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《侏羅紀世界:殞落國度》裡的新星:食肉牛龍

江松樺
・2018/05/24 ・1800字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 507 ・六年級

《侏羅紀世界:殞落國度》圖/imdb

電影《侏羅紀世界:殞落國度》(Jurassic World: Fallen Kingdom)即將上映,在這幾次發布的預告片中,相信眼尖的觀眾一定注意到不少系列中從未出現過的新恐龍吧!現在就讓我們來瞧瞧,除了霸王龍與伶盜龍之外那些新登場的恐龍明星吧!

手手短短、頭上長角的食肉牛龍

薩氏食肉牛龍(Carnotaurus sastrei)。Credit: Vlad Konstantinov.

今天要介紹的主角是「食肉牛龍」(Carnotaurus)。牠有一對短到完全不成比例的前肢,相較於霸王龍(Tyrannosaurus),這種恐龍的前肢退化到完全失去功能,看起來有點像天使的小翅膀;牠的面部相當地短,又有點像隻鬥牛犬,頭上還長了一對犄角,簡直就是從地獄走出來的惡魔。多虧了牠獨特的外型,食肉牛龍也曾出現在迪士尼的動畫電影當中擔任反派角色,雖然在現實中牠的體型要比電影裡要小的多。

source:disney dinosaur carnotaurus

目前僅有一件屬於食肉牛龍的骨骼標本被發現。這具標本不僅頭部完整的被保留了下來,連帶身軀、前肢都近乎完好無缺,雖然遺失了大部分的尾部脊椎與後肢骨骼,但殘留的皮膚印痕讓人大為驚嘆,只可惜在清理時破壞了部分面部的皮膚印痕。

Chlupáč Museum的食肉牛龍。圖/wikipedia

從食肉牛龍獨特的脊椎構造,顯示這種動物的體型相當地精壯、緊實。牠有一對修長的腿,上面附著著相當誇張的肌肉組織連接到尾部。不同於其他大多數的獸腳類恐龍,食肉牛龍的尾部構造相當獨特,尾椎上的橫突呈現V字型,雖然這樣的構造使得食肉牛龍的尾巴變得僵硬缺乏彈性,但自股骨延伸而來的大量肌肉能夠增加其短距離的衝刺能力。

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根據推測,這隻長達8公尺長的巨大肉食恐龍全力狂奔起來的速度甚至可以達到時速48至56公里!

食肉牛龍的尾椎圖/wikipedia

雖然頭上的犄角是個令人注目的特徵,不過目前仍不知道牠們真正的用途,這對犄角上面可能附著著角質構造,使得牠們看起來更為醒目,以作為物種間辨識之用。當然也可能食肉牛龍有著我們與我們認知截然不同的捕食策略來使用這對犄角。

Jurassic World: Fallen Kingdom (2018)。圖/IMDb

牠們的頭部相當短小而寬厚,具備了一定程度上的立體視覺。同時,食肉牛龍的雙顎以結構來說咬合力可能並不太大,口腔內佈滿了大量帶著鋸齒狀邊緣的牙齒。重建過後的臉部肌肉顯示,食肉牛龍能夠快速地閉合上下顎,並藉此快速地撕咬牠的獵物。

圖/wikipedia

在食肉牛龍被發現之初,鮮少有肉食的獸腳類恐龍的皮膚印痕為人所發現,不同於現在大量出土的帶羽恐龍,食肉牛龍的皮膚覆蓋著細小的塊狀鱗片,每塊鱗片直徑大約5釐米。在靠近背部的位置還有鈕狀的隆起物沿著頸部延伸到尾巴,彼此相距8到10公分,並隨著頂部逐漸變大。沒有任何跡象顯示食肉牛龍帶有羽毛,牠們可能是典型外觀像爬行類恐龍的代表。

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對比於大家一般比較熟悉北方勞亞大陸(Laurasia)的動物相,岡瓦那大陸(Gondwana)有著截然不同的神祕面貌。

