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噓!噓!死骨頭在說話!

timd_huang
・2011/04/18 ・7511字 ・閱讀時間約 15 分鐘 ・SR值 515 ・六年級

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噓!噓!安靜!恐龍死骨頭在說話,注意聽。

長久以來,科普頻道有關法醫鑑定(Forensic Investigation)的節目,都是我喜歡的節目,不管所報導的是某國、通常是美國的某個小城無意中發現的一堆多年荒郊白骨,或是幾百幾千年前的木乃伊人乾,看著刑事司法人員與科學家們,利用先端科技渾身解數,從一小塊被燒得烏七麻黑碎骨頭或一根牙齒,敬業地找出兇手,繩之以法,總有一種公義被伸張的快感;對於司法人員、或是人類考古學者來說,人死並非一了百了,死骨頭會說話,也一直在說話,只是你我有沒有聽到,有沒有聽懂這些死骨頭在說什麼;這個「死骨頭會說話,也一直在說話」的事實,不只發生在人身上,在恐龍也是如此。

說到恐龍,牠們雖然統治了地球大約一億六千萬年,從晚三疊紀約二點三億年前開始,到白堊紀結束六千五百萬年前下台,但是如今所能找到的,都僅僅是死骨頭一堆,沒有活體存留著,那些遊樂場內嚇小朋友的所謂恐龍,都是科學家加上藝術家再加上商賈做出來唬人賺錢的玩意兒,沒有任何人看過活的恐龍;當然,如今有一派學者說,其實恐龍並沒有滅絕,我們今天所吃的「啃大雞(Kentucky)」,也就是說鳥類,正是恐龍的後裔,他們隨著越來越多從遼西出土的帶毛恐龍,論述越講越大聲,甚是說鳥類歸入「會飛的恐龍(Avian-dinosaur)」類,原本的恐龍就是「不會飛的恐龍(Non-avian dinosaur)」,畢竟,恐龍和鳥類的演化關係非常密切;不過,到目前為止,還是有些恐龍學派並沒有完全接受此說,如以「恐龍是不會飛的恐龍」來稱呼恐龍,不是有一點脫褲子放屁嗎?總之,如今想玩恐龍,還是得從恐龍死骨頭堆中傾聽這些恐龍說些什麼。

比較傳統一點的恐龍學,特別是在中國大陸,老一輩的學者和徒子徒孫們,或許因為大陸的恐龍夭壽多,整天忙著挖掘都忙不過來挖不完,一旦發現恐龍化石,雇用些老鄉胡亂快速把大骨頭挖出來,稍微清理一下,看看是否是新品種,若是的話,給牠命個名,發表ㄧ篇描述性的文章,至於恐龍化石本身,幸運的被裝架放到展示廳去「驕其妻妾」,君不見乎,最典型的例子,就在所謂的「恐龍谷」大展廳內擺的那六十幾隻恐龍化石,看來看去,就是寥寥那幾個品種,同種的恐龍,用那樣子重複的排列方式展示,像不像菜市場裡面賣成衣的地攤?何況,那些裝架的姿態,千篇一律,總以某人想當爾的「雄姿」架出來,事實上錯誤百出,那有從恐龍實際的身體骨骼結構來考慮?比方說,看看這些恐龍被擺出來的「死相」,脖子是不是舉得高高的S型?腰帶連接大腿骨的部份,是否角度放錯了,而會導致屁股骨折?更不要說這些當中,有太多的「組合(Composite)恐龍」而非真正純單一隻恐龍,也就是說,這隻恐龍所缺的幾塊死骨頭,是從庫房裡找幾塊類似的來拼湊出一頭完整的恐龍骨架,討好外行人(包括領導們);再說回來,如此胡亂拼湊出一百隻類似的恐龍,意義在那裡?和台灣那些財大氣粗穿著拖鞋嘴吐檳榔汁、晚上到酒廊裡猛灌XO的暴發戶田僑仔,有什麼不同?一點知識水平都沒有。

算了,與其多說這種無知當有趣,只是浪費精力,俗語說:「無法教老狗新把戲」,還不如跟上世界的恐龍研究潮流,透過最新的設備儀器,做一些腳踏「石」地的好項目,用類似於法醫鑑定的方法,來玩玩恐龍死骨頭,傾聽這些恐龍所要告訴我們的信息,總比負面埋怨要來得有意思。

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最近這六個禮拜天晚上九點,國家地理頻道播放一系列的恐龍節目:〈侏羅紀犯罪現場〉;關於這個系列的總名稱,我不久以前就貼文說出它的錯誤,預告片的旁白也把六千五百萬年膨風成為六億五千萬年等等,在此不再重複;可是,說真心的,這系列的內容,倒是蠻值得好好看看,人家國際上研究恐龍已經走到什麼樣的地步?比方說,透過電腦斷層掃描(CT-scan)得知暴龍的腦部結構,進而推論暴龍的食性,似乎暴龍是機會主義者,幹嘛每次都費力辛苦去獵食?碰上自己不用花力氣撿死屍來吃,當然不會放過,又如,透過「來達(LIDAR, Light Detection And Ranging」來研究恐龍腳印,進而推論恐龍的行動,又如,藉由X光元素分析,探討帶毛恐龍的顏色,還有,從恐龍死骨頭病理學組織學的角度,說出那頭「穌」暴龍活了廿五歲,在牠十歲左右,曾經重重地受傷,或是受到攻擊,或是摔倒,前肢和肋骨都留下了傷痕證據在大聲說話,人家是怎麼算出這些年齡數字的?答案是,全方位的研究加上最先進的科學儀器,而非還是醬缸在傳統的系統描述恐龍學(Systematic Descriptive Dinosaurology)。

