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瑪莉.安寧:找到第一個完整魚龍化石的女孩—《25種關鍵化石看生命的故事》

PanSci_96
・2016/12/22 ・4908字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 503 ・六年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!
  • 編按:「生命啟始、萌芽於大約三千四百六十五『百萬年』前(也就是,近三十五億年前),註記在澳洲西部,所謂『頂角燧石』中的一群藍綠藻化石群。」(引述自推薦序)截至目前已知的 35 億年生物長河中,許多物種曾生活在這塊土地,卻有超過 99% 的物種都已經滅絕。我們想多了解牠們的故事,只能從現存的少少線索來拼湊。在《25種關鍵化石看生命的故事》中,作者挑選了演化史上重要的 25 種化石來介紹,不僅包含了化石帶給我們的演化故事,也包含了化石發現者、研究者的探索足跡。
  • 這一次泛科學摘錄的章節介紹的是古生物學研究中的一個重要女性——瑪莉.安寧,她的故事曾被改編為小說《尋找化石的女孩》(Remarkable Creatures)等,因為她在發現魚龍、蛇頸龍等化石上的貢獻,而被認可為偉大的古生物學家之一。最初最初,她只是個沒有受什麼教育的貧窮女孩,為了生活撿化石……

小海在海邊賣海貝殼。She sells seashells by the seashore)

我不懷疑小海賣的是海邊的貝殼。The shells she sells are surely seashells)

因為如果小海在海邊賣海貝殼,我就不懷疑小海賣的是海邊的貝殼。So if she sells shells on the seashore, I’m sure she sells seashore shells.)

             ──小海在海邊賣海貝殼(She sells seashells by the seashore)

十八世紀末,英格蘭南部多塞特(Dorset)地區沿岸的海邊小鎮來姆利吉斯(Lyme Regis),是富裕與時尚階級間熱門的避暑勝地,他們在此戲水,享受涼爽的海風。採集貝殼、化石和其他珍奇物品,都是當時受流行的嗜好。所有人都覺得化石只是岩石裡找到的風雅物體,適合取名和貼標籤,不會帶來什麼〈創世紀〉裡沒講過的新知識。

英格蘭南部多塞特(Dorset)地區沿岸的海邊小鎮來姆利吉斯(Lyme Regis),也是瑪莉安寧發現許多侏儸紀時代化石的海岸。圖/By Kevin Walsh - originally posted to Flickr as jurassic, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9997986
英格蘭南部多塞特(Dorset)地區沿岸的海邊小鎮來姆利吉斯(Lyme Regis),也是瑪莉安寧發現許多侏儸紀時代化石的海岸。圖/By Kevin Walsh – originally posted to Flickr as jurassic, CC BY 2.0, wikimedia commons.

那時候還沒有人知道恐龍(1820 年代和 30 年代才發現恐龍),對地球上大部分已滅絕的動物幾乎都一無所知。確實,大部分的人(尤其是學者)都否認大滅絕曾經發生過,因為上帝會眷顧所有生命,連最微不足道的麻雀也不例外,祂不可能允許祂的任何創造物消失。詩人亞歷山大.波普(Alexander Pope)的作品《人論》(An Essay on Man, 1733)就說:「泰山與鴻毛之死,主均一視同仁。」(Who sees with equal eye, as God of all, / A hero perish, or a sparrow fall.)

1795 年,一名英國驗船師暨運河工程師威廉.史密斯(William Smith)開始注意到,英國各地的化石都以特定的順序出現,但是在他之後還要過二十年,世界才開始了解他的發現的意義。

尋找化石的女孩:瑪莉.安寧

在來姆利吉斯, 有一個窮工匠叫理查.安寧(Richard Anning),他和妻子莫莉(Molly)生活困難,只能勉強度日。兩人有很多個孩子,但幾乎都死於強褓期間;這在當時很常見,因為醫療不發達,很多致命的兒童疾病都無法治癒。他們最大的女兒在四歲就死去,原因是衣服著火。

在這個悲劇發生後五個月,他們的女兒瑪莉.安寧(Mary Anning)在 1799 年出生。瑪莉十五個月大時,閃電打到這座村子,造成三名婦女死亡,但身在其中一名婦女懷中的小瑪莉卻安然無恙。瑪莉只在教堂念過一點書,學會讀寫,但是當時勞動階級婦女幾乎不會接受教育。等瑪莉夠大了,她就和爸爸與哥哥喬瑟夫(Joseph,她唯一存活的手足)去海邊的懸崖採集侏羅紀早期(兩億一千萬到一億九千五百萬年前)「藍里阿斯」(Blue Lias)地層裡的化石。這裡有很多「蛇石」(ammonites,即,菊石類)、「魔鬼的手指」(belemnites,即,箭石類)、「魔鬼的腳指甲」(the oyster Gryphaea,即,牡蠣類的師鷹貝屬)、「脊椎果」(vertebrae,即,脊椎動物化石)。很多村民都會採集化石賣給夏天來度假的有錢觀光客,補貼自己少得可憐的收入,度過十九世紀初的苦日子。除此之外,安寧一家還面臨更進一步的歧視,因為他們的信仰不屬於英國國教,因此在生活很多方面都受到排擠。

