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紐西蘭古生物學新出土,這隻企鵝有點高

藍羊_96
・2019/08/22 ・1828字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 501 ・六年級

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

文/林子揚
國立清華大學分子與細胞生物所博士生,從事像是手工藝品一樣的植物保存研究。興趣涉及演化學、生態學、考古學和地球科學,嗜好是研讀跟自己研究題目完全無關的科學新知。

6600 萬年前,一顆隕石帶走了現代鳥類祖先以外的大多數恐龍,以及中生代海洋爬行類等生物。災難過後復甦的生態系中,空缺的棲息地和生態棲位,就由倖存者補上,推動了一波輻射演化適應。

就在古新世期間,企鵝這個系譜在紐西蘭、南極洲地區崛起得特別快。根據分子分析,與企鵝親緣最近的其他現生鳥類,是包含信天翁、海燕等海鳥在內的鸌形目(Procellariiformes),但是在白堊紀晚期已經分家。以目前已知最早、游泳能力還有些不足的威馬奴企鵝(Waimanu)為起點,不到 1000 萬年內就成熟適應了海洋,成為當時南極圈海域的頂級掠食者。

而近日剛發表,體型與成年人相若的懷帕拉橫谷企鵝Crossvallia waiparensis註1也是其中之一;該論文本月於澳洲古生物學雜誌《Alcheringa》發表。

懷帕拉橫谷企鵝的化石於 2018 年由業餘古生物學者發現,挖掘地點是紐西蘭南島的懷帕拉綠沙地層(Waipara Greensand)。「綠沙」是對於地層中灰綠色砂岩帶的特殊稱呼,這種岩石是由淺海底層缺氧、富含有機質的底泥,經過地質作用後形成。從紐西蘭的這處古新世綠沙地層中,已經出土了多種企鵝。

懷帕拉橫谷企鵝的現有化石,包含完整的兩條脛骨、腳掌和腳趾的局部,以及股骨上端。從這些化石與其他已滅絕和現生企鵝比較,可推算出其大致體格,身高 1.6 公尺、體重約 80 公斤,就跟一個稍微矮胖的成年人差不多,比現生最高的皇帝企鵝還高了 40 公分左右。

懷帕拉橫谷企鵝的現有化石包含完整的兩條脛骨、腳掌和腳趾的局部。圖/Alcheringa

在溫暖環境中巨型化的古企鵝們

比起 2017 年發表的巨鳥企鵝Kumimanu),這個時代相近的新物種稍微小了一點,不過另有意義。

牠與 2005 年發表,出土於南極西摩島(Seymour Island)的南翼橫谷企鵝(Crossvallia unienwillia註2同屬,代表這兩地區在企鵝早期演化事件中關係密切。根據腿骨的解剖特徵推測,橫谷企鵝在陸地上行走的能力比現生企鵝差,但更偏於適應游泳。

橫谷企鵝雖然較不擅長走路,但較擅長游泳。圖/researchgate

古新世的南極圈週邊海域,平均溫度約為攝氏 25 度,比現代的攝氏 8 度要溫暖許多。實際上新生代一半以上時間的氣溫高於現代,尤其古新世至始新世中期的海洋持續高溫,古新世晚期還有一個恐龍滅絕後至今為止最熱的古新世–始新世氣候最暖期(PETM)註3從距今3400萬年前的漸新世開始,地球的氣溫才逐漸降低到接近現代氣候,並經歷多次冰河期。

古企鵝就在這樣溫暖的環境快速演變並巨型化。至於為什麼牠們在當時如此興盛,現代企鵝卻只有相對較小的物種?島嶼效應造成的體型巨大化、物種間的競爭,以及鯨豚等海洋哺乳類尚未出現,都有可能是原因。

現生企鵝:說我小?你全家…對,我就是小,全家都小。圖/wikimedia

至今紐西蘭已經發表了四種古新世企鵝、一具已公開的未命名化石,以及其他採集後尚未完全鑑定的標本,或許從其中還能找到更多樣化的早期企鵝,讓這群特化的海洋鳥類早期演化拼圖更為完整。

