马达加斯加下方,洞穴潜水员发现了过去的秘密

“我们慢慢下潜, 外面的喧嚣和嘈杂,以及白天的光线,在我们身后渐渐黯淡,”扎卡里·克卢克特说道,他将 Vintany 洞穴入口的场景描绘得平静,近乎冥想。大约 83°F 的水温确实令人舒缓——近乎浴缸的温暖。但尽管中密歇根大学的这位人类学家最初的下潜可能会淹没地表世界的混乱,但它却让他一寸一寸地、越来越深地进入了一个黑暗而石质的吞噬口。

他的探险将带他深入马达加斯加地表下近 100 英尺处,那里是巨型狐猴、长着魔鬼般角状突起的鳄鱼以及地球上一些曾经行走过的最大鸟类的最后安息之地。它们是数千年前在这里繁盛而后消失的原因仍有待我们了解的世界的遗迹。当时,该地蜿蜒的石灰岩通道将这些古代生物的遗骸汇集到乱葬岗。如今,聚集并困住这些遗迹的裂缝和隧道,成为了好奇的科学家们唯一的进出通道。

自 2016 年以来,克卢克特已三次前往马达加斯加西海岸附近的这个地点进行考察,但那里的层层叠叠的化石可能需要十多年才能完全发掘完毕。那些骨骼中的故事很可能值得付出努力。这些骨骼碎片——甚至是洞穴本身的岩石——共同记录了人类抵达东非岛屿之前和之后的生活。这些标本,也许比迄今为止发现的其他任何标本都更能帮助古生物学家理解为什么这个地方如此多的巨大而壮丽的动物消失了,以及人类在那个故事中扮演了什么角色。

Person looks down into Vintany cave entrance
当地地面团队的一名成员向下窥视 Vintany 洞穴,古生物学家自 2014 年以来一直在探索该洞穴。扎卡里·克卢克特

岛上特有的灵长类动物、鸟类和爬行动物留下的许多骨骼不到 10,000 年——属于“亚化石”类别,即冰河时代结束后出现的古代标本。事实上,研究人员最终意识到,许多这些动物在人类到来后才灭绝。人们在一次大规模死亡事件发生得如此之近的地方活动,似乎太过巧合。然而,巨型狐猴和高耸鸟类的消失似乎也与严重的干旱相吻合。

多年来,关于是什么导致了灭绝的共识似乎难以达成。但近十年前,一名潜水员在 Vintany 洞穴下方偶然发现的骨骼,为古生物学家提供了一个穿透过去迷雾的独特窗口。

事实上,科学家们至少自 20 世纪 30 年代以来就一直在与洞穴探险者合作,探索深处。“洞穴是寻找化石的绝佳地点,因为死亡动物的骨骼在洞穴中通常保存得非常好,而且可能未受干扰,”马萨诸塞大学的人类学家劳里·戈德弗雷说。早在 1930 年,佛罗里达地质学会的潜水员就在奥西拉河下方的洞穴中发现了乳齿象的骨骼。最近,在 2016 年,另一群人在墨西哥的 Chan Hol 洞穴中发现了史前人类的遗骸。两年后,另一位探险家在澳大利亚南部的 Mount Gambier 系统中发现了一批更新世哺乳动物的骨骼。

然而,Vintany 有些特别。戈德弗雷于 2014 年被中美洲和南美洲现存和史前猴子专家阿尔弗雷德·罗森伯格招募研究该遗址。他刚刚接到了洞穴潜水员菲利普·莱曼的激动人心的消息,莱曼此前曾帮助他研究多米尼加共和国的化石灵长类动物。这些最初的印象太棒了,不能坐视不管:戈德弗雷回忆说,莱曼在半夜打电话给罗森伯格。“她从未在水下洞穴中见过如此多的化石,”她说。

“每个亚化石遗址都讲述着自己的故事,”她说,因此“每个遗址都可能揭示其他遗址无法提供的秘密。”她和她的同事们已经研究了该地区干燥的洞穴——这个过程不需要气瓶、潜水服,也没有多少生命危险——但淹没遗址中大量的标本预示着一种地表永远无法提供的过去视角。

莱曼和罗森伯格着手组建了一支熟悉马达加斯加、其化石以及下方洞穴的团队,其中包括戈德弗雷,她是一位亚化石生物专家,以及当时一位准备好潜水的洞穴潜水新手克卢克特。

Divers inside Vintany cave
Vintany 对潜水员来说不像某些洞穴那么危险,但即使是这种相对宽敞的下潜也需要专业知识和谨慎。菲利普·莱曼

说他的探索“危险”简直是轻描淡写。所有潜水都有风险,但在狭窄、漆黑的空间中潜水会严重加剧这些风险。手电筒进水、面镜破裂、气管连接处破裂,或扬起的泥沙导致视线模糊,都可能导致严重后果。即使是训练有素的探险家,如果碎片扬起时间过长无法沉降,也可能耗尽空气。一项 2015 年的研究得出结论,平均每年有三人在洞穴潜水中丧生,但实际死亡人数可能更高。