哈!說到恐龍病理骨科,對於所有研究恐龍者,這不是最起碼入門的科目嗎?我們所挖到的恐龍死骨頭化石裡的「怪異處」,如果有注意的話,應該不是太稀罕,我們人類無法逃脫生老病死,恐龍難道就不會?諸多證據就在眼前手頭中,關鍵是,你我到底有沒有看到、有沒有聽到死恐龍藉由骨頭怪異處所要講給我們聽牠的生活故事?或者,你我的注意力,只有從有限的系統描述恐龍學角度,關心這堆骨頭完不完整?外型和其它種恐龍對應的那根骨頭是不是同樣?如果有差異,是不是發現了一個新種的恐龍?甚至覺得這些恐龍死骨頭上面那些「不規矩」的地方,真是很「礙目」,快快把它清除掉,免得將來裝架起來不好看。

再一次,哈!受到國家地理頻道這次恐龍系列節目的啟發,半夜爬起來跑到樓上玩石家博石館,把一些有「毛病」的恐龍死骨頭找出來,東施效顰模仿人家,開始玩玩、不敢說「研究」恐龍骨頭病理,覺得實在太好玩了,於是在此再度野人獻曝,和大家分享我的樂趣。

不過,想要搞恐龍骨科病理,我又不是學古生物科班出身的,自己總要臨陣磨槍,惡補一下我完全是白痴的骨頭組織學領域,幸好,網路上可找到一些,好友蘇立文也給我一些相關的資料看,終於學了幾個最基本的名詞,在此現買現賣,專家們請勿見笑;此外,要玩這方面,當然需要有台顯微鏡,而且不久就發現,還不只是普通的礦物顯微鏡,必須有偏光顯微鏡才行。

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幸好,前幾天,我那亦生亦友的催眠學生,拿了一台數位顯微鏡(Digital Microscope)來讓我玩,拍了不少手頭上化石的顯微照片;其實,所謂的數位顯微鏡,說穿了,就是拿新台幣幾百塊錢就能買到的網路攝影機,把鏡頭拆下來反向裝上去而已,如果希望能調整倍率,就得有個可以移動鏡頭的機制,台灣的廠商,老早就有如此的產品,價格也只有幾千塊新台幣而已;這種數位顯微鏡,通常以反光方式取像,而非通常生物顯微鏡的透光取像;按:如果要透光取像,一方面需要配有從底下往上打光的設置,而且所看的樣本,必須磨成30 µm透光的薄片放在載玻璃片上,讓光線從下往上穿透,對於玩家來說,這兩者都嫌麻煩,初步可以跳過去,而採用反光式的,把想要看的化石表面,用砂紙磨平(先用100目,再用400目,如果有必要,最後用1000目),直接放在鏡頭前帶有二極燈(LED)之下照射,就可在電腦螢幕上看到顯微放大的影像。

剛剛開始的時候,有此科技新玩具,老頑童童心未泯,當然就像小孩子走進糖果店,這個也要,那個也要,但是,太過貪心,發現了自己的手卡在糖果罐中抽不出來,又捨不得把手中好吃的糖果放開;透過這個科技新玩具,把手中能拍、需要拍的樣本,一個個拿來拍,不同的倍率,不同的角度,不亦樂乎!可是,冷靜下來就發現了一些問題,比方說,樣本磨平之後,如果最後用的砂紙目數太細(1000目),常常因為燈源角度的關係,相片上會有很大一塊反光的白光區,又如,貪心高倍率放大,景深非常淺,對於我這種「視蒼蒼而髮茫茫」的老人家來說,光是要調準焦距,就是一大工程,眼睛昏花沒辦法。

不過還好,終於能把自己的興奮度控制下來,從諸多錯誤中學習,慢慢熟悉了這個硬體的獨有特性(毛病),也找到了在麥金塔上堪用的軟體來配合;對了,叫我每次要用數位顯微鏡近拍,都得回頭去用那個「不是人用(用久了也不是人)的視窗」,我寧願去跳淡水河,我的原則是,如果可以避免被一天到晚中電腦病毒、羞辱人性尊嚴的破爛視窗折磨,當然能閃就閃;事實上,雖然市面上各種網路攝影機和數位顯微鏡的品牌很多(上千種吧),可是實際上裡面最關鍵的感光晶片與控制晶片電路板,卻只有少數那麼幾家供應廠,源頭就只有這些而已,所以不管外殼包裝如何,裡面的肚腸都是一樣的,也就是說,這兩種電子攝影器材的電腦驅動程式,大同小異,大致都通用,網路上可以下載好多麥金塔可用免費或很便宜的應用軟體,當然也就一個個拿來試試看,選出自己覺得最順手的;好了,針對手頭上的軟硬體配備,終於可以「隨心所欲」地拍出「差強滿意」的近拍成果了。