1810 年 11 月,悲劇再度降臨:爸爸理查因為罹患肺結核身體虛弱,加上採集化石時從危險的懸崖摔落,44 歲就過世。於是莫莉、約瑟夫和瑪莉(當時只有 11 歲)必須全天候採集化石,才能勉強賺一點點錢。

發現魚龍

第一個幸運的發現在一年後出現:約瑟夫發現了嵌在岩石裡、長度超過 1.2 公尺的驚人頭骨。在他挖掘出這塊骨頭後,瑪莉發現了剩下的骨骼。一開始這個骨骼被認為是「似鱷魚類的化石」,因為牠的口鼻部很長。這件化石後來由富裕的收藏家輾轉買賣,並在 1814 年由艾弗羅得.荷姆(Everard Home)記載了這件標本,但是他無法判斷這到底是什麼動物(圖 14.1)。他將牠分類為魚,因為牠是水生的,而且有和魚類相似的脊椎。可是他也在化石上辨識出很多爬行動物的特徵。他覺得這應該是「生命的巨大鎖鏈」中,魚類和爬行動物之間「失落的環節」。儘管如此,他並不認為彼此具演化序列的關聯性,這種想法直到四十年後才在學界出現。到了 1819 年,荷姆認定這件化石代表蜥蜴與始螈龍(Proteus)之間失落的環節,所以將之正式命名為始龍類(Proteo-Saurus)

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(圖 14.1)最早的魚龍化石圖示,康尼比爾繪。圖 / 出自康尼比爾“Additional Notices on the Fossil Genera Ichthyosaurus and Plesiosaurus,” Transactions of the Geological Society of London, 2nd ser., 1 〔1822〕

1817 年,擔任大英博物館自然史部門研究員的查爾斯.迪耶崔奇.埃伯哈特.科尼(Charles Dietrich Eberhard Konig, 原名卡爾. 迪耶崔奇. 埃伯哈特. 科尼〔Karl Dietrich Eberhard König〕)非正式地把這塊化石命名為魚龍(Ichthyosaurus,是源自希臘文的「魚」和「蜥蜴」組合而成的字),因為他發現這個化石同時具有魚和蜥蜴的特徵。1819 年 5 月,他為大英博物館購藏到這件化石並永遠典藏。1822 年,英國地質學家威廉.康尼比爾(William Conybeare)正式記載並命名包括這件標本在內的多件化石,也正式採用「魚龍」這個屬名,於是之後發現的這類化石均以此為名(從此不需要使用始龍類這個名稱)。

同時,安寧家的喬瑟夫減少採集化石的工作,因為他開始在裝潢商那裡當學徒,瑪莉則必須繼續在戶外採集這些化石養家。她通常在暴雨的冬季找到好東西,因為那時候的海浪會侵蝕懸崖,讓化石有新的機會暴露於外。但這段時間也是最危險的,因為懸崖隨時都可能坍方;萬一錯估退潮時間,海浪也會捲走採集化石的人。如布里斯托.米羅(Bristol Mirror)在 1823 年對瑪莉的描述:

這位堅忍不拔的女性每天都在潮汐退去時去尋找重要的化石遺跡,時間長達數年。在來姆的絕壁下數英里之遙的落石岩堆,就是她的首要目標,裡頭保留著這些地史上的珍貴遺跡,必須在岩層一落下之時就盡快搶救,但也必須冒著被後續搖搖欲墜的石塊殘骸打傷,或是被回頭的漲潮淹沒的風險—─多虧了她的努力,我們才能有這麼豐富並幾乎保存完整的魚龍化石群。

瑪莉曾數度命在旦夕。1833 年 10 月,她差一點點就被山崩活埋,雖然她逃過一劫,但是長年以來陪伴她的毛色黑白的狗特瑞(圖 14.2)卻不幸死去。那年稍晚,瑪莉寫信給朋友夏綠蒂.瑪琪森(Charlotte Murchison),內容提到:「也許你會笑我,但是我長年的忠狗死去這件事,讓我非常傷心;懸崖的落石一瞬間就在我眼前、在我腳邊奪走牠的性命……只差那麼一秒,我就會和牠同命。」

