J9团体|国际站官网-蜗牛用壳记着了那场暴雨

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2026-04-10 08:01:38

几十万只蜗牛化石，存放于中国科学院地质与地球物理研究所（如下简称“中科院地质地球所”——编者注）的样品库、试验室、办公室里。它们多来自黄土高原地域，被科学家从甘肃、陕西、新疆等地挖出、带回。

于海内，体系的蜗牛化石采样事情连续了约20年。中科院地质地球所保留了一支完备、延续的蜗牛研究脉络。约10年来，亦有来自中国科学院地球与情况研究所（如下简称“中科院地球情况所”——编者注）、南京年夜学、兰州年夜学的年青研究者涉足蜗牛研究，各有偏重。

收罗蜗牛时，有当地人会问，“你们是来挖古墓的吗”。有研究者回忆，经常碰到村平易近围不雅，没有人信赖他来挖蜗牛，问他“干吗，有啥用”。

蜗牛，这类常见的、其实不醒目的、以爬患上慢著称的低等生物，于某种意义上，正因其广泛且弱小而成为中国北方敏捷靠得住的天气变化纪录者。于没有人类的时代，至少几百万年前，蜗牛就于用身体纪录汗青了。

这是一项小众的研究，但它也拥有振奋人心的时刻——2022年，于郑州“7·20”特年夜暴雨地域收罗的4只蜗牛，向中科院地球情况所的研究者证实了自己的潜力：极端降雨可以被纪录于蜗牛壳里，几只蜗�？堑难跬凰赜�2021年炎天时段体现出了显著的旌旗灯号。

看到数据，中科院地球情况所副研究员董吉宝很兴奋。做地质研究以来，他偶然会犹豫，研究这些几百万年、几万万年前的事，究竟有甚么意义。生物纪录特定信息的方式是恒定的，如果蜗�？梢约吐技私涤晷畔ⅲ腥返教欤蔷拖笳髯牛吓；残砜梢宰手死喾⑾钟芯跋笮蜗蠹吐贾凹私涤甑钠德视肭慷龋手撇馕蠢吹募似�。

蜗牛眇小而懦弱，但它生存的秘密不止在此。

试验室里的现代蜗�？翘�。

于地球生命的切片中寻宝

蜗牛告诉人们，一旦时间富足长，强及弱可能再也不是一对于反义词。

这类生物爬患上慢，平生中年夜多于十几平方米内运动；它低等，顺应天气的能力差；它没有血液，没有自我调治温度功效。于天气眼前，蜗牛可以说相称被动。

“它不像人，能顺应情况……这里不合适咱们就换一个地方。”中科院地质地球所副研究员董亚杰对于记者说。

拉永劫间的尺度看，蜗牛早在人类几亿年存于。它的漫衍很广，数目许多。于中国的黄土高原地域，西北部有沙漠，南部、东部有山，泥土能于一个很长的年月稳定沉降，一层一层，聚集成地球汗青的一个切片。黄土中的蜗牛许多，它们不会走远，能用身体较正确纪录当地的天气信息。

董吉宝先容，蜗�？梢跃衫塘街址绞郊吐继炱浠�。第一是看蜗牛种属、数目，反推相宜这个种类生存的天气；第二是分析蜗牛的壳。

蜗�？侵匾矸质翘妓岣啤Ｋ砸恍┲参铮参镏械奶冀胩迥冢吐加诳翘迳�。植物的一些特征与降水紧密亲密相干，由此，蜗�？堑纳矸旨纯梢杂虢邓ㄉ韫细�。此外，蜗牛用腹足爬行，柔软的身体直接接触地面，及情况中的水实现交流，水的化学信息也被纪录于壳体上。

约莫20年前，中科院地质地球所的团队计划，要完成约200万年的完备蜗牛化石序列收罗，形成研究黄土高原地域第四纪（指一个间隔人类汗青近来的地质期间——记者注）古天气的较完备资料。

这是一项需要持久堆集的事情，数据的孕育发生极慢。近几年，该所的研究者们才从甘肃西峰（庆阳）150米-200米深的沟谷中，带回末了一批样本。十几年前董亚杰刚到所里读研究生，这项事情于时间上进行到一半，也到了最难的阶段。黄土一直于沉积，越古老的蜗牛化石埋藏越深，泥土越硬。

