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讓媽媽萬古留芳-試論「黃大一啥米碗糕體」

timd_huang
・2011/04/22 ・3092字 ・閱讀時間約 6 分鐘

人生苦短,老媽能活到這麼一大把年紀,實在難得,值得慶幸,我們為人兒女的,除了平日更該好好照顧老人家之外,該如何給她老人家祝壽呢?苦思良久,實在難為,最後終於有個念頭浮現出來,應該把我最近發現的埃迪卡拉紀新古生物,以媽媽的名字來命名,讓此後全世界凡是提到這個地球生命演化史上重要的古生物,大家永久都用她的名字來稱呼,也因而讓她萬古留芳;因此,請把以下科普短文內「黃大一啥米碗糕體」改為「黃楊清蓮體(Chinglain huangyoung, nov. gen., nov. sp. Huang 2009)」,屬名為「清蓮體」,種名為「黃楊」。
——————————————————-

記得幾年前,當我最早得到那塊很奇怪、擺在櫃子裡面五年多、我叫它為「啥米碗糕」的化石嗎?費了好大的功夫到處找人鑑定到底是啥玩意都沒結果,去年春天終於有人透過網路點了我一下,後來經過國際上專精於這類生物化石的專家,如哈佛大學的A. Knoll博士們的協助鑑定,確認這是一塊埃迪卡拉紀的化石,因而展開了去年春末以來的人生大追尋,也終於在我六十歲大壽後第二天,親自到了雲南中部這個地點考察,採集了更多的樣本。

怪化石

從這塊很可能改寫地球生命史和達爾文生物演化學說的樣本、以及世界其它各地的化石證據來看,在寒武紀之前的埃迪卡拉紀,地球上曾經有過巨大繁盛的生物群,可惜又遺憾的是,世界各地埃迪卡拉紀的化石,泰半是鑄模化石(Cast & Imprint Fossils),而非實體化石(Body Fossils),因而導致科學家們對於這些奇怪有趣生物的研究,只能隔鞋搔癢從鑄模外表做些猜測,看著照片說故事,而無法直搗黃龍摸到真相;然而,雲南中部的這些埃迪卡拉紀化石,卻是該時代生物變成的實體化石,從研究的角度來說,這是絕對的優勢,從此之後,至少有幾個真東西樣本,可以讓我們好好玩玩。

上面這張圖的樣本,提供了這個「啥米碗糕體」的很多資訊,牠長得太奇怪了,叫大部份人家「生眼珠發眉毛」以來都沒有看過,我最早曾經比照其它類似的埃迪卡拉生物查恩盤蟲(Charniodiscus),臆測了此生物的復原圖,像個樹葉,上有「葉片」,中間有「葉梗」,底端有個「吸盤」吸附於海底;然而,這次親臨該化石點考察,帶來更為震驚的結果,在現場我撿到了好多此生物的碎片,從一面來看,就是「啥米碗糕體」的一部份,可是,翻過到另一面來看,哈!竟然太像朵西繩蟲(Funisia dorothea),讓我嚇了一大跳,以為找到了證據,可以推翻去(2008)年人家才在〈科學〉雜誌發表的此新埃迪卡拉生物,證明朵西繩蟲並非單獨管狀的生物體;不過,我錯了,再仔細端詳一下,那天剛到現場時所認為牠是朵西繩蟲的想法,很快就幻滅了,因為這些碎塊,其實是「啥米碗糕體」的兩面。

回家後花了好長久的一段時間不眠不休,終於把這次帶回來的埃迪卡拉紀怪化石清理到一個可用的階段,特別選擇幾個主要的樣本照相記錄,還花了三天用彩色列表機列印出來;同時,也綜合手頭上這些樣本所提供的資訊,自己外行充內行,用繪圖軟體畫出兩張想像的「黃大一啥米碗糕體(SaMiWanKao huangdayi, nov. gen., nov. sp. Huang 2009)」復原圖。

底面
上面

綜合來推測,這個「黃大一啥米碗糕體」,可能長得如以上兩張圖示的樣子。

從“底面”圖來看,可以明顯看到一根比較粗大的管狀中央主軸,中央主軸兩邊有直徑稍小的管狀次分軸,次分軸與中央主軸的夾角大約50 – 75度,從次分軸又有直徑更小的管狀第二級分軸,第二級分軸約略和中央主軸平行;整個生物體外緣以大約相等於次分軸直徑的彎管封閉連接;中央主軸、次分軸和第二級分軸的管狀組合結構很明顯;從這些軸的橫切面來看,它們都是管狀的結構,就是「上面」圖示內「豆腐干」(見下段說明)的接縫處,也就說,中央主軸、次分軸和第二級分軸的橫剖面是Ω形狀的;在所有這些軸內中央都以管路連通,構成整個生物體內的網絡結構。