註釋

  1. 懷帕拉橫谷企鵝(Crossvallia waiparensis,暫譯),屬名取自 2005 年南極發現第一種橫谷企鵝的地點,南極橫谷組地層(Cross Valley Formation)。種名代表其來自懷帕拉河畔。
  2. 南翼橫谷企鵝(Crossvallia unienwillia,暫譯),屬名如上所述,種名以馬普切語中的翅膀(Unien)和南方(Wlli)組合而成。
  3. 雖然上新生代有一半以上時間氣候暖於現代,但其中最暖期(PETM)是在約 2 萬年內氣溫急遽上升攝氏 5~8 度,並持續 20 萬年左右。現代人類造成的全球暖化,根據估測在 2100 年就可能比現在高 1~4 度,從時間尺度跟上升趨勢來看,升溫仍是比 PETM 還急遽,是個不可忽視的問題。

延伸閱讀:

參考資料:

文章難易度
藍羊_96
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國立清華大學分子與細胞生物所博士生,國語日報科學版專欄作者。白天做植物標本,晚上讀演化文獻,假日寫科普文章。

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飛天企鵝與口哨輸入法,那些愚人節限定的有趣故事
PanSci_96
・2019/04/01 ・1775字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 468 ・五年級

  • 撰文者/郭宜蓁

不久前,安海瑟威在艾倫的節目上,談到自己學會一招關於柑橘的養生法「柑橘療法」。艾倫和台下一大群觀眾,邊聽她說如何得知這個療法,一邊剝橘子,然後照著她所說的步驟,透過柑橘調整呼吸,結果她問大家覺得有效嗎?「這才不可能有效!因為這是她自己編出來的故事。」

透過這個故事其實是想告訴大家,「不要因為名人說什麼,你就全然相信」。接下來就讓我們一起來看看,愚人節時,有哪些有趣的騙人事件吧!

演化奇觀,企鵝飛起來了!

企鵝家族裡的企鵝會滑雪橇,快樂腳的企鵝會跳踢踏舞,BBC紀錄片中的企鵝會飛?

有一年愚人節BBC(英國廣播公司)發布了一支企鵝飛起來的紀錄片,影片中的企鵝還不是因為跳躍看似飛起來,而是像候鳥一般,成群結隊地起飛大遷徙,甚至飛到數千英里外的亞馬遜雨林中,到底是發生什麼事了?

其實這支紀錄片,是透過動畫技術做出來的影片。透過動畫技術模擬企鵝飛行,透過綠幕,將主持人剪到影片當中,再透過有說服力的話術,把觀眾騙得團團轉。而現實世界的企鵝,還是不會滑雪橇、不會跳踢踏舞、不會飛,也當然不會降落在亞馬遜雨林中。

發現新物種,到底有沒有南極熊?

圖/pixabay

2017年的愚人節,WWF(世界自然保護基金會)宣布,他們發現了棲息在南極洲的新熊種,這個新物種的紀錄由WWF Japan調查隊發現!

最初是由於調查員發現企鵝及海豹屍體,並從其傷口研判,應是某種肉食性動物所為,因此展開調查。幾天後,研究小組目擊到外形和北極熊相似的動物,很幸運地拍下照片,也採集到部分毛髮樣本進行DNA的分析。

DNA分析發現這個新物種,與棲息在南美洲的眼鏡熊親緣相近,但牠的生態習性和外形,則被認為與北極熊有趨同演化的情形。

然而事實上,這個新熊種隨著被大家發現這是愚人節的玩笑之後,存在大家的心裡幾分鐘後,便滅絕了。對於我們現存瀕臨絕種的北極熊,大家也要好好愛護牠們呀!隨手關電源,救救北極熊吧!

Google日語輸入法的創(惡)新(搞)作品

近幾年來,每到愚人節, Google 日語輸入法團隊,就會推出新產品。在此介紹幾個有趣的產品:

  • 2014年的魔術手。當你的手可能因為剛做好指甲、戴手套、貼OK繃,或是出現各種不便於碰觸手機的情況時,就是使用魔術手的好時機。在不同的情況下,還可以選用不同風格的手指進行操作。

  • 2015年的吹龍口哨。簡單來說就是透過紅外線紀錄紙卷吹出的長度,系統根據長度自動輸入文字的輸入法,使用者可以在無法手動輸入文字,或是無法使用語音的環境中,自動輸入想說的話,真是具有革命性的產品呀!