10厘米厚的土代表一千年的沉积——研究者要以10厘米为距离，从数百米厚的黄土高原地层中取出古泥土样本，从内里淘洗出蜗牛化石。研究它们经常使用的时间尺度包罗：轨道尺度、千年尺度、百年尺度、年际、季节、月、周、天。

于科学界，蜗牛曾经带来许多发现：黄土层发现年夜量蜗牛，没有贝壳、螺。这证实了——于青藏高原另有没隆起的久远年月，如今的黄土高原，黄土是风吹过来的，不是水攻击沉降来的。轨道尺度上的蜗牛研究，可以看出太阳辐射、地球上冰量怎样变化。1988年，有外洋学者使用蜗牛，发现一片沙漠于某一期间，一类灌木的漫衍界限较现代向南挪动了20公里-30公里，象征着天气更湿润。

董亚杰所在团队从事的重要是蜗牛的种属研究。他们发现，某地的气温升高，有时会带来生物多样性的增加，有时维持稳定——于整个生物链上，蜗牛的种类、数目可以反映生物群落的变化。

董亚杰回忆，读研究生时，重要是于“干活”。于野外，黄土坡面没有路，要挖蜗牛另有患上先要修前途。筛蜗牛也是体力活，把土放到水里筛洗，土及水混于一路，很重。董亚杰记患上，第一次干这个活，肩膀疼患上晚上睡不着觉。一个两三百米的黄土层剖面，可以采好几千个泥土样品，每一个样品约莫15千克土，筛出许多蜗牛壳体。带着化石回到北京后，研究者又要于试验室里，于仪器下一个个纪录、鉴别。“有时做梦全都是蜗牛”，董亚杰说。

于中科院地球情况所，介入蜗牛研究的宗秀兰已往会生存一些美丽的化石。年夜部门蜗牛化石是灰白色的，距今较近的地层中，有的化石另有留着棕色痕迹，这是壳里的有机质，另有未被彻底分化。

她说，古泥土的手感及平凡黄土差异，细腻、黏性年夜。于野外，宗秀兰有时穿速干裤，土会渗过布料，黏到腿上。站于地层的剖眼前，她可以清晰看到冰期及间冰期的交替——泥土颜色深了，发红，申明这个期间温暖湿润，是间冰期，蜗牛种类多；发黄，申明这时候天气倾向冷干，蜗牛种类少。宗秀兰的博士论文研究涵盖1个冰期、2个间冰期——事实上，人类文明的所有汗青，只是于最新的一个间冰期上。

董亚杰注释，回覆地球当下温暖湿润的间冰期另有能连续多久的问题，地质学家要从汗青中找参考。地球天气及地球于太阳系中的轨道运行方式有关，他们会去寻觅已往与现在相似的阶段，进而推测未来。

董亚杰说，于野外有时会意识到，“我现在走于几万年以前地球的泥土上，我于感伤熏染着这个时代，地球的轨道是更斜的、更歪的、更圆的另有是更扁的……”他记患上，当地球从冰期向暖期改变时，一个泥土样本里的蜗牛数目，能从几十个酿成上百个，种类也年夜变，反映出生物群落的活跃。那一刹时他也会有种奇奥的觉得：“他们的那种活跃的生活突然被我挖出来了。”

显微镜下，约3.5万年前的蜗牛化石。

蜗牛用壳记下，它们履历的世界

化石的年月久远，但它终极要解答的问题是现代的。

董吉宝说，对于当下的天气变化，咱们老是“身于庐山，不识庐山真脸孔”。

他举例说，近几年，人们感知到北方强降水变多，“几天把一年的雨都下了”“百年一遇”的景象愈来愈多，然而，人类体系性地、高质量地纪录景象形象变化的汗青不外一百多年。这使咱们没法判定，如今极端气候的增长象征着甚么，未来会怎样变化。是以要向更久远的汗青寻觅参考。