(圖 14.2)目前唯一確知為瑪莉的畫像。圖中有她的石鎚、採集袋、厚重的衣物,以及小狗特瑞,牠在一次採集化石的途中遭山崩砸死。圖 / 'Mr. Grey' in Crispin Tickell's book 'Mary Anning of Lyme Regis' (1996), 公有領域, wikimedia commons
(圖 14.2)目前唯一確知為瑪莉的畫像。圖中有她的石鎚、採集袋、厚重的衣物,以及小狗特瑞,牠在一次採集化石的途中遭山崩砸死。圖 / ‘Mr. Grey’ in Crispin Tickell’s book ‘Mary Anning of Lyme Regis’ (1996), 公有領域, wikimedia commons

但是她的努力有了回報。1823 年,她發現了完整的長頸型的蛇頸龍化石,使英國科學界更陷入五里霧中。一年後,她發現了在德國以外的地方最早的翼龍(pterosaur)化石。她採集了無數的化石魚類,由其他科學家加以研究描述,還有很多菊石和其他軟體動物化石。她在一個似子彈型的貝殼(稱為箭石〔belemnites〕)裡,發現墨囊的證據,證明這些箭石其實是已絕種的烏賊化石。她了解到大家都叫做「腸胃結石」(bezoar stones)的東西,其實是化石糞便,牛津大學的威廉.巴克蘭(William Buckland)後來也發表他的想法,稱之為「糞化石」(coprolites)。

儘管她的教育程度不高,但是她讀遍所有能弄到手的科學論文,而且經常手抄這些論文(包括論文內的詳細圖示)。1824 年,哈莉特.西薇絲特夫人(Lady Harriet Silvester)對瑪莉做出下列描述:

這位年輕女性特殊之處在於,她讓自己徹底熟悉這項科學,只要一找到骨頭,她就能立刻知道這是屬於哪一類的。她用黏膠固化,在框架上修復這些骨頭,接著描繪構造,並且從圍岩中修整出這些骨頭……這顯然是受到神眷顧的美好例子:這個貧困、無知的女孩受到神的祝福,透過閱讀和應用,她在這個主題上達到的知識程度,足以和教授及其他聰明人書寫與交談;他們都承認,她對這項科學的了解比這個領域的任何人都還要豐富。

1826 年,瑪莉年僅 27 歲,但她已經存了足夠的錢開一間自己的店,幾乎所有著名的地質學家和古生物學家都會前去拜訪,購買化石。這些人包括阿加西、巴克蘭、康尼比爾、亨利.德.拉貝夏(Henry De la Beche)、 查爾斯.利耶(Charles Lyell)、基狄恩.曼特爾(Gideon Mantell)、羅德理克.馬其森(Roderick Murchison)、李察.歐文(Richard Owen)以及亞當.賽吉克(Adam Sedgwick)等。美國收藏家用她的化石建立了自己的博物館,各國貴族也都向她購買保存狀態最佳的標本。

儘管他們對瑪莉的評價甚高,這些在十九世紀初建立了現代地質學這門學科的英國紳士,並不接受她與他們平起平坐,因為她的社會階級低,而且也不是英國國教徒。她後來改信英國國教,以排除這項障礙。她所有驚人的標本都由買下這些標本的富裕「上流社會」士紳加以發表描述,但是幾乎沒有提到任何她採集化石的辛苦或是處理化石的努力。她的想法在有生之年也無法付梓出版,因為當時她沒有任何機會。

瑪莉死於 1847 年,原因是乳癌,不過當時英國地質學界已經開始認同她的重要性。他們在她臨終前數月為她募款,支付了她的喪葬費用,在她的教會以她為名造了一面彩色玻璃窗,並在地質大會中頌揚她(這是只有會員才能享有的榮譽)。她甚至曾經是狄更斯筆下文章的主角。很多人表示,繞口令「小海在海邊賣海貝殼」說的其實就是瑪莉。

以瑪莉安寧命名的彩色玻璃窗。圖/By Ballista at the English language Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3664286
以瑪莉安寧命名的彩色玻璃窗。圖/By Ballista, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

現在,瑪莉不只被認可為最早,也是最偉大的女性古生物學家,而且是古生物學的先驅之一。她的發現改變了她出生的那個時代的世界觀。1830 年代,一般人開始認真思考滅絕的魚龍和蛇頸龍代表的意義,開始討論一個黑暗、致命的「大洪水前的世界」,在那時候的海洋裡,這些怪物都曾悠游其中(圖 14.3)。幾年後,恐龍也加入了這個場景。