看完產品介紹影片,真的很想說:不要這麼正經八百的亂講話啦!(哈哈)

那些年,泛科學差一點推出的作品

說到愚人節,最愛玩的我們當然也不能錯過囉!我們在 2016 年推出了「第一款有聲動態貼圖」,派出了萌噠噠的  Mouse 編從泛科動畫日入侵到 Line!到了 2017 年,泛科學則開發出全台第一款自製科研系戀愛懸疑遊戲「心跳實驗室 DokiDokiLab」,帶著大家回到最單純卻也最複雜的科研時光。

2018 年,我們更下定決心前進二次元世界,發行《週刊少年泛科學 EX. 》豪華版創刊號,從網路新聞走入紙本書的市場,為的就是將科學帶給大家!

(好啦以上都是唬爛,但真的好想實現啊嗚嗚嗚……以下開放大家募資!

既然是愚人節,好像就能理所當然的騙人了(誤)。還是要提醒大家,在看到各種訊息時,都要展現獨立思考的能力,不要覺得是某個名人或權威說的話,就傻傻地相信了唷!2019 年的愚人節,還會有什麼有趣的整人事件呢?感覺很值得期待呢!

貼心小叮嚀:開開玩笑,還是要抓好分寸,友誼的小船可是說翻就翻的唷~

參考資料:

  1. WWF、南極大陸で新種、ナンキョクグマを発見》—世界自然保護基金會(WWF)
  2. 泡泡紙讀卡器、爵士鼓鍵盤⋯⋯Google日語輸入法8件超鬧作品,還開放原始碼》—數位時代
  3. マジックハンドバージョン》—Google 日本語入力
  4. ピロピロバージョン》—Google 日本語入力
PanSci_96
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國王企鵝、鯨魚糞便與全球暖化–專訪南極領隊 Jamie Watts
小斑
・2014/10/12 ・3812字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 502 ・六年級

文/ 簡韻真、陳曦

週日早上,我緊張地坐在咖啡廳裡,想著我該怎麼跟在南極待過那麼久的Jamie打招呼,畢竟人家摸過的企鵝比我在電視上看過的還多。結果 Jamie Watts 一出現,我手還沒伸出來,Jamie 就直接給了一個非常紮實的擁抱。

Jamie 看起來就是任何一個你會在研討會上看到的科學家,不過他現在有個工作是在南極旅行團中當 expedition leader,也就是如果你去參加南極之旅時會遇到的專業導遊,由於他熟悉南極氣候生態,Jamie 會協助判斷天候、找上岸地點、駕駛塑膠艇送乘客上岸、做生態解說等等。除此之外,他也是位海洋生物攝影師、自由作家與科學繪畫家。

總而言之,聽起來是個探險家的感覺?

在南極的邊緣

這年頭南極已經變成一個旅遊景點了,但是畢竟南極氣候險峻,帶領南極旅遊需要高度專業。「像是之前有一次遇到巨浪,好險我們有一位非常棒的船長。因為面對這種巨浪,唯一的方法就是把船首調成垂直方向破浪而過。」只不過那次旅行就泡湯了,船艦必須返航。

「南極之旅不是直奔南極大陸,附近的福克蘭群島、南喬治亞島都可以看到有很棒的生物。」Jamie 拿著紙筆立馬畫出南美洲、福克蘭群島、南極大陸還有他待過 25 個月的南喬治亞島( South Georgia)。(見下圖)

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圖片來源:http://www.jsj.com.cn/promotion/nanji/

另外,除了風暴以外,暗潮洶湧的洋流在這個弧匯聚,南極洲環洋流(或稱西風飄流)環繞著南半球高緯度區域,接近南美的合恩角與南極半島時,由於流道的窄化使部分水體向北方流去,形成沿著南美東側向北流動的福克蘭洋流,福克蘭洋流帶來了豐富的營養鹽,而從北方來的巴西洋流帶來較溫暖的海水。你可以從下圖看到海底地形,再下一張圖則是全球洋流圖。

Antarctica_12_5_2011_Itinerary
南喬治亞島附近的海底地形。圖片來源:http://siglogroup.com/ourwork/worldmapping/
Corrientes-oceanicas
世界洋流圖,圖片來源:Wiki
south_georgia_map
南喬治亞島地形圖,圖片來源:http://www.sgisland.gs/index.php/Main_Page

