2025年03月01日
游客在意大利庞贝古城参观,远处是维苏威火山。新华社发
意大利维苏威火山在公元79年喷发时,接触到灼热火山灰的人们几乎瞬间死亡,附近城市赫库兰尼姆和庞贝因此沦为死城。在赫库兰尼姆一具俯卧的男性遇难者遗骸颅骨中,研究人员发现了类似黑曜石的玻璃状物质。他们研究认为,这缘于人脑组织在火山爆发高温条件下玻璃化。
研究人员说,有机物形成的玻璃极为罕见。赫库兰尼姆和庞贝虽然出土过玻璃化的树木,但即使全世界范围内,由人体或动物遗骸形成的玻璃状物质尚属首次发现。
这名男性遇难者据信是当地一所学校的看门人,遗骸出土于20世纪60年代。研究人员2018年重新检查遗骸时,在颅骨里的火山灰中发现亮晶晶的细小玻璃状物质。取出这些宽度不超过1厘米的物质后,研究人员发现,它们外观接近火山熔岩冷却形成的天然玻璃黑曜石,但“极其易碎”。
进一步研究显示,这些玻璃中有人脑组织中常见的多种蛋白质和脂肪酸存在。研究人员用电子显微镜观察,在这些玻璃中发现神经元、轴突等人脑和神经中枢系统结构。他们因此推断,这是大脑有机物质暴露于逾510摄氏度的高温环境后迅速冷却,符合玻璃化所需的特定条件,最终形成了玻璃化人脑组织。
研究人员排除火山碎屑流为人脑玻璃化的成因。火山碎屑流包括快速流动的火山喷发物和有毒气体,但最高温度不超过465摄氏度,而且需要相当时间才能冷却。
基于对最近火山爆发的观察,研究人员认为,接触火山灰云才会导致人脑玻璃化。火山灰云不仅温度极高,快速消散后又能形成有利玻璃化的低温环境。“任何液态物质转化(为玻璃)的过程是快速冷却而非加热。”研究报告第一作者、罗马第三大学火山学家圭多·焦尔达诺说。
焦尔达诺说,当年摧毁赫库兰尼姆的“罪魁祸首”是火山爆发初期形成的灼热火山灰云。
研究报告作者之一、那不勒斯费德里科二世大学法医人类学家皮耶尔·保罗·彼得罗内说,和城里其他人一样,“看门人”在接触到灼热的火山灰时瞬间死亡。“赫库兰尼姆发现的遇难者遗骸证据显示,所有人瞬间死亡,来不及警觉和痛苦。”据新华社