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(圖 14.3)一隻魚龍和兩隻蛇頸龍在來姆利吉斯沿海打鬥復原圖,由拉貝夏於 1830 年所繪。這是最早已知史前場景的圖畫之一,被視為現在稱為的「史前藝術」(paleoart)類別的第一件作品。這幅畫的平版印刷品販售金額用於為瑪莉募款。蛇頸龍和魚龍在十九世紀初廣為人知,但是當時尚未發現恐龍。圖 / 出自拉貝夏著,Duria Antiquior—A More Ancient Dorset 〔London, 1830〕

就算在 1820 年代以及更早之前,居維葉已經提出長毛象和乳齒象,以及巨大地懶(ground sloth)必定已經滅絕的論點,但正是因為像是魚龍和蛇頸龍這麼大型的動物大規模的滅絕,才讓科學家重新思考自己對〈創世紀〉的字面詮釋是否正確。尤其在魚龍兇惡的大眼睛瞪視下,他們心存恐懼地檢視大洪水之前的奇異世界。有些人認為地球已經經歷了循環,這些滅絕的動物中會重現,萊伊耳就是其中之一。但是最後,大多數的學者都被驅使不再接受所謂「諾亞方舟的大洪水後,所有動物都是完美的創作,從未改變」的看法。瑪莉這位虔誠又謙虛的女性,採集與販賣化石維生,卻在 47 歲英年早逝之前,無意間為科學思維的巨大改革奠定了基礎。


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本文摘自《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》,臉譜出版。

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寵物過敏原有很多種,避免飲食過敏困擾,可選擇單一/特殊肉種寵物飼料
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/06/06 ・2173字 ・閱讀時間約 4 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

本文由 新萃 Nutri Source 委託,泛科學企劃執行。

你有發現家裡的狗狗經常舔自己四肢,或是身上出現不明紅疹?當心這可能是過敏反應。寵物和人類一樣,也會有過敏反應,過敏可依照「來源」分為三種:吸入性過敏、接觸性過敏和食物性過敏。

寵物的過敏源有哪些?

不管是哪一種過敏反應,在人的身上都比較容易發現和排除。但狗狗的過敏卻很難處理,如果是接觸性或吸入性過敏,即使你把家裡打掃得很乾淨,還是無法排除帶狗出去散步時可能接觸到的環境過敏原。因此,對飼主來說,最容易控制的是食物性過敏。

食物性過敏是怎麼發生的呢?其實,「食物過敏」這個詞並不太準確。正確的臨床醫學用詞是「食物不良反應」(Adverse Food Reaction, 簡稱AFR)(Jackson, H. , 2009),指的是吃下食物後身體產生各種不良反應。並進一步分為食物過敏(Food Allergy)和食物不耐受(Food Intolerances)兩種。

如果你看過動漫作品《工作細胞》,你就會知道過敏其實只是免疫系統對特定成分產生的過度反應,因此全名為「過分敏感」;而食物不耐受則並非免疫性反應,而是消化系統無法代謝或對該生物體有毒,例如狗不能吃洋蔥或巧克力,否則會致死等等。

由於寵物沒有選擇權,只能吃飼主提供的食物,如果飼料中恰好有會造成牠 AFR 的成分,就可能產生各種症狀。除了腸胃發炎和拉肚子外,最明顯的外在症狀就是皮膚問題,包括搔癢、脫毛和紅疹等。後者容易被誤判為皮膚性疾病,讓許多飼主狂跑獸醫院的同時,獸醫也難以對症下藥。

雖然曾有研究透過讓醫師用血液或唾液是否檢測出 IgE 抗體來判斷狗是否過敏(Ermel, R et al.,1997),但最新的研究卻發現,無論使用無論血清的 IgE 抗原或是唾液裡的 IgM 或 IgA 抗原都無法有效檢測出狗狗的過敏來源(Udraite Vovk Let al., 2019 & Lam ATH et al., 2019),甚至會造成偽陽性誤判。因此,目前學界公認唯一能識別食物過敏原的方法就是「食物排除法」(Food Elimination Method)。

以食物排除法,找出毛孩的食物過敏原!

食物排除法的原理相當簡單粗暴,類似我們過去在學校做的實驗一樣,抓出「控制組與對照組」。首先,將狗狗的食物換成牠沒吃過、單一來源且易消化的高蛋白質或水解蛋白質;同時嚴格限制牠對其他食物接觸,包括其他人餵食或路上亂吃等可能性都要注意,此為「對照組」,如此持續 8~12 週,觀察皮膚是否有改善。如果確實有改善,那就證明了確實是 AFR 而非皮膚病。

下一步我們可以進行「食物挑戰」,在每餐食物中逐一嘗試可能的過敏原(例如常見的牛肉、雞蛋等),有如「控制組」,等到症狀又出現,就可以確認哪種食物成分是過敏原,未來就可以在飼料中排除,讓狗狗健康快樂地成長。