对一些人来说,灾难的持续威胁可能就是其中的意义所在。但克卢克特来 Vintany 并非为了寻求地下刺激。根本没有其他方法可以进入这个宝藏。至关重要的是,这个埋骨之地不仅隐藏着数千年前奇异动物群的秘密。Vintany 中的遗骸,甚至洞穴本身的石头,也在讲述一个更加紧迫的故事——一个关于人类与生态灾难联手将地球生命推向边缘的故事。

准备下潜 是一种微妙的平衡,既要为意外做好准备,又不至于过于笨重而难以移动——并且容易陷入困境。克卢克特在多米尼加共和国水下宝藏中发现的化石灵长类动物研究的博士生时期就认识到了这一点,在那里,他的潜水员同事们重新点燃了他小时候在内陆新墨西哥州首次感受到的对水下世界的迷恋。“洞穴潜水员与装备有着复杂的关系,”克卢克特说。洞穴太深,无法快速返回水面,这意味着一个损坏或放错位置的装备可能会破坏一整天的工作——如果不会让他丧命的话。因此,他们需要备用所有必需品,如手电筒和面镜。

还有用于标记化石位置的测量设备、用于记录现场的相机以及用于存放标本的塑料箱。“我们将骨骼放入这些小箱子中,并小心地将每个装满的箱子单独运回水面,以确保没有过多的移动,并避免在出来时与岩石碰撞,”克卢克特说。一个存活了一千多年的狐猴头骨,在发现后不久就粉身碎骨,那就太可惜了。

Divers prepare to explore Vintany with extra oxygen tanks
当潜水员从水面准备下潜时,他们必须在准备充分和携带过多装备带来的更大危险之间取得平衡。菲利普·莱曼

自从团队 2014 年第一次探险发掘 Vintany 骨骼以来,以及在 2016 年、2018 年和 2019 年的后续访问中,情况基本上是一样的。船员抵达马达加斯加后,他们会乘汽车和船只旅行三天到达他们的作业基地。每天,他们都会装载卡车,花几个小时车队穿越干涸的湖床和沙丘,前往 Tsimanampetsotsa 国家公园。然后,研究人员和当地雇佣的助手将所有设备徒步半英里运到潜水地点。通常到中午时分,他们才准备好下潜,他们每天会进行一到两次,持续长达两周。

克卢克特说,至少滑入水中可以缓解炎热,炎热可以在阴凉处超过 90 度。他通常会在身体水平后短暂地停顿一下,等待确保所有装备都就位。他说,在那些时刻,紧张和担忧让位给了对即将到来工作的专注。

对于那些不花时间被困在水淹洞穴里的人来说,这听起来可能很荒谬,但 Vintany 是一个相对简单的游泳场所。这个洞穴不像其他一些洞穴那样有可怕的狭窄通道,比如他们也探索过的附近的 Mitoho 洞穴。克卢克特说,那个地方“需要一些垂直螺旋的动作和一些轻微的挤压”,当你的空气只绑在身上时,感觉会更紧。

“有时我必须退后一步,决定在哪里收集,意识到我无法全部获得。”

—扎卡里·克卢克特

即使有相对宽敞的路线,潜水员也面临着长长的潜在灾难清单——以及紧张的时间表。他们不仅要自带空气,由于空间限制,空气只能持续大约四个小时的呼吸时间,而且洞穴足够深,需要进行减压停留,以避免臭名昭著的“潜水病”——体内气泡形成,可能导致从关节疼痛到死亡的各种后果。

脚蹼触水的那一刻,计时就开始了。克卢克特说,大部分时间都花在绘制亚化石的位置图上,为专家们理解这个墓地是如何形成的提供了至关重要的背景。潜水员们还会停下来打捞一些看起来特别有趣的碎片。幸运的是,他们不需要挖掘:只需挥挥手就能搅动洞穴底部的沉积物,露出下面的宝藏。

但这会带来它自己的问题。

“水中的淤泥上升会降低能见度,并使我们强大的潜水灯变暗,”克卢克特说,这可能会掩盖化石。更重要的是,这会使他们难以或不可能看到他们去哪里。知道这些延误是不可避免的,船员将花在等待沉积物沉降上的时间作为工作的一部分。

当他们完成时,已近日落——该是搬出最后发现,晾干,打包,然后慢悠悠地走过那些有时会过来观看它们的灵长类表亲在洞穴里忙碌的环尾狐猴的时间了。团队开始漫长的返程,然后经历克卢克特总结为“卸货,吃饭,睡觉,重复”的过程。

其巨大的丰富程度难以形容:Vintany 拥有如此多的骨骼,以至于不可能全部获取。在一次下潜中,潜水员在短短两个小时内就收集了大约 500 件亚化石。“有时我必须退后一步,决定在哪里收集,认识到我无法全部获得,但我也不能挑三拣四,”克卢克特说。只挑选看起来新颖和令人惊讶的标本可能可以节省时间,但即使是常见的发现也可能产生重大影响。