可是,隨著累積起來的經驗,和所看到忽圇吞棗閱讀過的恐龍骨科病理的文章,我想進一步玩玩恐龍死骨頭,當個無牌照的恐龍骨科蒙古大夫,還有幾個關鍵擋在眼前必須克服,最為顯著的就是需要有台偏光顯微鏡;到網路上搜尋一下,傳統光學的那一大類就甭考慮了;數位顯微鏡這類的,倒是有幾家廠商推出有偏光效果的產品,不過價格都要很多百塊美元,不是目前可考慮的,可是,稍微仔細看看他們所做的,和我自己想出來「滴哎歪(DIY)」的,其實完全一樣,哈!這又是一次「天下英雄所見略同」,只不過我所想出來的,人家已經先走一步有商品化的產品了!

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偏光顯微鏡的原理,就是在鏡頭前面加上一片(固定)偏光濾片,另外在燈光(二極光)前面也加一片,不過,這一片燈源偏光片,要能旋轉到不同的角度,用以產生偏光過濾的效果;在此,我不再把偏光原理等複誦一遍,有興趣者,自己可上網去看看就知道了;偏光片在科學教材儀器行可以買得到,價格也很便宜,一大張一兩百塊錢而已,我呢,則是透過網路,向簡志祥老師要了幾片,收到後,自己剪裁一下,就把原本的數位顯微鏡增改成偏光數位顯微鏡,在此要大大地感謝簡老師。

上面這張照片中下方的圈圈,就是自己做的燈源偏光環,套在數位顯微鏡內建八個二極燈前面,提供偏光的光源,注意四個黏上去的小把手,方便轉動角度;鏡頭前面,也固定貼了一塊。

對於我們玩化石(和礦物岩石)者來說,不只是要把影像中的反光去除,更是要利用化石裡面的礦物質本身的偏光效果,看出一些普通燈光下所看不到的古生物結構,接下來左邊這張組合照片,非常清楚地顯示偏光的效果;在不正確(或沒有)的偏光角度之下(上半部),這根恐龍化石中央原本海綿狀骨頭組織的邊緣難以辨認,外圍硬骨質部份的細微結構也看不清楚,但是當轉到正確的偏光角度之後(下半部),嘩啦!一目了然,同時,也可看到外圍硬骨質裡面的骨頭細胞,好像灑在燒餅上的黑芝麻,提供了更多的資訊。

這是一根小恐龍肋骨,哈!突然想到,中文的斷詞,實在很有趣,剛才這短短五個字「小恐龍肋骨」有語病,有沒有看出來?它們可能有兩種解讀,「小恐龍」「肋骨」和「小」(的)「恐龍肋骨」,兩者都有可能,是兩種不同當時的情況:幼小恐龍的肋骨當然會很小,但是青少年期恐龍的肋骨遠端,也是小小的,到底是哪一種情況?說到這裡,不免想起有一次在雲南陪老外跑恐龍考察,這位恐龍學者對如此窮鄉僻壤小村落土瓦房屋外面處處都漆滿的標語,覺得很好奇,他跑過世界很多國家通常都是鳥不生蛋的恐龍點,沒有看過這麼多無孔不入的政治廣告,就指著其中一個「貫徹黨中央科學性教育」大紅標語問我說是什麼意思,突然間,我被中文的斷詞電到卡住了說不出來,這句政治廣告話最後面的五個字「科學性教育」,要看如何斷詞,才能確定它真正的意義,到底是「科學性」「教育」,或是「科學」「性教育」?因為在這種偏遠的村落,窮農人家那裡知道科學?教育小孩子,當然應該響應國家主席的「科學發展觀」,但另一方面,窮農晚上閒著無事,只好增產報國「做人」,也是整個大陸控制人口成長非常關鍵的項目,所以性教育也是絕對重要,這兩種解讀都說得通,至今我一直還沒搞清楚。

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話說回來,這已經忘記在雲南那個位置撿到的孤魂野鬼死骨頭,它的橫切面長徑只有一公分半,比起雲南那邊成年大恐龍的肋骨來說,的確是小了一點,不過體型已經接近成年龍的青年恐龍肋骨終端也不大;此樣本斷面外型略呈橢圓狀,應該是肋骨的一小段沒錯,不過,因為沒有鄰近部份的骨頭,無法確定是長長肋骨的那一小段;上面說過這小塊骨頭,有兩種可能,一是幼龍的一段肋骨,另外是青年(Juvenile)龍肋骨靠近終端的部份,何者才對?