這個方法需要飼主的大力配合和耐心紀錄,不僅要在漫長的試驗期,更需要在控制期一一排除所有不可能之後,才能找到答案。而其中最困難的部分,也是實驗的基礎可能是第一步:「提供狗狗牠從未吃過,且肉品單一的蛋白質」,這點對多數飼主來說幾乎是不可能的任務,因為大部分的寵物飼料成分都很複雜。不要說狗狗了,搞不好你連自己沒吃過什麼恐怕都不知道。

飼料成分多而雜,可選單一肉種飼料降低過敏。

那該怎麼進行食物排除法呢?別擔心,沒有找不到的肉品,只有勇敢的狗狗。市面上已經有了針對過敏狗狗的低敏飼料,新萃推出了一系列低敏肉,包含單一肉種的袋鼠肉、鹿肉以及野豬等相比牛豬羊等較不容易取得的肉類,是進行食物排除法第一步測試的首選。

此外,新萃牌無論哪種飼料都有美國專利 Good 4 Life® 奧特奇專利保健元素,能促進飼料中的營養都被狗狗完整吸收。不僅過敏的狗狗能吃,有消化不良症的狗狗也適用。

新萃商品選擇的是單一/特殊肉種的成分,低敏感肉品讓寵物吃了更安心。

參考資料

  1. Thus for the purpose of this discussion, although the term food allergy is used throughout, it should be recognized that this term is a presumptive clinical diagnosis and adverse food reaction is a more accurate term for these canine cases. – Consensus
  2. Jackson, H. (2009). Food allergy in dogs – clinical signs and diagnosis.. Companion Animal Practice.
  3. Assessment of the clinical accuracy of serum and saliva assays for identification of adverse food reaction in dogs without clinical signs of disease – PubMed (nih.gov)
  4. Lam ATH, Johnson LN, Heinze CR. Assessment of the clinical accuracy of serum and saliva assays for identification of adverse food reaction in dogs without clinical signs of disease. J Am Vet Med Assoc. 2019 Oct 1;255(7):812-816. doi: 10.2460/javma.255.7.812. PMID: 31517577.
  5. Direct mucosal challenge with food extracts confirmed the clinical and immunologic evidence of food allergy in these immunized dogs and suggests the usefulness of the atopic dog as a model for food allergy. – Consensus
  6. Ermel, R., Kock, M., Griffey, S., Reinhart, G., & Frick, O. (1997). The atopic dog: a model for food allergy.. Laboratory animal science.
  7. https://www.moreson.com.tw/moreson/blog-detail/furkid-knowledge/pet-knowledge/dog-food-allergen-TOP10/
  8. 狗狗因為食物過敏而搔癢不舒服,為什麼做「過敏原檢測」沒什麼用?
  9. 【獸醫診間小教室】狗狗皮膚搔癢難改善?小心食物過敏! – 汪喵星球 (dogcatstar.com)
  10. 寵物知識+/毛孩對什麼食物過敏?獸醫:驗血完全不準!診斷法只有一個 | 動物星球 | 生活 | 聯合新聞網 (udn.com)
  11. Is there a gold-standard test for adverse food reactions? – Veterinary Practice News
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石器與傍人一同出土,誰是人之初的石器匠?
寒波_96
・2023/04/12 ・3785字 ・閱讀時間約 7 分鐘

古人類學研究中,如果挖掘現場同時出土石器和化石,多半會判斷石器的製造者,就是化石所屬的古人類。公元 2023 年發表的一項研究,卻讓智人們都很猶豫,因為與石器一起出土的死人骨頭竟然不是「人」,而是 Homo 的近親:傍人。究竟誰才是人之初的石器匠?

傍人拿著木棒,想像圖。圖/參考資料5

最早的奧都萬石器

空間上,遺址地點位於肯亞西部的 Nyayanga,非洲東部有多個大湖,這兒也是維多利亞湖的東北角,古時候算是適宜人居的優質地段。

時間上,年代不是那麼清楚。論文寫法是距今 259.5 到 303.2 萬年前之間,意思不是說延續 40 萬年那麼久,而是這段期間的某個時間點,或是某幾段時間,無法精確區分。如果簡單說一個大概年份,可以採取 290 萬年。

年代的判斷方式不只一種。原理為放射性元素的鈾釷/氦定年法((U-Th)/He dating)得到將近 300 萬年的數字,地磁反轉則判斷早於 258 萬年。地球的地磁曾經不定期反轉過好幾次,假如確認地層早於 258 萬年前的反轉,便能推測樣本比 258 萬年更早。

