2022年12月24日

25種關鍵化石看生命的故事:化石獵人與35億年的演化奇蹟

儘管也來到買得起化石,但也發現並不想在家裡擺化石的時期(小時候很想在家裡擺三葉蟲的說),即使如此對於化石與其背後的故事我還是非常感興趣。


光看本書書名便能意識到唐納.波瑟羅(Donald R. Prothero)這部作品的野心很大,企圖透過演化上的關鍵環節化石,來描繪從藍綠菌一路傳承到人類DNA的生命樹演進。當然書名說是二十五種化石,實際絕對不只二十五種。畢竟這是無數前人與大量史前生物一同堆砌而成的知識領域,每個章節都會再細談各種分支與前因後果,讀來非常豐富。


但該怎麼說呢,也未免太豐富啦,看的時候難免像在走馬看花。正因為主題非常恢宏,很多時候作者簡單一句話,不過我光是要搞懂他提及的所有名詞意義,以及在此處使用這個名詞所帶出的意義是什麼,就得費上不少工夫。這不是作者的問題,而是我的腦內知識不夠。


感覺要把本書提及的所有內容弄個明白,實際上大概要看個幾十本書,才算是有好好打個底吧(如果有化石實物可看是最好的,但精美插圖對不懂得如何解讀化石的讀者而言更加實用,還有我最喜歡看想像復原圖了)。


不過我算是只想科普科普,所以還是用比較輕鬆的態度面對。本書提及的內容我盡可能理解,除此之外還感興趣的話將來再尋找專書(如果有的話)補足。這樣感覺比較能兼具樂趣與知識性,而且我覺得這也是作者寫作本書的用意。


對我而言閱讀25種關鍵化石看生命的故事有意思的幾個點,首先是出版於2015年表示資訊都相對新。再來主題非常廣泛,所以可以把所有感興趣,但以往沒啥瞭解的化石的基本知識一口氣看好看滿。更別提作者在介紹化石的同時,也會一併敘述這種化石是如何成形以及被發現的過程,對我而言這正是化石故事的醍醐味呀。


寒武紀大爆發的概念至今深入人心,不過現在的研究早已證實在前寒武紀就已經有大型多細胞生物、甚至是非常巨大的多細胞生物存在。我始終覺得生活在寒武紀之前的大型軟體動物埃迪卡拉動物群的故事非常浪漫,而且它們還生存了超過一億年。


儘管也有人相信這些至今仍充滿謎團的生物是水母、海筆和蟲的祖先,但主流想法還是傾向認定這些生物和目前生存於地球上的物種並沒有延續關係,埃迪卡拉動物群比較可能是被之後出現的有殻生物從地球上清除。


不過這個小殻化石群是真的很小,考慮到這些生物尺寸要用公分甚至釐米來計算,便不免覺得當初發現這些嬌小玲瓏硬殻化石的人真是非常謹慎又鍥而不捨,才能成功建立起這個1954年之前根本不算存在的領域。


但誠如作者所說,在已經知道了埃迪卡拉動物群還有小殻化石群的存在以後,人類也已經得知所謂的寒武紀大爆發,並不真的是一瞬間,而是在六億年前到五億四千五百萬年前這段時間緩慢演化的過程。這之後各種小小的軟體生物、海綿、腕足類逐漸誕生,到了五億二千萬年前終於演化出有大型外骨骼的生物比如三葉蟲,並在岩層中留下一目瞭然的「大爆發」。


探究整個過程的話可以意識到,這個長達八千萬年的時間,要稱之為爆發實在是哪邊怪怪的。當然我還是默默覺得這個說法很浪漫,但如果要把這拿去當作創造論的證據發表謬論的話就……就為什麼腦袋不去洗一下呢?(咳)


然後諸君,我喜歡三葉蟲,三葉蟲超可愛!(因為已經沒有活的了,就更可愛了<- 啥會)雖然什麼軸葉、胸節、尾盾等名詞很多很難記,但我還是興致盎然的看著作者的敘述,看著那張精美演化譜系圖非常開心!