哈!你知道嗎?除了樹木有年輪之外,恐龍和很多動物的骨頭,裡面也都有年輪(Annuli),記錄牠的成長過程,要知道這頭恐龍活了幾歲,算算它骨頭裡面的年輪數就知道了;好,回到照片來看,正確偏光的那下半張,從中央往右上方的方位,似乎可以看出四條片段的年輪,這些年輪線的距離相當大;這是什麼意思?首先,似乎可以說,這頭恐龍的年齡,應該在三到四歲之間,所以前面斷詞問題的答案,應該是「小恐龍」「肋骨」,這頭恐龍真歹命,很可能還沒慶祝四歲生日就嗚呼哀哉了!這一點符合自然界的實況--很多夭折的幼體,根本沒有機會長大到成龍,就是所謂的「夭壽」啊!你知道嗎?即便最兇猛的獅子,爸爸和媽媽獅子,要很辛苦連續做愛三千次,才會有一隻長大到成年的後代;再者,年輪距離的差異,也符合動物骨頭成長的情況,小的時候、特別是青少年發育期間,長得很快,年輪之間的距離比較大,後來越接近成年,成長速度慢下來,年輪間距越密集,到了老年甚至「老倒縮」,無法清楚分辨。

接下來談談以前一篇文章:〈帶病恐龍去看醫生〉已經說過的恐龍骨科病變,當時我和醫生有如下的對話:

「光從外表的畸形來看,我(醫師)認為有兩種可能,一、退化性關節病,也就是骨風溼,造成骨表面毀損,並有骨質增生現象,就是骨刺啦!第二種可能,我比較偏於這個看法,這頭恐龍患上了骨壞死病,因而導致接下來的骨質增生,這種情況,在我們人類也有,特別是年紀大的女性,手指最後關節也會有,關節都腫脹起來了。」

「醫師,不管怎麼說,這頭恐龍活著的時候,應該很痛苦吧?」「沒錯,如果是腳趾的話,就如你說的,牠會是一隻跛腳恐龍;從這些病徵來看,不會是骨折死亡的,而是活著的時候得了骨病。」

從這個病變趾骨和前面爪子的大小來研判,應該是一頭已經長得很大的恐龍,而不是青少年恐龍,也就是說,牠活著的時候,有好長一段時間飽受此骨頭病變的痛苦折磨,雖然無法說牠是因此病死的,但說不定此痛隨著牠一直到死;這頭跛腳恐龍,到底生了什麼病?為什麼會生這種病?原因何在?搞不好,是牠生命中某個時段,這隻指頭被咬或被壓受傷而產生的,一旦跛了腳的野生動物,通常就是宣告死亡,為何牠還活下來那麼久?或許將來能用電腦斷層掃描(CT-Scan),來進一步看看病變趾骨裡頭能否可提供更多的資料,真正的診斷宣判(Verdict),尚未出爐,請把手指交叉(Cross your fingers)吧!

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再來看下面這張照片,這是以前從雲南採集到的一根形狀比較奇怪的恐龍骨頭,當初清理了之後,發現它的形狀很不平常,右邊好好的,而從中央往左邊,則為扁平破碎,好像曾經被咬過的樣子,所以沒拿它來當我刻甲骨文印章的印材,一直很珍惜地保留著。

從正(上)反(下)兩面的照片可以看出來,原本橫切面(最右邊)本為大略圓形的骨頭,在此變了形扁了下去,而且有一條橫溝凹進去(上面照片中央),在另外一面(下面照片中央略左),也是如此,好像是被某種獵食恐龍咬過,中央那個洞,好像就是當初獵食恐龍牙齒所咬穿透骨頭之處;從骨頭碎裂的情況來看,諸多的小塊和移動的位置,這應該不是牠自己摔倒而造成的單純骨折,加上此骨頭碎塊之間沒有看到癒合的骨質增生,因此可以說,這頭恐龍可能因為這次被人家攻擊打死的,或者死了沒多久,被撿便宜的肉食恐龍啃食把肉吃掉吐出骨頭,而留下了這個證據。

至於,這頭恐龍是幾歲的時候死亡的?這要從橫切面來看下邊這張照片,照片右下方的比例尺,每一小格是 1 mm,從左上角尖凸出到右下角靠近比例尺的對角長度是27毫米,以此骨的橫切面外型來看,比較不像恐龍的肋骨,因為肋骨的橫切面通常比較扁平橢圓形,而是前肢的尺骨/徑骨或後肢的腓骨/脛骨之一小段落,這個尖凸出來的部位,其實沿著縱向走,而且在接近被咬的地方附近,已經形成一個內凹的小溝型態,似乎這根骨頭旁邊還有另外一根骨頭,就是我們人類小腿裡面兩根骨頭之一,但我限於我對恐龍解剖學的無知,目前真的無法辨識確認是那種恐龍身上的那根死骨頭;在偏光數位顯微鏡下的照片,我不得不承認,我是骨科外行人,無法看出牠的年輪,若要勉強猜測(從中央往左上方看),似乎已有十幾歲了,這還要請骨科專家來幫忙解讀,要不然以我這個恐龍骨科幼稚園生所言,可能只是不能太正確的老玩童之童言童語;嘿,抓到機會自我調侃一下,感覺也真不錯。