Nyayanga 遺址的地點,附近就是維多利亞湖。圖/參考資料1

遺址總共出土 330 件人造物,195 件在地表撿到,135 件在遺址內挖到。石器數量不少,材質是當地不難取得的石英和流紋岩(rhyolite)。從形貌看來,確實是人為製作的工具,已經可以視為成熟的奧都萬(Oldowan)風格。

奧都萬石器最早於 1930 年代在坦尚尼亞出土,研究領導者正是上古神獸:路易斯.李奇(Louis Leakey)。2019 年的論文報告,衣索比亞的 Bokol Dora 1 出土的石器,比 258 萬年前的地磁反轉更早一些;這回肯亞的遺址年代似乎更早,也就是最早的奧都萬石器。

東非草原,多用途的工具

過往知道超過 200 萬年的奧都萬產品,大部分位於衣索比亞的阿法地區(就是命名「阿法南猿 Australopithecus afarensis」的那個地名阿法),距離這回的遺址超過 1300 公里。看來初期奧都萬使用者,分佈範圍不小。

Nyayanga 遺址出土的石器,屬於奧都萬風格。看似簡陋,意義卻可謂當年最先進的台積電晶片。圖/參考資料4

討論這些古人類學的議題時,我們習慣統稱作「東非」,不過東非概念類似東亞,相關地區的面積實際上很大,有時候距離可能超級遠。

儘管相距甚遠,遺址當年似乎都是 C4 植物為主的草地,夾雜一些樹木,也就是如今常見的東非草原地形。這應該就是奧都萬使用者喜歡的環境。

石器是工具,做什麼用呢?根據磨痕等資訊判斷,有些石器曾接觸過堅硬的植物部位,如樹幹,也有些處理過軟的植物部位;另外還切割、砍砸過動物的骨頭與肉肉。

遺址出土的動物骨頭不少,能確定遭到石器迫害過的有河馬和牛科動物(包括各款式的牛、羊),石器使用者藉此取得肉肉和骨髓,可謂充分發揮石器的作用。動物未必是擊殺,也可能是撿屍取得。

據此判斷奧都萬最初的使用者,會用石器處理各種材料,不限於植物或動物。他們不只是熟練的石器匠,也是手巧的用戶。

遠觀肯亞 Nyayanga 遺址。古人類活動時,這兒的環境應該更潮濕,足以讓河馬滾動。圖/參考資料4

石器與化石的演化史

製造與使用石器的人是誰?出土石器的遺址,不少沒有死人骨頭。Nyayanga 遺址倒是有化石,可是卻不是 Homo,而是 2 個「傍人」的牙齒。

這些名詞的關係有點複雜,先來解釋人的部分。傍人(Paranthropus)是何許人也?人類演化史上,300 到 400 萬年前是南猿(Australopithecus)的時代,傍人、Homo 應該都是南猿的衍生型號。

直立人、智人、尼安德塔人所屬的 Homo,和傍人、南猿是近親,都算是古人類;至於「人」是否包含傍人與南猿,看狀況。

再結合石器與年代的資訊,已知最早有 Homo 特徵的化石(無疑的「人」)為 280 萬年,最早的石器不是奧都萬,而是作工更簡陋的拉米關(Lomekwian),存在 330 萬年前的肯亞。所以最早的石器匠不是 Homo,想來也不意外。

按照之前的資訊推敲,最早的拉米關石器早於 Homo,接著 Homo 距今 280 萬年誕生,260 萬年左右研發出奧都萬石器,看似井然有序。

可是 Nyayanga 遺址的年代十分曖昧,剛好卡在 Homo 最初誕生的階段。至今缺乏直接證據,證明那時已經有 Homo 存在,有的話卻也不意外,符合奧都萬最早製造者的時程。

然而,最早的奧都萬石器,卻與傍人化石一起出土,莫非最早的奧都萬是傍人手筆嗎?

傍人的牙齒。圖/參考資料4

傍人或 Homo,誰是製造工具的石器匠?

傍人的外貌更加粗壯,或許也有更猛的咬合力。以前推測傍人的適應主要在肉體和生理,Homo 則是製作工具的行為。此前缺乏明確證據,支持傍人也使用石器,所以這回即使傍人和石器一同出土,依然不敢認定傍人就是使用者。

倘若某些南猿,已經摸索出最初的石器奧義,那麼身為南猿後裔的傍人也會操弄石頭,似乎沒那麼意外。

可是其他遺址也見到過,傍人和南猿與 Homo 住在附近;所以也可能是遺址當年同時住著沒有石器的傍人,以及使用石器的 Homo,後來卻只有傍人留下化石。總之,目前難以判斷誰是石器匠。

還有個黑暗的可能性:與石器一同出土的傍人,搞不好是被石器處理的對象?

