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「吃裡扒外」新古生物學

timd_huang
・2012/09/27 ・1238字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 601 ・九年級

“How to Build a Dinosaur (The New Science of Reverse Evolution)” (by Jack Horner and James Gorman) 讀後感

(這篇文章本來去年底要發表,結果受到某政府技術官僚威脅,強迫下架)

最近到雲南跑了一趟野外,在被人家宣戰開打「雲骨戰爭(Yunnan Bone War)」之際[1],心情頗為不爽,只好看看書,略微紓壓解悶,把這本最早提出恐龍會照顧貝比,也是命名慈母龍的傑克‧紅納新書《如何做一隻恐龍》看完了,感慨很深啊![1]

就如我過去看某書後寫的文章,我實在不願意重述某某書內提到什麼,把人家已經說的再抄錄出來,有什麼意思?我寧願留機會給讀者自己去經歷閱讀的喜悅吧!說不好聽一點,讀者又不是「青瞑牛」自己不會看,我又有什麼義務當導讀?有如牛羊反哺的教育考試,害了我們這麼多年,還不知反省?所以,還是老規矩,把讀了這本書的感想寫出來。

看完這本264頁英文書之後,閉上眼睛想一下,這位大學都沒有畢業[2]卻在世界恐龍界領風騷的傑克,前些日子,還在網路上看到他在TED講壇上侃侃而談此事,在1980年代他以慈母龍顛覆了傳統過去把恐龍當爬行類的錯誤思想,說恐龍其實和鳥類比較靠近,有育養小貝比恐龍的習性,說恐龍有育幼的行為(爬行類沒有育幼的行為)等等,導致如今恐龍的分類為兩大類:不會飛的恐龍(Non-avian Dinosaur)和會飛的恐龍(Avian Dinosaur);這次到底他又在搞什麼飛「雞」?照他的講法,在不久的將來,演化發育生物學(Evolutionary Developmental Biology, Evo-Devo) 科學家們,可以在實驗室從雞蛋孵育出「雞龍(Chickenosaurus)」來![2]

難道這是如科普媒體界的「語不驚人死不休」?或是沒有大學文憑自卑心加上年歲無情「龍」齒徒增而有的譁眾取寵新聞炒作標題?傑克因為沒有科班的學位,大學畢業證書都沒有拿到,又三不五時提出一些所謂非主流的恐龍論點,如暴龍是專門撿食已死恐龍屍體腐食性動物、而非獵食性的恐龍,從恐龍骨頭裡面萃取軟組織、…等等,長久以來,都有些爭議,難免恐龍圈內圈外對他有些「微言」。

然而,我們老中也有一句話說:「不以人廢言」,即便他沒有拿到那張擦屁股都嫌太硬的大學畢業證書,可是,如果能像他這樣孜孜地工作,不介意外人的瘋言瘋語,做出一些別人無法否認的成績,提出自己經過好好思考的看法,無情的歷史審判,終究還是會還給他公道的;這一本新書,肯定會引起很多的討論:畢竟從雞蛋 孵化出「雞龍」來的觀念,太過「雞禁(激進)」,不要說主流派的學者會出來質疑,連那些莫名其妙慶祝太陽神生日的基督教/天主教徒神創論者,也會傾巢出來圍勦,這是必然可預期的結果;在相信地球至今只有6,015年歲神創論者的信仰中,只有上帝才有權力、才能創造宇宙和生命(以及物種),近來人類搞這些基因工程等等,都是對神莫大的褻瀆,回想看看當年達爾文提出進化假說之後,被教會和當時學者們修理的慘狀,還有幾年前台灣尼姑和尚抗議從美國進口基因改造大豆做的豆漿,害他們破戒吃「葷」了,…等等,這些都可為前車之鑑;如果紅納在台灣的話,還會加上一大群的攻擊者--理盲濫情的政客[3],台灣的社會,已經被藍綠惡鬥搞到潑婦罵街只比誰的聲音大聲,那裡還有科學理性討論的空間?

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timd_huang
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跟我玩恐龍去!

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如果塑膠是石油做的,那塑膠恐龍的成分中,有多少真正的恐龍?——《如果這樣,會怎樣?2》
天下文化_96
・2023/04/25 ・1344字 ・閱讀時間約 2 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

塑膠是石油製成的,而石油是死掉的恐龍製成的,請問塑膠恐龍的成分中有多少真正的恐龍?
——史蒂夫.萊德福(Steve Lydford)

我不知道。

塑膠恐龍

煤和石油稱為化石燃料,因為它們是由千百萬年來埋在地底下的死亡生物殘骸所形成的。「地下的石油來自何種死掉的生物?」標準答案是「海洋浮游生物和藻類」。

換句話說,那些化石燃料中並沒有恐龍化石。

只不過,那個答案不太正確。

我們大部分的人看到的石油,只是它的精煉形式,例如煤油、塑膠,以及從加油槍流出來的東西,所以很容易把石油的來源想像成某種均勻的黑色冒泡物質,每個地方都一樣。

但化石燃料帶有自身原始來源的指紋。煤、石油和天然氣的不同特性,取決於進入其中的生物體,以及牠們的身體組織長久以來發生了什麼樣的變化;取決於牠們住在哪裡、牠們如何死亡、牠們的遺骸最終葬身何處,以及牠們經歷了什麼樣的溫度和壓力。

死亡的物質帶有自身生命歷史的化學印記,千百萬年來以各種不同的方式混雜在一起。我們將它挖出來之後,費了不少工夫剝掉這段故事的證據,將複雜的碳氫化合物精煉成均勻的燃料。當我們燃燒燃料時,它們的故事終於灰飛煙滅,釋放出束縛在它們身上的侏羅紀陽光,為我們的汽車提供動力。

無論是哪裡來的,塑膠恐龍成分中的石油,只有一小部分可能直接來自真正的恐龍屍體。如果是來自以陸地物質為主的中生代油田,含有的恐龍可能稍微多一點;如果是來自密封於冠岩底下的前中生代油田,可能完全不含恐龍。如果不花費心思追查特定玩具製造過程的每一道步驟,就沒辦法知道。

廣義來說,所有的海水在某段時間都曾經是恐龍的一部分。當這些水被用來行光合作用時,其中的分子成為食物鏈中脂肪和碳水化合物的一部分——但那些海水其中有更多,此刻正以水的形式存在於你的體內。

換句話說,你的塑膠玩具身上含有的恐龍,遠不如你身上含有的。

——本文摘自《如果這樣,會怎樣?2:千奇百怪的問題 嚴肅精確的回答》,2023 年 3 月,天下文化出版,未經同意請勿轉載。

天下文化_96
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天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。

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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

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

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

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

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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