Hàng nghìn năm trước khi con người chủ định ướp xác, tự nhiên đã làm thay họ thông qua nhiều loại môi trường khác nhau.
Khi nằm trong tự nhiên, thi thể người thường chỉ còn lại bộ xương sau vài năm. Những nền văn minh có tập tục ướp xác như người Ai Cập cổ đại chỉ có thể tránh được thực tế trên nhờ áp dụng quá trình mai táng phức tạp bao gồm công cụ đặc biệt, hóa chất và thao tác, theo National Geographic.
Tuy nhiên, có nhiều cách để biến thi thể thành xác ướp vĩnh cửu mà không cần dùng bình canopic, muối natron hoặc dụng cụ lấy não. Trên thực tế, một số xác ướp Ai Cập cổ nhất nhiều khả năng là tình cờ, theo Frank Rühli, giám đốc Viện Y học Tiến hóa thuộc Đại học Zurich kiêm giám đốc Tổ chức nghiên cứu xác ướp và cổ sinh vật bệnh học. Bị chôn vùi trong lớp sỏi nông, thi thể có thể được bảo quản tự nhiên suốt hàng nghìn năm bởi môi trường khô nóng của gió cát sa mạc Sahara. Rühli tin rằng điều này có thể truyền cảm hứng cho người Ai Cập cổ đại bắt đầu ướp xác những người họ tôn kính.
Các nhà nghiên cứu lấy mẫu vật não từ xác ướp Ötzi. (Ảnh: National Geographic).
Sa mạc khô nóng chỉ là một trong nhiều môi trường có thể biến đổi thi thể thành xác ướp tự nhiên. Các nhà khoa học giải thích môi trường từ đầm lầy tới đỉnh núi băng có thể ngăn cản quá trình phân hủy và ướp xác như thế nào.
Xác ướp sa mạc
Ai Cập không phải nền văn minh sa mạc duy nhất nổi tiếng với xác ướp. Người Chinchorro ở Bắc Chile bắt đầu ướp xác khoảng 2.000 năm trước người Ai Cập. Nhưng trước đó hàng nghìn năm, sa mạc Atacama đã làm điều đó cho họ. "Một trong những điều thú vị về xác ướp Chinchorro là một số được sửa soạn theo chủ ý trong khi số khác là xác ướp tự nhiên", nhà nhân chủng học Bernardo Arriaza ở Đại học Tarapacá tại Chile, người chuyên nghiên cứu xác ướp Chinchorro, cho biết.
Phân hủy là quá trình sinh học và không có nước, sinh vật không thể hoạt động. Đây là lý do tại sao các sa mạc bảo quản xác ướp tốt đến vậy cũng như tại sao quá trình ướp xác của người Ai Cập và Chinchorro bao gồm bước làm khô thi thể. Xác ướp Chinchorro cổ nhất, Acha Man, được bảo quản tự nhiên bởi sa mạc hơn 9.000 năm. Xác ướp Tarim ở Tân Cương, Trung Quốc, thuộc hàng nguyên vẹn nhất, chôn cất trong quan tài hình chiếc thuyền suốt 4.000 năm trên sa mạc Taklamakan.
Xác ướp muối
E Đối với một số thợ mỏ Iran kém may mắn bị mắc kẹt trong hang động ở mỏ muối Chehrabad, muối cũng bảo quản thi thể tốt không kém sa mạc. "Họ làm việc trong mỏ muối và sau đó mỏ sụp đổ", Rühli giải thích. Điều này xảy ra nhiều lần (ít nhất là hai lần) trong hơn 1.000 năm. Mỏ muối trở thành mồ chôn những người đàn ông trẻ sống cách nhau hàng thế kỷ. Trong khi sức nặng của muối đè lên thợ mỏ, đá muối hút kiệt nước khỏi thi thể và ướp xác họ.
Muối trong lớp đất khô ở sa mạc Atacama cũng giúp bảo quản xác ướp Chinchorro, theo Arriaza. Trong đất chứa nhiều hợp chất nitrate, nitrogen, kali, natri và canxi, góp phần khử nước trong cơ thể.
Xác ướp băng
Khử nước khỏi thi thể không phải cách duy nhất để ngăn phân hủy. Nhiệt độ thấp làm chậm phần lớn quá trình sinh học và đông cứng xác hoàn toàn cũng ngăn thi thể phân hủy trong hàng nghìn năm. Nhà bệnh học Andreas Nerlich ở Munich Klinik Bogenhausen nghiên cứu Ötzi, xác ướp băng 5.300 năm lộ ra trên sông băng tan chảy trên dãy núi Ötztal Alps gần biên giới Áo - Italy. Theo ông, những xác ướp như Ötztal sẽ được bảo quản lâu chừng nào còn có băng.