古人類們的年代(橫軸)、飲食狀態(縱軸)。這回肯亞 Nyayanga 的化石是已知最早的傍人,和最早的 Homo 大略處於同一時期。圖/參考資料1

最早的傍人

我們對傍人的認識不多,這項研究儘管無法判斷傍人是否會使用石器,依然獲得重要的新知。

傍人一度被歸類於南猿旗下,比較粗壯的南猿,後來才另立新屬 Paranthropus;para 意思是旁邊(beside 或 near),anthropus 是人。目前可分為 3 個物種,這項研究沒有斷言是哪個物種。

以前知道最早的傍人化石距今 260 萬年,出土於衣索比亞的 Omo Kibish,被歸類為衣索比亞傍人(Paranthropus aethiopicus)。

這項研究沒有特別討論,有趣的是,如果年代估計無誤,曾經於肯亞 Nyayanga 出沒的傍人極可能早於 260 萬年,那麼這就不只是最早的奧都萬石器,也是最早的傍人。距離最近的傍人化石 230 公里,也拓展了傍人的分佈範圍。

劃重點:

  • 最早的傍人及奧都萬石器,在肯亞出土,年代超過 260 萬年,可能有 300 萬年。
  • 東非草原環境中,石器剛出現,用途就很廣。
  • 那時可能已經有 Homo 存在,但是石器與傍人一同出土,不確定誰是石器匠。

延伸閱讀

參考資料

  1. Plummer, T. W., Oliver, J. S., Finestone, E. M., Ditchfield, P. W., Bishop, L. C., Blumenthal, S. A., … & Potts, R. (2023). Expanded geographic distribution and dietary strategies of the earliest Oldowan hominins and Paranthropus. Science, 379(6632), 561-566.
  2. Stone Age discovery fuels mystery of who made early tools
  3. 2.9-million-year-old butchery site reopens case of who made first stone tools
  4. We found 2.9-million-year-old stone tools used to butcher ancient hippos – but likely not by our ancestors
  5. Did more than one ancient human relative use early stone tools?
  6. Ancient stone tools suggest early humans dined on hippo
  7. The “Robust” Australopiths
  8. de la Torre, I. (2019). Searching for the emergence of stone tool making in eastern Africa. Proceedings of the National Academy of Sciences, 116(24), 11567-11569.
  9. Harmand, S., Lewis, J. E., Feibel, C. S., Lepre, C. J., Prat, S., Lenoble, A., … & Roche, H. (2015). 3.3-million-year-old stone tools from Lomekwi 3, West Turkana, Kenya. Nature, 521(7552), 310-315.
  10. Villmoare, B., Kimbel, W. H., Seyoum, C., Campisano, C. J., DiMaggio, E. N., Rowan, J., … & Reed, K. E. (2015). Early Homo at 2.8 Ma from Ledi-Geraru, Afar, Ethiopia. Science, 347(6228), 1352-1355.

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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福爾摩斯碰上古人類化石,可是日期不太對勁?
寒波_96
・2023/03/08 ・2782字 ・閱讀時間約 5 分鐘

虛構人物福爾摩斯,就是偵探的代名詞。英國小說家柯南道爾創作的這位名偵探,活躍於 19 世紀晚期到 20 世紀初期,那時古人類學已經起步,博學多聞的福爾摩斯應該有機會知道某些化石。奇妙的是,他竟然還見過尚未出土的死人骨頭?

請注意,本文包含古人類遺骸的圖像。

圖/參考資料

福爾摩斯遇見古人類化石

柯南道爾的故事設定中,福爾摩斯是存在於現實歷史的虛構人物。例如故事中公元 1896 年發生的事件,現實中也應該在這個時候上演,而 1899 年更晚的事情還沒有發生。

短篇小說《三名同姓之人(The Three Garridebs)》,以一個罕見姓氏 Garridebs 導引出簡短卻高潮起伏的探案。故事中有一位角色喜歡收藏古物,也包括幾件人類化石。

華生醫師第一人稱的描述是:

「當我環顧四周,我驚訝於此人興趣之廣。這兒是一箱古錢幣。那兒有一櫃子的燧石工具。中間桌子後方是個裝著化石骨頭的大櫃子,裡頭擺著一排石膏頭骨,有尼安德塔人(Neanderthal)、海德堡人(Heidelberg)、克羅馬儂人(Cro-Magnon)等名字標示。很顯然他是許多主題的學習者。」

「As I glanced round I was surprised at the universality of the man’s interests. Here was a case of ancient coins. There was a cabinet of flint instruments. Behind his central table was a large cupboard of fossil bones. Above was a line of plaster skulls with such names as “Neanderthal,” “Heidelberg,” “Cro-Magnon” printed beneath them. It was clear that he was a student of many subjects. 」

