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今天我们聊的内容可必须要“带脑子”来看。开个玩笑。但我们都知道,脑是我们最重要的器官之一。人在死之后,脑也被认为是最先分解的器官之一。考古学家早就发现,人类的软组织的确可以通过人为或自然因素保存下来。但一直以来,如果在考古记录中发现了保存下来的人脑,都会被认为(wèi)是(shì)“非(fēi)同(tóng)寻(xún)常(cháng)”“非(fēi)常(cháng)罕(hǎn)见(jiàn)”的(de)发(fā)现(xiàn)。
但(dàn)在(zài)一(yī)项(xiàng)发(fā)表(biǎo)在(zài)《英(yīng)国皇家学会学报B》上的新研究却挑战了这种观点。通过全面的梳理,研究人员发现,考古(gǔ)记(jì)录(lù)中(zhōng)保(bǎo)存(cún)的(de)脑(nǎo)其(qí)实(shí)并(bìng)没(méi)有(yǒu)那(nà)么(me)罕(hǎn)见(jiàn)。
研(yán)究(jiū)从(cóng)过(guò)往(wǎng)的(de)考(kǎo)古(gǔ)记(jì)录(lù)中(zhōng),整(zhěng)理(lǐ)出(chū)了(le)4405份(fèn)保(bǎo)存(cún)好(hǎo)的(de)人(rén)脑(nǎo)样(yàng)本(běn)。这(zhè)些(xiē)脑(nǎo)来(lái)自(zì)世(shì)界(jiè)各(gè)地(de),有(yǒu)的(de)来(lái)自(zì)古(gǔ)埃(āi)及(jí)和(hé)朝(cháo)鲜(xiān)的(de)皇(huáng)室(shì),有(yǒu)的(de)属(shǔ)于(yú)英(yīng)国(guó)和(hé)丹(dān)麦(mài)的(de)僧(sēng)侣(lǚ),还(hái)有(yǒu)北(běi)极(jí)探(tàn)险(xiǎn)家(jiā)、印(yìn)加(jiā)牺(xī)牲(shēng)者(zhě)、西(xi)班(bān)牙(yá)内(nèi)战(zhàn)士(shì)兵(bīng)等(děng)等(děng)。最(zuì)古(gǔ)老(lǎo)的(de)样(yàng)本(běn)可(kě)以(yǐ)追(zhuī)溯(sù)到(dào)12000年(nián)前(qián)。

所(suǒ)有(yǒu)的(de)这(zhè)些(xiē)脑(nǎo)都(dōu)具(jù)有(yǒu)变(biàn)色(sè)的(de)组(zǔ)织(zhī),与(yǔ)活(huó)人(rén)的(de)脑(nǎo)相(xiāng)比(bǐ)体(tǐ)积(jī)也(yě)往(wǎng)往(wǎng)更(gèng)小(xiǎo),换(huàn)句(jù)话(huà)说(shuō)就(jiù)是(shì)萎(wēi)缩(suō)了(le)一(yī)些(xiē)。不(bù)过(guò),根(gēn)据(jù)环(huán)境(jìng)的(de)不(bù)同(tóng),每(měi)一(yī)份(fèn)样(yàng)本(běn)的(de)变(biàn)色(sè)和(hé)萎(wēi)缩(suō)程(chéng)度(dù)都(dōu)各(gè)不(bù)相(xiāng)同(tóng)。此(cǐ)外(wài),这(zhè)些(xiē)脑(nǎo)的(de)质(zhì)地(de)也(yě)有所不同,有的是干而脆的,有的是像豆腐一样黏糊糊的。
我们都知道,和骨骼不同,想要保存下人类遗骸的软组织更复杂。对软组织来说,通常有4种典型的保存(cún)机(jī)制(zhì),包(bāo)括(kuò)脱(tuō)水(shuǐ)、冷(lěng)冻(dòng)、皂(zào)化(huà)和(hé)鞣(róu)制(zhì)。脱(tuō)水(shuǐ)和(hé)冷冻比较好理解。皂化指的是脂肪转化成了类似“尸蜡”的蜡质物质,从而得以保留。而鞣制则指通常是遗骸和泥炭一起形成一种“沼泽尸体”,有时候也叫“沼泽木乃伊”。
研究人员对比了数据库中的每份脑样本,与同一地区的历史气候数据,揭示了这4种机制相关的不同环境模式。我们来看一组数据:有1667份样本,也就是37.8%的人脑是通过脱水保存下来的。通过冷冻而保存下来的样本约占1.6%,也就是70个。通过皂化保存下来的样本数量是1308份,约占29.7%,最后,通过鞣制而保存下来的只有32份,也就是0.7%左右。
当然,这种生物组织的分解涉及非常复杂的地球化学过程,因此保存机制之间可能存在重叠。举个例子,如果人脑同时暴露在寒冷干燥、寒风凛冽的环境中,它可能并不是通过“冷冻”或者“脱水”的某一种机制保存下来的,更准确地说或许应该是“冷冻干燥”。
除此之外,在新的研究中,研究人员还提出了第5种脑的保存机制,他们暂时将它标记成“未知”。如果你仔细算一下我刚刚介绍的数据就会发现,还有三成的样本,也就是1328份样本,没有被归类,它们是通过未知的机制保存下来的。
更令人惊讶的是,在这1328份样本中,有大约1308份脑样本是遗骸中仅存的软组织,也就是说,在这些遗骸里,只有脑部的软组织被保留了下来,没有肌肉、肾脏(zàng)、皮(pí)肤(fū)等(děng)其(qí)他(tā)软(ruǎn)组(zǔ)织(zhī)。比(bǐ)如(rú),在(zài)维(wéi)多(duō)利(lì)亚(yà)时(shí)代(dài)的(de)济(jì)贫(pín)院(yuàn)墓(mù)地(de)出(chū)土(tǔ)了(le)一(yī)份(fèn)大(dà)约(yuē)200年(nián)前(qián)的(de)样(yàng)本(běn),这(zhè)片(piàn)墓(mù)地(de)曾(céng)遭(zāo)到(dào)严(yán)重(zhòng)的(de)水(shuǐ)灾(zāi),而遗骸中除了部分脑部碎片,没有找到其他任何软组织。
在考古记录中发现脑和其他器官一同被保存下来,这还说得通。但除了脑之外,没有任何其他软组(zǔ)织的情况,真的太出乎意料了。为什么其他软组织都腐烂消失,脑却依然“坚挺”?
对此,科学家还没有找到确切的答案。但他们怀疑,这可能和器官的化学组成有关。我们的软组织中有蛋白质、脂质等有机物。只有脑的蛋白质和脂质比例是1:1,这是独一份儿的。这个比例或许就是关键。因为当铁等金属进入混合物时,可以促使蛋白质和脂质融合在一起,并持续保存下来。也就是说,可能有一种专属于中枢神经系统的保存机制,让神经组织可以被长时间保存。
现在,研究人员正在使用新的工具,探索脑部保存的分子机制,希望能进一步揭开这个谜团。
对生物考古学家来说,这些保存下来的软组织无疑是他们珍贵的宝库。相比于只剩硬组织的遗骸,软组织通常能提供更深入、也更广泛的信息。
这项研究描述的这4000多份人脑样本,或许也能为我们提供一个窗口,了解人类早期进化。这还能帮我们更好地理解古代人的健康和疾病,以及人类认知和行为的演变,甚至带来对人类历史的新见解。
本文为·创作培育计划扶持作品
作者名称:沈雯
审核:梁前进 北京师范大学生命科学学院 教授
出品:中国科协科普部
监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

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