當三角龍(Triceratops)一類的頭飾龍類(Marginocephalia)漫遊在北方大陸的同時,南方大陸的巨型蜥腳類(Sauropoda)仍然欣欣向榮;北方的大型掠食者由毛茸茸的暴龍類(Tyrannosauroid)所統治時,南方這裡則是由食肉牛龍這些長滿鱗片、相對原始的阿貝利龍類(Abelisaurid)所佔據。

圖/wikipedia

這些原始的阿貝利龍類前肢仍保有四根指頭,雖然很可能只有中間的第二、三指仍保有指甲。牠們相當短小的前肢銜接在鳥喙骨上,幾乎沒有功能性,如果牠們沒有滅絕而持續演化,很有可能會失去這對像天使翅膀一般的無用雙臂。

References

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  • Bonaparte, José F.; Novas, Fernando E.; Coria, Rodolfo A. (1990). “Carnotaurus sastrei Bonaparte, the horned, lightly built carnosaur from the Middle Cretaceous of Patagonia”. Contributions in Science. Natural History Museum of Los Angeles County. 416
  • Mazzetta, Gerardo V.; Cisilino, Adrián P.; Blanco, R. Ernesto; Calvo, Néstor (2009). “Cranial mechanics and functional interpretation of the horned carnivorous dinosaur Carnotaurus sastrei”. Journal of Vertebrate Paleontology. 29 (3): 822–830. doi:10.1671/039.029.0313.
  • Persons, W.S.; Currie, P.J. (2011). Farke, Andrew Allen, ed. “Dinosaur Speed Demon: The caudal musculature of Carnotaurus sastrei and implications for the evolution of South American abelisaurids”. PLoS ONE. doi:10.1371/journal.pone.0025763.
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江松樺
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恐龍愛好者,粉絲團《遠古巨獸與他們的傳奇》作者。致力於將最新的脊椎古生物學與化石生物學新知帶進華文世界,藉此讓大家認識這些遠古巨獸最真實的面貌。

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從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

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很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

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因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

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現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

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然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

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為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

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為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

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工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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在天涯海角追尋恐龍的足跡——《恐龍一億五千萬年》
馬可孛羅_96
・2021/08/12 ・4316字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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  • 作者 / 史提夫.布魯薩特(Steve Brusatte)
  • 譯者 / 黎湛平
景观, 山, 天空, 云, 性质, 恐龙
圖/pixabay

嚴格來說,恐龍時代始於侏儸紀。當然,初代真恐龍在侏儸紀前至少三千萬年就已踏進歷史舞台。誠如你我所見,這群早期的三疊紀恐龍壓根算不上優勢物種。後來,盤古大陸分裂,恐龍從末日餘燼探出頭來,看到了一個更為空曠的嶄新世界,讓牠們得以盡情征服。在初入侏儸紀的數千萬年內,恐龍家族開枝散葉,繁衍出大批眼花撩亂的新物種並組成子群(subgroups),有些血脈甚至延續一億三千多萬年。

恐龍的體型也越來越大,分布全球,在潮濕區、沙漠區及兩者之間的所有區域開疆闢地,大量繁殖。來到侏儸紀中期,世界各地都能見到數群最龐大、最具代表性的幾種恐龍。博物館展覽或童書經常出現的經典畫面並非虛構,而是事實:恐龍轟隆隆踩過大地,站上食物鏈頂端;凶猛的肉食恐龍和體型巨大、脖子長長或自帶盔甲的植食恐龍生活在一起,至於小小的哺乳動物、蜥蜴、青蛙及其他非恐龍動物就只能在恐懼中苟且偷生。

在盤古大陸的裂隙火山孕育出侏儸紀之後,以下幾種大家熟悉的恐龍也一個個躍上舞台:譬如肉食的獸腳類恐龍「雙冠龍」(Dilophosarus),頭上有兩道龐克風的「莫霍克式」(mohawk)突起物,體長約二十呎,比騾子大小的腔骨龍及其他多數三疊紀肉食動物大上許多。至於以植物為食、全身覆滿骨板的鳥臀目動物(如「稜背龍」〔Scelidosaurus〕、「小盾龍」〔Scutellosaurus〕)沒過多久即進化成你我更為熟悉、外形像坦克的厚頭龍,或是背覆骨板的劍龍;體型小、移動快、可能為雜食型的「畸齒龍」(Heterodontosaurus)和「賴索托龍」(Lesothosaurus)也是這個支系的早期成員,後來演化成三角龍及鴨嘴龍。其餘耳熟能詳、現蹤於三疊紀,但大多局限在少數環境的幾種恐龍(譬如長脖子的原蜥腳類、以及最原始的鳥臀目恐龍)也開始向外移動,散布至整個地球。

