记者Guo Yujie编辑Qin Zhenzi

中国科学院的地质与地球物理学研究所的样本图书馆，实验室以及地质与地球物理学研究所的样本图书馆，实验室和办公室中存储了成千上万的蜗牛化石（以下是中国科学院地质与地球物理学的编辑，中国科学院的编辑，中国科学院的编辑”。他们中的大多数来自黄土高原地区，被甘努，shaanxi，xinjiang和其他地方的科学家挖出并带回。

在该国，系统的蜗牛化石抽样工作持续了大约20年。中国科学院地质与地球研究所保留了完整而连续的蜗牛研究静脉。在过去的十年中，中国科学院的地球与环境研究所的年轻研究人员（以下称为“中国科学院地球与环境学院的编辑注释”，中国科学院——年），南京大学和兰州大学也参与了蜗牛研究，每个人都参与了蜗牛研究。

收集蜗牛时，一些当地人会问：“您在这里挖一个古老的坟墓吗？”一些研究人员回忆说，他们经常遇到村民看着，没有人相信他挖蜗牛，问他：“你在做什么，有什么用。”

从某种意义上说，蜗牛是一种常见的，不引人注目的，以其缓慢的爬行而闻名，由于其普遍性和弱点，在某种意义上成为了中国敏感且可靠的气候变化记录器。在没有人类的时代，至少在几百万年前，蜗牛正在用自己的身体记录历史。

这是一项利基研究，但也有令人兴奋的时刻。 ——在2022年，在郑州的“ 7月20日”大暴雨地区收集了4次蜗牛，证明了他们在中国科学院的地球环境研究所的研究人员中的潜力：在蜗牛壳中可以记录极端降雨，在2021年夏季夏季，几个蜗牛壳的氧气同位素在几个蜗牛壳中显示出明显的信号。

看到数据，中国科学院地球环境研究所的副研究人员Dong Jibao非常兴奋。自从进行地质研究以来，他偶尔犹豫要研究这些事情发生在数百万年前或数千万年前发生的事情的重要性。生物记录特定信息的方式是恒定的。如果蜗牛可以记录极端降雨信息，这是对天空的严重信息，这意味着蜗牛化石可能会帮助人类发现存在先前极端降雨的频率和强度的气象记录，从而有助于预测未来的极端天气。

蜗牛又小又脆弱，但是它保留的秘密不止于此。

寻宝在地球上的生命中

蜗牛告诉人们，一旦时间足够长，强壮和虚弱的时间可能不再是反义词。

这种生物在其一生中慢慢爬行，大部分在十二平方米内移动。它很低，适应气候的能力较差。它没有血液，也没有自我调节的温度功能。面对气候，可以说蜗牛是非常被动的。

“这不像人类，它可以适应环境……如果我们不适合这个地方，我们可以改变这个地方。”中国科学院地质与地球研究所的副研究员董雅吉告诉记者。

从长期的角度来看，蜗牛比人类存在数亿年前。它具有广泛的分布和大量。在中国的黄土高原地区，西北和南部有沙漠。土壤可以长时间逐步稳定地定居，并逐层积聚成地球历史的一部分。黄土中有许多蜗牛。他们不会走很远，可以使用自己的身体准确记录当地气候信息。

Dong Jibao介绍了蜗牛可以通过两种方式记录气候变化。首先是查看蜗牛的物种和数量，而蜗牛的数量又是适合这种生存的气候。第二个是分析蜗牛的外壳。

蜗牛壳的主要成分是碳酸钙。它吃了一些植物，植物中的碳进入身体并将其记录在壳上。植物的某些特性与降水密切相关，因此蜗牛壳的组成可以与降水建立关系。此外，蜗牛与腹部爬行，其柔软的身体直接接触地面，并在环境中交换水，并且还记录了壳的化学信息。

大约20年前，中国科学院地质与地质研究所的团队计划完成大约200万年的完整蜗牛化石序列的收集，并构成了关于Loess Plateau季前的研究的相对完整数据（指的是最接近人类历史的地质时期—— Reporter的地质时期）。