從「上面」圖來看,兩邊則有像一堆「豆腐干」連排在一起,形成方塊網,每個「豆腐干」中央部分稍高,而四周接線部分凹進去,形成略微方塊狀的交叉線群,其中比較明顯較深的是從主軸分出去的次分軸,凹進去比較淺、並與較深凹線交叉、約略平行於主軸的是第二級分軸;整體看來有一點類似於好多朵西繩蟲排在一起。

本文所謂的「底面」和「上面」,僅是為了說明方便。

主軸的一端(左邊),稍微突出於相連的身體部份,但是突出量並不大,約為半公分,從此端看,似乎有幾葉「唇」片環繞中間的空洞,暫稱為「尾端」;相對另一端則突出比較長,可多於兩公分,而且靠近終端的表面有小瘤狀凸起,也有幾葉「唇」片環繞形成中間的空洞,這一端就暫稱為「頭端」吧!因整個生物體來看,外形類似於芭蕉扇,或許應該改叫這怪生物為「黃大一芭蕉扇體」比較適當。

上段所用的「尾端」和「頭端」兩詞,只是為說明方便而姑且用之的,事實上有可能剛好相反。

埃迪卡拉紀這些原始生物型態構造實在太奇怪了,和現生生物的形狀太不同了,也都不像從寒武紀以來的各種生物化石,很難說某生物體的那一端是頭、那一端是尾巴,有好多甚至是無頭無尾的怪生物,再者,牠們不只沒頭沒尾,甚至到底有沒有「嘴巴」,科學家們都還有爭論。

生物有頭、有尾、有嘴巴,對於我們一般常人來說,或許是天經地義、沒什麼了不起的事情,可是從生物演化的角度來說,從最原始無頭無尾沒有嘴巴的動物,發展到有頭、尾、口的出現,在動物演化過程中是絕對非常重大躍進階段,目前的認知以為,動物的這些頭、尾、口(和眼睛、脊索)等重要生理器官功能與特徵,要到5.3億年前寒武紀生命大爆發時期才出現,可是,如果雲南的這些埃迪卡拉紀實體化石所提供的資訊證明,動物的這些重要特徵,早在5.8億年前埃迪卡拉紀時代就已經有了,那麼,地球生命演化史,不是得做某些必要的思考和修改嗎?

目前雖然尚無法確認此群生物到底是動物或植物,或將某埃迪卡拉紀生物分類於動物界、植物界、凡德生物界(Vendobionta)、或某位發現的新生物界,但是從初步化學分析的結果來說,可以判斷牠們是軟體生物;就以本文論述的這個生物來說,看來牠很可能是一個剛剛被我發現、未曾被他人描述過的軟體動物。

綜合研判初步推論,此生物從『頭端』唇片處吸入海水,透過身體內的管狀網絡過濾,取得海水中的浮游生物與有機體為食物,然後從『尾端」把水和廢棄物排放出去,因此是一種濾食性生物;但是,這個「『頭端』唇片處吸入海水」,是否就等於有「嘴巴(口)」呢?我不知道,有待進一步探討。

這個生(動)物,除了可能是很少移動或緩慢移動的濾食生物可能性之外,是否還有一種可能,此生物可藉著吸水和排水來運動,如章魚的噴射機制?或是在海中翩翩起舞被稱為「西班牙舞者(Spanish Dancer)」的海蛞蝓?若有此可能,牠在必要的時刻(如面臨危機),可能是個快速的動物家,再者,牠會像某種鯨魚(鯊魚)那樣張著「嘴巴」吸水取食游泳的生物?或是像清道夫吸塵器吸食海底碎屑的底棲生物?

此外,是否也有可能這種芭蕉扇狀的生物體之“豆腐干”,亦即,由次分軸和第二級分軸所涵蓋的部份,實際上由如蜘蛛網的細微結構組成,功能也像蜘蛛網一樣,用來捕取不幸跑到或掉入這些『蜘蛛網陷阱』內的可憐生物?若是如此的話,那麼在埃迪卡拉紀的生物群中,雖然有沒有掠食生物還有爭議,但至少已經出現了捕食類生物;如果這項可以經過進一步研究而證實的話,在地球上最古老的多細胞複雜生物演化中,將是一件意義重大的發現。