雙冠龍示意圖。圖/pixabay

巨龍現身

在這群新近取得生存優勢、且多樣性急劇增加的恐龍家族中,最具代表性 的就是蜥腳類(或稱「蜥腳下目」):頭小身體大,長脖子,大肚腩,四肢如柱 ,進食時宛如一座超級植物處理機。恐龍界最有名的幾種大多出自蜥腳類,包 括雷龍、腕龍(Brachiosaurus)和梁龍,不僅博物館展覽少不了牠們,牠們也是 電影《侏儸紀公園》的明星主角;卡通《摩登原始人》訓練牠們挖板岩,美國 「辛克萊爾石油」(Sinclair Oil)數十年來都以長脖子綠恐龍為公司標誌。與霸 王龍相比,蜥腳類才是最出名、最具代表性的恐龍。

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蜥腳類是在三疊紀末期、從一群我習慣稱之為「原蜥腳類」(proto-sauropods)的原始恐龍演化來的。這些原始種是一群體型小如犬、或大至長頸鹿,脖子超長,以植物為食的動物,也是兩億三千萬年前現身伊沙瓜拉斯托的首批原始恐龍之一。後來,牠們成為三疊紀盤古大陸潮濕帶的主要植食動物,卻因為無法在沙漠區生存,故無法發揮潛能,登上顛峰。不過,這種有志難伸的窘境在侏儸紀早期有了變化:蜥腳類終於突破環境限制,邁向全球,演化出最具特徵性的細長脖子,亦逐步成長為怪物級的龐然巨獸。

蜥腳類恐龍,由左到右依序為:圓頂龍腕龍長頸巨龍盤足龍。圖/wikipedia

小島上的巨龍

過去數十年來,學界陸陸續續在蘇格蘭西側的美麗島嶼「天空島」(Isle of Skye)發現真正的初代蜥腳類恐龍化石―這些動物個個重達十餘噸,體長超過五十呎,頸長高達數層樓。雖然線索還不夠多(頂多在這裡挖到幾支粗壯腿骨、在那裡翻出幾根牙齒或幾節尾椎),但證據顯示這種巨型動物約莫生活在一億七千多萬年前―當時早已進入侏儸紀時代(盤古大陸分裂、火山洪災已成遙遠記憶)―恐龍處於主宰地球前的最後一次大量繁殖期。

二○一三年,我一拿到博士學位就接下愛丁堡大學的新職,從紐約遷居蘇格蘭,想到即將主持自己的研究室就滿心雀躍。天空島的蜥腳類恐龍化石正巧引起我的興趣。剛到職的最初幾週,我常跟系上兩位同事一塊打發時間,一位是老練的田野地質學家馬克.威金森(Mark Wilkinson),他的馬尾與略為邋遢的落腮鬍使他看起來一副嬉皮樣;另一位是湯姆.恰蘭德(Tom Challands),這位虎背熊腰的紅髮男子是古生物學博士,專攻四億年前的微化石。

湯姆才剛結束為能源公司探勘石油的工作合約(算是應用地質所學吧)。那段時間,他幾乎都住在客製化的露營車裡(車上有床和小廚房),並且把車停在調查點附近。後來他結了婚,這種生活方式就此喊停,但那輛露營車仍隨時支援野地考察,而湯姆也常在週末駕車沿著蘇格蘭霧茫茫的海岸尋找化石。湯姆和馬克都在天空島做過地質調查,對那塊土地暸若指掌,因此我們決定組隊尋找更厲害的寶藏―巨大、神祕的蜥腳類恐龍化石。

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位於天空島的Rock pinnacles of The Storr,  曾出現於電影普羅米修斯開場畫面。圖/Pexels