这项工作需要长期积累，数据生成非常慢。近年来，该研究所的研究人员带回了Gansu Xifeng（Qingyang）150-200米深山谷的最后一批样品。十多年前，Dong Yajie刚刚去研究所学习研究生学位。这项工作是随着时间的推移中途，进入了最困难的阶段。黄土一直在沉积，蜗牛化石年龄越大，埋葬越深，土壤越难。

10厘米厚的土壤代表一千历史的沉积物。 ——研究人员应以10厘米的间隔从数百米的大黄土高原地层中取出古土壤样品，然后从中洗出蜗牛化石。用于研究它们的普通时间尺度包括：轨道量表，千年量表，百年尺度，年际量表，季节，月份，周和日。

在科学界，蜗牛带来了许多发现：在黄土层中发现了大量蜗牛，没有贝壳或蜗牛。这证明，在长时间尚未升高的海岸高原时，在当前的黄土高原中，黄土被风吹动，而不是受到水的影响。轨道尺度上的蜗牛的研究可以表明太阳辐射和地球上的冰量如何变化。 1988年，一些外国学者使用蜗牛发现在一定时间内发现了沙漠，与现代相比，一种灌木类型的分布边界向南移动20公里至30公里，这意味着气候更湿。

Dong Yajie的团队主要从事有关蜗牛属的研究。他们发现，某个地方的温度升高有时会导致生物多样性的增加，有时保持不变。 ——在整个生物链上，蜗牛的物种和数量可以反映生物群落的变化。

Dong Yajie回忆说，当他是一名研究生时，他主要是“工作”。在野外，黄土坡上没有道路，因此您必须建立出路才能挖掘蜗牛。筛网也是一项物理任务。将土壤放在水中筛分并洗涤。土壤和水混合在一起，非常重。 Dong Yajie记得我第一次做这份工作时，我的肩膀受到了很大的伤害，以至于晚上无法入睡。一个两到三百米的黄土层截面可以占用数千种土壤样品，每个样品约为15公斤土壤，并且可以筛选出许多蜗牛壳。研究人员与化石一起返回北京后，必须在实验室和工具中逐一记录并确定它们。 “有时候我的梦想都是蜗牛，”董雅吉说。

在地球环境研究所，中国科学院参加了蜗牛研究，他曾经保留一些美丽的化石。大多数蜗牛化石都是灰白色的。在相对较新的阶层中，一些化石仍然具有棕色的标记。这是壳中的有机物，尚未完全分解。

她说，古代土壤的感觉与普通的黄土不同，它是细腻而粘的。在野外，Zong Xiulan有时穿着快速干燥的裤子，土壤会渗入织物并粘在她的腿上。她站在阶层部分的前面，可以清楚地看到，冰和冰间时期之间的交替土壤更暗，变红了，这意味着这个时期是温暖而潮湿的，并且是冰期的时期，有更多的蜗牛。大喊，这意味着此时气候寒冷而干燥，蜗牛较少。 Zong Xiulan的博士学位论文研究涵盖了1个冰河时代和2个冰间时期——实际上，人类文明的所有历史仅在最新的冰川间时期。

Dong Yajie解释说，地质学家应该寻求参考历史，以回答地球当前温暖而潮湿的冰河间时期可以持续多长时间的问题。地球的气候与太阳系中的地球轨道有关。他们将寻找与过去和现在相似的阶段，然后预测未来。

东亚吉（Dong Yajie）说，在野外，有时我意识到：“我在数十千年前行走。我感觉到这个时代。地球的轨道更加倾斜，弯曲，圆形或更扁平……”他记得，当地球从冰河时代变化为温暖的时期到温暖的土壤样本中的蜗牛数量可能会变成少量的蜗牛，而少数人则被变化。那一刻，他还会有一种美妙的感觉：“他们的积极生活突然被我挖出来。”