另外之前在其他書中偶然看到的怪誕蟲這個名字我就很感興趣(沒辦法我就喜歡這種名字嘛),然後原來這種生物雖然化石很早就被找到,但一直到一九九零年代才終於獲得認證是葉足動物的化石,也就是蠕蟲和節肢動物之間的過渡生物。


也是這章(和往後又提到很多次的)讓我知道,其實生物學分類中有很多的「垃圾桶」,意思是好像大概是這個,但其實不確定到底是什麼,那就通通先丟進去,等以後知道更多再來分類。


像葉足類一開始只被當成有腳蠕蟲的分類垃圾筒,花了很多時間與累積新發現,才終於搞懂該如何正確解讀它們的化石。連帶蠕蟲的演化之路除了延伸出節肢動物門以外,也延伸出軟體動物,屬於單殻綱的古笠螺就是過渡期間的化石。而和葉足類存活至今的天鵝絨蟲相同,單殻綱至今仍然在深海中作為活化石持續存在中。


不過比起三葉蟲和怪誕蟲,閱讀到談論植物化石的頂囊蕨這章時,也是我全書讀來最吃力的一章。首先老實說我真的沒很關心植物,所以腦內知識也十分貧瘠,更別提這章各式各樣的專有名詞很多。雖然插圖也多但還是不足以理解作者所提及的種種細節,只能說是個還得花很多功夫去理解的領域。


這之後標誌脊椎動物起源的海口魚一章,名詞也是多到讓我覺得雖然從小吃到大,但自己對魚的身體也沒有很熟。可是號稱有史以來最大魚類的巨齒鯊故事還是很迷人,我最喜歡奇形怪狀生物的故事啦!至於魚類過渡到兩棲類的堤塔利克魚的細節,因為讀過我們的身體裡有一條魚,所以理解上非常輕鬆!


不過在人類發現堤塔利克魚之前,這個領域已經有許多研究者累積了不少成就。過程中還延伸出一個我看過最龜的論文寫作過程,相較之下達爾文回家之後寫了三十年的物種源起根本不算什麼。


總之事情是這麼開始的,一九二零年代,挪威和丹麥因為東格陵蘭的領土爭議起糾紛,丹麥政府就要求嘉士伯釀酒廠說把你們賣啤酒的錢交出來、咳,我是說請出資贊助探勘研究。


這支在一九三一到三三年間成行的科學隊成員皆是一時之選,其中有一位名為薩維索德貝的二十一歲青年才俊,在這趟旅途中發現很多特殊化石,比如魚石螈。可惜他三十八歲便因為肺結核過世,而他收集的化石則轉到他的研究夥伴艾利克.雅維克手上。


其實誠如作者自嘲的說法,「脊椎古生物學這項專業,對科學家來說向來都是傳說中坐擁重要化石數年,但沒有提出任何東西讓大家看的領域」。這主要是因為化石挖掘出來送往研究地點之後,還需要固化、清理等細緻的處理手段。這些前置作業本身就有難度,在經費有限化石很多的情況下,時效性簡直是最不重要的問題。


畢竟誰都怕呷緊弄破碗,一不小心毀了化石那根本白挖一場。像堤塔利克魚雖然是頂著北極圈風暴和北極熊危機挖出來,不過整理完畢真正可以發表研究成果已經過了兩年,書中還時不時就看見用了五年十年才完成清理的。


除非是像克羅諾斯龍那樣(活在白堊紀早期,最大的上龍類之一),一九三二年挖出來之後長年無力處理,直到一九五六年遇到富有金主表示,我們家族自古以來都在追尋「海怪」,我們要看化石的真面目!錢砸下去三年就把覆滿厚厚結核石灰岩的化石清理並修復完畢(但從挖出來到可以展出還是隔了二十七年,挖掘地的九十三歲牧場主人和當初的研究者薛威爾兩個終於重逢時還一起哭,因為都以為對方死於二戰)。


當然這是課金的結果,沒辦法課金的話,就可能像史密斯學會和霍頓所挖掘出的青蛙與蠑螈間的過渡生物蛙螈一樣。雖然標本小到可以放口袋,雖然一九九四年被挖出來,卻因為發現者很忙後來又過世,等新學者接手清理到可以研究然後發表,中間隔了整整十四年。


不過即使如此以謹慎見長的雅維克先生,還是龜到號稱史上動作最慢的研究者,區區十四年根本不夠看。他究竟研究了多久?嗯,答案是五十年,他就這樣默默抱著夥伴留下的魚石螈化石研究了整整五十年。最後終於在一九九六年發表論文,那年他已經高齡八十九歲了!


