首頁雜誌中文雜誌電腦科學 〉國家地理雜誌特刊: 當恐龍統治世界
商品訊息
國家地理雜誌特刊: 當恐龍統治世界

國家地理雜誌特刊: 當恐龍統治世界


出版社 / 大石國際文化有限公司

商品語言 / 中文/繁體

裝訂 / 平裝

定價 / NT$299

售價 / 9折, NT$ 269

※ 有庫存可銷售


國家地理雜誌特刊: 當恐龍統治世界 其它優惠/消息


introduction


內容簡介

中生代:⊙2億5000萬年前到6500萬年前
喬爾.阿肯巴克Joel Achenbach
我們必須重新看待地球的中生代(Mesozoic era)。對於中生代,我們最明顯的錯誤是誤以為它只是「恐龍的時代」,這個說法強烈表現出赤裸裸的偏袒、古生物學的偏見,以及社會大眾的恐龍熱。但其實很容易理解,恐龍確實很懂得如何在巨大動物群中獨霸一方。牠們昂首闊步、大肆咆哮了1億5000萬年,很多恐龍都巨大到誇張的地步,成為譜系發生史上的怪物秀。每個人都愛霸王龍(Tyrannosaurus rex),這動物基本上是一具愛咬人的機器、一張血盆大口的底下長了腿,全身上下的維生系統就是用來支應一口鋒利的牙齒。

你不得不同情中生代的小型夜行性動物,牠們生活在動輒數百公噸重的蜥腳類恐龍(sauropod)身旁相形見絀,而地球生命的編年史家也將這些小動物貶抑到頁面最底端、書本最末尾、注釋詞條、對話補遺,甚至只是不得不列出的文獻資料。「大恐龍主義」也表示我們對於覆蓋地球四分之三面積的水域不大關心。恐龍形形色色、推陳出新,有些恐龍甚至可以飛上天(我們稱之為鳥類),但真正的恐龍不會游泳,這恐怕與你聽說的情況大相逕庭。

我們不自覺犯了更細微的錯誤,就是把中生代變成像博物館的情境模型,讓它凍結不變,像是卡通《歷險小恐龍》。我們沒想到所有事物都不斷改變,還誤以為所有恐龍每天只是到處閒晃,等待自己將要滅絕的那一天。

像這樣的情境模型,其實不只是業餘人士會犯的錯,連博物館的策展人也一直這樣,把數百萬年的時光精簡成單一的場景。例如美國耶魯大學的皮巴帝博物館(Peabody Museum)有一幅33.5公尺長的全景壁畫,是由魯道夫.札林格(Rudolph Zallinger)於1940年代中期所畫,這幅〈爬行動物時代〉從畫面右邊的泥盆紀(約起始於3億6200萬年前)畫到左邊的白堊紀(約終結於6500萬年前)。看著這幅壁畫,我們也許會在內心感受到時間的流逝,但更像是把所有東西全部打碎、融合在一起。

有很多年的時間,史密森尼學會的美國國立自然史博物館的恐龍廳也展示這樣的情境模型。館方於2014年春天關閉恐龍廳,進行五年更新計畫;在那之前,史密森尼學會的資深科學家漢斯-狄特.蘇斯(Hans-Dieter Sues)帶領我進行了一趟導覽。蘇斯看著那些展示,不時發出不同意的哼聲。有個情境模型展示白堊紀場景,他指出好幾項不準確的地方。從一開始就出現了基本上不太可能會發生的情境,例如很多恐龍聚集在一個地方,活像恐龍在免費參觀日擠進主題公園一樣。而且有一隻亞伯達龍與暴龍(Tyrannosaurus)打架爭搶鴨嘴龍的遺體,蘇斯說這兩種大型食肉恐龍的生存時間幾乎不曾重疊,早在頭很大、手臂短小的霸王龍不請自來闖進派對之前,亞伯達龍就已滅絕了。蘇斯說:「我們對古代生物所做的很多展示,都是把時間做了平均的結果。」