南喬治亞島是個得天獨厚的地理環境,福克蘭洋流在島嶼附近形成回旋的流向,使附近海域的營養鹽濃度增加,造就了豐富的漁場,島嶼面積不大的南喬治亞島便足以容納數種不同的企鵝與海豹,有著大量的象海豹、南極海狗等等。這些動物以南喬治亞島東北側的峽灣作為休憩場所,在覓食時由至鄰近的海域捕食魚類、磷蝦。部分時候,企鵝甚至能「長泳」至緯度稍低的區域,捕食巴西洋流帶來的大量魚類,科學家們也便在此研究這些企鵝的行為。

King_Penguins_on_South_Georgia_Island
Elephant_Seals_Fighting_-_South_Georgia_Island圖片來源:Anne Dirkse (www.annedirkse.com)

「South Georgia 是英國屬地,常駐就 12 個人在島上而已。是你可以想像最棒研究企鵝、海豹的地方,在山的這側有國王企鵝……」Jamie 以科學繪圖的精準繪圖迅速畫出 South Georgia海岸線,淺藍灰的眼睛在講到海洋生物的時候總會發亮。「國王企鵝牠們可以從這裡游到 200 哩外,吃得鼓鼓的再游回來。」

「真的假的?」

「真的,我們在企鵝身上裝了追蹤器,像這樣裝在背部。」然後我就被當成企鵝短暫地示範一下了。「比較麻煩的是取回追蹤器,一旦牠們返回棲息地,就抓不到了,所以我們得在牠們上岸後攔截。別忘了,國王企鵝的喙非常利,所以要有人固定喙部,還有抓住牠強而有力的雙翅。然後再矇住國王企鵝的雙眼,讓牠們冷靜下來。」Jamie 在空中做出擒抱的姿勢,接著露出幸福陶醉的表情道:「然後你就會聞到這世界上最美妙的香氣。」那種香氣是來自於企鵝羽毛上防水的油脂。「不過千萬不可以讓香水商人知道,不然企鵝就麻煩大了。」Jamie 鄭重地說。

要怎樣才能有這麼酷的工作?

「其實一切都是誤打誤撞,就像你之前說的,人很少在十八歲的時候就知道自己未來想做什麼。」 Jamie 說:「從小我媽就覺得我是天才,應該要上劍橋牛津,之後當醫生律師之類的。當然,現在事實證明我媽錯了,我實在不聰明。總之就是從小喜歡生物,大學就去讀生物,然後愛上潛水。」

「畢業後去漁船上當 independent observer,就是要記錄他們魚貨多少啦,有沒有合乎規範啦~」然後就去 South Georgia待了好幾年,「South Georgia 絕對是科學家朝思暮想的科學研究地點,但我後來發現我沒辦法當很厲害的科學家,整天抽絲剝繭。」

「所以我離開了,現在算是協助科學家做科學研究,然後寫成文章、攝影、或者是畫科學繪圖,讓更多人重視海洋議題吧!」Jamie 同時也有在各地與各 NGO 合作一些教育計畫、淨灘活動等等,也會跟一些科學節目合作。Jamie Watts

海洋生態系中常被忽略的關鍵角色–磷蝦

「不過有時候科學節目要的效果,跟我想傳達的不一定一致。」Jamie說:「像之前 BBC 找我協助談格陵蘭冰層融解的全球暖化問題。我不斷告訴他們海冰更重要,但製作單位一心只想拍攝冰層崩落的景象。事實上,雖然海冰的融化不會使海平面上升,但卻是北極生態圈賴以維生的,因為海冰提供了北極磷蝦還有一些撓足類等接近食物鏈最底部的關鍵物種重要的棲息地,牠們在海冰這麼重要的棲地融化後便難以維持族群的穩定存活,嚴重影響整個海洋食物鏈的供給。」

Jamie接著補充道:「磷蝦真的很重要,事實上,在20世紀鯨魚被大量捕殺數量減少 75 %,科學家發現磷蝦數量不增反減。照理來說海中吃掉這麼多東西的消費者消失,底層的磷蝦應該會變多?」

