1906年5月6日，当一只雄性田雀（field sparrow）翱翔在烟雾弥漫的伊利诺伊州天空中时，它并不知道末日即将来临。它也不知道自己的羽毛正在收集科学数据——这些数据将在一个多世纪后被证明对研究人员来说是无价之宝。
这只田雀很快就被捕获、杀死，并仔细地标记了它的死亡地点、日期和一个参考编号。它被送往菲尔德博物馆，加入了那里日益增长的收藏品，其中包括其他鸟类、昆虫、植物、动物和文物，总数已达3000万件。
多年来，除了田雀，还有其他的麻雀、云雀、棕胁雀（towhees）和啄木鸟也被收集起来。有些在它们的旅途中忍受了满是煤烟的天空，有些则翱翔在更清洁的空气中，积累了1300多件标本，有效地记录了135年来的空气污染情况。
当芝加哥大学的两位研究生——一位是艺术史专业的（Carl Fuldner），另一位是进化生物学专业的（Shane DuBay）——仔细观察鸟类羽毛上的黑色油性残留物时，他们发现自己能够记录从19世纪末到大萧条时期煤炭的普及程度，以及在第二次世界大战期间国家工业引擎轰鸣时煤烟的激增，还有在20世纪60年代随着法规的增多以及电力供应从分散式蒸汽锅炉转向更集中的发电厂和天然气而出现的下降。
在本周发表于《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）的研究中，Fuldner和DuBay对鸟类羽毛上的油性煤烟进行的分析表明，工业时代排放到空气中的黑碳量高于其他依赖冰芯和历史记录的研究。
“我们从轶事中得知，城市烟雾污染是一个严重的问题，美国工业带的城市都在努力解决，”Fuldner说。“但在20世纪中期实行空气监测之前，我们没有一种量化方法来观察那个时期烟雾问题的实际情况。”
如果没有这些收藏的鸟类——通常是同一物种在不同历史时期和不同地区收集的——研究人员就永远无法收集到这些数据。
在论文的致谢部分有一句话：“我们感谢自然历史收藏品过去的和现在的贡献者。作者写道：‘如果没有个人对收藏品的承诺，像这样的项目是不可能实现的。’”
自然历史收藏品经常面临资金削减，并有被视为不必要而解散的危险。它们通常不显眼，也不在大众视野中，并且通常需要昂贵且专门的维护来保存陈旧的标本。但它们对研究界至关重要。
本世纪早些时候对博物馆收藏的蛋壳进行的分析，最终将猛禽数量的下降与杀虫剂DDT的流行联系起来。太平洋西北地区的其他鸟类样本则帮助绘制了环境中汞等重金属的上升轨迹。
前几代人收集的藏品中隐藏着科学发现和等待被揭示的奥秘。正如记者Ed Yong去年在《大西洋月刊》（The Atlantic）上所写的那样，在装在箱子抽屉和桶里的数百万动植物标本中，生物学家仍在发现科学界此前未知的物种。“收集行为牺牲了几只个体生命，但作为回报，它为我们提供了关于隐藏物种和不断变化的群落、关于我们的野生动物如何应对我们变化的世界，以及关于如何保护它们的信息，这些信息是不可替代的，”Yong写道。
在博物馆收藏中发现的也能够帮助保护人类，而不仅仅是野生动物。蚊子或在某个案例中是考拉的组织样本可能含有病毒，有助于研究人员追踪致命病原体的演变。它们还可以帮助在入侵物种成为威胁农业的瘟疫之前将其识别出来。
还有那些鸟类。
从菲尔德博物馆的羽毛上收集到的煤烟也被我们的祖父母和曾祖父母吸入，并促使当地的市政当局采取行动，最终减少了用于生火的软质烟煤的使用。这些发现为官员们提供了更多证据，让他们在考虑推出新的排放法规时予以考虑，或者，正如目前的情况一样，废除排放标准。
Fuldner和DuBay希望继续研究这些鸟类藏品，不仅深入研究全国范围内的大气历史，还研究黑碳对动物健康的影响。许多标本的肺部都经过了腌制处理，这可以为我们提供线索，了解它们在那些令人陶醉、烟雾弥漫的日子里健康状况如何。
研究人员还希望他们的研究能提醒当今和未来的学者，像这样的收藏品中蕴藏着丰富的知识和等待他们去发现的宝藏，而这些宝藏在它们被收集时是无法想象的。
“在20世纪初，收集者不可能知道，有两个在芝加哥的研究生会利用那只鸟来描绘那个时期的气候状况，”DuBay说。