我們經常犯的另一個錯誤,則是自以為對久遠的過去了解很多,其實差得遠。把中生代的未知事物印成表格,足以塞滿整間博物館直到天花板。根據美國丹佛自然科學博物館的古生物學家史考特.桑普森(Scott Sampson)所說:「關於中生代的最大謎團,乃是我們對於中生代呈現的模樣一無所知。今天地球上的很多生物群系,包括苔原、草原、雨林,在中生代完全不存在。我們無法很有信心地指出任一個中生代的生物群系,因此對恐龍世界只停留於最粗淺的了解。」
桑普森補充說,要理解這問題其實不難。我們今天生活在逐漸暖化的世界,就某方面來說像是回到過去:「在一個世紀之內,我們在氣候方面可能會倒退回中生代。我們並不知道那個世界究竟如何運作。」

(首字放大)回到史密森尼學會的辦公室,蘇斯拿著他在古巴獲得的一個侏羅紀晚期的鱷類頭骨,這個動物有鰭肢和尾鰭,蘇斯準備發表論文描述這個新種。
「你把這樣的化石放在沙灘上一處顯眼的地方,大概100個人之中會有95人直接走過去,」他說:「或許只有一個人認出它是什麼。」(我質疑他太樂觀了,像我可能連鱷類化石和帕瑪森烤雞肉都無法區分。)

恐龍的世界,加上鱷類、翼龍類(pterosaur)、早期哺乳類、最早的開花植物、授粉的昆蟲,以及會飛的鳥這類全新生物,共同組成令人驚歎的中生代世界;那個世界逗留在我們現代地球的表層底下,殘餘部分神祕難解,敘述的故事也斷斷續續。化石紀錄裡有許多巨大的鴻溝,我們目前擁有的化石也充滿待釐清的問題。

早在科學開始發展之前的數千年時間,當時的人已經從地底下挖掘出化石骨頭,也很好奇自己看到的究竟是什麼。是龍嗎?還是怪物?英國牛津艾希莫林博物館館長羅伯特.普拉特(Robert Plot)曾在1677年出版的《牛津郡自然史》一書,描述英格蘭各地挖掘出來的巨大骨頭和牙齒。它們是什麼?普拉特寫道,它們實在太巨大,不是馬也不是牛,也許是古羅馬時代有人把象的遺骸帶到英倫諸島。他在書中花費許多篇幅揣摩大象這個構想,但最後自己駁回,他說從古羅馬時代的作品很難找到可靠證據,顯示大象曾經出現在英格蘭。他得到一個比較好的解釋:「儘管過度巨大,那些遺骸一定是男性或女性的骨頭。」普拉特寫道,是巨人,就像哥利亞巨人,或是亞納族的後代,或者泰坦巨神的子孫。

知名恐龍化石獵人最早也出現在英格蘭,包括威廉.巴克蘭牧師(Rev. William Buckland),他在1820年代描述了名為斑龍(Megalosaurus)的已滅絕爬行動物,命。約在同一時候,化石獵人瑪麗.安寧(Mary Anning)與她朋友伊莉莎白.菲爾帕特(Elizabeth Philpot)合作,在風化的峭壁面上找到一系列重要的標本,也協助推斷那些「石頭」其實是糞化石(coprolite)。

1840年代早期,查爾斯.達爾文(Charles Darwin)仍繼續發展他的演化理論時,博物學家理查.歐文(Richard Owen)斷言,類似禽龍(Iguanodon)和斑龍這些已滅絕的巨大動物不只是大型蜥蜴,而是屬於「蜥蜴爬行動物的一個獨特的族或亞目」。歐文也提出「恐龍目」(dinosauria)這個名稱,意思是「恐怖的巨大蜥蜴」。

