骸以便取样时,科学家有了更富戏剧性的发现:他们找到了一块有着线形痕迹的肋骨碎片。这种痕迹明显不是撕咬痕迹,而是使用石器切割的典型特征。莫非这就是4万年前人类已经来到美洲的证据吗?科学家已经证实,古印第安人青睐吃猛犸象的大脑,还喜欢用象牙制作工具。不过,美洲是否真的早在4万年前就有人居住,迄今尚无确切答案。
意外发现
2010年,一名推土机驾驶员在为一座新建的滑雪场工作时,意外挖出了一些奇怪的东西——经科学家检验,竟然是猛犸象的牙齿和颚骨。科学家闻讯赶来并展开挖掘。他们首先挖出了猛犸象,然后是巨型野牛、乳齿象、鹿等。看来,这座小湖当初还真繁荣。地层测年结果显示,这些动物中最早的生活在15万年前。
的确,这片盆地是在15万年前由冰川“刨”出来的——随着气候变暖,冰川逐渐退缩,留下一座绿树环绕的小湖。到7万多年前时,气候再度转冷,湖变成了冻原沼泽。
科学家在小湖的每个沉积层中都发现了动物曾经“造访”的证据,尤其是在沉积层的顶层,那里完整地记录下了近10万年的冰河期历史(距今4.5万年前结束)。
经过两周的紧张发掘,科学家一共发现了4头猛犸象、10头乳齿象、一头巨型野牛(牛角长度竟达2米)、一头美洲骆驼和一只巨型地懒的遗骸。那么,这些动物为什么会死在这里?
冰河期动物
对于导致距今4.5万年的冰河期出现的原因,科学家至今争论不休。一种被多数人认同的理论是,由于地球自转轴摇晃,改变了阳光照射地球的角度,让阳光一阵子接近两极,一阵子又远离两极。当到达两极的阳光增加时,冰原退缩;当到达两极的阳光减少时,冰原扩大。对北美洲而言,这意味着大面积冰川反复扩张、回退。
不管是什么原因导致了冰河期的出现,总之,当北美大陆相对低温时,冰川推进,小湖所在地区草叶植物开始生长,但少有树木;随着大陆变暖,冰川退缩,小湖所在地区升温,湖边林木繁茂生长,吸引来各种大型动物,包括乳齿象大家族。比猛犸象多毛且矮壮的乳齿象是天生的战将,它们的个头与今天的非洲象相仿,但体重平均重达5吨,身材更显结实。巨型野牛家族在温暖气候下也很兴旺,每头平均重达2吨,是今天野牛个头的两倍。在这种温暖天气下,剑齿虎是北美大陆的顶级掠食者之一,它们身长约2米,重约280千克。它们先用自己的块头而非牙齿制服猎物,然后才把巨大的獠牙插进猎物的气管和咽喉。
之后,全球降温,冰川扩张,又一批动物来到了湖边。哥伦比亚猛犸象是冰河期最大的动物,很可能以母系氏族的形式生活。它们身高4米,象牙长度超过3.6米,个头比今天的大象更大。但这些庞大的素食者仍面临凶狠而强大的掠食者。直立高度超过3.3米的短脸熊是地球上曾经存在过的最大的熊之一,猛犸象幼崽或体衰的猛犸象可能都是它们的猎物。另一种演化于北美洲的动物是巨型单峰骆驼。不管是猛犸象还是巨型骆驼,都可能被惧狼捕杀。惧狼是地球上存在过的最凶猛的野狼之一。
地质证据
经过进一步发掘,科学家发现,这座湖的沉积层分为三层。最上层由泥炭和黏土组成,其间发现了喜欢寒冷气候的猛犸象。中间层由淤泥组成,其间发现了巨型野牛。底层由岩石和尘土组成,其间发现了大量的大圆石——这是远古山崩的明显证据。山崩令泥石俱下,形成灰烬流。而在灰烬流中,混合进了数量多得令人费解的乳齿象骨骸。
