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鈣與磷的傳奇

並不是每天都會有人給你送上一根史前人類的指骨。

但1988年,這樣的事情在我身上發生了,當時我正作為青年科學家在肯尼亞北部完成一項《國家地理》雜誌分配的任務。當我前一天抵達內羅畢的國家博物館時,居然遇到了古人類學家理查德·利基(Richard Leakey),要知道,我可是看著他的電視節目和文章長大的。後來沒多久,他乘坐的一架小型飛機發生墜機事故,而他在意外中失去了兩條小腿。不過我去考察地點乘坐的這一趟飛機在碎石沙屑之上掀起一陣塵土後安全著陸了,穩穩地降落在炎熱乾燥的圖爾卡納湖(Lake Turkana)西岸,在這裡我將見識到所有人類與地球間的原子聯繫。

從空中看,圖爾卡納湖就像是一條滿是泥沙的藍綠色緞帶,延伸了足有170英里(270千米),北邊連接了奧莫河河口,而南邊則是熔岩與火山口的天然屏障。湖泊的形狀是由「東非大裂谷」雕琢而成,這是非洲大陸上一條從紅海延伸到馬拉維的巨大板塊裂痕。這汪內陸湖含鹽量高,並不能作為飲用水源。但是對於那些趕著牛、羊和駱駝行走於嚴酷沙漠地區的圖爾卡納人來說,這裡就是家園。至於像利基和他同事這樣的科學家們,這片地方也打開了人類所有歷史的窗戶。

當我們接近圖爾卡納湖西岸化石營地的臨時跑道時,我能感覺到湖泊以前應該比現在大出很多。曾經的沙灘上分佈著平行的條紋,一直延伸至那些攔阻湖水的荊棘、低矮峭壁和乾燥峽谷才消失。

「從湖岸向外走得越遠,」飛行員一邊駕駛飛機從幾座帳篷上空盤旋而過一邊解釋道,「你追尋的歷史就越久。現在這個位置的湖床,大概有幾千年,但那邊遠一點的地方就接近200萬年了。如果繼續走到地平線上那些山頭的位置,你就走在恐龍時代的化石之上了。」

湖底沉積物是尋找「老骨頭」的好地方,因為在這裡它們避免了被動物啃食,也不易風化。時過境遷,湖底淤泥中堅硬的礦物質也會部分或全部替代骨骼中的原有物質,即便後來再被埋入土中也不會腐化。僅僅因為這一點,圖爾卡納湖西岸就吸引了眾多科學家,而且此處埋藏的不少化石可不尋常,所以當它們被發掘的時候,震驚了整個世界——這裡埋藏著和我們關係最為親密的原始人類的化石。

當地質學家弗蘭克·布朗(Frank Brown)領著我從營地來到不遠的一處新發掘點時,遙遠歷史的證據隨處可見,他不時停下腳步向我介紹其中一些。

「看見那裡的砂岩了嗎?」我點了點頭。「上面的波紋說明這個位置曾經是淺水灘。」

「你怎麼看上面那些小小的碗形印記?」我完全沒有頭緒。

「是巢穴。那是魚刨開沙子存放魚卵的地方,就像如今它們的一些後代在非洲湖泊中所做的那樣。好了,你看那邊的塊狀構造又是什麼呢?」

我小心翼翼地來到一堆半埋於土中的顱骨中間,每一個都差不多有倒扣的洗衣盆那麼大。

「它們是疊層石,是微生物形成的礁石。當這片地方還被湖水覆蓋的時候,藻類和細菌用水中的礦物質一層一層地將它們堆了出來。」

更吸引我的還是那些扁平的淚滴狀石塊,厚厚的,撒得滿地都是,我們的腳步都避不開它們。「難道它們是……」

「沒錯,是手斧。現在對人類學家沒有多大用處了,因為它們已經離開了最初的位置,也很難被準確斷代。不過根據外形,它們很可能出自直立人之手。你看,說話間我們這就到了。」

這片地方就像是一座削入斷崖的露台。在一塊佈滿沉積物的平地上,一位穿著短褲和格子襯衣的中年肯尼亞男子正跪在一塊泡沫墊上。他拿著一把錐子,似乎正刮著地上的什麼東西。當我們走近時,他站起來略有些生硬地跟我們打招呼,而我這才看清他剛才在做什麼,在墊子旁邊是一些被仔仔細細鑿過的淺坑,還有一些篩出的骨頭碎片。我的嚮導指著他跟我介紹說這是卡莫亞·基謬(Kamoya Kimeu),一位德高望重的化石專家。