遺憾的是龜到這個程度寫出的論文並非不值一看,但顯然也沒有物種源起那種石破天驚的成果,實際上反而還有些以現下角度而言挺奇怪的論點。於是整體而言這個宛若標準拖延症案例的故事,究竟稱不稱得上勵志其實也充滿問號。

    
但該怎麼說呢,只要想到就算拖上五十年,最後他還是把論文寫出來了(還有抱著伙伴的化石五十年這件事在某種想像裡也挺香的),活到老拖到老而且也發表到老,不免令我感覺這簡直是拖延症患者之光,並給予所有同病相憐者一種對未來的美好期許與憧憬──比如千萬保持身體健康啊。


然後提到龜很久,我沒想到龜的化石會這麼有趣,半齒甲龜超有趣!因為我也很喜歡龜,不過之前真的不知道原來現代烏龜還分成曲頸龜和側頸龜。曲頸龜就是脖子骨骼可以曲成S型整個縮進龜甲裡面,現存大部分烏龜都是這一型。側頸龜頭縮到殻時脖子會從側面折起,所以會有一部分的頭在殻的外面,很少見,主要分佈在南半球。


現代烏龜只有喙狀嘴而沒有牙齒,但最早的烏龜化石原頷龜則同時有喙狀嘴而沒有牙齒。至於龜甲究竟是怎麼演化而來的早期有各種說法,究竟是先有背甲還是先有腹甲,背甲的原型是皮骨還是肋骨等事,皆曾是烏龜學者們(看起來很微妙但無疑存在而且非常認真的一群人)爭吵的話題。


不過在半齒甲龜的化石發掘出土後解決了這個爭議,這種擁有整排牙齒的古代烏龜有著完整腹甲,但背上出現的乃是粗壯的肋骨。於是種化石這同時解決兩個問題,也就是龜甲是從腹甲開始演化,而背甲則是由肋骨演變而來。


不過當然有志之士們仍想知道究竟是那一類爬行動物演化出烏龜的,但目前為止這個答案仍籠罩在謎團當中,但在可見的未來或許能找到更古老的龜仙、咳,我是說龜祖先也說不定。


然後我在倫敦最愛的點其實是自然史博物館,精彩到我從此見人就誇:若要去,便來去!當初參觀時我對其中屬於瑪麗.安寧(Mary Anning)的展館留下深刻印象,後來在書裡讀到這位偉大的女性化石挖掘者的故事時,更讓我下定決心要來大寫特寫,畢竟,她可是第一位挖出蛇頸龍的化石獵人!







那可是蛇頸龍啊啊啊,諸君,我喜歡蛇頸龍!!!


好啦,我很花心,總之瑪麗是十九世紀英國南部多塞特地區的貧寒家庭小孩,家裡窮就算了還因為信仰的不是英國國教,所以在教育等各方面都受到排擠。還好當地因為地質關係有大量化石,觀光產業也早就成形,於是兜售紀念品給觀光客成為一門好生意。


瑪麗從小就和也都挺有一手的家人一起去海邊懸崖,採集侏羅紀時期的化石賣給觀光客貼補……不,幾乎是全部的家用吧。身為冰雪聰明而且靈巧非凡的挖掘者,1811年時十二歲的瑪麗已經協助家人挖掘出第一具完整魚龍化石。


父親很早便過世的她和母親還有哥哥一起挖化石,哥哥年紀大一點後轉行去當學徒,瑪麗則繼續靠採集化石養家。本來就有天分加上從小練等練到大,勤奮蒐集所有找得到的書努力自學的成果,讓瑪麗的學識完全不亞於當時的學者。


