偷猎者利用已灭绝的猛犸象牙作为合法替代品,掩盖非法非洲象象牙贸易的漏洞已引发全球关注。由于两种象牙在物理形态和微观结构(如Schreger线角度差异)上高度相似,特别是在雕刻或抛光后更难以肉眼区分,这为非法象牙的"洗白"提供了可乘之机。最新科学研究表明,稳定同位素分析技术为解决这一执法难题提供了突破性方案。
### 一、同位素分析的科学原理
象牙中碳(δ13C)、氮(δ15N)、氧(δ18O)等同位素比值能精准反映个体的生存环境和进食历史。非洲象象牙的同位素特征与其栖息地的植被类型、降水模式等
电磁波谱分析
- 波长范围:380-780 纳米
- 频率:405-790 太赫兹
- 光子能量:1.6 电子伏特 - 3.3 电子伏特
| 颜色 | 波长(纳米) | 频率(太赫兹) |
|---|---|---|
| 紫色 | 380-450 | 668-789 |
| 蓝色 | 450-495 | 606-668 |
| 绿色 | 495-570 | 526-606 |
注:测量环境为标准大气压(1013.25 百帕)及温度(20℃)

"走私者经常使用混合运输策略——将非法野生动物制品与外观相似的合法产品混装——以逃避执法,"《生态与演化前沿》论文作者、香港大学帕维尔·托罗波夫博士表示,"目前业界担忧这种方法正被用于猛犸象牙与非洲象象牙的混合运输。我们的目标是开发一种能快速廉价鉴别二者的工具。"
论文第一作者、香港大学玛丽亚·桑托斯博士指出:"氢氧稳定同位素分析是区分象科动物象牙的有效手段。因为西伯利亚等高纬度地区猛犸象饮水中的同位素特征,与热带地区非洲象摄入水源的同位素特征存在显著差异。"
象牙鉴证科技
偷猎者为获取象牙会猎杀大象。现代象牙贸易需求已导致过去一个世纪非洲象种群数量下降超80%,进而促使全球禁止象牙贸易。而猛犸象牙则来源于西伯利亚等永冻层中保存至今的末次冰期动物遗骸。
"猛犸象牙价格仅为非洲象象牙零头,但雕刻师和专家认为二者材质迥异——猛犸象牙通常缺乏非洲象牙特有的深乳白色泽,"托罗波夫解释,"有商人将其类比为'兰博基尼与福特'。虽然猛犸象牙无法真正替代非洲象牙,但其价值可能在于为非法象牙提供合法掩护。"
桑托斯补充:"现有最有效的两种鉴别方法是分子分析和放射性碳定年——抛光或雕刻后的象牙制品形态特征常无法辨识。但这些方法成本高昂且耗时数周。"
科学家尝试将稳定同位素分析作为替代方案。同位素作为元素的变体,在不同环境中的比例各异。由于猛犸象与现代象栖息地迥异(苔原vs热带),同位素分析法可利用环境差异精准溯源象牙物种。
艰巨的科研任务
研究团队测试了79件象牙样本(44件非洲象牙,35件猛犸象牙),部分由香港执法部门查获,其余购自港沪两地雕刻师及市场。研究人员对比了碳、氢、氮、氧、硫五种元素的稳定同位素比率,筛选最具区分度的指标。
数据显示:氧同位素比率在两类样本间重叠极少,氢同位素则完全无重叠,印证了饮水来源差异;而碳、氮、硫同位素比率存在显著重叠。这表明氢氧同位素比率是鉴别两类象牙的最有效指标。
该技术仍需深入研究物种年龄、取样位置等因素对同位素比率的影响,并提升至法庭证据标准。现阶段可作为筛查疑似象牙的快速初筛手段。
"期待该检测方案应用于大批量'猛犸象牙'制品的筛查,"桑托斯展望道,"同位素特征异常样本可再通过耗时费力的放射性碳检测复核。这将有效打击非法象牙贸易,封堵潜在的洗白渠道。"