恐龍顯然與鱷類等其他爬行動物非常不一樣。鱷類的四肢伸向軀體側邊,恐龍的四肢則比較直立。歐文指出,恐龍的股骨頂端有個圓形特徵,可以套進髖骨的凹槽裡,讓這些動物可用身體正下方的腿部直立站起。

讓我們回到中生代的開端:三疊紀早期。有些物種撐過了「大滅絕」(Great Dying),即發生在大約2億5000萬年前二疊紀和三疊紀之間的大規模滅絕事件,當時的物種有90%都滅亡了。奇妙的是,倖存者包括蛙和蠑螈之類的兩生類,今日我們經常認定牠們對環境很敏感。此外,已知主龍類(archosaur)這類陸生動物演化成兩個類群,第一類包括四肢橫向伸展的爬行動物,第二類則包括恐龍和鳥類的祖先。

對古生物學家來說,「恐龍」這個詞專指蜥臀目(Saurischia)和鳥臀目(Ornithischia)最近共祖的所有後代。鳥臀目恐龍是食草動物,包括鴨嘴龍類和甲龍類。其實「鳥臀目」這個詞有誤導之嫌,因為鳥類並不是從鳥臀目恐龍演化而來,反倒與蜥臀目的蜥腳類和獸腳類(theropod)有關,最後是獸腳類演化成鳥類。蜥臀目與鳥臀目的主要差異是骨盆構造。

恐龍並非唯一的恐怖大型生物,還有其他巨大的海洋爬行動物,像是體長可達15公尺的魚龍類(ichthyosaur)和滄龍類(mosasaur)。蛇頸龍類(plesiosaur)完全在水中生活,牠們的武器是嘴裡滿滿的尖釘狀牙齒,可以用來抓魚。蛇頸龍類發展得很成功,從三疊紀中期生活到白堊紀,但這一譜系到此告終。我要很遺憾地說,尼斯湖裡並沒有蛇頸龍生活在其中。

另外還有翼龍這類會飛的大型爬行動物。紐約市美國自然史博物館的頂尖古生物學家馬克.諾瑞爾(Mark Norell)曾經找到一塊腕骨,他鑑定之後認為腕骨是新物種所有。他領導的科學家團隊在外西凡尼亞找到這塊骨頭,他們從有可能發現化石的懸崖垂繩下降,尋找露出的骨頭。

這塊腕骨約莫人類拳頭大小,特殊之處在於它遠比博物館蒐藏的同形腕骨大得多,而博物館那一隻的翼展估計已達4.9公尺。諾瑞爾將兩塊骨頭擺在一起給我看,翼展4.9公尺那隻的小塊腕骨,幾乎只像外西凡尼亞較大腕骨的一塊小結節而已。那麼,這個會飛的新發現生物究竟有多大?

「這可能是史上最大的飛行動物。」諾瑞爾輕描淡寫地說。牠的翼展可能輕而易舉就達到15公尺,比里爾噴射機更寬。眼前擺的是中生代不爭的事實,其實這是每個小孩憑直覺就知道的,但也是值得反覆陳述的科學事實:有很多大傢伙還沒挖掘出來。中生代很有戲,歷經二疊紀滅絕事件後,生命起死回生、多采多姿,你都還來不及反應,地球便寫出一部精彩萬分的動物寓言集。
「那像是大爆發式的演化事件。」諾瑞爾這樣描述中生代早期。在那整個地質年代,他說:「脊椎動物的多樣性非常高,現今的每一類動物都出現了,不過還有其他更多的野生生物。」

(首字放大)中生代剛展開時,地球的樣貌與我們今日所見非常不同。當時沒有大西洋,所有陸塊擠在一起成為超大陸,稱為盤古大陸(Pangaea),形狀有點像棒球捕手的手套。盤古大陸的正中央有個如今已消失的水域,稱為特提斯海(Tethys Ocean)。

