引言
每年九月,是世界各地登山爱好者的春天。一九九一年九月,赫尔穆特·西蒙与艾瑞卡·西蒙夫妇从奥地利出发,前往阿尔卑斯山登山探险。九月十七日,他们做好了一切准备,十八日,抵达阿尔卑斯山脚下,休整一夜后,于十九日上午出发。西蒙夫妇计划沿着达卡斜坡北上,然后从达卡以北2.5公里处向西,抵达其中一座较矮的山顶,作为他们的热身活动。出发后,丈夫赫尔穆特在先,妻子艾瑞卡紧随其后,九月的阿尔卑斯,因为气温还不算太冷,雪线不算低,很快,他们抵达了达卡以北的转折点。就在这里,他们有一个令人惊讶的发现。西蒙夫妇后来回忆道:
他(赫尔穆特)在前面走,我跟在后面,我体力不如他,他越走越快。他转过一个小山角,我看不见他了,就喊他,结果他没有出声。我说赫尔穆特,你慢一点,结果他让我赶紧过去,说有大发现。我跑了过去,看见他蹲在地下,我走近一看,惊讶地发现冰雪中有一个人。
西蒙夫妇发现的,是后来通过科学手段被证明的,生活在距今大约5365年到5320年的冰人奥兹(Otzi,德语)。下图是西蒙夫妇与冰人奥兹的合影。从图中可以看出,奥兹已经有一半身体深深扎在冰层之下,上半身暴露在空气里。躯干前挺,右臂撑地,左臂微曲。奥兹左侧有一大块岩石,是石英砂岩,这种岩石与当地气候、海拔和地形地貌的关系,有助于解开奥兹当年的谜底。
奥兹的时代
皮肤、毛发保存如此完整的古人类很少被发现,因此,奥兹问世后,引起了西方学界震动。人们最关心的问题,是奥兹生活的时代。他是什么年代的人?出生于什么时候?什么时候去世的?
十九世纪以前,这些问题几乎只能依靠猜测。一九四零年,美国芝加哥大学教授威拉得·利比发明了放射性碳同位素定年法,破天荒地解决了这个难题。碳元素,有很多同位素,例如碳14、碳60、碳70以及碳80,不同同位素的区别在于,原子核内质子数相同,中子数不同。质子数相同决定了他们属于同一种元素,中子数不同决定了他们是同一种元素内的不同同位素。
碳元素虽然有这么多同位素,然而其中一部分为放射性同位素,另一部分为稳定同位素。所谓放射性同位素,是那些原子核不断释放α、β、γ或者能量的元素,在这些射线与能量不断被释放的过程中,放射性同位素会逐渐演变为同位素。这些同位素具有放射周期,周期长的,需要很长时间才能由放射性同位素转变为稳定同位素,例如锶元素(Sr),周期短的,需要的时间就相对较短,比如碳14放射性同位素。一个放射性同位素从具有完全放射性到最终稳定需要的时间,叫衰变期,这个衰变期一半的时间,叫半衰期。利比发明的放射性碳同位素定年法,正是利用碳14的半衰期长短,确定对象年龄的。它的半衰期为5730±40年。
这意味着什么呢?这意味着科学家可以在冰人奥兹身上提取一块物质,对其进行碳同位素定年,精确测定他的距今年龄。同时,科学家还可以对奥兹附近的冰川、岩石等等其它一切物质,进行定年。当然,年代越久远的物质,定年误差相对较大,但通常足以人们认识问题了。科学家经过一系列定年测试,最终确定奥兹出生于距今5365年(公元前3345年),去世于距今5320年(公元前3300年),误差在一年以内。因此,可以确定无疑,奥兹的寿命在44岁到46岁之间,最有可能是45岁。同时,他生活在中石器时代末期与新石器时代初期之交的欧洲。
当时发生了什么
在弄清楚奥兹的生卒年龄和生活时代后,人们进一步好奇的是,奥兹当年发生了什么?为什么会出现在阿尔卑斯山腰?
对于这些问题的回答,属于地质学、古气候学、人类学和历史学的范畴。地质学是研究地球历史变迁的科学,其中涉及岩石学、矿物学、古生物学、历史大地构造学。这些学科的目的是从不同角度揭示同一个真相,即地球在历史上到底经历了什么。前文说过,奥兹倒下的地方,出现了大量沉积岩中的石英砂岩。石英砂岩是陆相沉积岩石,这种岩石的出现,说明在地质历史时期,这里没有发生过大规模的地质构造运动,比如没有发生过大地震或者岩石大规模位移、崩塌等事情。这一点可以证明,奥兹当年倒下时,周围的地形和今天我们看到的几乎一模一样。
古气候学可以专门用来研究地质历史时期,地球上的气候条件和演变历史。古气候学通常需要通过树木年轮、冰层记录、土壤层堆积和演变情况等手段来达到研究目的。对奥兹附近的一系列研究发现,奥兹当年生活的时代,正处于两个间冰期之间的一个小冰期。所谓冰期,是指全球气温下降的时期。全球气温下降,导致海平面降低,海岸线延伸,同时导致全球生物圈剧烈变化。一些适合于生活在温带或者热点地区的动植物,在冰期会迁徙、消亡甚至绝灭。间冰期则是全球气温上升的时期,与冰期相对应。这一点可以证明,奥兹当年倒下时,他所处的环境比今天同一地区更加寒冷和恶劣。当时的平均气温可能要比今天低十摄氏度左右。
从人类学和历史学角度看,奥兹生活的时代,正好在中新时期时代交界。中石器时代的人类,已经可以生火、制作相当复杂的各种石器,甚至还能制作弓箭。生存能力和生存范围大大增加。但由于当时只掌握了最基本的纺织技术,导致人们不能在高纬度或者寒冷的地区长时期生活。这说明冰人奥兹绝不是长期生活在他倒下的地方,他或者是生活在山脚下的某一片地区,或者是生活在更远的地方,因为某种特殊原因上了山。狩猎?可能性很小,山中气温很低,山脚也有足够的动物可以捕获。奥兹有可能是被人追杀,拼命往山上逃,逃到此处,接着因为体温过低,缺乏食物而去世的。
如今,在冰层里度过了五千多个春秋的奥兹,终于不用在冰天雪地中继续受苦了。人们将他小心翼翼从冰层中取出,清洗、保护。让人类的祖先得以安葬。