理解蜗牛化石的要领，又要从现代来。这需要研究者使用现代蜗牛，研究种种属蜗牛的特征，以和与天气指标的瓜葛，举行“现代校准”。

十几年中，中科院地质地球所堆集了天下400多个点位的现代蜗牛标本。研究者凭据年夜的天气梯度，从南到北，依次采样，建设序列。然后，他们将蜗牛信息及景象形象纪录建设比照瓜葛，形成一个方程，推算古天气的参数，例如气温、降雨。这个方程极为繁杂。

建设函数后要做的是“重修”。把蜗牛化石数据代入此中，解方程。

于现代蜗牛及古蜗牛年夜量数据堆集基础上，2022年，董亚杰和同事的研究结果发表于《天然》杂志子刊，考试考试解答古天气研究界的“全新世温度变化之谜”，证实4000年以来天然天气变化趋向一直是降温的。此前这一问题于学术界持久争辩，只管古天气模仿学家有差异的要领与结论，但他们提供了地质学家的谜底。

于中科院地球情况所，针对于蜗�？翘寮窘诔叨妊芯浚彼り毯晏岢龅睦砟钍牵每占浠皇奔�。

人类并未履历过已往的汗青期间，不知道于更炎热或者严寒的时辰，蜗牛会怎么样，那就要靠空间，从海南、东北、山东……收罗现代蜗牛，建设这些蜗牛于特定景象形象前提下的坐标系，给百万年、万万年前的地质期间借鉴。

该所的宗秀兰对于阿谁跑遍天下的采样历程印象深刻。于四川的山区，她收罗蜗牛时碰到暴雨。雨后蜗牛会出来运动，是绝佳时机，各人想等雨小了继续采。但村里、镇里接连发出撤离预警，他们纠结了很久，另有是走了。

这位女士记患上，车老是于路上，一天跑上几百千米，许多地方都去过，“又似乎没去过”，由于很少停留。蜗牛有的于草丛里，有的于树上，要去“人�：敝痢敝φ遥芸死嘣硕跋�。

董亚杰于收罗现代蜗牛历程中，经常感应“走到没路之处”“可能一辈子不再来”。他回忆，有一次去新疆采样，走着走着，一群人差点出境了。

兰州年夜学的博士王蜜2018年最先养蜗牛。她选择古地层中会泛起的蜗牛种类，到野外抓响应年少蜗牛，于甘肃、河南、西安等地的野外情况养殖。她先容，海内对于蜗牛的生物学研究是单薄的。蜗牛有上万种，每一种蜗牛的习性都差异，需要具体不雅测。

这是为了破解一个问题——差异种类的蜗牛，每一个季节，于差异的所在，生长速度差异有多年夜。她刚最先用记号笔做的生长标志，轻易被雨水冲洗失，厥后她用指甲油。这项事情泛起结果后，可以判定，于给蜗牛化石做季节研究时，怎么从壳体上分出季节的生长线。研究的终极目标多是，“去看看那会儿（如13万年前）旱季有几多天，比咱们现在更旱吗？另有是比咱们现在更湿润？”

从研究生入学最先，王蜜于多地做野外豢养不雅测，前3年都于履历掉败。有的点位蜗牛“团体逃狱”，装上防护网，又发现死失了许多，装了摄像头才发现，是蜗牛软体被萤火虫幼虫吃了。有之处气候热，她于那儿养了两年的蜗牛都没有活过炎天。读到博士，她终究有了开端发现，纪录下一些蜗牛的生长速度特征。

现在她所在团队感兴致的下一个问题是，用蜗�？翘逖芯俊耙淹�-间冰期的炎天最高几度”。这能给农业模子一个“汗青标尺”，告诉人们于没有酬金浇灌、化肥的情况下，食粮体系能蒙受的上限于哪里。“再热几多度，就种不出玉米了。”

于海内，2000年后一直有对于蜗�？翘寰傩型凰刈槌煞治龅难芯浚直缏势涫挡桓�。2022年，晏宏研究一种海洋生物发现，砗磲的壳能纪录热带地域台风寒潮事务，分辩率甚至能切确到小时。砗磲及蜗牛同样是软体动物，壳体身分一致。于一次谈天中，几位研究者聊到，能不克不及尝尝蜗牛。

