沼泽科学引诱旅行者走向灭亡——并启发了南瓜灯的出现

传说在远古时代，流浪在沼泽附近的旅人会看见远处闪烁的灯光，并把它误认为是来自远方家园的烛光。但那里既没有家园，也没有蜡烛。当他们追随微光进入湿地时，灯光会消失——但在此之前，这些被背叛的流浪者会发现自己迷失在芦苇丛中，许多人在那里遭遇了可怕的死亡。

这种火球通常出现在死水之上，后来成为欧洲民间传说中的拟人化形象。一些历史记载称，它被认为是一个撒旦的精灵，挥舞着一缕转瞬即逝的火焰，因此得名“鬼火”。在其他传说中，它是一个名叫杰克的男人的失落灵魂。在被拒绝进入冥界后，他用自制的灯（一块燃烧的煤块放在雕刻的萝卜里）在夜晚出没，因此被称为“杰克灯笼”，即南瓜灯。

虽然杰克的 DIY 火炬与现代万圣节南瓜之间的确切联系有些模糊，但有一点是肯定的：迷信的航海者误入歧途的闪烁灯光并非传说。所谓的“鬼火”是一种真实存在的现象：一团火球在沼泽黑暗、静止的水面上盘旋几分钟，然后消散在夜色中。

疯狂沼泽科学

罗格斯大学的微生物生物化学家杰夫·博伊德说，这些现实生活中的南瓜灯最有可能是在天然气混合物浮到沼泽表面时出现的。与海洋和湖泊不同，沼泽水是静止的，缺氧的。这为厌氧细菌和古细菌（无需氧气就能生存的微生物）的繁衍生息创造了完美的环境。它们中的许多都属于一类被称为产甲烷菌的微生物。

产甲烷菌到底是什么？“它们靠吃死植物为生，”博伊德说。“当它们分解植物时，副产品之一就是甲烷气体——人们通过水力压裂开采的就是这种气体。当它在厌氧环境中形成时，它会被困在水下，只有通过物理干扰才能释放出来。”

当这些产甲烷菌产生高度易燃的气体时，它们会填满它们生活的沼泽。如果你曾在这种环境中待过一段时间，你可能已经亲眼看到过甲烷的迹象：当你在水中漫步时，数十个小气泡会浮出水面。

第一批欧洲定居者了解到沼泽地是多么易燃，一些人认为这是美国的第一个科学实验。1783 年，乔治·华盛顿在新泽西州普林斯顿等待刚刚签署的《巴黎条约》时，他用一场辩论来消磨时间：他与革命同僚托马斯·潘恩和他的士兵们争论这些神秘的鬼火是如何形成的（当时已经有了充分的记录）。虽然华盛顿和潘恩将这种怪异的光芒归咎于天然气，但他的一些士兵不同意。

“为了解决争论，他们决定在沼泽般的米尔斯通河上搭起一座浮桥，”罗格斯大学应用微生物学家道格·埃夫利说。“他们拿着长杆探测泥浆，同时在河上点燃一团火焰。”

片刻之后，一道“巨大的闪光”从水中爆发出来，伊夫利说，他在 2008 年重演了这一壮举，以纪念 225 周年。“我相信这是第一次真正的美国科学实验。”

寻找火花

虽然这些早期的美国定居者可能已经证明沼泽和其他缺氧湿地充满了易燃气体，但他们未能完全解释南瓜灯的起源：实验者用火炬点燃了这种气体，但根据传说，发光的球体会自行燃烧。那么是什么引发了甲烷的产生呢？

直到今天，这个问题仍然是个谜。不过，有一种理论已经获得了相当大的关注。厌氧细菌的研究表明，在腐烂的有机物质存在的情况下，这些生物可以产生一种叫做磷化氢的气体。事实证明，这种化学物质会自燃。博伊德说，它与氧气反应形成磷酸，产生足够的热量来点燃。

“想象一下，有一片沼泽，里面的植物尸体被微生物转化成甲烷气体，同时还产生了磷化氢，”他说，“磷化氢一旦与氧气发生反应，就会着火，成为火的燃料。”

并非所有人都同意这一理论，你会发现很多关于南瓜灯的理论都不涉及燃烧。有些人认为化学发光（伴随光但不伴有热的化学反应）可能会产生明显的火焰。另一些人则认为罪魁祸首可能是生物发光，比如萤火虫的光芒。

但学者们表示，这两种理论都没有燃烧理论那么有说服力。（事实上，燃烧理论是这一现象的主流定义。）据说鬼火是短暂的火焰爆发，而产生化学发光的反应则是持久的，博伊德说。“它们会一直发光。”根据大量第一人称观察，近距离观察时，发光的球体看起来不像飞虫。

杰克现在在哪里？

南瓜灯背后的科学原理可能存在争议，但更令人费解的是，如今缺乏这种灯光的视觉证据。在 YouTube 上快速搜索一下，就会发现一些视频，但它们看起来都是假的，谷歌图片上的图片也是如此。如果这些火球曾经很常见，为什么我们的数十亿部智能手机都没有拍到呢？

或许是因为我们很少在夜幕的掩护下穿越沼泽。首先，如今的沼泽比几百年前少了很多；我们用农场和建筑物覆盖了它们。

与旧时代的旅行者相比，我们现在的另一个优势是，谷歌地图、道路和其他基础设施可以帮助我们避开黑暗的沼泽。毕竟，你上一次真正迷路是什么时候？

如果你在某天晚上偶然发现了一条泥沼——也许是在万圣节的讨糖小路上——请远离任何发光的东西。它可能是远处门廊上的雕刻南瓜，向你招手承诺糖果。但另一方面，它也可能是一个南瓜灯，诱惑你跳入水中。