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「明」死了,是科學家在亂搞嗎?

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拜著名不靠譜小報《每日郵報》所賜,這只叫「明」的北極圓蛤(Arctica islandica,不是我們日常吃的北極貝)「又」再死了一次。所以,有幾件事情有必要開篇澄清一下:

  • 「明」死於2006年,死因可能是它的殼被撬開數生長紋——但是在此之前它可能已經死於被撈上來後的失水。撬開之前沒人意識到它活了這麼久。
  • 北極圓蛤生活在潮下帶,需要用挖泥鏟。那一鏟大概挖上來3000個各種貝殼,「明」只是其中之一。
  • 整趟探險共收穫了約200個北極圓蛤,相比之下2012年美國商業捕撈一年生產了大約1700萬千克北極圓蛤蚌肉。漁業幾乎肯定挖到過年齡更大的蛤,只是他們不知道而已。
  • 2008年發表的論文認為它活了405-410年,但2013年3月的新論文採用了新的計數方法,修正為507年。
  • 「明」不是最老的生物,植物也是有存在感的!不考慮群體生物的話,活得最久的非複製個體是一株5062歲的刺果松(Pinus longaeva)。就算在動物裡,也有別的貝類不比它差——但是那些貝類沒有這麼精確的定年手段。「明」只是「已知精確測定過的活得最久的多細胞個體動物」。
  • 順便說,它的性別被鑑定為「spent(?)」,大致意思是「人未亡,精已盡」……很多貝類是雌雄異體的,但這一隻可能因為年齡太老,性腺已經萎縮了,難以辨認。所以它的犧牲對種群可能反而是好事。

但不管怎麼說,能撈到一隻和哥倫布近乎同時代的蛤,也算是件了不起的事情。

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這就是「明」唯一的一張完整照片,它的所有參數均在標籤上有所註明。圖片:Bangor University

我們要怎麼知道一隻貝的壽命呢?

樹有年輪,貝殼上也有生長紋,這是不同時節生長速度快慢變化導致的。在理想的環境下,一年的季節變化會帶來一個快速生長期(夏)和一個緩慢生長期(冬),形成一輪。

溫帶熱帶的貝殼容易受環境影響,生長紋和年對不上;但極地的沒問題。80年代羅伯‧維特巴爾德(Rob Witbaard)提出生長紋可以用來衡量北極圓蛤年齡,這一方法已經被接受。

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圖中的細黑線所指的範圍即為蛤一年的生長紋。圖片來源:Rob Witbaard

外表面很髒,沒辦法數生長環,來自英國班格爾大學的貝殼研究者保羅‧巴特勒(Paul Butler)等人就把撈上來的北極圓蛤都撬開,計算年齡。他們這一趟出海撈了兩百多北極圓蛤,但每年商業捕撈的圓蛤成千上萬,不差這幾個嘛。

等數完了他們才發現問題:擦咧,有個貝殼有405個生長紋,說明它出生在中國明朝的時間!當時已知最久的貝只有374歲,這只刷新了新記錄。

晚了,它已經卒了。

所以,只能給它起個名字紀念了……

2008年,那篇論文發表在《放射性碳同位素》上,文中修正估計為407年。

知道了又有啥用呢?

但是請注意,這幫科學家是撈貝殼不是用來玩兒的,他們有更嚴肅的目標:還原過去一千年的氣候

氣候變化是大話題。要想知道我們現在的溫度上升是不是異常,我們得知道過去的氣候變化歷史。辦法有很多,其中就包括利用貝殼。還記得貝殼的生長紋怎麼來的嗎?紋由生長速度決定,而對於冷血的貝類而言,生長速度和溫度的關係非常密切。我們可以根據紋路的寬窄反推出歷史上的溫度變化。

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即使是從外表面觀察,我們也可以發現北極圓蛤表面一圈圈的生長紋。圖片來源:Wiki Commons

北極圓蛤很長壽,兩三百年的並不罕見,不過目前還沒發現哪個圓蛤能活一千年。但這不是問題,我們可以用比對的辦法把幾個蛤的記錄連在一起。

假設我們把「明」的紋路寬窄數字化,得到一串數字86753092473621(是我編的,下同),每個數字代表這一年的平均溫度。因為「明」的生卒年份我們都知道,所以我們能把這些數字都對應到歷史上的具體年份。

然後我們撈上來另一個死去的貝殼,它的紋路數字化得到39784791048675309。雖然我們不知道它的生卒年份,但把這串數字和「明」的對比,我們會發現——咦?它的後半部分和明的前半部分一樣啊。很有可能這兩段記錄的是同一段時間,所以,把它倆拼起來,我們就得到了一段更長的記錄——397847910486753092473621,每一個數字也都能對應到歷史年份。

只有兩段的話當然有可能是巧合。但是撈得越多,巧合可能性越低。研究者做了幾十個這樣的北極圓蛤,連成了一段長達1357年的氣候變化記錄,連同大量的其他數據一起發表在2013年3月的《古地理古氣候與古生態》上。

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重新計數是怎麼回事呢?

你可能發現了,上面那張圖裡沒有405歲的蛤,卻有一隻507歲的。

這就是他們「重新數」的結果了。標準的數法是在靠近中心區域的地方數紋,這裡紋之間距離略小,但更清晰、更不易受外界環境干擾。但是標準做法是在英國確立的,冰島的蛤更小,壽命更長,有些紋已經細到數不太清楚了。

因此在這篇新文章裡他們改良了實驗方法,選取了靠近邊緣的紋路,並與其它的貝殼對比校正,得到了這個新數字。

注意,不管是舊方法還是新方法,數的都還是殼的內表面,貝殼都是得撬開的。所以被試的蛤注定要為科學獻身。好在長壽的北極圓蛤不難找,光研究者的一個小區域內小採樣就得到了這麼多三百歲以上的蛤,可以想見肯定有更長命的北極圓蛤還在海底靜靜生活著呢。論文作者之一阿蘭•瓦納馬克(Alan D. Wanamaker Jr.)認為,找到600歲的圓蛤也不算稀奇。

不過600歲如果和植物比起來又是小巫見大巫了,很多別的長壽生物可以在這裡看到。

總之,這事兒完全談不上是什麼亂搞,科學家撬開它之前也不知道它多大年齡。507歲雖然是個記錄,但它的記錄地位也幾乎肯定很短暫。有些時候犧牲也是必要的,俗話說得好,不打破幾個雞蛋,怎麼做蛋捲嘛。

參考資料

  1. Wanamaker A. D. et al., Very Long-Lived Mollusks Confirm 17th Century AD Tephra-Based Radiocarbon Reservoir Ages for North Icelandic Shelf Waters. Radiocarbon (2008) 50(3):399–412
  2. Butler P. G. et al., Variability of marine climate on the North Icelandic Shelf in a 1357-year proxy archive based on growth increments in the bivalve Arctica islandica. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology (2013) 373:141–151
  3. Roach J., 405-Year-Old Clam Called Longest-Lived Animal. National Geographic News (2007)
  4. Brix L., New record: World’s oldest animal is 507 years old. ScienceNordic (2013)

轉載自科學松鼠會

 

科技大觀園延伸閱讀:

也可以上科技大觀園搜尋「氣候變遷」

關於作者

科學松鼠會

科學松鼠會是中國一個致力於在大眾文化層面傳播科學的非營利機構,成立於2008年4月。松鼠會匯聚了當代最優秀的一批華語青年科學傳播者,旨在「剝開科學的堅果,幫助人們領略科學之美妙」。願景:讓科學流行起來;價值觀:嚴謹有容,獨立客觀