最後一個樣本,也是到目前為止的壓軸,這是一根又是忘記在什麼時候、在雲南什麼確切地點撿到的小骨頭;我為什麼會把它撿起來?原因就是照片中略微靠左邊鼓起來這部份,當時覺得怪怪的,好像不太正常,和一般的不一樣,當時先看到左邊這部份,右邊小段就在旁邊,所以清理之後,用三秒膠把它們黏回去,這兩段是連續的,這個黏合處的斷裂,應該是經常見到的骨頭形成化石後,受到地層擠壓變動而造成的,而非當時恐龍死亡或之前遺留下來的;若先忽略腫起來的部份,從整體的外型來看,這應該是一根縱向帶著弧度、橫切面略微橢圓的小肋骨,而且應該是一頭小恐龍的,照片右邊處的直徑,不到7毫米,不會是較大恐龍肋骨的尾端,青少年以後的恐龍肋骨尾端橫切面直徑,通常都超過一公分,不會這麼小。

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哈!現在我這個幼稚園生已經學到了,這個腫起來部份的原因,是因為當初這頭小恐龍的肋骨斷了,可是小恐龍沒有死掉而活了下來,在動物自我癒合過程中,牠以本身的癒合能力,沒有去找、也找不到恐龍骨科大夫幫忙看病,只能靠自己修復了這個簡單骨折,用骨質增生的方式把斷裂處多用骨頭包起來,補強化斷裂過的地方,免得以後再斷;至於進一步問為什麼此肋骨會斷掉的原因,那就難說了,可能是自己不乖趴趴亂走不小心摔傷的,也有可能還在恐龍窩內被父母大恐龍不小心踩斷的,這個無法確定,不過有一點很確定,這次的肋骨折傷害,並沒有促使此小貝比恐龍夭折,牠還繼續痛苦地活下去一段時間;至於,怎麼能說這是一頭幼小的恐龍、甚至可能小到還在恐龍窩內靠父母餵養呢?證據在橫切面的偏光顯微照片,似乎看不到明顯的骨頭年輪,而有好多相對來說比較大的骨細胞(斑點),這些說明此恐龍還處於快速成長的階段。

噓!噓!安靜!這五塊恐龍死骨頭在說話,你有聽到了嗎?

本文原發表於「催眠恐龍」[2011-03-02]

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跟我玩恐龍去!

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地震之島的生存法則!921地震教育園區揭開台灣的防災祕密
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/09/20 ・4553字 ・閱讀時間約 9 分鐘

為什麼台灣會像坐在搖搖椅上,總是時不時地晃動?這個問題或許有些令人不安,但卻是我們生活在這片土地上的現實。根據氣象署統計,台灣每年有 40,000 次以上的地震,其中有感地震超過 1,000 次。2024年4月3日,花蓮的大地震發生後,台灣就經歷了超過 1,000 次餘震,這些數據被視覺化後形成的圖像,宛如台北101大樓般高聳穿雲,再次引發了全球對台灣地震頻繁性的關注。

地震發生後,許多外國媒體擔心半導體產業會受影響,但更讓他們稱奇的是,台灣竟然能在這麼大的地震之下,將傷害降到這麼低,並迅速恢復。不禁讓人想問,自從 25 年前的 921大地震以來,台灣經歷了哪些改變?哪些地方可能再發生大地震?如果只是遲早,我們該如何做好更萬全的準備?

要找到這些問題的答案,最合適的地點就在一座從地震遺跡中冒出的主題博物館:國立自然科學博物館的 921地震教育園區。

圖:跑道捕捉了地震的瞬間 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

下一個大地震在哪、何時?先聽斷層說了什麼

1999年9月21日凌晨1點47分,台灣發生了一場規模7.3的大地震,震央在南投縣集集鎮,全台 5 萬棟房子遭震垮,罹難人數超過 2,400 人。其中,台中霧峰光復國中校區因車籠埔斷層通過,地面隆起2.6公尺,多棟校舍損毀。政府決定在此設立921地震教育園區,保留這段震撼人心的歷史,並作為防災教育的重要基地。園區內兩處地震遺跡依特性設置為「車籠埔斷層保存館」和「地震工程教育館」。

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車籠埔斷層保存館建於原操場位置,為了保存地表破裂及巨大抬升,所以整體設計不採用樑柱結構,而是由82根長12公尺、寬2.4公尺、重約10噸的預鑄預力混凝板組成,外觀為曲線造型,技術難度極高,屬國內外首見,並榮獲多項建築獎。而地震工程教育館保留了原光復國中受損校舍,讓民眾親眼見證地震的驚人破壞力,進一步強調建築結構與安全的重要性。毀損教室旁設有由園區與「國家地震工程研究中心」共同策劃的展示館,透過互動展示,讓參觀者親手操作,學習地震工程相關知識。

國立自然科學博物館地質學組研究員蔣正興博士表示,面積上,台灣是一個狹長的小島,卻擁有高達近4000公尺的山脈,彰顯了板塊激烈擠壓、地質活動極為活躍的背景。回顧過去一百年的地震歷史,從1906年的梅山地震、1935年的新竹-台中地震,到1999年的921大地震,都發生在台灣西部,與西部的活動斷層有密切關聯,震源位於淺層,加上人口密度較高,因此對台灣西部造成了嚴重的災情。