例如,Vintany 遍布Pachylemur insignis,一种古老的狐猴,其体重是现代物种的四倍,还有Voay robustus,一种大型有角的鳄鱼。研究人员曾以为这种爬行动物 must 捕食灵长类动物,但直到克卢克特发现了一个特定的Pachylemur头骨,他们才找到了证据。“我冲洗了牙齿和颚部,清除掉上面还挂着的额外碎片,”克卢克特说,“这时我注意到牙齿是棕色的,而不是白色的。”后来,在分析之后,戈德弗雷和同事们意识到,这种深色污渍反映了狐猴的暴力结局:它们的现代近亲在被鳄鱼吃掉(并部分消化)时会呈现出相同的牙齿颜色。“这是我们遗址动物之间任何直接互动的第一信号,”克卢克特说,这是一个古代戏剧的一部分,可能一遍又一遍地发生。

探索 Vintany 黑暗墓穴的深处,讲述了一个更宏大的故事的一部分,这个故事可能有助于我们理解为什么Pachylemur和马达加斯加许多其他奇特生物会消失。结合该岛其他遗址的证据,例如被屠宰的狐猴骨骼和人类引入牲畜的迹象,该遗址和其他洞穴的发现使戈德弗雷及其同事能够以前所未有的精度重建了该岛上发生的事件。

以 Vintany 的洞穴沉积物(由富含矿物质的水滴积累形成的岩石构造)为例。研究人员可以利用它们来估算过去的当地气候变化,知道它们只在雨水充沛时生长。分析不同长度的洞穴沉积物的年代,可以可靠地记录过去潮湿和干燥的时期。通过将这些日期与 Vintany 的化石——以及来自其他考古遗址的标本——的年代相匹配,戈德弗雷及其同事能够追踪天气变化与象鸟、侏儒河马和其他曾经生活在该岛上的奇妙野兽消失的匹配程度。

Divers swim into Vintany cave
潜水员们穿过 Vintany 洞穴最深的部分,该部分深入马达加斯加地表下约 140 英尺。菲利普·莱曼

尽管关于马达加斯加灭绝原因的观点常常将古代气候变化和人类活动视为互斥的选择,但研究人员发现,发生的事情并不那么简单。根据他们的发现,戈德弗雷及其同事开始怀疑,大约两千年前,该岛现在被称为 Tsimanampetsotsa 的大型动物开始死亡或迁徙。这并没有完全导致种群灭绝,但确实减少了它们的数量。几百年后,又出现了一个干旱时期。

人类在第一次毁灭性干旱之前不久——大约 2500 年前——就来到了这个岛屿。他们确实屠宰并食用了脆弱的动物,但并没有立即将它们猎杀至灭绝。真正的危险来自人类的土地利用。在第二次大干旱之后不久,人们开始种植非本地植物,饲养牛和猪,并养猫狗。这些引入的物种与马达加斯加的本土动物争夺空间、食物和水,有时甚至捕食它们。许多该岛上最独特的动物已经因环境变化而变得虚弱,并消失了。

也许如果不是被无法逃脱的干旱所困扰,那些令人惊叹的乌龟、鳄鱼、河马、鸟类和灵长类动物 would 能够承受我们的干预。Vintany 证实了这两个因素都是故事的一部分——而且两者都应该对现代人类发出警告。即使是那些在我们生态影响下似乎表现良好的物种,也可能仍然会减少、虚弱和压力过大,以至于再糟糕的一年就可能将它们推向崩溃的边缘。仅仅依靠地表无法获得这个教训。

Vintany 绝不是唯一一个藏有关于失落世界警告的洞穴。尤卡坦半岛的 Hoyo Negro 的化石的尚未公布的发现可能有助于古生物学家了解冰河时代的野兽和人类,例如 2007 年发现的被称作“Naia”的青少年,是如何共存的。澳大利亚 Tank Cave 中相似年代的骨骼可能揭示了该大陆的汽车大小的袋熊和肉食性考拉表亲是如何灭绝的。

在这些洞穴中——以及在尚未发现的洞穴中——历史以一种在地表很少见到的方式展开。“身处一个遗址,与参观博物馆收藏完全不同,”克卢克特说。潜水员看到的是曾经的生物在其原生栖息地中的遗骸——正是在死亡将它们留下时的状态——而不是盒子里的清洁骨骼。它提供了一种与地方及其历史的联系感,这种联系感很难通过其他方式来构想。Vintany 和其他水下墓地的故事,是我们物种与自然互动的一曲警世之歌——克卢克特称之为“理解我们所生活的世界是我们生活方式的产物的关键而独特的资源。”

这篇文章最初发表在《大众科学》2022 年秋季刊惊险表演者主题中。阅读更多PopSci+文章。

 

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