最近的研究表明，人類活動正在極大地改變海洋生物的保存方式，從而產生既能增強化石記錄又能使其退化的持久影響。佛羅裡達自然歷史博物館無脊椎動物古生物學湯普森主席Michal Kowalewski 說：”我們不僅在改變環境，也在改變記錄這些資訊的記錄的性質。這些變化既可能是好事，也可能是壞事。一方面，人類活動會阻止化石記錄保存有關持續變化的有用資訊。

新研究強調了海底拖網等人類活動如何改變海洋化石，影響化石記錄的保存和解釋。這些變化可能會掩蓋對保育至關重要的歷史數據，從而強調了在地質研究中區分自然和人為影響的方法的必要性。圖片來源：佛羅裡達博物館，克莉絲汀-格雷斯拍攝

如果不加以適當考慮，這些對化石記錄的影響會導致對保育工作至關重要的資料被誤讀。早在人類開始有系統地研究生態系統之前，他們就已經開始改變生態系統了。在許多地方，科學家要想知道一個生態系統在人類到來之前是什麼樣子，唯一的方法就是回顧最近的化石記錄。

科瓦爾斯基說：「我們在保育中利用化石來了解從自然、原始環境到我們今天所處環境的轉變過程。當科學家知道一個退化的生態系統在被改變之前是什麼樣子時，他們就知道在試圖恢復它時應該以什麼為目標。

科瓦列夫斯基和他的同事專門研究海洋古生態學，他們共同撰寫的研究報告重點關注世界海洋中的化石床。作者說，在這些環境中，有幾個相互關聯的因素影響化石的形成，包括沉積物在海底堆積的速度、動物在沉積物中鑽洞的程度、遺骸被掩埋的深度以及某些化石隨著時間的推移分解的速度。

所有這些因素都可能而且已經受到人類的影響。在底拖網作業中，漁網沿著海底拖動，混合並攪動沉積物，為沉積物注入氧氣，從而分解有機殘留物。

據估計，在全球範圍內，底拖網捕撈向水體中排放的沉積物與世界上所有河流沉積到海洋中的沉積物一樣多。

人類對海洋生物保護的各種影響以複雜的方式相互作用，使科學家很難將它們區分開來。圖片來源：Nawrot 等人，2024 年

這項研究的第一作者、維也納大學古生物學家拉法爾-納沃羅特（Rafal Nawrot）說：「在研究這項研究時，我很驚訝底拖網捕撈的影響如此廣泛。納沃特研究的是上個冰河時期以來海洋生態系統發生的變化，在這一領域，了解有助於或阻礙化石形成的各種因素至關重要。

他講述了一項研究，在這項研究中，他和同事發現鑽入海底的沉積物岩芯中明顯缺乏大型貝殼。 “鑑於我們現在對我們工作的一些地區拖網捕撈強度的了解，這種模式可能只是海底拖網清除它們的偽影。”

人類行為的意外後果

化石記錄的改變也可能是間接的。人類活動造成的局部物種滅絕和入侵物種的引入既可以阻止化石化過程，也可以改善化石化過程。作者舉了紅帝王蟹（堪察加擬石蟹，Paralithodes camtschaticus）的例子，這種蟹在20 世紀60 年代被有意引入俄羅斯和芬蘭之間的巴倫支海。在那裡，它們幾乎沒有天敵，因此數量激增。紅帝王蟹的爪子幾乎能抓到任何東西就吃，並能捏碎獵物的外殼。這導致穴居無脊椎動物的數量急劇減少，而穴居無脊椎動物能為沉積物充氧。

較少的穴居生物意味著沉積物中較少的氧氣，這意味著更好的保存。但是，更多的螃蟹啃咬貝殼，意味著能夠保存下來的貝殼更少了。如果沒有正確的歷史背景，未來的古生物學家在試圖理清這一系列事件時可能會一籌莫展。

這些變化和其他人類驅動的變化可能特別難以解釋，因為它們模仿侵蝕或物種遷移等自然過程。在某些情況下，人類活動可能會完全抹去化石檔案，或在環境中添加成噸的外來物質，從而擾亂研究工作。

“某些過程根本不會自然發生，例如海灘補給，”科瓦爾斯基說。當海灘的一部分被颶風或上升的海平面沖走時，當地政府通常會花錢僱船將泥沙從自然侵蝕微乎其微的深水環境中拖到海岸線上，包括化石。在其他情況下，化石本身就是搬遷的目標。

科瓦爾斯基說：”生活在數十萬年前的牡蠣可能會被從一個區域移除，然後添加到另一個區域的現代海底，以促進現今牡蠣礁的恢復。”

那麼，科學家該如何開始釐清影響化石形成的各種自然和人為力量呢？納夫羅特說，這很複雜。 “這取決於研究的目標，但有一些方法可以規避這些問題。”

放射性碳定年法是近來比較可行的一種方法。科學家用這種方法來估算相對較年輕化石的年齡，但直到最近，高昂的成本意味著這種方法只能很少使用。在分析現代海底鑽取的沉積物岩芯時，頂部的生物可能比底部的生物年輕數千年，研究人員通常只選擇幾塊化石進行放射性碳定年。這雖然提供了可靠的信息，但分辨率較低，而且如果沉積物在不知情的情況下被海底拖網混入，結果可能會產生誤導。

「除非在每層取多個樣本，否則你不會意識到這個問題，而這種方法並不普遍。我們認為應該更多地採用這種方法，」納夫羅特說。

研究人員還需要更有創意地使用統計分析來解釋數據。這些方法的開發和測試都需要時間，但它們正慢慢變得越來越普遍，科學家正逐步接近更好地理解人類如何影響地球上生命的歷史檔案。

科瓦爾斯基說：”地質記錄的變化可能是人類活動的指紋，其本身也可能揭示出生態系統的歷史。”

編譯自/ ScitechDaily