而台灣東部是板塊劇烈擠壓的區域,地震震源分佈更廣。與西部相比,雖然東部地震更頻繁,但由於人口密度相對較低,災情相對較少。此外,台灣東北部和外海也是地震多發區,尤其是菲律賓海板塊往北隱沒至歐亞板塊的隱沒地震帶,至沖繩海槽向北延伸,甚至可能影響到台北下方,發生直下型地震,這種地震因震源位於城市正下方,危害特別大,加上台北市房屋非常老舊,若發生直下型地震,災情將非常嚴重。

除了台北市,蔣正興博士指出在台灣西部,我們特別需要關注的就是彰化斷層的影響,該斷層曾於1848年發生巨大錯動。此外,我們也需要留意西南部的地震風險,如 1906 年的梅山地震。此兩條活動斷層距今皆已超過 100 年沒活動了。至於東部,因為存在眾多活動斷層,當然也需要持續注意。

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我們之所以擔心某些斷層,是因為這些區域可能已經累積了相當多的能量,一旦達到臨界點,就會釋放,進而引發地震。地質學家通常會沿著斷層挖掘,尋找過去地震的證據,如受構造擾動沉積物的變化,然後透過定年技術來確定地震發生的時間點,估算出斷層的地震週期,然而,這些數字的計算過程非常複雜,需要綜合大量數據。

挑戰在於,有些斷層的活動時間非常久遠,要找到活動證據並不容易。例如,1906年的梅山地震,即使不算久遠,但挖掘出相關斷層的具體位置仍然困難,更不用說那些數百年才活動一次的斷層,如台北的山腳斷層,因為上頭覆蓋了大量沉積物,要找到並研究這些斷層更加困難。

儘管我們很難預測哪個斷層會再次活動,我們仍然可以預先對這些構造做風險評估,從過往地震事件中找到應變之道。而 921 地震教育園區,就是那個可以發現應變之道的地方。

圖:北棟教室毀損區 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

921 後的 25 年

在園區服務已 11 年的黃英哲擔任志工輔導員,常代表園區到各地進行地震防災宣導。他細數 921 之後,台灣進行的六大改革。制定災害防救法,取代了總統緊急命令。修訂了建築法規,推動斷層帶禁限建與傳統校舍建築改建。組建災難搜救隊伍,在面對未來災害時能更加自主應對。為保存文化資產,增設了歷史建築類別,確保具有保存價值的建築物得到妥善照料。

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最後,則是推行防災教育。黃英哲表示,除了在學校定期進行防災演練,提升防災意識外,更建立了921地震教育園區,不僅作為教育場所,也是跨部門合作的平台,例如與交通部氣象署、災害防救辦公室、教育部等單位合作,進行全面的防災教育。園區內保留了斷層線的舊址,讓遊客能夠直觀地了解地震的破壞力,最具可看性;然而除此之外,園區也是 921 地震相關文物和資料的重要儲存地,為未來的地震研究提供了寶貴的資源。

堪稱園區元老,在園區服務將近 19 年,主要負責日語解說工作的陳婉茹認為,園區最大的特色是保存了斷層造成的地景變化,如抬升的操場和毀壞的教室場景,讓造訪的每個人直觀地感受地震的威力,尤其是對於年輕的小朋友,即使他們沒有親身經歷過,也能透過這些真實的展示認識到地震帶來的危險與影響。

陳婉茹回憶,之前有爸媽帶著小學低年級的小朋友來參觀,原本小朋友並不認真聽講,到處跑來跑去,但當他看到隆起的操場,立刻大聲說這他在課本看過,後來便聚精會神地聽完 40 分鐘的解說。

圖:陳婉茹在第一線負責解說工作 / 圖片來源:921地震教育園區

除了每看必震撼的地景,園區也透過持續更新策展,邀請大家深入地震跟防災的各個面向。策展人黃惠瑛負責展示設計、活動規劃、教具設計等工作。她提到,去年推出的搜救犬特展和今年的「921震災啓示展」與她的個人經歷息息相關。921 大地震時的她還是一名台中女中的住宿生,當時她儘管驚恐,依舊背著腿軟的學姊下樓,讓她在策劃這些展覽時充滿了反思。

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在地震體驗平臺的設計中,黃惠瑛強調不僅要讓觀眾了解災害的破壞力,更希望觀眾能從中學到防災知識。她與設計師合作,一樓展示區採用了時光機的概念,運用輕鬆、童趣的風格,希望遊客保持積極心態。二樓的地震體驗平臺結合六軸震動臺和影片,讓遊客真實感受921地震的情境。她強調,這次展覽的目標是全民,設計上避免了血腥和悲傷的元素,旨在讓觀眾帶著正向的感受離開,並重視防災意識。

圖:地震體驗劇場 / 圖片來源:921地震教育園區

籌備今年展覽的最大挑戰是緊迫的時間。從五月開始,九月完成,為了迅速而有效地與設計師溝通,黃惠瑛使用了AI工具如ChatGPT與生成圖像工具,來加快與設計師溝通的過程。