在显微镜下，大约35，000年前的蜗牛化石。

蜗牛使用贝壳记录他们所经历的世界

化石很旧，但最终需要回答的问题是现代的。

Dong Jibao说，当涉及到当前的气候变化时，我们总是“在Lushan，但不知道Lushan的真实面孔”。

他举了一个例子，说近年来，人们感到北部的大雨增加了，“几天下雨了一年”和“一个世纪以来一次”。但是，人类的历史系统地和高质量的气象变化记录仅超过一百年。这使我们不可能判断极端天气的增长今天意味着什么以及未来的变化将如何变化。因此，我们必须寻找更长的历史参考。

理解蜗牛化石的方法必须来自现代。这要求研究人员使用现代蜗牛研究各种蜗牛的特征及其与气候指标的关系以执行“现代校准”。

十多年来，中国科学院地质与地球研究所在全国各地的400点积累了现代蜗牛标本。研究人员根据大气候梯度对从南到北的序列进行了采样。然后，他们建立了蜗牛信息和气象记录之间的比较关系，形成了一个方程来计算古气候的参数，例如温度和降雨。这个方程非常复杂。

构建功能后需要做的是“重建”。将蜗牛化石数据替换到其中并求解方程。

基于2022年，Dong Yajie和他的同事的研究结果在《自然》杂志的子博客中发表，试图回答“全新的温度变化”，在古流气候研究社区中回答自然气候变化的趋势是4,000年。这个问题长期以来一直在学术界争论，尽管古气候模拟器具有不同的方法和结论，但它们提供了地质学家的回答。

在中国科学院的地球环境研究所，为蜗牛壳的季节性研究研究，副主任扬·洪（Yan Hong）提出了利用空间来交换时间的概念。

人类没有经历过过去的历史时期，也不知道蜗牛更热或更冷时会发生什么。这取决于从海南，东北，山东收集现代蜗牛的空间……并在特定的气象条件下建立这些蜗牛的坐标系统，以便从数百万年前零数百万年前的地质时期学习。

来自研究所的Zong Xiulan对全国各地的抽样过程印象深刻。在四川的山区，她在收集蜗牛时遇到了大雨。蜗牛将在雨后搬家，这是一个绝佳的机会。每个人都想等到雨水下雨并继续捡起。但是村庄和城镇发出了疏散警告，他们又一次地挣扎了很长时间，离开了。

这位女士记得那辆车总是在路上，每天跑数百公里，她去过很多地方，但她“看起来好像从未去过它”，因为她很少留下来。有些蜗牛在草地上，有些在树上。他们必须寻找“少要来”的地方，以避免人类活动的影响。

当Dong Yajie收集现代蜗牛时，他经常感到“走到一个没有办法的地方”和“一生中可能永远不会再来”。他回忆说，一旦他去新疆采集样品，当他走路时，一群人几乎离开了该国。

来自兰州大学的博士学位王米（Wang Mi）于2018年开始饲养蜗牛。她选择了出现在古老阶层中的蜗牛物种，去了野外捕捉相应的年轻蜗牛，并在Ganan，Henan，Xi\’an和其他地方的野外环境中繁殖它们。她介绍了有关蜗牛的国内研究很弱。有成千上万的蜗牛，每种蜗牛都有不同的习惯，需要详细的观察。

这是为了解决一个问题，即不同种类的蜗牛在每个季节的不同地方的生长速度多大。她从标记开始，很容易被雨水冲走，后来她使用了指甲油。在实现这项工作的结果之后，我们可以判断如何在为蜗牛化石进行季节性研究时将季节的增长线与外壳分开。这项研究的最终目标可能是：“去看当时的旱季（例如130，000年前），它比现在更干旱？还是比现在更湿？”

自从研究生院就读以来，王米（Wang Mi）在许多地方进行了现场喂养观察，并且在头三年中经历了失败。一些蜗牛“集体逃脱”并安装了防护网。他们发现自己死了很多。安装相机后，他们发现蜗牛的柔软身体被萤火虫幼虫食用。在某些地方，天气很热，她在那里长达两年的蜗牛在夏天没有幸存下来。阅读博士学位后，她终于做出了初步发现，记录了某些蜗牛的增长速度特征。