這單一塊大陸盤據於地球一側,暗示了當時的生態、大氣和動物狀況。氣溫和季節變化都很極端,因為大多數的陸地區域與具有調節作用的海洋距離非常遙遠。
中生代期間,海平面會上升數十公尺又下降,而盤古大陸最終也從地殼分裂處分離開來。當時的地球比現在熱,極地可能也沒有冰層,特別是白堊紀的溫室地球時期一定沒有。南極洲於1億年前移動到南極時還沒有冰層,在現今你看到企鵝和身穿毛皮外套科學家的地方,當時有恐龍到處漫步。

到了白堊紀晚期,各個大陸差不多已移動到目前的所在位置,放眼望去不只能看到鳥類和哺乳類,也有開花植物和喜歡花朵的生物,例如蜂類和蛾類。另外還有蟻類和蛇類。中生代期間的白晝比較短,大約比現在短一、兩個小時,因為地球沿地軸自轉的速度比較快;當時月球與地球的距離比較近,從那時至今,地球的自轉速度逐漸慢下來,使得白晝變長,平均每100年增加兩毫秒。中生代的空氣比較稀薄,至少人類察覺得到,因為氧氣濃度曾一度降到我們今日濃度的一半,當時在海平面走一遭的感覺,就像今天在海拔三千多公尺的地方健行一樣。

我們大可這樣假想過去的樣貌,但中生代依然充滿許多未知事物,例如:什麼因素造成二疊紀滅絕事件,從而開啟了中生代?那是地球歷史上最嚴重的一次大滅絕,引發的因素可能是西伯利亞的火山長期噴發玄武岩熔岩,也就是現在我們說的西伯利亞玄武岩(Siberian Traps)。岩漿厚達數公里,覆蓋區域相當於今日美國本土的大小,噴發出來的二氧化硫讓海水都變酸了。

還有其他未知的疑問:恐龍為何長得那麼巨大?而在偏好巨大化的生態區位中,牠們如何在競爭中勝過其他的獸孔類(therapsid)四足動物?三疊紀早期的獸孔類又是如何演化成哺乳類,而牠們的哺乳類特徵是以何種順序漸進獲得?
還有一個很簡單的問題:恐龍究竟是溫血動物、冷血動物或居於兩者之間?
「恐龍有個最大的謎團尚未解答,」桑普森說:「實在太基本了,聽了幾乎會笑出來,就是我們不了解牠們的生理學。若想知道某種動物是冷血或溫血動物,最好的方法是拿一支溫度計插進牠的屁股。」

科學研究不是編纂一堆事實,而是一個過程,一趟發現的旅程,站在已知事物的邊界,身處於困難、模糊的地帶,進行最重要的研究工作。你不可能只在搜尋引擎打上「中生代」,然後就搞清楚它的來龍去脈。科學家有時候會將恐龍的生活編織成一段故事(記者更常如此),但那通常只是像擺動手臂跳波浪舞,也就是說,那只是在講故事,因為聽起來比較真實。認真的科學家就不會那樣做,而是為自己提出的假說設下重重限制、不斷測試,用更嚴格的眼光看待資料,迫使描述的內容能夠通過最嚴謹科學程序的檢驗。若想了解中生代的實際情況,就需要耐心、想像力和堅持不懈的精神。

以美國科羅拉多大學古生物學家凱倫.琴恩(Karen Chin)的研究生涯為例,她曾經專程到北緯77度的高緯度北極圈,親身觀察恐龍的糞化石。這些糞化石藏有中生代生態系的線索,也透露出為何有些生物能夠挺過白堊紀,其他生物則沒有活下來。地球在白堊紀末期遭遇一次漫長的冬季,幾乎無法進行光合作用,仰賴光合作用植物維生的動物都滅絕了。「但食腐動物就能安然度過危機。」琴恩說。

滅絕的相反面則是輻射適應,也就是出現新物種。在中生代,輻射適應最蓬勃發展的是被子植物(angiosperm),也就是開花植物。你只要朝窗外看一眼,檢視周遭的植物,一定有很大的機會能看到橡樹、楓樹、懸鈴木、鵝掌楸、水仙花、蒲公英、各種禾草和大花向日葵。換句話說,你有很大的機會看到開花植物,而它們出現在中生代的中期,很快就欣欣向榮。

