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人类在火星上如何分解?

这颗红色星球的非凡环境将在未来宇航员——以及火星定居者——处理死者的方式中发挥关键作用。

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火星是一个寒冷、干燥、多尘的星球——而人类希望有一天能踏上那里。但一旦人类在这个陌生、极端的环境中死亡,将会发生什么?来源:NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

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火星最近占据了头条新闻,因为新一代的机器人探险家们旨在揭开它的秘密。但有一天,机器人将不再是这颗红色星球唯一的居民。 人类探险家将是下一个。

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无论我们是派遣一个小团队进行往返旅行,还是用单程票运送殖民者,总有一天,不知何故,会有人在火星上死去。由于将遗体运回家的后勤和成本可能高得令人望而却步,因此很可能需要将遗体留在那里。

那么,死去的尸体在火星上会发生什么?

分解的原理

人类在地球上进化而来,而地球是我们的家园,对我们来说,无论是活着还是死了,都是完美的环境。在地球上,人类遗体最终会分解,因为环境会回收尸体的生物质,也就是构成我们的有机物质。“某些生物基本上已经进化到可以利用死去的生物的生物质。这就是它们的特性,它们的生态位,”北卡罗来纳州卡洛维州立大学法医人类学项目主任尼古拉斯·帕萨拉夸说。

根据科罗拉多州梅萨大学法医人类学教授梅丽莎·康纳的说法,当一个人死亡并分解时(基本上)会发生以下情况:起初,尸体冷却(尸冷),血液因重力聚集(尸斑)。尸僵,即肌肉暂时僵硬,开始出现。然后,细胞开始分解,因为身体自身的酶会破坏它们——这个过程称为自体溶解。然后发生腐烂,帮助我们消化食物的细菌继续工作。正是自体溶解和腐烂导致了变色和其他皮肤变化,以及肿胀。食腐动物(如昆虫、鸟类或其他动物)以及后来的真菌也会出现,负责清理其余部分。康纳确实指出,“分解是一个连续过程,这些过程可能会重叠”,所以这不一定是一个严格的按部就班的过程。

帕萨拉夸说,在地球上,影响分解的主要因素是温度。“温度对于那些代谢——也就是吃——人体组织的生物来说是一个非常重要的因素,”他说。“所以,当你想到昆虫是人类软组织的主要食腐动物时,昆虫的活动确实取决于温度。”

温度之所以是一个因素,还有另一个原因。“升华发生在冰冻环境中——冰冻的水在不经过液态的情况下蒸发成气体,”康纳说,就像冬天挂在户外的湿衣服仍然会干一样。因此,在地球上冰冻的环境中,水会升华,寒冷会阻止诸如自体溶解等过程,“升华会使遗体脱水,并形成木乃伊,”她说。

火星环境

尽管火星过去可能更像地球,但如今它是一个寒冷、干燥的行星,大气极其稀薄,由95%的二氧化碳和仅0.16%的氧气组成。

火星的平均温度徘徊在零下81华氏度(零下63摄氏度)左右,但这个数字因地点和季节而异。例如,在2020年10月,“洞察号”火星探测器报告说,在一天中最温暖的时候最高温度为24华氏度(零下4摄氏度),而夜晚最低温度为零下140华氏度(零下96摄氏度)。

当然,今天在这颗红色星球的表面没有液态水,也没有已知的生物。

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火星上的木乃伊

所有这些都是康纳和帕萨拉夸同意的原因:如果在火星上将尸体暴露在外面,甚至埋在松散的火星土壤中,尸体可能会干燥并变成木乃伊。

康纳说,最初的几个阶段——尸冷、尸斑和尸僵——仍然会发生。但她补充说,可能几乎没有其他明显的分解迹象。自体溶解和腐烂会持续到尸体冰冻,但有一个重要的例外:我们体内的绝大多数细菌是好氧的,这意味着它们需要氧气才能发挥作用。在火星上,只有不需要氧气的厌氧细菌才能增殖,直到冰冻,这意味着腐烂将受到严重限制。

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冰冻后,尸体中的水分会升华而干燥,留下一个保存完好的天然木乃伊,其保存程度甚至可能让古埃及人嫉妒。“脱水后的组织很可能会在无限期内非常稳定,”康纳说。

“如果你想到中世纪的沼泽尸体,我会假设它会有点像那样,”帕萨拉夸说。那些保存得同样令人惊叹的尸体之所以能被木乃伊化,部分原因在于泥炭沼泽是缺氧环境,这同样限制了尸体本身的分解,并阻止了大多数生物的进入和完成分解工作。

“如果你想到尸体从一个人变成一个骨架,我认为你真的不会在(火星)环境中看到这种情况。[尸体]可能会脱水并变成木乃伊,但我认为其他方面不会有太大变化,”帕萨拉夸说。

化为尘土?

保存完好的火星木乃伊听起来可能是一个很酷的主意。而且,最简单、最直接的选择确实是安葬死者。然而,如果火星上的人类定居点真的蓬勃发展,墓地可能需要一些规划和远见,因为其中的尸体不会分解,从而阻止了墓穴的重复使用。

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火化虽然是地球上一种受欢迎的——而且节省空间的——遗体处理方式,但在火星上可能不是最好的方法。这是因为火化需要将一个腔室保持在1000华氏度(538摄氏度)以上数小时,这反过来又需要巨大的能量输入。在一个燃料可能有限的环境中,这是一个昂贵的解决方案。“这是巨大的能量浪费,只是为了焚烧尸体而不能用于其他任何用途,”帕萨拉夸推测。毕竟,“你身处一个奇怪的火星环境,你可能希望在所有事情上都尽可能经济。”

但是,埋葬和火化都有一个显著的缺点:可能宝贵的生物质的损失。请记住,在地球上,分解是最终的回收过程,将生物质返回环境。“我们身处的(地球)环境总是想尽可能地利用(生物质)。但火星环境根本无法利用这些资源,这对每个人来说都将是损失的资源,”帕萨拉夸指出。

在一个带来自身资源具有高昂的经济和身体成本的地方,这真的理想吗?

也许最好的选择是回收这些生物质,就像在地球上发生的那样。(当然,值得注意的是,像防腐处理这样的过程在很大程度上会阻止分解,所以所有关于地球上分解的讨论都指的是未经防腐处理的遗体。)在这种情况下,最好不要将尸体埋在火星土壤外面,而是将其埋在一个温度和湿度受控的、类似于地球的分解温室中,那里有昆虫和真菌等生物,最终将尸体转化为可用的肥料或土壤。当然,当没有尸体可供消耗时,这些生物也需要替代食物来源,帕萨拉夸补充道。

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然而,有一种情况可能会改变这一切:由于我们的好氧细菌无法在火星大气中缺氧的环境中发挥作用,我们的厌氧细菌可能会适应火星环境——也许因此尸体可以分解。“进化在持续进行,并且可以快速发生,”康纳说,并以COVID-19大流行期间快速出现的变异为例。“所以,如果有什么东西(我们从地球带来的)能快速进化以利用新的食物来源,我不会感到惊讶,尤其是在有殖民者墓地的情况下。”

如今,火星上唯一的遗骸是报废的机器人任务,它们稀疏地散落在地貌上,一层层地收集着锈红色的尘埃。但当人类到来时,显然有很多事情需要我们计划——包括如何处理我们的死者。

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