「有沒有可能是企鵝和海豹免於被鯨魚捕獵,數量增多了,所以也吃了比較多的磷蝦?」我問道。

「大家也有這樣懷疑,可是企鵝和海豹絕對沒有增加那麼多。很奇怪對吧?於是在一個人手一瓶啤酒的晚上,你也知道在野外沒太多娛樂,幾個學者聚在一起討論推敲。他們猜測因為鯨魚減少,害的鯨魚大便也減少,磷蝦才會減少。他們推測鯨魚的糞便提供了南冰洋所缺少的鐵質,而鐵是磷蝦重要的食物來源浮游植物生長所需的物質,所以少了鯨魚的糞便等於是讓磷蝦食物減少,進而影響到整個海洋生態系。他們隔天酒醒後,覺得這太美妙了!」(論文科普報導在這)

不會有人去觀光磷蝦,或者是在抗議全球暖化時拿磷蝦來當海報,但是磷蝦的消失對生態系其實非常嚴重。Jamie 表示北極的磷蝦/撓足類已經很危險了,因為海冰越來越少,至於南極,也快了。還有,這個超級兇殘的掠食者 Southern Themisto 超會吃磷蝦(見下圖),出沒在較北方的群島附近,當地都找不到幼體磷蝦了,但牠們怕冷,所以磷蝦可以安然無事在南極洲邊緣繁衍。不過,因氣候變暖,Southern Themisto 能夠南移更靠近南極大陸,可能會威脅到當地的磷蝦生態。」

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請看左邊的磷蝦和撓足類。圖片來源: Jamie Watts

 

為什麼在南極看不到北極熊?

既然都遇到科普專家了, A編誠心請教 Jamie 該如何應付「為什麼南極沒有北極熊」的提問。

Jamie大笑:「我每次航程都得回答無數遍。你可以想像旅客付了一大筆錢來南極卻沒看到北極熊有多失望。(註:北極熊的英文 “polar bear” 直譯為中文為「極地熊」,用英文是不會理所當然知道北極熊在「北極」)」

但Jamie還是精神抖擻的開始解釋:「這可以從生物地理學與演化的觀點出發,即便大家會覺得南北極都很冷,但其實南北極的環境條件相當不同。你看北極海這塊被北方各大陸環繞,與各大陸連接,而且熊族在北方的分佈廣泛,因此熊族至北極活動、捕獵魚類與海豹,並在百萬年前逐漸種化成今天分佈於北極附近的北極熊的過程不難想像。至於為什麼南極沒有北極熊,因為在幾百萬年前南美洲南端沒有熊啊!事實上,熊幾乎都是分佈在北半球。而在企鵝方面,這些鳥類的祖先很早就存在南美洲了,演化出極佳的防寒、游泳與閉氣能力,為的便是適應南極酷寒、冰層極厚的自然環境,企鵝必須擁有很厲害的潛水能力才能夠捕食維生;其實北極也有類似企鵝會潛水的鳥類,不過牠們通常也都還會飛,但無法閉氣潛水那麼久,因為北極的冰層比南極薄很多。即使在親緣關係上相當遙遠,但南北兩極的鳥類在演化的過程中能以類似的方式適應環境。」

「趨同演化!那把企鵝帶到北極會發生什麼事?」我問。

「好像有人試過,不過企鵝就沒什麼生存優勢了。」 Jamie說。

來台灣最想去哪裡?

「我其實最想去 Senkaku。」Jamie誠摯地說。我立馬查那到底是哪裡,結果讓我不敢置信地驚呼:「釣魚台? 為什麼?你知道那裡不可能去嗎?」

「知道,但是因為那裡有一種很特別、很漂亮的鳥類:short-tailed albatross(短尾信天翁)。牠們因為純白的羽毛太漂亮了,從19世紀開始被日本人大量捕捉。本來1930年代鳥類學家以為牠們都絕種了,一直到二次大戰後才在鳥島上重新發現,之後再發現的棲地就只有釣魚台了。你看,這是我之前畫的信天翁家族繪圖,真的很可惜沒辦法去釣魚台。」

圖片來源:Jamie Watts
圖片來源:Jamie Watts

咖啡廳來趕人了,我忍不住問:「最後,可以問一趟南極之旅多少錢嗎?」
Jamie 有點侷促的說:「well,最低一萬美金吧!」
「我只是想要確定一個目標存錢去南極啊!」
「這不會是問題的,你們是科學新聞網站,以後會有機會去的。」

以可以去南極採訪作為 PanSci 目標了。(握拳)