1923年她發現完整的蛇頸龍化石,1924年發現了德國以外最早的翼龍化石,除此之外還挖出大量的化石魚、菊石與軟體動物。她曾辨認出俗稱箭石的化石是一種烏賊化石,也看出被稱作腸胃結石的東西其實是糞便化石。


1826年時二十七歲的她存錢開了一家自己的化石店,和許多著名的地質學家與古生物學家都有往來,客戶更遍及歐美各國的富豪與貴族。這些人還常以她的發現建立自己的博物館,公認價格實惠店主又知性。


遺憾的是儘管與她往來的上流階級給她很高的評價,卻仍理所當然的繼續性別與階級歧視。瑪麗挖出的化石都由上流社會的男人們發表描述,這些記錄都沒有提及採掘者的辛勞,也刻意輕忽她的存在。


瑪麗對此時常感到悲憤與不公,覺得自己的貢獻受到忽視與掠奪,在那個女性處處受限、才能與專業不被承認,她能發表展現個人專業論述的機會也非常稀少。


儘管優秀到根本可以去大學裡教書,但她一生經濟都不寬裕,甚至常常挺倒楣的,還有不小心投資失敗損失大半年積蓄這種慘事。後來熟悉的學者還出版版畫集(很美的一本書)來為她募款,只能說窮人的餘裕就是比較少。


當她在1847年因乳癌過世時,英國社會才剛開始重視她的成就,為她募款、以她為名在教會造一面彩繪玻璃窗,並在地質協會中破格頌揚她的成就(在那時代女人不能成為會員,要到1904年開始才可以)。儘管遲來總比不來好,但這其中確實存在、往後還不斷延續的不公不義如今讀來實在令人感傷。


瑪麗人生的亮點除了她如何憑藉個人專業,成功從社會最底層爬出來終有所成之外(儘管不是在物質條件上),也在於她的貢獻大力改變了人類如何理解自然世界的角度。儘管創造論者至今依然存在於人類社會中,逮到任何機會就要力戰達爾文。


但至少人們如今已經很難想像,曾經有過那種整個社會的人都相信聖經寫得都是真的可能剩以色列吧、這世上所有現存的生物都是自古以來已經存在,從沒有滅絕與演化這種事,於是我們會有四十五億年的大象,四十五億年的貓咪,還有四十五億年的人類。


好吧,對信仰創造論的人來說,時間尺度(曾經?)也不是四十五億年,而是,那個,呃,六千年。嗯,也行,六千年的大象、六千年的貓咪、六千年的人類……唉,不行,換成這種說法也不會顯得比較聰明一點。


尷尬的是,在瑪麗.安寧之前的年代,歐洲人的腦內世界觀還真的長這樣。瑪麗作為那時代極具代表的化石挖掘者,與其他專家一同,藉由其手出土的化石之瑰麗、神秘而且特殊的外貌和形態,終於讓人們開始能夠想像一個完全不同於現代的史前時代。那是不同於聖經描繪的風景,一個屬於爬行動物的時代,關於深邃時間(deep time)的概念。


瑪麗生前總在暴雨的冬季冒險前往當地的海蝕崖,因為她知道珍貴的化石會在那時露出地表。不用說這非常危險,潮水、落石與坍方都可能奪人性命,長年陪伴她的重要狗狗特瑞,便在1833年10月時死於落石,而瑪麗也差點死在同一次意外。


儘管如此她還是把這條路走下去,一方面這是她能賴以養活自己的一技之長,另一方面我相信肯定是因為她真心熱愛這份事業。雖說因為性別,她無法像其他那些自學成功的男性一樣,成為在學術界發光發熱的古生物學家。但用今日的眼光來看她的專業絕對無庸置疑,於是活在現代閱讀她的故事,總在勵志的同時也帶著些許感傷。





可無論如何,現在只要去倫敦的自然史博物館便能看見她挖掘出的化石,那可是在倫敦自然史博物館有有牆的人類!(附帶一提達爾文在那裡有個寶座)占滿大片牆壁的魚龍和蛇頸龍化石是非常壯觀、也非常令人感動「瑪麗.安寧成就」。