關於天空島,我們涉獵的資料越多、就越常看到「杜加德.羅斯」(Dugald Ross)這個名字。我對這個名字毫無印象。他既不是古生物學家、地質學家,也不是任何一類科學家,然而他卻發現並描述過許多出自天空島的恐龍化石。杜加德從小在天空島東北深處的小村落「艾利沙德」(Ellishadder)長大,那是一片擁有崎嶇山峰、蓊鬱丘陵與泥灰溪流的荒地,海岸長年受強風侵襲,十足「魔戒風」(Tolkienesque),活像從奇幻小說蹦出來的地方。羅斯家族講「蓋爾語」(Gaelic) ―這是蘇格蘭高地的母語,目前僅一萬五千人操持。你不只會在路標上看到蓋爾語,像天空島這類偏僻島嶼的學校也會教。羅斯十五歲那年,在他家附近發現一個藏有箭尖和銅器時代工藝品的隱蔽洞穴。這項發現使他迷上家鄉島嶼的歷史,到了成年都還如此,也為自己開創「建築工兼農場主人」的事業。(在蘇格蘭高地,「農場主人」〔crofter〕專指從事小規模農業兼牧羊的人。)

杜加德.羅斯正在移取巨石內的恐龍骨骼化石。(地點:天空島)。圖/《恐龍一億四千萬年》


件大概是我寄過最幸運的信件之一,它開啟了一段友誼,也是這段科學合作的 濫觴。數個月後,我們踏上天空島,羅斯―他比較喜歡我們喊他「杜吉」―立 刻邀請我們去找他。他指示我們開上天空島東北沿岸蜿蜒的雙線幹道,在一幢 牧場風格的長型建築前與他會合。屋子外牆以各種大小不一的灰石拼貼而成, 屋頂則是黑色磚瓦;古老農具四散在屋外草坪上。農場前方有塊牌子寫著 「TAIGH-TASGAIDH」,即蓋爾語「博物館」之意。

杜吉從他的紅色工作用卡車 裡冒出來,身上掛著一大串鑰匙,短暫自我介紹之後便驕傲地領著我們走進博 物館。他以歌唱般的輕軟口音―融合史恩.康納萊(Sean Connery)迷人的蘇格 蘭腔和愛爾蘭腔―說明他如何接管這幢無隔間的校舍廢墟,再改建成我們此刻 置身的「斯塔芬地質暨恐龍博物館」(Staffin Museum)。這座博物館是他十九 歲那年成立的,今天,這座博物館依舊沒有隔間―沒有咖啡休憩區,沒有禮品區,沒有任何大城市博物館常見的昂貴設施、標誌或裝飾,甚至沒有電!裡頭 收藏許許多多他在天空島找到的恐龍化石,還有能回顧天空島住民歷史的種種 工藝品。這次體驗相當超現實:在巨大的恐龍骨頭和腳印旁,擺著老磨坊的木 輪子,還有挖蕪菁的鐵桿和高地農民使用的古式補鼴鼠陷阱。

蘇格蘭天空島迷人的地景風光。圖/《恐龍一億四千萬年

踏破鐵鞋無覓處

那禮拜的其餘幾天,杜吉帶我們去他最愛的幾處地點。我們找到一大堆侏儸紀化石―有體型如犬的鱷魚下顎骨,某種屬於「魚龍目」(ichthyosaurs)爬行類牙齒和脊骨(魚龍目的外形似海豚,生活在海裡,牠們出現的時間差不多是恐龍開始稱霸陸地的年代)―獨獨不見巨無霸恐龍的身影。接下來幾年,我們仍持續返回天空島不斷搜尋。

