人类活动使科学家更难解读海洋的过去

新的研究表明，人类活动正在显著改变海洋生物的保存方式，其持久影响既可以改善也可以损害化石记录。研究结果发表在《生物地球科学》杂志上

佛罗里达自然历史博物馆无脊椎动物古生物学汤普森主席Michal Kowalewski说：“我们不仅在改变环境，也在改变记录这些信息的性质。”

“这些变化既有好的也有坏的。一方面，人类活动会阻止化石记录保存有关正在发生的变化的有用信息。在其他情况下，人类活动实际上可以提高当前形成的化石记录的质量，从而提供更多信息。”

如果不正确解释，这些对化石记录的影响可能会导致对保护工作至关重要的数据的误解。早在人类开始系统地研究生态系统之前，他们就已经开始改变生态系统。在许多地方，科学家能够知道人类到来之前生态系统是什么样子的唯一方法是回顾最近的化石记录

Kowalewski说：“我们利用化石保护来了解从自然、原始环境到今天环境的转变。”。当科学家们知道退化的生态系统在改变之前是什么样子时，他们就知道恢复它的目的是什么。

Kowalewski和他的同事专门研究海洋古生态学，并共同撰写了这项研究，重点是世界海洋中的化石床。作者说，在这些环境中，有几个相互关联的因素会影响化石化，包括沉积物在海底积聚的速度、动物在沉积物中挖掘的程度、遗骸的埋藏深度以及某些化石随时间分解的速度

所有这些因素都可以而且已经受到人类的影响。底拖网捕鱼的做法是沿着海底拖动渔网，混合和搅动沉积物，向其注入氧气，分解有机残留物

据估计，在全球范围内，底拖网捕鱼向水柱中激起的沉积物与从世界所有河流沉积到海洋中的沉积物一样多

“在进行这项研究时，我很惊讶底拖网捕鱼的影响如此广泛，”主要作者、维也纳大学的古生物学家Rafal Nawrot说。Nawrot研究自上一次冰河时代以来海洋生态系统的变化，在这个领域，了解有助于或阻碍石化的各种因素至关重要

他讲述了一项研究，在该研究中，他和同事发现钻入海底的沉积物岩芯明显缺乏大贝壳。“鉴于我们现在对我们正在工作的一些地区的拖网捕鱼强度的了解，这种模式可能只是被拖过海底的渔网清除的假象。”

化石记录的改变也可能是间接的。人类活动引起的局部灭绝和入侵物种的引入都可以防止和改善石化过程。作者举了红帝王蟹（Paralithodes camtschaticus）为例，它们在20世纪60年代被有意引入俄罗斯和芬兰之间的巴伦支海。在那里，它们几乎没有天敌，数量激增

红帝王蟹几乎吃任何它们能用爪子抓住并压碎猎物外壳的东西。这导致为沉积物充氧的穴居无脊椎动物数量急剧减少

更少的穴居生物意味着沉积物中的氧气更少，这意味着更好的保存。但更多的碎壳螃蟹意味着能够保存的外壳更少。如果没有正确的历史背景，未来试图理清这一系列事件的古生物学家可能会不知所措

这些和其他人类驱动的变化可能特别难以解释，因为它们模仿了侵蚀或物种迁移等自然过程。在某些情况下，人类活动可能会完全抹去化石档案，或者通过向环境中添加成吨的外来物质来干扰研究工作

Kowalewski说：“某些过程根本不是自然发生的，比如海滩补给。”。当部分海滩被飓风或海平面上升冲走时，地方当局通常会支付船只从深水环境中运输沉积物的费用；自然侵蚀可以忽略不计的地方；海岸线、化石等等

在其他情况下，化石本身就是迁移的目标

Kowalewski说：“生活在数十万年前的牡蛎可能会从一个地区被移走，并添加到另一个地区的现代海底，以促进当今牡蛎礁的恢复。”

那么，科学家们是如何开始解开影响石化的各种自然和人类力量的呢？这很复杂，Nawrot说。“这取决于研究的目标，但有一些方法可以避免这些问题。”

放射性碳年代测定是最近变得更可行的一种策略。科学家们使用这种方法来估计相对年轻的化石的年龄，但直到最近，高昂的成本意味着它只能少量使用

当分析在现代海底钻探的沉积物岩心时，研究人员通常只会选择少数化石进行放射性碳年代测定，其中顶部的生物可能比底部的生物年轻数千年。这提供了可靠的信息，但分辨率很低，如果底拖网捕鱼在不知不觉中混合了沉积物，结果可能会产生误导

“除非你每层采样多个样本，否则你不会意识到这个问题，这不是一种广泛的方法