在聖經中創世紀的描述還主宰西方人的世界觀,但瑪麗所挖掘的化石很直接的衝擊當時世人。這些魚龍和蛇頸龍其實是回歸海中的爬行動物,它們和鯨豚間的相似性是經歷了趨同演化,一系列的化石可以佐證演化現象的確切存在。


一連串的蛇頸龍化石演變圖看起來十分引人入勝,當然提到尼斯湖水怪作者可就沒什麼好話了。雖然想像是美好的,但首先尼斯湖太冷,哪可能讓冷血爬行動物爽爽過活。而且如果真的有恐龍活到現在,那在小小而且內部到處都探測過的尼斯湖裡,根本不可能只有一隻然後除此之外連塊骨頭都沒有。


不過更致命一擊就是尼斯湖是個冰河谷,截至兩萬年前還覆蓋著一點六公里長的冰層,並被冰封了兩百五十萬年之久。考慮到這個客觀現實,尼斯湖水怪確實是很迷人的文化現象,只不過稱不上科學的發現。當然我們還有穿越和時空旅行的選項可以選,但那也就和原本的想像不同了。


當然在魚龍和蛇頸龍之外,本書(基於票房保證XD)還介紹了一連串迷人的恐龍,暴龍、高棘龍(實際上骨頭密度很重應該是生活在水中,大概很難上岸狂追暴龍)、噬人鯊齒龍,還有最大的掠食者南方巨獸龍的介紹都很迷人。


反而是有史以來最大的陸棲動物的章節,倒讓讀者感受到火藥味。很現實的每個古生物學家都會希望自己發現的是獨一無二的新個種,於是常常傾向把稍有變異的同一種生物,當作不同種來看待。


形象已經深入人心的雷龍就是因為這種狀況,在一九零三年的重新檢視中被認證,應該與更早命名的迷惑龍是同一種恐龍,所以依據國際動物命名法雷龍要改名為迷惑龍。但在定論了一段時間以後,現在學界對雷龍和迷惑龍究竟屬不屬於同一種恐龍其實又有爭議,所以好像又復活了(冥王星:你叫我?)只能說在學者吵出一個定論之前,一般人大概暫時當個騎牆派,繼續選自己偏好的叫法吧。


不過這還不是整章火藥味最強的部分,其實閱讀本書可以發現除了古生物之外,作者也很認真在推廣古生物學家的系譜。書中盡可能的大量介紹古生物學家的姓名,也因此當提到恐龍的啟示的作者所挖出的無畏龍時,竟然一反常態對名字一字不提,還外帶強烈的吐槽就讓我印象深刻。


同時本書嚴厲批判,無畏龍要說是新種證據不足也不合理。體型這麼大的動物群體數量不會太多,然後同一種內變異性其實不低,而且不太可能出現數十種血緣相近的屬居住在相同棲地裡的狀態。由此可見本書作者很可能壓根不覺得無畏龍是什麼新種恐龍,甚至兩邊大概筆戰過也說不定,只能說身為讀者感受到了學術見解上的衝突。


當然爭議這麼大也是因為這些獸腳類恐龍很少有完整化石(有的恐龍自古以來只挖到一隻腿骨……),所以難以確切知曉完整的實際結構,更別提詳細比較了。於是作者暫定可靠的最大陸地生物,還是以化石相對完整的阿根廷龍,體長三十到三十五公尺,體重可能在五十公噸到一百公噸之間,總之就是非常的大。


然後這邊順便提一下作者前後不同章節都抱怨過好幾次的科普節目問題,先不提他超討厭尼斯湖水怪、巨齒鯊在現代、甚至神造論才是真的那種偽科學節目,就算是正經的科普節目也常常拍到讓他感覺微妙。


書中最好笑的吐槽就是,現有化石能佐證的恐龍生態細節並不多。在合理的程度內推測是可以接受的(像是暴龍骨頭上有其他同類留下的齒痕,所以能知道它們會攻擊彼此,至於是為了進食還是純粹PK只能透過現有證據推測)。


如果是建立在此之上的假設當然沒問題,但問題是,這些節目到底是怎麼知道恐龍活著時的愛恨情仇,為什麼可以拍到像動物星球的哺乳動物紀錄片一樣,演起家族故事?STAFF你們是都通靈喔!?雖然知道商業上有一定的無可奈何,但作者的吐槽還是讓我笑到美叮噹。