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二○一五年春天,我們終於找到尋尋覓覓的夢幻化石。起初我們並未領悟這個事實。那天,我們幾乎整天都趴在地上,尋找埋在侏儸紀岩塊裡的小小魚齒和鱗片(這片岩石平台直直探入北大西洋的冰水中,就在一座十四世紀城堡廢墟的正下方)。咱們之所以在這裡,都是湯姆的主意:最近他在研究魚類化石,為了請他幫我找恐龍化石,我便答應幫他採集魚骨魚末作為交換。我們瞇眼皺眉、盯著這些岩石已有個把鐘頭,身上裹了三層防水衣卻依然冷得快凍僵了。午後陽光逐漸西沉,潮水上漲,晚餐正在向我們招手。於是湯姆和我動手整理工具、收拾幾袋魚齒,準備慢慢走回停在海灘另一頭的多功能廂型車。就在這時候,某樣東西引起我們的注意:那是一塊印在石頭上、跟汽車輪胎差不多大的變形凹痕。先前之所以沒注意到它,是因為我們專注在尋找尺寸更小的魚骨,這麼大的痕跡完全不符合當下的搜尋目標。

我們繼續往前走,一路上頻頻發現更多類似的痕跡;在午後斜陽的映照之下,這些凹痕更加明顯,大小幾乎都差不多。我們越是仔細瞧,看見的凹痕就越多,而且還繞著我倆朝四面八方延伸出去。這些凹痕似乎呈現某種模式:一枚枚凹洞接續組成兩道長排,且呈「之」字型排列―左、右、左、右、左、右。這些長列有如緞帶,在我們工作一整天的岩石平台上散布交錯。湯姆和我對看一眼。那是兄弟之間心知肚明的一瞥,基於多年共同經驗、無須言語即可領會的連結。我們以前也看過這種痕跡。地點不在蘇格蘭,而是西班牙、北美西部這類地方。我們知道這是什麼玩意兒。咱們眼前這窪凹洞是足跡化石。尺寸超大,毫無疑問是恐龍的足跡。我們湊近細瞧,看出這些凹痕有些是掌印、有些是足印,有的甚至還留下掌指和足趾的印跡。依形狀判斷,這絕對是蜥腳類的掌足跡。我們竟然找到了一億七千萬年前的恐龍大舞池,而留下這片紀錄的是身型龐大、體長約五十呎、重量可比三頭大象的蜥腳類恐龍。

我和湯姆.恰蘭德在天空島上找到的恐龍舞池─蜥腳類恐龍足跡。圖/《恐龍一億四千萬年
——本文摘自《恐龍一億五千萬年:重新發現這個失落的世界,2020 年 6 月,馬可孛羅

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《侏羅紀世界》的小藍到底是哪種恐龍?
江松樺
・2018/06/11 ・3312字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 538 ・八年級

不論是在《侏羅紀世界》(Jurassic World)或是續集《侏羅紀世界2:殞落國度》(Jurassic World : Fallen Kingdom)中,迅猛龍小藍(Blue)與飼養員歐文葛瑞迪(Owen Grady)之間的羈絆與其力抗混種恐龍英勇的表現,有沒有讓你對小藍的身世之謎感到興趣呢?就讓我們來聊聊小藍的身世之謎吧!

就讓我們來聊聊小藍的身世之謎吧!source:IMDb

小藍的身世之謎,腳印說分明

根據官方設定的背景資料,小藍是由國際遺傳公司「InGen」藉由伶盜龍(Velociraptor)和少數蜥蜴的遺傳因子所生產出來最新的一批迅猛龍,所以她們欠缺了原本馳龍類恐龍所具備的羽毛,體表僅有鱗片覆蓋。

小藍甫一出生便隨著飼養員歐文進行社會化與各種訓練,同時也是這批迅猛龍當中體型最大的姊姊,小時候經常與叛逆的妹妹愛可(Echo)爭奪群體內的主導地位。雖然在成長的過程中,小藍弄傷了愛可,並且在她臉上留下了數道疤痕,但是獲得勝利的小藍最後還是成為了令其他妹妹敬重的大姊頭。

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source:IMDb

伶盜龍所屬的馳龍類(Dromaeosaurid)是「非鳥類恐龍」當中,親緣關係與鳥類最接近的演化支之一。這一類群的恐龍是白堊紀分布相當廣泛的一群動物,除了印度以外的地方,全世界都能發現牠們的蹤跡。