「歡迎你!」他一邊打招呼一邊伸出一隻滿是泥土的手,「如你所見,這還只是個半成品。」他轉過頭指了指整個山崖斷面。我倒吸了一口氣。基謬看到後笑了,手中還揮舞著他的那把錐子:「多數發掘工作都是用這種工具一寸一寸進行的。自打我4年前發現第一塊碎片算起,我已經挖掘出了很多,不過辛苦也是值得的。團隊中多數成員現在都已經離開了,但我仍然會堅守,直到最後一塊化石被發現。」

他另一隻手裡握著的是一根細長的棕色指骨。「直立人的,」他說道,「這屬於我的某位祖先。他生活在150萬年前,我們猜測他死時只有10到12歲。」

1988年,卡莫亞·基謬在肯尼亞北部發掘「圖爾卡納男孩」的場景。照片由卡特·施塔格拍攝

接著,在一段長到足以讓我消化這些信息的沉默之後,他眨了眨眼睛:「其實也是你的祖先之一。」

從地上撬起這樣一片遠古人類的化石,可以告訴很多關於你自己的故事。最明顯的一點可能就是提醒你,在你的體內也有一副類似的骨骼。同時,這也說明你的血統可以深挖到地質時期,因為你的身體有著史前人類的基礎,並且死亡始終是生存最終不可避免的結果。也許有時候這會讓你陷入沉思,那就是在遙遠的未來,會不會也有某個人將你的屍骸也用這種方式發掘出來。與此同時,這些結構由礦物質構成的遠古骨骼和牙齒也在提醒著你,你的骨骼其實是精加工的泥土。

在漫長的歷史中,牙齒之於哺乳動物就如人造工具之於人類。犬齒會刺入咬緊,臼齒用於切割磨碎,而門齒則用於咬斷啃嚙。不過骨骼也是維持生命的關鍵,它們保護著你的組織免遭衝擊,給你的肌肉提供支點與槓桿,讓你可以站立、行走、說話以及操控各種事物。它們還是鈣和磷的儲存庫——這也是兩種非常重要的元素,以一種被地質學家稱作磷灰石的礦物形態構成了骨骼與牙齒中的大多數質量。

在嵌於花崗岩時,磷灰石通常是微小的藍色晶體,而在水下沉積物中,它們則是有光澤的黑色礦石。不過在龜殼、象牙、鹿茸或是你的身體中,大多數生物性的磷灰石都是象牙白色。每一片微晶就像是原子堆積起來的珠子,主要由鈣原子和磷原子再摻入氧原子構成。晶格結構中的不規則性也給其他原子「遊客」提供了空間,故而磷灰石是已知礦物質中最多變的幾種之一。它的名字來自於一個希臘單詞,本義是「欺騙」,而它的多變性也使得它可以在人體內扮演多個角色。

鈣原子與磷原子都可以和很多元素進行結合,可以是兩者都有,也可以是兩者之一。蛋殼、貝殼以及珊瑚礁中呈白堊狀的碳酸鹽膠結物,由鈣、碳、氧三種元素構成,而單獨的鈣離子可以幫助協調你的心跳,並有助於凝血功能。磷元素使你的基因骨架變強,並可以幫助你儲存或釋放食物中的能量。不過更確切地說,是鈣與磷合作產生的磷灰石才更強有力地支撐了你的身體。

圖爾卡納男孩指骨中的原子當然也不是這個男孩自己製造的。和你的原子一樣,它們是在太陽系形成以前的某顆恆星上形成。幾十億年之後,蒲草和灌木將它們從土壤中提取了出來並傳遞到食物鏈中;終於,就在圖爾卡納湖岸邊再次和它們土地中的夥伴重聚前不久,它們結晶到了這個男孩的手指之中。如今從科學的目的出發,我們很珍視這些古老骨化石的價值,就像這位已故的小主人很珍視它們一樣,只不過他更多是從個人角度看待。

這便是鈣與磷的傳奇,將我們與山石風化和森林生長聯繫起來。從本質上講,它們也讓你和我,以及卡莫亞·基謬與這位不幸的史前男孩之間都有了關聯,儘管後者的骨骼已重新回到了它們起源的非洲大地。