Dù rất hiếm gặp, xác ướp băng có thể được bảo quản tốt đặc biệt so với xác ướp khử nước. Đó là do quá trình khử nước làm nhăn và biến dạng mô, nhưng nội tạng đông cứng phần lớn giữ nguyên hình dạng. Đất đóng băng vĩnh cửu, lớp đất đông cứng quanh năm, cũng có thể ướp xác. Xác ướp Ice Maiden 2.500 năm ở Siberia bị đông cứng trong một khối băng sau khi hầm mộ bị ngập nước. Do hầm mộ nằm trong đất đóng băng vĩnh cửu, băng hình thành bên trong không bao giờ tan chảy.
Xác ướp đầm lầy
Xác ướp đầm lầy Tollund Man với niên đại khoảng 2.400 năm. (Ảnh: Tim Graham /Getty).
Một cách hiệu quả khác để quá trình ướp xác tự nhiên diễn ra là đặt cơ thể vào trong đầm lầy than bùn. Các chuyên gia đã tìm thấy một số lượng lớn xác ướp đầm lầy như vậy tại phía bắc châu Âu, đặc biệt là Đan Mạch, Đức, Hà Lan, Thụy Điển, Ba Lan, Ireland và Anh.
Nếu ngâm trong đầm lầy than bùn, cơ thể sẽ tiếp xúc với nước lạnh có tính axit cao và thiếu oxy. Bên cạnh đó, một số phản ứng hóa học độc đáo tại đây sẽ thúc đẩy quá trình hóa xác ướp.
Một yếu tố then chốt là loại thực vật đặc trưng trong các đầm lầy than bùn. Những nơi này thường có rêu Sphagnum, mọc trên bề mặt đầm lầy. Các lớp dưới của đầm lầy chứa đầy Sphagnum phân hủy. Khi chết, rêu giải phóng một loại polysaccharide (đường đa) gọi là sphagnan, có những tính chất giúp loại bỏ ion kim loại khỏi một dung dịch. Kết quả là, một số ion kim loại như sắt, đồng hoặc kẽm, không còn cho vi khuẩn, khiến chúng thiếu đi nguồn dinh dưỡng quan trọng, theo cuốn Taphonomy of Human Remains: Forensic Analysis of the Dead and the Depositional Environment.
Những điều kiện khắc nghiệt này ngăn cản vi sinh vật bắt đầu quá trình phân hủy, dù xương cuối cùng sẽ bị ăn mòn trong môi trường axit. Kết quả là cơ thể chuyển thành màu nâu, giữ được da, tóc và móng.
Ví dụ nổi tiếng nhất về xác ướp đầm lầy là Tollund Man, được những người đào than bùn ở bán đảo Jutland, Đan Mạch, phát hiện vào khoảng những năm 1950. Khi lần đầu thấy xác ướp, mọi người cho rằng đó là cậu bé mới mất tích trong vùng. Tuy nhiên, phân tích cho thấy xác ướp cổ xưa hơn nhiều, có niên đại lên tới 2.400 năm. Xác ướp được bảo tồn tốt đến mức các nhà khoa học thậm chí biết được bữa ăn cuối cùng của ông gồm những gì.
Xác ướp đông lạnh khô
Kết hợp điều kiện lạnh và khô có thể ướp xác ngay cả khi môi trường không lạnh liên tục để giữ thi thể đông cứng quanh năm. Đó là quá trình xảy ra với một số xác phụ nữ và trẻ em người Inuit ở Greenland. Họ được ướp xác tự nhiên trong mộ sau khi chết, nhiều khả năng qua đời do nạn đói hoặc dịch bệnh vào thế kỷ 15 và 16.
"Dù thời tiết rất lạnh ở Greenland, môi trường không giống ở Bắc Cực với lớp đất đóng băng vĩnh cửu", nhà cổ sinh vật bệnh học Niels Lynnerup ở Đại học Copenhagen, cho biết. "Thi thể được chôn dưới khe đá, nên vẫn có gió thổi qua, gió hong khô thi thể kết hợp hiệu ứng làm chậm hoạt động vi khuẩn của nhiệt độ lạnh, tạo ra xác ướp.
Phần lớn xác ướp Inca phát hiện trên đỉnh núi Andes cũng được bảo quản theo cách tương tự. Xác ướp Trinh nữ Llullaillaco, thi thể thiếu nữ Inca chết vì lạnh trên dãy Andes sau nghi thức hiến tế, là một trường hợp đông cứng độc đáo.