她的团队现在感兴趣的下一个问题是使用蜗牛壳来研究“过去的冰间冰期时期有多少个夏天”。这可以为农业模型提供一个“历史统治者”，以告诉人们食物系统的上限在没有人工灌溉和肥料的情况下可以承受的何处。 “无论您有多少热量，您都无法生长玉米。”

在中国，自2000年以来对蜗牛壳的同位素组成分析进行了研究，但分辨率不高。 2022年，Yan Hong研究了海洋生物体，发现巨型蛤的外壳可以记录热带地区的台风和冷浪事件，并且分辨率甚至可以准确地到达小时。 Tridacna是像蜗牛一样的软体动物，壳的组成是相同的。在聊天中，一些研究人员谈到了他们是否可以尝试蜗牛。

Dong Jibao的团队曾经在郑州的“ 7月20日”严重暴雨地区收集了现代蜗牛，他们将它们带入实验室。

结论令人惊讶。大量降水仅持续了3天，但他们发现蜗牛壳上的同位素发生了显着变化，“变化了十多个单位”。

但是，Dong Jibao介绍了这项研究存在缺点。大雨过后，当时找不到雨水样品，因此无法测量水的氧同位素信息，无法建立准确的对应关系。他们只能找到间接的证据。例如，当2013年北京发生极端暴雨时，有一些研究和研究来测量降水的同位素，这也发生了很大的变化。

在2023年在北京经历了夏季雨水之后，Dong Jibao在Mentougou地区收集了蜗牛，但没有收集水样，并且保存水也是一个问题。

现代蜗牛表现出了这种潜力，这意味着蜗牛化石的外壳也可能是可能的。换句话说，将来，可以通过分析蜗牛化石壳来重建一年前一年的“天气”。

2015年10月，中国科学学院地质与地球物理学研究所的团队在甘努（Gansu）的普林利安格（Pingliang），在完成蜗牛采样后拍摄了一张照片。

放慢脚步，你可以抬头看天空

在过去的多年中，其他学科相对容易访问数据，蜗牛研究一直在缓慢发展。

数据收集，分析和实验以及观察很慢。研究人员对蜗牛壳进行了化学分析，并使用了直径1厘米的蜗牛壳来放大其上的170多个采样点，并使用显微镜将其放大10次。携带样品的过程也很慢。研究人员可能每天必须携带十几个土壤，然后再花一天的时间进行筛查和清洗。

挖蜗牛造成了很多麻烦。一些村民和其他收藏家在完成工作后包围了他们，并说他们必须为挖土而付出代价。一名研究人员遇见了他，他和三个同伴将所有现金都带入了他们的口袋里。

大约10年前，Dong Jibao博士毕业后，他开始研究蜗牛以定量重建古气候的温度。在此期间，他花了三年多的时间在实验室抬起蜗牛，以找出一件事：蜗牛可以记录环境温度。

此前，加利福尼亚理工研究所的研究团队得出了负面的结论。看到这个结果，Dong Jibao曾经以为他的研究可能无法继续。

他控制了实验室中的温度，从蜗牛中产卵，将鸡蛋在童年时期提高到成年，至少数十个。 “经过几年的折腾”，结果是至少证明它与环境温度有关。

Wang Guozhen, a post-90s researcher, thinks that people still have too little research on snails.在农业中，蜗牛是害虫：“每个人都对如何去除蜗牛有什么看法”。研究人员使用的一些基本参考书在1970年代发表，尚未更新。

在古气候研究的领域，土壤环和树环具有非常成熟的方法。对树环的研究甚至会影响国家决策，而蜗牛的研究较少，“很少有人可以参考”。

郑小兰说，她对这个领域非常好奇，她唯一的焦虑来自现实。发表文章至少需要3年，而博士后研究员只有3年的任期。 “如果您不继续您的博士学位，很难在3年内发表文章来完成评估。”

Wang Mi喜欢收集现代蜗牛的过程。她通常会在晚上找到带有手电筒的蜗牛，一次，村里的成年人和孩子一起寻找它们。她说，蜗牛经常在雨天移动，在雨后也会出来：“泥是背景颜色，而星空是亮点。”