董吉宝所在的团队曾经于郑州“7·20”特年夜暴雨地域收罗过现代蜗牛，他们拿进试验室里。

结论使人欣喜。强降水连续只有3天，但他们于蜗牛壳上发现了显著的同位素变化，“变化了十几个单元”。

但董吉宝先容，研究存于一个缺憾，暴雨事后，未能找到其时的雨水样本，也就没法丈量水的氧同位素信息，没法建设正确的对于应瓜葛。他们只能找间接证据，好比2013年北京发生极端暴雨时，曾经有研究丈量了降水的同位素，也有很是显著的变化。

2023年北京履历夏日暴雨后，董吉宝于门头沟区收罗了蜗牛，但也没有采到水样，且水的生存也是个问题。

现代蜗牛体现出这类潜力，象征着蜗牛化石的壳体也能够，也就是说，未来可以经由历程蜗牛化石壳体分析，重修几万年前某一年的“气候”。

2015年10月，甘肃平凉，中国科学院地质与地球物理研究所的团队完成蜗牛采样后合影。本文图片均由受访者提供

慢一点，可以抬头看看天

相对于更易获取数据的其他学科，于已往许多年中，蜗牛研究进展较为迟缓。

数据收罗慢、分析试验慢、不雅测慢。一名研究者做蜗�？腔Х治觯�1厘米直径的蜗�？巧希�170多个采样点，用显微镜放年夜10倍。违样品的历程也迟缓，一个研究者可能一天要违十几袋土回去，再花一天时间筛洗。

挖蜗牛曾经闹出不少贫苦事，有村平易近等收罗者干完活围上来，体现挖了土要交钱。一名研究者碰到过，他及3个火伴把兜里的现金都掏了出来。

约莫10年前，董吉宝博士卒业后，为了做古天气的温度定量重修，最先研究蜗牛。此间他花3年多时间于试验室里养蜗牛，为了弄清晰一件事：蜗牛能不克不及纪录情况温度。

此前，加州理工年夜学研究团队发表过否认的结论，看到这个结果，董吉宝一度想，自己的研究可能没措施再继续下去。

他于试验室里节制温度，从蜗牛产卵、年少养到成年，至少养了几十只。“折腾了几年”，结果是，至少证实它跟情况温度有关。

一名90后研究者王国桢感受人们对于蜗牛的研究另有是太少。于农业上，蜗牛是害虫，“各人想的是怎么除了蜗牛”。研究者用的蜗牛基础参考书，有的出书在20世纪70年月，没有更新过。

于古天气研究领域，泥土、树木年轮都有很成熟的要领，树木年轮的研究甚至能影响国家决议计划，而蜗牛研究较少，“能参考的工具就比力少”。

宗秀兰说，她对于这一领域颇有好奇心，唯一的焦急感来自实际，一篇文章从最先做到发出，起码患上3年，一站博士后至多也就3年聘期，“不接着你博士的工具做，很难于3年内出一篇完成考核的”。

王蜜很享受收罗现代蜗牛的历程，通常为于夜晚，打着手电筒去找蜗牛，另有有一次村里年夜人小孩一路找。她说，下雨天常有蜗牛运动，他们也雨后出来，“泥浆是底色，星空是高光”。

找蜗牛时，有人遇到过颜色青翠的毒蛇，也误入过杂草围绕的坟包。有人说地层里许多硬土块，有时需要用手捏碎，有次回去回扣于颤栗。董亚杰说，黄土剖面上草深，有时不知道下面是实是虚，有一次他踩空，从两三米高处失下来。他有位师姐，走于高处时腿脚发软，从坡上滚下来，落到沟底，昏厥了，幸而没有年夜伤。

董亚杰记患上，10年前，野外事情前提较差，他们不住旅店，老是住于村平易近家。秋日凉爽时是采蜗牛的季节，这时候候，黄土高原上的苹果正好收成。他说，那时生活很平静，星星许多，事情之余，“村内里走一走，吃个苹果，然后看看天”。? （郭玉洁）

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