馳龍類最顯著的特徵莫過於後肢特化的第二趾,這根趾節能夠在行走時向後縮起,並帶有一個較大的鋒銳爪子,即俗稱「恐怖之爪」的大型趾爪。你可以很輕易地根據這個獨特的特徵,辨別出馳龍類與其他獸腳類恐龍足印痕跡的差異。大多數的獸腳類恐龍的足跡上,可以看到「三隻腳趾」以放射狀的方式延伸趾著地,馳龍類恐龍則明顯僅以「兩根腳趾著地」以支撐身體的重量。

在中國發現的馳龍類足印化石。Credit: Rihui Li et al. (2007)

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在電影當中,小藍和她的姊妹們能夠聽從歐文的指示,並且具有相當程度的溝通能力。然而,在古生物學方面,我們對於這些行為並沒有直接可靠的證據。但從一些馳龍類留下的足跡顯示,這些恐龍似乎能夠像現代鳥類一樣編隊而行,這顯示至少一部份的馳龍類恐龍很可能會群體狩獵或過著群居的生活。

除了足跡的化石以外,蒙大拿州的克勒夫利組(Cloverly Formation)也在一些原始的禽龍類(Iguanodont)恐龍遺骸周遭發現了大量恐爪龍(Deinonychus)的牙齒與五隻恐爪龍的遺骸,在這當中,有一隻恐爪龍甚至是個未成年的個體,雖然仍有些質疑,但這個發現或許可以視為馳龍類群體狩獵的直接證據。

標本號 IGM 100/982的蒙古伶盜龍(Velociraptor mongoliensis)。現實中的伶盜龍僅有火雞般的大小。Credit: Eden, Janine and Jim. CC BY 2.0, wikimedia commons.

不是纖細美少女,猶他盜龍好武力

如果仔細觀察小藍與伶盜龍的骨骼結構,你可以明顯地察覺:在《侏羅紀世界》電影當中,小藍與她姊妹們的體型遠大於蒙古出土的伶盜龍。此外,伶盜龍的頭部相當纖細,看起來也與電影當中的造型相去甚遠,那麼小藍究竟是屬於哪一種恐龍呢?

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如同網路上許多網友的猜測,電影當中的迅猛龍體型長約五公尺,站起來的高度大約相當於一個成年人的身高。相較於目前大多數已知的馳龍類恐龍,不少人猜測被國際遺傳公司所培育出來的迅猛龍會不會就是體型巨大的猶他盜龍(Utahraptor)?

過去的猶他盜龍復原圖,現在的發現已推翻這種復原假設。Credit: M. W. Skrepnick.

猶他盜龍是目前已知體型最龐大的馳龍類,其中最巨大的個體身長甚至將近七公尺。猶他盜龍出土於白堊紀前期的雪松山組(Cedar Mountain Formation),當古生物學家柯克蘭(James Kirkland)在一次學術研討會後將猶他盜龍巨大的趾爪分享給研究恐爪龍與馳龍類行為的專家奧斯壯(John Ostrom)時,奧斯壯不禁被其巨大的尺寸所震驚,因為這個趾爪整整超過恐爪龍的兩倍大小。

2001年,柯克蘭與他的學生更在沉積岩當中找到了七隻不同成長階段的猶他盜龍被掩埋在禽龍類的骨骼旁,這也同樣地顯示了猶他盜龍如同電影中描述的能夠群體獵食,甚至體型比電影中的模樣更為巨大。

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source:IMDb

但是猶他盜龍在現實中的外觀與電影裡的形象其實仍有著相當巨大的差異。根據從砂岩中清修出來的新素材,柯克蘭等人發現猶他盜龍的外型遠比原先預期來的健壯。猶他盜龍厚實的身軀明顯與其他纖細而修長的近親有很大的區別,他的體椎甚至有增高的神經脊,以支持背部的肌肉。有別於大多數的馳龍類,猶他盜龍的後肢明顯健壯得多,雖然犧牲了迅速奔馳的能力,但是卻更有利於搏鬥。

同時,猶他盜龍的尾部明顯有縮短的跡象,尾椎的形狀也不如伶盜龍等近親呈現長條狀,還缺乏了其他馳龍類尾部常見的骨質肌腱。這使得猶他盜龍的尾部能保有較多的彈性,而不像其他馳龍類那樣筆直僵硬。

噹噹噹噹!根據最新的研究素材,猶他盜龍更可能長這樣。Credit: Fred Wierum. CC BY 4.0, wikimedia commons.