談到恐龍,始祖鳥也非常深入人心,至少凡恐龍圖鑑沒有不收錄這種恐龍的,肯定很多人印象深刻。始祖鳥作為爬行動物如何演化成鳥類的標誌性化石非常重要,不過這章更令我印象深刻的,大概是發現始祖鳥化石的過程充滿階級的殘酷吧。


真正發現化石的人只能用標本廉價的抵債,相對的債主則靠此賺大錢的敘述多少讓我有些感傷。當然另一個殘酷的點就是哪怕我有吃炸雞,也還是跟鳥的骨頭不怎麼熟啊(不要說的有跟某種骨頭很熟一樣啊)。還好關於這方面的書籍比較多,儘管只看本書無法完全弄清楚作者敘述的演變細節,但要延伸閱讀的難度也比較低。


還記得古早時代看的科普書確實是把哺乳類當作爬行動物演化而來的一支,但照本書說法哺乳動物和盤龍類以及爬行動物,其實是在相同時間出現並同時進行演化。常被當作恐龍玩具賣的異齒龍和基龍類其實是我們的祖先,而它們全都是單孔類。


三疊紀晚期的地層挖出了擁有豐富多樣性的單孔類獸群,這些全都是我們的老祖宗。老實說我沒辦法只看幾次就記住,那堆看起來都很像的頭骨究竟在演化之路上有什麼獨特進展。只知道單孔類後來又演化出獸孔類,而且獸孔類成為優秀的掠食者。


但獸孔類與當時百分之九十五的生物一同消失在二疊紀大滅絕中,單孔類捲土重來,活過大規模火山爆發導致的超級溫室效應也就是高溫缺氧狀態,並輻射演化出無數物種。


名為三叉尖齒獸的生物,最終成為單孔類通往哺乳類生物之間的路標。復原圖老實說和現存的生物真的是不怎麼相像,很類似狗和鱷魚的毛毛組合體,只能說演化非常有趣。三叉尖齒獸最終在三疊紀中期滅絕,但由它們演化出去的生物持續活下去並撐過恐龍時代,最終成為現在的我們。


當然這個過程中有些哺乳類也回到水中,比如海豚、鯨魚與海牛。本書介紹了一連串鯨魚如何從四隻腳變成只留下小小附肢骨頭的過程,我覺得步鯨的圖真是有夠可愛!(作為爬行動物,蛇如何從四隻腳變成看不到腳也有異曲同工之妙)


更有意思的是其實古生物學界曾經有段時間,拒絕相信分子生物學對鯨魚與河馬有遠親關係的DNA研究成果,反而相信鯨魚應該是由中爪獸演化而來的,畢竟骨頭看起來很合理。


不過2001年發現了早期鯨魚的新化石,確認鯨魚也有偶蹄類動物距骨的「雙滑車」裝置,總之我有跟沒有差不多,不,對不起,其實就是沒有的解剖學知識,無法告訴我距骨是什麼,雙滑車又是滑什麼,但總之我現在知道鯨魚和河馬真的是親戚,鯨魚也是由偶蹄類動物演化而來的。


當然如果我們有中爪獸的DNA或許可以搞清楚,這種生物與河馬還有鯨魚究竟有什麼關係,但可惜它們已經在三千三百多萬年前的始新世末期滅絕了。接下來的海牛與巨型犀的章節也很有趣,但只要想到大海牛的滅絕過程,以及這些生物的現存其他品種也都瀕臨絕望,就覺得真是非常令人難過甚至感到義憤。


相對的馬的一系列演化化石經典到連國中生物課本都會寫,不過當然課本絕不會描述的像本書這麼詳細,也不會有那麼多看起來都一樣(欸)的牙齒演變圖給讀者看。不過無論如何看到最早的馬,竟然比較像豬和狗的長臉混合體就不免覺得有趣。