(編按:其實PanSci有在南極打卡過…..有圖有真相

想知道更多關於極地的海洋生物可以去 Jamie Watts 的部落格,裡頭有談海洋生物的相關文章還有攝影照片。他甚至還出了一個付費的鯨豚 App

最後獻上南喬治亞島風光:

 

小斑
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PanSci實習編輯。 一顆在各個學科間漂流的腦袋~

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【Gene思書齋】零下鳥任務
Gene Ng_96
・2014/07/31 ・2503字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 504 ・六年級

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

這標題不是要殺人,是因為對我而言,南極就是一個不折不扣的鳥地方,因為能夠在南極大陸上度冬生存的動物,就只有身為鳥類的企鵝了XD

這麼說一定會有人指正,因為人類也能在南極大陸上度冬啊,可是我們畢竟還是要靠一大堆的裝備和物資啊!有部生態記錄片《企鵝寶貝:南極的旅程》(March of the Penguins), 是由法國人拍攝的,內容描繪處於南極洲的皇帝企鵝每年為了生存和繁衍而進行的艱苦旅程。 在2006年,此片獲第78屆奧斯卡金像獎最佳紀錄片獎。這部生態記錄片在美國上映時,非常的叫好又叫座,在影廳放映了好幾個月,在社會和媒體上得到極大 的迴響。為了拍攝皇帝企鵝如何度過極度嚴寒且暗無天日的冬天,拍攝小組是冒死在南極度冬和活動!老法拍攝生態記錄片不屈不撓的精神,非常令人欽佩!

南極真的是一個令人充滿想像的地方啊。2011年,日本TBS電視台為了慶祝60週年台慶,製作了一部紀念性電視劇《南極大陸》。改編自由北村泰一所著的 《南極越冬隊太郎次郎的真實》( 南極越冬隊タロジロの真実 )一書,並由木村拓哉擔任主演,後來爆紅的堺雅人也和木村拓哉演對手戲,是亦敵亦友的關係。

《南極大陸》的故事發生在1955年間,戰後十年左右,日本為了重振過去經濟上的雄風,舉國上下都拚命打拚,可是各國仍把日本視為「戰敗國」或者「模仿之 國」。當時,世界各地觀測地球的活動很活躍。以美國、蘇聯為中心成立了國際地球觀測年特別委員會,計劃在南極大陸進行觀測。故事中,東京大學的教授白崎優 與倉持岳志二人參加了關於南極觀測的國際協調會議,二人回國後致力推動日本參與南極觀測。作為亞洲唯一參加該計畫的國家,日本被分配到的觀測地點是在地圖 上被標示為「無法靠近」(Inaccessible)的哈拉爾王子海岸(Prince Harald Coast),那裡攝氏零下50度,充斥著每秒風速高達百米的暴風雪,是最惡劣的地方,完全不被世人所期待。在資金匱乏,並且沒有遠航船隻等困難重重之 下,克難成軍的日本南極觀測隊終於在兩年後,帶同十幾頭樺太犬向著遙遠的南極進發……

南極大陸和澳洲大陸是世界上僅有的被海洋包圍的兩塊大陸,其四周有太平洋、大西洋、印度洋,形成一個圍繞地球的巨大水圈,呈完全封閉狀態,是一塊遠離其他 大陸,與文明世界完全隔絕的大陸,至今仍然沒有常住居民,只有少量的科學考察人員輪流在為數不多的考察站臨時居住和工作。南極是各先進國家正積極研究的新 天地,過去各國探險家相繼發現了南極大陸的不同區域,英國、紐西蘭、德國、南非、澳洲、法國、挪威、智利、阿根廷、巴西的政府先後對南極洲的部分地區正式 提出主權要求,使這塊冰封的淨土籠罩上國際糾紛的陰影。還好從1961年6月通過的各式《南極條約》(Antarctic Treaty),凍結了以上國家對南極的領土主權要求,規定南極只用於和平目的。南極現在不屬於任何一個國家,它屬於全人類!