圖:黃惠瑛與設計師於文件中討論設計/ 圖片來源:921地震教育園區

蔣正興博士說,當初學界建議在此設立地震教育園區,其中一位重要推手是法國地質學家安朔葉。他曾在台灣指導十位台灣博士生,這些博士後來成為地質研究的中堅力量。1999年921大地震後,安朔葉教授立刻趕到台灣,認為光復國中是全球研究斷層和地震的最佳觀察點,建議必須保存。為紀念園區今年成立20週年,在斷層館的展示更新中,便特別強調安朔葉的貢獻與當時的操場圖。

此外,作為 20 週年的相關活動,今年九月也將與日本野島斷層保存館簽署合作備忘錄(MOU),強化合作並展示台日合作歷史。另一重頭戲則是向日本兵庫縣人與自然博物館主任研究員加藤茂弘致贈感謝狀,感謝他不遺餘力,長期協助園區斷層保存館的剖面展品保存工作。

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右圖:法國巴黎居禮大學安朔葉教授。左圖:兵庫縣立人與自然博物館主任研究員加藤茂弘
/ 圖片來源:921地震教育園區

前事不忘,後事之師

盡力保存斷層跟受創校舍,只因不想再重蹈覆徹。蔣正興博士表示,921地震發生在車籠埔斷層,其錯動形式成為全球地質研究的典範,尤其是在研究斷層帶災害方面。統計數據顯示,距離車籠埔斷層約100公尺內,住在上盤的罹難率約為1%,而下盤則約為0.6%。這說明住在斷層附近,特別是上盤,是非常危險的。由於台灣主要是逆斷層活動,這一數據清楚告訴我們,在上盤區域建設居住區應特別小心。

2018年花蓮米崙斷層地震就是一個例證。

在921地震後,政府在斷層帶兩側劃設了「地質敏感區」。因為斷層活動週期較長,全球大部分地區難以測試劃設敏感區的有效性,但台灣不同,斷層活動十分頻繁。例如 1951 年,米崙斷層造成縱谷地震,規模達 7.3,僅隔 67 年後,在 2018 年再次發生花蓮地震,這在全球是罕見的,也因此 2016 年劃設的地質敏感區,在 2018 年的地震中便發現,的確更容易發生地表破裂與建築受損,驗證了地質敏感區劃設的有效性。

圖:黃英哲表示曾來園區參訪的兒童寄來的問候信,是他認真工作的動力 / 圖片來源:921地震教育園區

在過去的20年裡,921地震教育園區不僅見證了台灣在防災教育上的進步,也承載著無數來訪者的情感與記憶。每一處地震遺跡,每一項展示,都在默默提醒我們,那段傷痛歷史並未走遠。然而,我們對抗自然的力量,並非源自恐懼,而是源自對生命的尊重與守護。當你走進這座園區,感受那因地震而隆起的操場,或是走過曾經遭受重創的教室,你會發現,這不僅僅是歷史的展示,更是我們每一個人的責任與使命。

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來吧,今年九月,走進921地震教育園區,一起在這裡找尋對未來的啓示,為台灣的下一代共同築起一個更堅固、更安全的家園。

圖:今年九月,走進921地震教育園區 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

延伸閱讀:
高風險? 家踩「斷層帶、地質敏感區」買房留意
「我摸到台灣的心臟!」法國地質學家安朔葉讓「池上斷層」揚名國際
百年驚奇-霧峰九二一地震教育園區|天下雜誌

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穿越時空的地球階梯:從深海生物到滅亡的恐龍,旅程永不停止——《地球的階梯》
悅知文化
・2024/10/01 ・808字 ・閱讀時間約 1 分鐘

來自悅知文化的編按:
城市中突然出現了一扇門, 門內是一條通往下方的樓梯!啊!原來這是一個「地球的階梯」。每下一層階梯,都將迎來不同時期的生物與環境,透過松岡老師精美的繪圖,孩子們得以加深每一層的印象。另外,書中還有位地球博士,適時地補充該時期的生物與環境等知識內容,你將發現原來鳥曾經是恐龍!生命的起源,竟是在有毒的水中誕生!
當你以為已經走向地球深處時,沒想到仍只來到 7000 萬年前……別停下來,旅程還很長,地球階梯繼續延伸,和我們一起洞悉地球生命歷史吧!

【本書特別邀請國立臺灣大學生命科學系.蔡政修副教授協助審定】

6600 萬年前

大約在 6600 萬年前,宇宙中有一顆小行星撞擊到地球,導致地球被大量的灰塵覆蓋著。灰塵遮蔽了太陽光,包含恐龍在內的緒多生物,都因此而滅亡。

7000 萬年前|白堊紀

在「白堊紀」末期,地球變得越來越寒冷。因此,有些科學家認為,暴龍的部分身體,可能覆蓋著跟鳥一樣的羽毛。

3 億 7000 萬年前|泥盆紀

從這裡開始,我們必須潛到海底,所以請穿上潛水服。請不要懷疑,狗狗也要穿。遠古時代的海洋,真是相當精彩呢!