更有意思的是化石顯示始祖馬這一系的生物其實是從北美洲演化出來的,但最終這種生物在美洲整個消失。反而擴散出去的種族在歐亞大陸好好生存下去,演化成現在我們所熟悉的馬,最終在十五世紀時隨著歐洲人又再一次回到幾千萬年不見的土地。只能說優勝劣敗已經是落伍想法了,笨蛋,一切都是運氣啊。


當然本書來到最後絕對要登場的,自然是猿人和人類的化石啦!扯到人類不用說就會引發各種政治與宗教問題,我們都知道在演化論成為常識以前,關於人類的演化史基本上是一個可能導致社會死亡的馬蜂窩話題。


人類跟黑猩猩在DNA上只有百分之一到二左右的些微差異現在已是常識,但問題是人類和黑猩猩的共同祖先是什麼,證據呢?要談證據首先得要有辦法確定化石的年份,六萬年以內可以用碳十四(或是放射性碳定年),不過更古老的就要仰賴鉀–氬定年法(或氬–氬定年法),也就是透過同地層中的岩漿或火山灰冷卻後形成的礦物晶體定年。


火山晶體冷卻後,晶格會鎖住不穩定的母同位素鉀-40,隨著晶體「老化」,不穩定的鉀原子會衰變或崩解成子代同位素氬-40。因為衰變速率計算起來很明確,所以只要測量母原子和子代原子的比例,地質學家就能計算出晶體經歷的年代。


雖說這項技術只適用於火成岩,所以會受到不少限制。但幸好地質學家已經在地球上數百個地方,尋找介於含有化石的沈積物地層之間、可確定年代的岩漿流或火山灰層,或是穿過沈積岩、提供最低限度年代資訊的岩漿,透過這些研究可以建立起地質時間表的數值。


古生物學界最夯的研究方法,如同今年新科諾貝爾獎得主波普作品尼安德塔人:尋找失落的基因組所述,正是分子生物學。血紅素分子的氨基酸數量差異,會和動物分支順序相符,氨基酸改變的數量,還會和這種生物從開始到分支至今的時間長度呈正比例關係。


當不同群的動物向外分支演化,他們體內的分子變化也會隨時間累積,而且分子改變的速率與支序開始分支的時間也有比例關係。如同基因:人類最親密的歷史中提過的,人類DNA中有著大量無用的垃圾基因,全都是演化過程留下的遺物。


藉由比對不同生物之間垃圾基因排序的差異,可以分析彼此的親緣關係有多近,並進一步推算出兩個物種大約是在多久以前分道揚鑣,這正是分子鐘的概念。當然這類技術有時會推算出詭異的結果,所以還是需要化石,挖掘、研究與分析還是非常重要,更是一翻兩瞪眼的重要證據所在。


古生物學家曾經相信人類和猿類的分支發生在一千四百萬年前,證物就是名為臘馬古猿的化石。雖然分子鐘推估人類與黑猩猩的演化分支點應該是七百萬年前到五百萬年前,最早不會超過八百萬年前,但基本上還是繼續學術互打。


這個爭議到了一九八二年,因為新的臘馬古猿化石被發現,而且被認證這個化石其實更接近另一種名為西瓦猿的化石紅毛猩猩,這下分子生物學派才大獲全勝。當然古人類學家仍持續努力挖掘老祖宗的骨頭,渴望能把所有尚且失落的環節找出來。


不可諱言的是挖掘現場有時非常恐怖,法國古生物學家米薛.布魯奈就長年在世界各地研究中新世哺乳動物,而且專挑最危險、最偏僻的地點,是名副其實的拿命挖化石。連帶累積的成就也非常輝煌,他曾在阿富汗被戰鬥機砲擊、在伊拉克被捕、在喀麥隆因為瘧疾失去伙伴,在查德槍口死裡逃生;什麼,您說這不是古生物學家想要的成就?