出自各種各樣的原因,台灣由於種種原因未能參與南極的考察其中。不過到了2009年,國立海洋生物博物館、正修科技大學、東華大學、中山大學與中國南極考 察隊攜手合作,台灣研究人員得以藉由中國大陸研究船海龍號和研究站前往南極收集第一手資料,帶回包括土壤和各類生物高達數百個樣本,讓台灣正式踏上南極科 學考察之旅。

圖文並茂的《零下任務:臺灣科學界第一次南極長征》就是記錄著海生館等組成的台灣南極考察隊的零下任務。《零下任務》是探訪南極的台灣考察團員共同撰寫的,從各種不同角度述說他們在南極的見聞,是寓教於樂的作品,不僅可以當科普書讀,也可當遊記讀,如果有機會(雖然不大)去南極,也能當參考書XD

《零下任務》記錄了他們如何零度C下的垂釣和出海採集,還有逗趣地帝王企鵝的新鮮糞便。除了採集,他們也走訪智利、烏拉圭、韓國、俄羅斯極地站,還有超環 保的澳洲站和只見貨櫃屋的印度站,以及丘陵上的雷達天線陣。雖然沒有共襄盛舉,不過看到內陸隊在冰穹上拚搏的故事,真的非常欽佩這些為了科學研究,能夠冒 死和忍受孤獨的勇者!

在南極生存,真的不易,不僅嚴寒和風暴會危脅研究和工作人員,連平時能夠輕易處理的意外,在那人煙罕至之處,也可能釀成大禍。《零下任務》描寫了從冰山崩 塌現場死裡逃生,還有漂流受困冰洋中,以及工安意外釀成的低氣壓。《零下任務》也提到了過去在嚴寒的天氣下出了門就再也回不去的研究人員,以及他們幾年後 才發現保存完好的屍體。

最有趣的是,《零下任務》中的南極生活,在船上的日子以及極地食衣住行等等,連發一個簡單的電郵都不容易,要花錢還要等待。有趣的是,在他們工作站中食物 是自取,以致回到現實生活中,隊員常常上商店拿了東西沒付錢就走XD 掛病號當然不是件樂事,不過在南極掛病號,也算是個難得的經驗,在極地過年當然更算是難得。

《零下任務》也 圖文並茂地展示了他們採集的成果,如令人驚豔的水底世界,還有超耐寒的極地生物,牠們不僅形態逗趣,也有特殊的生理。不過很不幸的,南極也非淨土了,他們 採了企鵝的樣本,測試結果發現,企鵝體內各種污染物的含量居然比地球其他地方的動物還高,顯示我們人類製造的污染之無遠弗屆XD

除了海生館領導和中國合作的考察隊,台灣科學家也相繼踏上南極大陸作科學之旅,台大物理系暨天文物理所講座教授陳丕燊領軍的「天壇陣列國際合作計畫」(Askaryan Radio Array, ARA),從2011年開始預計用四年時間在南極大陸架設37座天線測量站,範圍達100平方公里的無線電天線陣列,深埋於海拔3,000公尺高的南極冰原中,完工後將是全世界最大微中子天文台,將用於偵測穿透南極冰層內的高能宇宙微中子,藉此探索宇宙的邊際。

我幾年前有次到信義誠品剛好遇到陳丕燊教授的科普演講,講述他在南極捕捉微中子的故事,印象非常深刻!南極是各國展現科研實力的戰場,希望台灣不會因為要 做「有用」的研究,短視地失去邁向科研大國的機會了!我們現在享有的科技突破,有多少是當初發現時,就馬上想到用處的?當初日本百廢待興時,仍奮力克難地 參與南極考察,這樣堅毅的精神,不是他們後來成為科技大國的助力嗎?

本文原刊登於【GENE思書軒】,並同步刊登於The Sky of Gene

Gene Ng_96
295 篇文章 ・ 24 位粉絲
來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手Readmoo部落格【GENE思書軒】關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋

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紐西蘭古生物學新出土,這隻企鵝有點高
藍羊_96
・2019/08/22 ・1828字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 501 ・六年級

文/林子揚
國立清華大學分子與細胞生物所博士生,從事像是手工藝品一樣的植物保存研究。興趣涉及演化學、生態學、考古學和地球科學,嗜好是研讀跟自己研究題目完全無關的科學新知。

6600 萬年前,一顆隕石帶走了現代鳥類祖先以外的大多數恐龍,以及中生代海洋爬行類等生物。災難過後復甦的生態系中,空缺的棲息地和生態棲位,就由倖存者補上,推動了一波輻射演化適應。