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小說充滿不思議?現實發現更神奇!

不過很遺憾的,電影當中的小藍和其他迅猛龍明顯不會是猶他盜龍,因為這個物種直到電影《侏羅紀公園》(Jurassic Park)上映之後才被描述命名,柯克蘭甚至還曾有意將猶他盜龍的種小名以電影導演史蒂芬史匹柏(Steven Spielberg)命名,以爭取研究經費,可惜最後並沒能促成這樁美事。

早在《侏羅紀公園》的同名原著小說中,麥可克萊頓(Michael Crichton)在創作期間就密切地與耶魯大學的古生物學家奧斯壯交換意見,以求在小說中呈現當時最新科學研究下所描繪的恐龍。約翰奧斯壯不僅是當時恐龍恆溫說的先驅,在他研究恐爪龍的過程中,更重新帶起了鳥類演化自恐龍的討論,促成了恐龍文藝復興(Dinosaur renaissance)。

然而麥可克萊頓卻向奧斯壯抱怨,「恐爪龍」這個名字實在太難發音、同時不夠有戲劇張力,所以便引用了格雷葛里保羅(Gregory S. Paul)其著作《世界掠食恐龍圖鑑》(Predatory Dinosaurs of the World)當中的分類方式,改使用「伶盜龍」這個屬名。而拍攝電影《侏羅紀公園》的導演史蒂芬史匹柏則是在看到恐爪龍的實際體型後認為牠體型太小不夠有壓迫感,才決定將電影裡的恐爪龍放大增加戲劇效果。

麥可克萊頓表示:難念的名字我不愛!我是作者我任性!Credit: Jonathan Exley @The official site of Michael Crichton

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所以電影中的小藍與其他迅猛龍其實是按照「恐爪龍」的形象所繪製的,不知道大家有沒有感到意外呢?

雖然恐爪龍與電影中的另一個恐龍明星──霸王龍(Tyrannosaurus)因為生活在不同的地質年代所以不可能有機會碰面,不過也別失望!近年在地獄溪組(Hell Creek Formation)發現的大型馳龍──達科他盜龍(Dakotaraptor),不僅體型比猶他盜龍更接近電影中的描述,更與霸王龍生存在同一個環境裡,也許有時現實比小說更離奇呢!

現實中發現的達科他盜龍感覺比小說的想像更厲害呢!Credit: Emily Willoughby – Own work, CC BY-SA 4.0, wikimedia commons

References:

  • Ostrom, J. H. (1969). “Osteology of Deinonychus antirrhopus, an unusual theropod from the Lower Cretaceous of Montana”. Peabody Museum of Natural History Bulletin. 30: 1–165.
  • Paul, Gregory S. (1988). Predatory Dinosaurs of the World. New York: Simon and Schuster.
  • Kirkland, J.I.; Burge, D.; Gaston, R. (1993). “A large dromaeosaur [Theropoda] from the Lower Cretaceous of Utah”. Hunteria. 2 (10): 1–16.
  • Li, Rihui; Lockley, M.G.; Makovicky, P.J.; Matsukawa, M.; Norell, M.A.; Harris, J.D.; Liu, M. (2007). “Behavioral and faunal implications of Early Cretaceous deinonychosaur trackways from China”. Naturwissenschaften. 95 (3): 185–91.
  • James I. Kirkland, Edward L. Simpson, Donald D. DeBlieux, Scott K. Madsen, Emily Bogner & Neil E. Tibert (2016). Depositional constraints on the Lower Cretaceous Stikes Quarry dinosaur site: Upper Yellow Cat Member, Cedar Mountain Formation, Utah. Palaios 31(9): 421-439; doi: 10.2110/palo.2016.041

本文轉載自作者部落格,原文「《侏羅紀世界》的小藍到底是什麼恐龍?

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江松樺
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恐龍愛好者,粉絲團《遠古巨獸與他們的傳奇》作者。致力於將最新的脊椎古生物學與化石生物學新知帶進華文世界,藉此讓大家認識這些遠古巨獸最真實的面貌。