咳,無論如何溫度可達攝氏四十三到四十九度的查德德乍臘沙漠,對年近六十的阿伯無疑是兇殘的考驗,只能說這一定是真愛,而且是個有回報的真愛。他發現了南方古羚羊河種,還在2001年發現了暱稱圖邁(意指生命希望)的查德沙赫古猿。


這種生物的頭骨臉部扁平、幾乎沒有口鼻部,比起黑猩猩或其他猿類更接近人類群動物,犬齒很小,牙齒延上顎形成C型而非大部分人猿的U型。更重要的是頭骨下方的枕骨大孔沒有往腦殻後方傾斜,這是脊索連接大腦的洞,沒有傾就代表頭骨位置在脊柱正上方,而非同黑猩猩和其他猿類那樣掛在脊椎前方。


這點非常重要,因為二十世紀的人類學家曾經相信,演化的順序應該是先擴大大腦,接著再兩腳直立、雙手萬能。但過去三十年發現的所有人類化石都打臉這個偏見。查德沙赫古猿是現存最古老的人類群化石,年代約是七百到六百萬年前,正好是分子鐘所推測的人類和黑猩猩分支的時間點,一個發生在很久很久以前的道別。


不過知道了最古老的人猿化石的事之後,最古老的人類化石的問題也會隨之而來,然後這基本上也是偏見與種族歧視狂歡縱欲的故事。十九世紀後半到二十世紀前期,人類學家都傾向認為人類應該是在歐亞大陸上演化出來,而非洲人是次等人類,甚至和白種人不是同一種生物(相較之下源於亞洲還算可以忍耐囧)。


這導致所有乍看之下支持這種論點的化石比如北京人就會很受重視,根本就是詐騙的「英國製造」皮爾當人,更獲得無數想相信自己想相信之事的權威專家吹捧。相關謬論一直到非洲不斷挖出越來越多、也越來越古老的人類化石,這類說法才在連番打臉之下漸漸被揚棄,而這些堅持科學精神卻因此被學界覇凌的研究者,有些人甚至終其一生都不快樂。


還好這種事真的比氣長,在一九二五年發表非洲南猿的達特終究等到他應有的敬重。發現粗壯傍人的布魯姆本身是知名古生物學家,也一直支持達特,並發現其他非洲南猿的頭骨。李奇家族傳奇性的發現曾建古猿與良好的巧人化石。唐納.喬漢森和懷特則在1974年於非洲東部的哈達挖出被暱稱為露西、相對十分完整的阿法南猿,還有更多的阿法南猿「第一家庭」。


出身於三百萬年地層的露西已可直立行走,至此大腦先行發展的理論差不多也可以當作學術上的化石看待。那之後人類學家不斷挖出更多的古老人類遺骨,但誠如作者最後所述,如果我們不想很久以後成為大滅絕的一部分化石遺跡被挖來,那現在可能要更加慎重的面對世界了。


25種關鍵化石看生命的故事:化石獵人與35億年的演化奇蹟(The Story of Life in 25 Fossils: Tales of Intrepid Fossil Hunters And the Wonders of Evolution)是一部非常恢宏的作品,儘管因為這樣也顯得蜻蜓點水,但對像我這樣很多方面都瞭解不足的讀者來說,絕對是很棒的引子。


當然閱讀時也可以感受到作者對創造論恐怖主義非常不滿,只能說台灣日常比較不會遇到這類型的狂信者,但在歐美這樣顯然各式各樣的狂信者,大概每天忙著無所不用其極的散發錯誤資訊。比如否定生理性別的存在,認為性別是一個光譜,兩性生理差異是社會建構出來的跨運謬論。


除此之外像探索頻道等以科普節目知名的頻道,現在為了追求收視率也常製作一些偽裝成科普節目,實際上是智障系綜藝節目的東西。作者在書中簡直崩潰表示,什麼巨齒鯊與X掠食者,它們都滅絕了,滅.絕.了!尼斯湖水怪、藍色精靈恐龍之類的,不可能存在,做人需要常識!


身為喜歡雜七雜八玄奇故事的愛好者,我其實可以理解相信這些傳說的人的心情,像基於浪漫的理由我也還是挺能想像尼斯湖水怪的存在。所以說到頭來如何維持美好幻想與科學真實間的平衡,而不至於造成實質傷害(無論是在哪一方面),我覺得都需要謹慎的思考並拿捏分際,至於如何做到那當然是盡可能學習新知並培養自己思考的能力。


當然最重要的點無疑是,因為很有趣啊!



沒有留言:

張貼留言

回到頁首