灰烬流中还有不少的巨型地懒。今天的地懒生活在热带森林里,它们的大小和狗差不多,而远古巨型地懒的个头大得像灰熊。地懒的样子很奇怪,身体像坦克,鼻子又深又怪。它们走路的样子就像是拖着脚在走。不过,地懒身上最奇怪的部分是它们的上肢——肌肉发达,端部有巨爪,适合抓住树枝送进嘴里。
在几星期发掘之后,科学家发现,被埋在灰烬流中的动物中,乳齿象的数量最多。乳齿象是一种远古大象,它们和猛犸象有联系,但也很不一样。猛犸象一般都比较高挑,肢体长,躯干相对短,象牙长且弯。而乳齿象的躯干要长一些,肢体要短一些,粗壮一些,象牙也要大一些。与现代大象一样,乳齿象家族也是母系氏族,母亲、婶婶和小象一起生活,父亲独自旅行。公象体格强健,骨骼上多发现有明显的战斗伤痕,这反映了它们的暴烈生活方式。尽管现代大象偶尔也会战死,但乳齿象显然要暴烈得多。
那么,是公象的暴烈导致了数量众多的乳齿象的集体死亡吗?不太可能。就算公象很暴烈,也不可能一下子就杀死一大群同类,何况死亡的乳齿象中既有公象也有母象,既有大象也有小象。难道它们遭遇了灭门之祸?如果是,那会是什么样的惊天大祸呢?
在发掘进入第50天时,发掘到的动物骨骸中近90%的都属于乳齿象。其中,大多数发现于古老的最底层,但也有一些位于髙得多的远古湖岸线,混在圆木之中。这又意味着什么呢?
寻找答案的关键,或许就在山崩形成的灰烬流上。科学家推测,一次地震造成了这场引发灰烬流的山崩。可地震怎么会杀死一整个家族的乳齿象呢?科学家分析,地震中出现的土壤液化是造成这场惨剧的致命原因——现代研究证明,当地震发生在一个地下水位较高的地区时,有可能导致固体的地表土壤与水混合形成流沙,甚至整幢建筑都会被流沙吞噬。
还原真相
科学家还原了远古时期的那一幕:一大群乳齿象正在湖边或湖中喝水、沐浴、玩耍。突如其来的一场大地震使湖底沉积物发生液化,原本稳稳站着的乳齿象立即下沉。也许只有几秒钟,大地就平静了下来,湖底沉积物也复归固着状态。然而,沉陷的乳齿象哪怕只是膝盖以下部位被沉积物困住,也注定难逃一死——它们无论如何都不可能让自己脱身湖底沉积物。
如果说乳齿象是死在湖岸边的,那么,骨骸为什么沉到了湖底?科学家推测,或许又发生了第二次地震,岸边沉积物和死亡的乳齿象被震到湖底,而由地震引发的山崩灰烬流使骸骨四散分离。
通过实验,上述推测在很大程度上得到了证实。事实上,地震波记录暗示,能引发如此规模山崩的地震大约每10万年会发生一次。
确凿证据 推测归推测,有没有确凿的证据呢?有,那就是科学家发现的乳齿象的牙齿。
对科学家而言,牙齿不仅仅是牙齿,还是对动物生命的记录。所有的牙齿都是一层一层生长出来的,牙齿因此成为时间、环境、食物,乃至动物行为和繁殖生理学的良好指针。牙齿甚至还记录了动物的死亡。
乳齿象每两周就会长出一层新牙,有点像树木长出一圈年轮。牙层的厚度随季节不同而不同,食物丰盛则牙层厚,反之则薄。只要比较最后一个牙层的模式与之前各个牙层的模式,就能知道动物死亡的季节。为此,科学家对从乳齿象下巴支出的小牙——颚牙进行了分析。他们首先对样本进行铸模,然后进行立体扫描和拍照,以准确记录化石的形状和状况。再后,切割样本,使用髙倍放大镜检测象牙的各个薄层。最后,对来自不同乳齿象个体的象牙进行比较。