魚石螈的體長大約 1 公尺,是一種兩棲類動物。牠類似現代的山椒魚(Salamander),卻有 7 根指頭。

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——本文摘自《地球的階梯》,2024 年 9 月,悅知文化,未經同意請勿轉載。

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悅知文化
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【2023 年搞笑諾貝爾化學與地質獎】舔石頭以外,猛獁象竟是海龜湯?
寒波_96
・2023/10/20 ・2211字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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搞笑諾貝爾獎每年都是新的開始,2023 年也不例外。今年「第 33 次第一屆搞笑諾貝爾獎」頒發十個獎項,「化學與地質獎」以看似獵奇的舔石頭博取不少眼球,不過得主揚.扎拉謝維奇( Jan Zalasiewicz)的文章中,其實還提到另一件知名的歷史公案。

1951 年晚宴真相,竟然是海龜湯?!圖/americanoceans

1951 年晚宴真相,竟然是海龜湯?!圖/americanoceans

文學史上用味覺帶出情節,最知名的案例之一是普魯斯特的小說《追憶似水年華》開頭,由瑪德蓮的味道切入,接著進入意識的海洋游泳。扎拉謝維奇的文章開頭,也從品嚐岩石的味道切入,自由切換不同的題材。

地質學家為什麼要舔石頭?《舌頭、石頭,迸出新滋味?科學家為什麼要舔石頭?——2023 搞笑諾貝爾獎》一文有精簡介紹。最主要的理由是,缺乏現代儀器之際,舌頭可謂方便的化學感應器,能提供有用的資訊。

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當然,即使有了現代儀器,舌頭還是很方便的工具。

處於意識流科學史中,扎拉謝維奇的文章從舌頭感應器,十分合理地切換到一場宴會。那場 1951 年的晚宴中,據說提供猛獁象肉製作的餐點。

這場晚宴由美國的「探險俱樂部(The Explorers Club)」舉行,主辦方宣稱當天有道菜,來自已經滅絕的動物大地懶(Megatherium)。但是幾天後有報紙披露,宴會中的奇珍異獸不是大地懶,而是來自阿留申群島,25 萬年久遠的猛獁象!

1951 年保存至今的晚餐。圖/取自 參考資料3

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奇妙的是,當天的餐點竟然有少量樣本被保留至今。當時沒有參加的豪威斯(Paul Griswold Howes)寫信要到一份樣本,一直保存到他去世為止。後來樣本輾轉來到耶魯大學的皮博迪自然史博物館(Yale Peabody Museum)。

那一餐到底是大地懶,還是猛獁象呢?2014 年,耶魯大學的研究生葛拉斯(Jessica Glass)等人成功由樣本中取得 DNA,結果在 2016 年發表。比對之下相當明顯,答案是綠蠵龜。

現今綠蠵龜是保育類動物,合法的狀況下沒有機會吃到。然而 1951 年那個時候,綠蠵龜尚未面臨滅團威脅,仍然是普遍的食材。

區區綠蠵龜製成的海龜湯,當然無法彰顯晚宴的尊絕不凡。不過俱樂部宣稱的大地懶,怎麼又會變成猛獁象?

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最可疑的是當天在場的俱樂部成員尼可斯(Herbert Bishop Nichols),他也是基督科學箴言報(The Christian Science Monitor)的科學編輯。可考的記錄中,他第一個對外提出相關描述,後來被視為吃猛獁象的證據。

海龜湯的幾位相關人猿。(A) 據說將食材從北極帶回的極區探險家 Father Bernard Rosecrans Hubbard。(B) 極區探險家 George Francis Kosco。(C) 晚宴主辦人 Wendell Phillips Dodge。(D) 保存樣本的 Paul Griswold Howes。圖/取自 參考資料3

如果真的是那道菜的材料,那麼狀況就是:俱樂部用綠蠵龜做菜,宣稱是大地懶,報紙以訛傳訛寫成猛獁象。

「吃猛獁象」之類的傳聞,雖然不是嚴謹的科學,卻因為有噱頭而容易引人注目。作為沒多少負面影響的玩笑,也沒有人想要特別澄清。使得這類事件的真相,往往不了了之。

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儘管沒有特別獲得搞笑諾貝爾獎關注,對於這道海龜湯的追根究底,倒是相當符合搞笑諾貝爾獎的精神。

海龜湯以後,扎拉謝維奇的文章意識又跳躍到另一種已經滅團的生物:貨幣蟲(Nummulites)。許多古生物,當初也是其他古生物的食物。儘管擁有堅硬的外殼保護,貨幣蟲這種生物依然有機會成為美食。

1912 年的時候,英國古生物學家庫克派崔克(Randolph Kirkpatrick)提出一個觀點:地球有一段時間存在非常大量的貨幣蟲,後來它們變成稱為「貨幣球(Nummulosphere)」的地層,是地殼岩石的源頭。

看起來很搞笑,可是庫克派崔克是認真的。所以他即使生在現代,應該也沒有獲得搞笑諾貝爾獎的機會。

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2023 年搞笑諾貝爾獎頒獎典禮影片(化學與地質獎從 10:18 開始):

延伸閱讀

參考資料

  1. The 33rd First Annual Ig Nobel Prizes
  2. Eating fossils
  3. Was Frozen Mammoth or Giant Ground Sloth Served for Dinner at The Explorers Club?
  4. Mammoth meat was never served at 1950s New York dinner, says researcher

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

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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》。