富尔顿玛珥火山口位于新西兰南岛达尼丁市一小时车程外,已成为世界上最重要但也命运多舛的化石遗址之一。这个浅边的火山坑湖(称为玛珥湖)是在2300万年前的一次猛烈爆炸中形成的,当时是中新世的开始,那时世界这一地区的气候比现在温暖潮湿得多。
至少在12万年里,湖泊周围生长着一片雨林。在湖水中,被称为硅藻的微小单细胞藻类每年春天和夏天都会大量繁殖,然后死亡并沉入水底。“硅藻在某种程度上是最重要的化石,因为没有它们,我们就无法保存其他东西,”新西兰奥塔哥大学的地质学家达芙妮·李说,她在富尔顿玛珥湖领导科学挖掘工作近二十年。
而那些其他的化石植物和动物则令人叹为观止。李和她的同事们发掘出了一个完整的生态系统,完美地保存在粉状的硅藻土岩石中:蜘蛛、蜻蜓、水果、完整的花朵,花瓣上还留有花粉粒,鳞片呈扇形的鱼,精致的白蚁翅膀,苍蝇复眼的六边形晶格,以及仍然闪耀着绿色、古铜色和青铜色的虹彩甲虫。
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他们最常发现的是树叶——保存得如此精细,以至于气候科学家可以分析它们的结构和化学成分,从而发现早中新世时期的大气二氧化碳浓度达到了百万分之550,水平与预测到2050年地球的水平相似。
李和她的同事们发表了关于他们发现的科学论文,但他们并没有更广泛地谈论这个遗址。“因为我们一直试图与(拥有土地的)矿业公司保持良好关系,其中有好几家,所以我们没有给予这个遗址应有的公众认可,”她说。
但在2019年,当一份泄露的文件显示,最新的矿业公司,Plaman Resources,计划挖掘整个遗址并将硅藻土作为动物食品补充剂出口时,李被激励起来投身于行动主义。她开始在媒体、地方当局和公众会议上谈论富尔顿玛珥湖。她与古生物学家乌韦·考夫斯和古植物学家约翰·康兰一起开始撰写一本书。《富尔顿玛珥湖的化石宝藏:通往中新世西兰洲的窗口》,本周由新西兰奥塔哥大学出版社出版,并于今年12月在美国上市,是一本图文并茂的指南,介绍了该遗址的历史、科学和化石发现。“我当时想,‘好吧,如果情况已经到了整个遗址可能被毁坏的地步,我们真的必须把这个故事公之于众,’”李说。

奥塔哥大学地质学家达芙妮·李。图片来源:凯特·埃文斯
尽管公众压力在Plaman Resources 放弃其采矿计划中发挥了作用,该公司后来在2019年破产,但富尔顿玛珥湖仍然没有正式的保护措施。三年来,达尼丁市议会——表示希望购买该遗址并为科学事业保护它——一直与被任命管理Plaman业务的接管人公司进行谈判。双方均未对《大众科学》就这些讨论的进展发表评论。在这种不确定的状态下,科学家们被禁止参观该遗址。
《大众科学》与李谈论了富尔顿玛珥湖的化石宝藏,它们揭示了我们星球的过去以及她对该遗址未来的希望。
[以下是采访的编辑稿。]
这本书讲述了这个地方的故事。为什么它如此重要?
首先,它拥有最令人惊叹的化石保存状态。它是世界上为数不多的具有Lagerstätte(化石宝库)保存状态的遗址之一。Lagerstätte这个词用于真正的化石宝藏,在那里你甚至可以找到化石的软组织部分——比如眼睛、皮肤和带有花瓣和花粉的花朵,这些东西在其他任何情况下都几乎不可能被保存下来。富尔顿提供了一个生物多样性的快照,这是地球上任何其他地方都无法获得的。
关于富尔顿的另一件事是,我们保存了两个生态系统。这是一个非常小的湖泊,可能只有几百米深,一公里宽。但由于硅藻土沉积物在地板上的堆积方式,所有生活在湖中并沉到水底的东西都被腌制[保存在液体中]在那里。
不仅如此——湖泊周围的雨林生态系统也得到了保存:每一片叶子、每一朵被风吹进来的花朵、每一只昆虫。它的分辨率非常高,以至于我们有了逐年的记录。正是因为它是一个封闭系统,而且又小又深,你才能得到这种保存状态。
这种种因素结合在一起出现在同一个地点是非常非常不寻常的,这意味着我们可以构建一个非常详细和准确的画面——几乎就像回到过去,在森林中漫步,潜入湖中一样。
请告诉我一些多年来在该遗址发现的壮观化石。那里发现了兰花、鸟粪、蜻蜓、蚂蚁。还发现了什么?
湖里有鱼在游动,而且肯定有很多鳗鱼。我的同事乌韦·考夫斯发现了第一条。他想,“这是一条非常长、有趣的鱼”,所以他回到挖掘机挖出的土堆旁,搜索了几天,直到找到与它匹配的其他部分,然后像拼图一样把它们拼在一起。这是南半球唯一的淡水鳗鱼化石——直到我们发现了更多。它真的改变了我们对世界各地淡水鳗鱼的理解。
您提到您发现了一条特别美妙的鱼。
这是我有史以来最好的化石发现。硅藻土是非常奇怪的东西——你可以用小刀、铲子或链锯切割它。我的同事开发了一种用链锯切割土块的技术,然后我们其他人会坐在周围,用我们野外用的小刀劈开它们。有一天,我劈开一块土块,它非常巧合地把这条特殊的鱼劈成了两半,就像它被剔成了鱼片一样。
你可以数它的椎骨;你可以看到这些非常细小的骨头,大约只有你头发的粗细。你可以看到它与其他任何鱼都非常不同。我们将其命名为Galaxias effusus,意思是它非常丰富,比以前描述的任何鱼都更好。
我想象您很想回去看看您还能在该遗址发现什么。但是您不能,是吗?
我们过去大约每月去一次,每次去都会发现新的东西。但是当矿业公司进入破产管理程序后,接管人说没有人可以去那里。因此,尽管多次请求带学生团体去,带专门来新西兰访问富尔顿玛珥湖的海外科学家去,但他们一直非常坚决。大门实际上被锁上了。我们所能做的只是隔着栅栏看看——并感到非常沮丧。
您过去曾说过,您对富尔顿玛珥湖的梦想是建立一个地质公园或世界遗产地,让儿童和学生可以了解地质学、化石和地球的气候历史。您认为您会在有生之年看到这一切吗?
我当然希望如此。如果一切都得到解决,定期组织人们去富尔顿玛珥湖参观,让他们亲眼看看这本书的内容,那就太好了。解释科学的最佳方式是亲身在那里。
我喜欢讲故事,而富尔顿有很多关于湖泊、雨林、气候和火山爆发的不同故事。事实上,你看到的背景中的山脉在玛珥湖形成时并不在那里,现在山丘上有积雪,而当时却没有——它在一个非常小的地方,只有一两公里宽,概括了所有这些不同的概念。
这是一个化石宝藏之地,就像博物馆里充满了宝藏一样,它们属于所有人。