「開花植物擁有什麼樣的獨門絕活,能進占所有生態系?」史密森尼自然史博物館的館長科克.強森(Kirk Johnson)如此問道,然後他提出一項大膽假設:「花朵受粉之後變成果實,而動物吃掉果實,透過糞便傳播種子。開花植物與動物結盟。這是針葉樹永遠達不到的境界。」
(首字放大)最終極的大哉問:到底發生什麼事讓中生代走向盡頭,造成非鳥類恐龍和地球上半數物種大規模滅絕?有個答案近來廣獲接受,但若是在幾十年前聽到這樣的答案,可能還覺得太牽強:一顆小行星撞上地球。這樣的「災變論」曾經不受青睞,因為早期的地質學家像是查爾斯.萊爾(Charles Lyell)、詹姆斯.赫頓(James Hutton)等人致力推動「均變論」認為,這世界是受到漫長時間的漸進過程塑造而成,達爾文也將這個想法納入他的演化觀點。但是父子檔地質學家路易斯和華特.阿瓦雷茲(Luis and Walter Alvarez)在1980年發表他們的發現,即白堊紀末期有一段時期銥元素異常地高,這種元素在地球上很稀有,但在小行星上十分常見。那場大災難事件還有其他跡象,包括交界地層含有撞擊石英和玻璃球粒。阿瓦雷茲父子發表論文的十年後,科學家找到一個巨大隕石坑的遺跡,形成時間是白堊紀末期,位於墨西哥猶加敦半島的末端。

然而,這樣還不能算是結案。「毀滅隕石坑」似乎是確鑿的證據,但是大滅絕事件仍然可能有其他因素。有一個問題是:恐龍是否在撞擊之前就已消失?有些古生物學家認為,在白堊紀的最後一段時日,恐龍的多樣性急遽減少。當時的地球物理環境發生劇烈變化,海平面逐漸下降,大陸內部的水域也逐漸乾涸,原本滋養許多恐龍物種的岸邊和淺海棲地大幅減少。

接著出現火山作用。正如西伯利亞玄武熔岩流很可能引發大滅絕事件、造成二疊紀走向盡頭,白堊紀末期也在印度出現規模浩大的岩漿噴發,也就是我們現在看到的德干玄武岩(Deccan Traps)。火山作用是否在滅絕事件中扮演一角,科學家目前仍爭論不休。
由於化石紀錄很不完整,在可預見的將來,古生物學家很確定這是一門相當賺錢的工作。舉例來說,全世界只有十幾副霸王龍的骨骼,而除了北美洲西部以外,其他地方都沒能好好紀錄白堊紀末期的滅絕事件。此外,我們不能排除一個可能性,即除了鳥類之外,也有其他恐龍活著進入新生代;新生代從6500萬年前展開,我們自己就是活在這個地質年代。

「單一事件幾乎把鳥類之外的生物全部毀掉,這樣的機率有多少?」桑普森問道。他大膽假設白堊紀之後還有非鳥類恐龍:「我們一定會找到牠們,但要花一點時間。」
蘇斯也繼續對抗「恐龍早就不與我們同在」的想法。「恐龍依然在我們四周,」他說:「而且就物種數目來說,牠們仍是優勢類群。」目前至少有1萬種鳥類,而哺乳類只有5000種。
且慢,所以我們不是生活在「哺乳類時代」?
「那只是我們自己編的故事。」他說。








詳細資料

誠品26碼 /2681492323006
ISBN 13 /4713213993132
ISBN 10 /3213993131
EAN /4713213993132

裝訂平裝
級別
語言中文/繁體
成份


電腦科學產品推薦




Share/Save/Bookmark

查看全台書店有無此商品