有關於此生物的種種生理機制與特性,現在剛剛露出了一點曙光,透過現有的實體證據,加上無限的想像力,將會有更多有趣的發現。

哈!真沒想到,從這麼一塊原本搞不清楚到底是啥米碗糕(啥玩意)的石頭,竟然會在我人生正式進入銀法族之際,掀起了我人生中這麼大的波瀾,不虛此生。

本文原發表於「催眠恐龍」[2009-01-25]

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陸上生命的根源:菌根菌——《真菌微宇宙》

azothbooks_96
・2021/09/26 ・1538字 ・閱讀時間約 3 分鐘
  • 作者 / 梅林.謝德瑞克
  • 譯者 / 周沛郁

我們目前還不清楚菌根關係最初是怎麼形成的。有些人大膽提出,最初的相遇溼黏而沒有條理──藻類被沖上泥濘的湖岸和河岸,而真菌在這些藻類體內尋找食物和庇護。有些則主張,藻類來到陸地時,體內已經帶著真菌夥伴了。里茲大學(University of Leeds)教授凱蒂.菲爾德(Katie Field)解釋,不論如何,「它們很快就變得依賴彼此」。

常出現於兒童繪本的毒蠅傘,就是一種能與植物共生的菌根真菌。圖/WIKIPEDIA by R Henrik Nilsson

菲爾德是一位傑出的實驗者,投入多年的時間研究現存最古老的植物支系。菲爾德用生長箱模擬遠古的氣候,並用放射性示蹤劑,測量生長箱裡真菌和植物之間的交換作用。真菌與植物的共生方式提供了線索,讓我們了解植物和真菌遷移到陸地的最早階段是怎麼互動的。化石也讓我們一瞥這些早期的聯盟。最精細的樣本來自大約四億年前,含有明確的菌根菌痕跡──羽狀瓣和今日一模一樣。菲爾德讚歎道:「你可看到真菌居然就長在植物細胞裡。」

最早的植物幾乎只是一坨綠色組織,沒有根或其他特化的結構。而這些植物逐漸演化出粗糙的肉質器官來容納真菌同伴,真菌則搜尋土壤中的養分和水。最初的根演化出來時,菌根關係已經存在五千萬年了。菌根菌是陸地上後續所有生命的根源。菌根(mycorrhiza)這個詞真是取得好。根(rhiza)隨著真菌(mykes)存在於世。

數億年後的今天,植物演化出更細、生長更快、更能見機行事的根,這些根表現更像真菌。不過即使是這些根,探索土壤的表現也無法超越真菌。菌根的菌絲比最細的根細了五十倍,長度可以超越植物根部達一百倍,比植物根部更早出現在植物上,延伸到根系之外。有些研究者更進一步。我的一位大學教授向一班吃驚的學生吐露:「植物其實沒有根,只有真菌根,也就是菌根。」

毒蠅傘在樹的細根上形成的外生菌根。圖/WIKIPEDIA by Ellen Larsson

菌根菌太多產,菌絲體占土壤中活生物量的二分之一到三分之一。根本是天文數字。全球土壤表層十公分之中,菌根菌絲的總長度大約是我們銀河系寬度的一半(菌絲長 4.5 × 1017 公里,銀河系寬度 9.5 × 1017 公里)。如果把這些菌絲熨成一片,總表面積是地球上乾燥土地面積的二點五倍。然而,真菌不會停滯不動。菌根菌絲迅速死去、再度生長(一年十到六十次),一百萬年後,累積的長度會超過已知宇宙的直徑(菌絲長 4.8 × 1010 光年,已知宇宙直徑是 9.1 × 109 光年)。菌根菌已經存在了大約五億年之久,而且不限於土壤表層十公分的地方,所以這些數字顯然低估了。

植物和菌根菌在彼此的關係中產生一種極化現象──植物的莖處理光與空氣,真菌和植物的根則處理周圍的土壤。植物把光和二氧化碳打包成醣類和脂質。菌根菌則把固著在岩石裡的養分拆開,分解物質。這些是真菌在雙重棲位下的情況──真菌一部分的生命發生在植物體內,一部分在土壤中。菌根菌駐紮在碳進入陸生生命循環的入口,牽起大氣和土地的關係。時至今日,菌根菌就像擠進植物葉和莖裡的共生真菌,會幫助植物應付乾旱、炎熱和其他許多陸地生命一開始就有的逆境。我們稱為「植物」的,其實是演化成來栽培藻類的真菌,以及也演化來栽培真菌的藻類。

——本文摘自《真菌微宇宙:看生態煉金師如何驅動世界、推展生命,連結地球萬物》,2021 年 8 月,果力文化

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azothbooks_96
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