就在古新世期間,企鵝這個系譜在紐西蘭、南極洲地區崛起得特別快。根據分子分析,與企鵝親緣最近的其他現生鳥類,是包含信天翁、海燕等海鳥在內的鸌形目(Procellariiformes),但是在白堊紀晚期已經分家。以目前已知最早、游泳能力還有些不足的威馬奴企鵝(Waimanu)為起點,不到 1000 萬年內就成熟適應了海洋,成為當時南極圈海域的頂級掠食者。

而近日剛發表,體型與成年人相若的懷帕拉橫谷企鵝Crossvallia waiparensis註1也是其中之一;該論文本月於澳洲古生物學雜誌《Alcheringa》發表。

懷帕拉橫谷企鵝的化石於 2018 年由業餘古生物學者發現,挖掘地點是紐西蘭南島的懷帕拉綠沙地層(Waipara Greensand)。「綠沙」是對於地層中灰綠色砂岩帶的特殊稱呼,這種岩石是由淺海底層缺氧、富含有機質的底泥,經過地質作用後形成。從紐西蘭的這處古新世綠沙地層中,已經出土了多種企鵝。

懷帕拉橫谷企鵝的現有化石,包含完整的兩條脛骨、腳掌和腳趾的局部,以及股骨上端。從這些化石與其他已滅絕和現生企鵝比較,可推算出其大致體格,身高 1.6 公尺、體重約 80 公斤,就跟一個稍微矮胖的成年人差不多,比現生最高的皇帝企鵝還高了 40 公分左右。

懷帕拉橫谷企鵝的現有化石包含完整的兩條脛骨、腳掌和腳趾的局部。圖/Alcheringa

在溫暖環境中巨型化的古企鵝們

比起 2017 年發表的巨鳥企鵝Kumimanu),這個時代相近的新物種稍微小了一點,不過另有意義。

牠與 2005 年發表,出土於南極西摩島(Seymour Island)的南翼橫谷企鵝(Crossvallia unienwillia註2同屬,代表這兩地區在企鵝早期演化事件中關係密切。根據腿骨的解剖特徵推測,橫谷企鵝在陸地上行走的能力比現生企鵝差,但更偏於適應游泳。

橫谷企鵝雖然較不擅長走路,但較擅長游泳。圖/researchgate

古新世的南極圈週邊海域,平均溫度約為攝氏 25 度,比現代的攝氏 8 度要溫暖許多。實際上新生代一半以上時間的氣溫高於現代,尤其古新世至始新世中期的海洋持續高溫,古新世晚期還有一個恐龍滅絕後至今為止最熱的古新世–始新世氣候最暖期(PETM)註3從距今3400萬年前的漸新世開始,地球的氣溫才逐漸降低到接近現代氣候,並經歷多次冰河期。

古企鵝就在這樣溫暖的環境快速演變並巨型化。至於為什麼牠們在當時如此興盛,現代企鵝卻只有相對較小的物種?島嶼效應造成的體型巨大化、物種間的競爭,以及鯨豚等海洋哺乳類尚未出現,都有可能是原因。

現生企鵝:說我小?你全家…對,我就是小,全家都小。圖/wikimedia

至今紐西蘭已經發表了四種古新世企鵝、一具已公開的未命名化石,以及其他採集後尚未完全鑑定的標本,或許從其中還能找到更多樣化的早期企鵝,讓這群特化的海洋鳥類早期演化拼圖更為完整。

註釋

  1. 懷帕拉橫谷企鵝(Crossvallia waiparensis,暫譯),屬名取自 2005 年南極發現第一種橫谷企鵝的地點,南極橫谷組地層(Cross Valley Formation)。種名代表其來自懷帕拉河畔。
  2. 南翼橫谷企鵝(Crossvallia unienwillia,暫譯),屬名如上所述,種名以馬普切語中的翅膀(Unien)和南方(Wlli)組合而成。
  3. 雖然上新生代有一半以上時間氣候暖於現代,但其中最暖期(PETM)是在約 2 萬年內氣溫急遽上升攝氏 5~8 度,並持續 20 萬年左右。現代人類造成的全球暖化,根據估測在 2100 年就可能比現在高 1~4 度,從時間尺度跟上升趨勢來看,升溫仍是比 PETM 還急遽,是個不可忽視的問題。

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藍羊_96
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國立清華大學分子與細胞生物所博士生,國語日報科學版專欄作者。白天做植物標本,晚上讀演化文獻,假日寫科普文章。