科学家对两头乳齿象的牙齿进行的检测结果显示,它们的新牙层都很薄,说明它们并非生长于食物充足的春季,而是生长于它们在地震中被困不能动弹之后的几周或几个月。
如此看来,地震和山崩的确可能是这座小湖成为乳齿象“死亡陷阱”的根本原因。但还有一个问题,乳齿象的骨骸上为何不见撕咬痕迹?那些食腐动物哪儿去了呢?这个问题尚无答案。
又一悬案
乳齿象集体暴亡并非是此地唯一的奥秘。大约6万年后,小湖变成了一个冻原沼泽,成为另一桩谜案的发生地。
这个奥秘涉及一头大型猛犸象——科学家在一小堆大圆石中发现了一头猛犸象散乱的骸骨。可以想象,当初这头猛犸象身陷黏土不能自拔而死,死后一些大圆石散落其骸骨中间。奇怪的是,山崩时滚落而下的大圆石要么分布在湖岸边,要么落入湖底,而在由黏土和泥炭组成的湖沉积层顶层,到处都不见大圆石,唯独此处例外。那么,顶层中的这些大圆石来自哪里?
会不会是10万年前的那一幕在6万年后重新上演?有这种可能性,但问题是,那也不应该出现一堆孤立的大圆石散落在一头猛犸象骨骸之间的情形。
地质因素无法解释这个问题,那会不会是人类在其中起了作用?这也有可能——远古人类用一堆大圆石围住猛犸象的尸体,以便稍后取用。科学家以往遇到过这样的情形:猎人用大圆石固定猛犸象的残骸,以防食腐动物插手。不过,这类情况都出现在大约1万年前。如果说在科罗拉多州这座小湖发生的情况也是一样的,那就意味着早在4万年前就已经有人生活在美洲了。但问题是,科学界普遍认为,人类到达美洲的时间近在1万年前。
悬而未决
实际上,人类是何时以及怎样进入美洲的,这是考古学中最具争议的问题之一。
从1929年开始,美国多个地方陆续发现了特征明显的精致的石矛尖。因为这种石矛尖最早发现于新墨西哥州的克洛维斯镇,所以被统称为“克洛维斯矛尖”。制作这些矛尖的人被认为是美洲的首批居民,他们在大约1.3万年前跨越陆桥(因地壳上升或海平面下降而露出水面,连接两个大陆或陆块而成为动植物迁移通道的陆地)从亚洲迁徙而来。许多科学家相信,正是由于这些人的捕杀,最终导致了冰河期巨兽的灭绝,证据是克洛维斯矛尖经常被发现与乳齿象和猛犸象的遗骸在一起。近年来的其他发现,例如在美国得克萨斯州发现的工具,暗示1.5万年前就有人到达了美洲。那么,在科罗拉多州发现的这头猛犸象能把这个时间再往前推2.5万年吗?
这堆大圆石和猛犸象骨骸之间的位置关系,明显提示了人为储肉的可能性。在湖中储肉以避开食腐动物(例如惧狼或短脸熊)是一个很聪明的策略,因为湖水化合物具有保鲜作用。如此一头猛犸象可提供1800千克肉食,足以让一帮猎人靠它生活数月。
但要想证明真的早在4万年前美洲就有猎人,无疑需要确凿的证据。例如确定这头猛犸象及其周围黏土的年代。为此,科学家需要提取黏土样本和猛犸象骨骸样本进行测年。
然而,就在寻找更多骨骸以便取样时,科学家有了更富戏剧性的发现:他们找到了一块有着线形痕迹的肋骨碎片。这种痕迹明显不是撕咬痕迹,而是使用石器切割的典型特征。莫非这就是4万年前人类已经来到美洲的证据吗?科学家已经证实,古印第安人青睐吃猛犸象的大脑,还喜欢用象牙制作工具。不过,美洲是否真的早在4万年前就有人居住,迄今尚无确切答案。