故事中這位角色有哪些收藏品並不影響劇情,不過敘述這般瑣碎的細節,有助於強化真實感,算是一項創作技巧。這些頭骨化石不是原件,而是石膏複製品(plaster skulls),也證實角色自稱家中藏品沒什麼值得偷竊的價值。

可是故事開頭,華生醫師十分明確表示此案發生在 1902 年:

「那日期我記得特別熟,因為福爾摩斯在同一個月,拒絕一項也許有一天會講出來的爵位。……然而我重申,這使我能夠確定日期,亦即 1902 年 6 月下旬,南非戰爭結束後不久。」

「I remember the date very well, for it was in the same month that Holmes refused a knighthood for services which may perhaps some day be described…… I repeat, however, that this enables me to fix the date, which was the latter end of June, 1902, shortly after the conclusion of the South African War. 」

這兒提到 1902 年結束的南非戰爭是「第二次波耳戰爭」。真實歷史中,那時柯南道爾已經靠著福爾摩斯成為知名作家;他以醫師的本行親自參戰,擔任軍醫而受封爵士,也是柯南道爾爵士(Sir Arthur Ignatius Conan Doyle)名號中「爵士(Sir)」的由來。

對照如此明確的日期,令人愈想愈不對勁。與尼安德塔人並列的「Heidelberg」顯然指的是 Homo heidelbergensis ,但是第一件海德堡人化石要等到 1907 年才在德國出土,更早的 1902 年絕不可能存在石膏複製品,被福爾摩斯與華生見到。

1907 年在德國出土的海德堡人下顎化石「Mauer 1 」。圖/Radiometric dating of the type-site for Homo heidelbergensis at Mauer, Germany

容易起爭議的海德堡人

解開此一謎題大概不需要福爾摩斯的推理能力。《三名同姓之人》於 1924 年發表,那時海德堡人大概已經有點名氣,被取材用於偵探故事中增添血肉。柯南道爾與編輯卻沒有注意到 1902 年之際,海德堡人仍不存在。

另一方面,即使是故事發表的 1924 年,「海德堡人」也應該還沒有頭骨,不會有石膏複製品。1907 年出土,隔年公開的化石 Mauer 1 只有下顎,沒有頭骨。

1921 年在非洲南部 Kabwe 出土的化石包括頭骨,但是當時將其分類為羅德西亞人(Homo rhodesiensis),多年後才歸入海德堡人旗下。這條消息或許影響過柯南道爾 1924 年發表的創作,詳情不得而知。

1921 年在尚比亞出土的頭骨化石「Kabwe 1 」,早期被分類為羅德西亞人,後來也被歸類為海德堡人。圖/史密森尼學會(Smithsonian)教育網站

Kabwe 在 1921 年屬於大英帝國的北羅德西亞(Northern Rhodesia)殖民地,現在則是尚比亞的疆域。有人主張這群死人骨頭算是非洲的海德堡人,也有人認為是不同的羅德西亞人,還有人提出應該歸於波多人(Homo bodoensis)……反正一百多年來,海德堡人的爭議持續不休,即使配備福爾摩斯的智謀,大概也無法解開這些難題。

故事中海德堡人以外的兩款化石,尼安德塔人最初問世於 1856 年,克羅馬儂人則是 1868 年。到 1902 年都已經是特定圈子內普及的知識,也買得到石膏頭骨複製品,可謂有血有肉的安排。

大英帝國的榮耀

古人類化石中,1924 年的柯南道爾想必也知道皮爾當人(Piltdown Man)。這是英國人 1912 年偽造的化石,由紅毛猩猩和數百年前的智人骨頭加工而成,但是要等到 1953 年才證實造假。

圖/參考資料

捏造的皮爾當人被不少英國人認同,也騙過不少專家,讀過《三名同姓之人》好像能稍加體會時代背景。

故事中那位收藏家以史隆(Hans Sloan,1753 年去世後他的收藏催生出大英博物館)為楷模,實則相當平凡。他的藏品應該能代表當時對人類化石的普遍印象,也就是說,德國出土的尼安德塔人、海德堡人,以及法國出土的克羅馬儂人……榮耀的大英帝國豈能忍受!

可惜 1910 年代以後,福爾摩斯便退隱江湖不再辦案。否則以他的才智展開調查,哪需要等 40 多年才確認皮爾當人造假!

不追究那些死人骨頭,《三名同姓之人》也相當有意思。故事雖短,卻發生壞人打槍、華生流血,福爾摩斯激動、華生興奮、福爾摩斯用小刀割開華生褲子等情節,鐵與血的糾葛、靈與肉的碰撞,亂七八糟的 ❤️

延伸閱讀

參考資料

  1. 《三名同姓之人》小說原文:THE THREE GARRIDEBS

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