海龜和陸龜的背部可以儲存長達數十年受到放射性污染的記錄。當暴露於核武器試驗的沉降物或廢物釋放時，爬行動物會在它們的殼鱗片中積累放射性鈾同位素。這一發現可能有助於長期監測放射性核素，也就是自然界中元素的放射性變化。相關研究結果發表於8月22日美國《國家科學院院刊》。

1957年，馬紹爾群島的一隻海龜正在接受放射性檢查。圖片來源：National Archives

核活動產生的放射性核素已經廣泛傳播，並在生態系統中停留了很長時間。據估計，僅在美國，就有多達8000萬m3的土壤和47億m3的水受到過去核活動的污染。

研究通訊作者、美國太平洋西北國家實驗室Cyler Conrad認為，對生物體中放射性核素的積累進行測試是一項挑戰。比如，樹木的年輪是順序產生的，可以攜帶放射性核素。但這些元素可以在年輪之間的木材中擴散，因此能產生不可靠的時間記錄。

生長在海龜和陸龜殼上堅硬的鱗片可能是一個更有希望的選擇。它們也是分層生長的，但一旦指甲狀的鱗狀物質沉積下來並與其他身體組織分離，就會被有效地標記為時間。

研究人員從四個博物館的標本龜中取樣，每隻龜來自不同的物種，在不同的地點曾暴露於核材料。它們包括馬紹爾群島的一隻綠海龜和內華達州的一隻莫哈韋沙漠龜。這兩個地點都在20世紀中期進行了核武器試驗。

另外兩隻海龜來自核廢料污染周邊地區的燃料處理場。研究人員還觀察了一隻來自與核活動無關地區的沙漠龜。

對微小鱗片的化學分析表明，這四隻來自歷史核遺址的海龜殼中含有少量但含量較高的鈾放射性核素。1955年至1962年，生活在美國橡樹嶺國家實驗室附近的一隻東部箱龜在其鱗片生長環上記錄了鈾的特徵，這與現場空氣廢物釋放的時間相吻合。

研究人員認為，這些零散的鈾編年史可以用來重建生態系統的核污染歷史。

西班牙奧維耶多大學Germán Orizaola說，這項研究可以開闢利用博物館動物收藏品進行放射生態學研究的新領域，研究人員可以評估在核試驗和事故發生前後所收集的標本中羽毛、骨骼和其他組織中的放射性核素濃度。

考慮到研究人員只需要非常少量的殼組織進行分析，瑞典斯德哥爾摩大學Clare Bradshaw表示，可以探索這項技術是否也可以相對非侵入性地用於活的海龜和陸龜。

Conrad還認為，可以衍生進一步思考研究結果的應用，比如海龜現在還在積累放射性核素嗎？是否可以通過研究它們的殼，來了解現代環境中正在發生的事情？

相關論文信息：https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgad241