怎麼證明澳洲人吃剩的蛋殼，來自 5 萬年史前巨鳥？

F 編按：本文編譯自 Live Science

貓是一種神秘而又引人注目的動物，牠們看似深居簡出，但擁有多元的聲音表達：從吸引人類注意的「喵喵叫」，到面對威脅時的「嘶嘶聲」與低沉的「咆哮」。

延伸閱讀：貓咪為什麼總愛對人喵喵叫？看貓如何用聲音征服人類的心

然而，細心的貓奴們可能會注意到，貓有時會對著窗外的鳥兒或屋內小動物玩具，發出一種獨特的「卡卡聲」或「咯咯聲」。這種聲音既像牙齒打顫，又好似一陣陣輕微的顫鳴，卻很難歸類到常見的喵叫或咆哮裡。這種名為「chatter」的行為，究竟在貓的生活中扮演什麼角色？目前科學界尚未對此有定論，但有幾種廣為討論的假說，或許能為我們提供一些思考方向。

卡卡叫：情緒的釋放或表達？

有些貓行為專家推測，貓咪在看到獵物（如窗外的鳥、老鼠）卻無法接近時，會因「欲捕無法」的挫折感或興奮感，發出這種「卡卡聲」。就像人類遇到障礙時，可能會發出抱怨的咕噥聲或乾著急的嘆息聲一樣，貓咪的「喀喀聲」也可能只是把當下的情緒外顯，並非有特別針對人或其他動物的溝通目的。

• 情緒假說：
  • 挫折：當貓看見鳥兒在窗外飛舞卻無法撲殺，內心焦躁，遂用聲音抒發。
  • 興奮：或許貓在準備捕獵時也感到高度亢奮，因此嘴部不自覺抖動並出聲。

要在科學上驗證「情緒假說」並不容易，因為需要同時測量貓咪行為和生理指標。例如，研究人員可能需要測量貓咪在卡卡叫時的壓力荷爾蒙變化，才能確認牠們究竟是帶著正面興奮，或是負面挫折的情緒。不過，由於貓的獨立特質，實驗設計往往困難重重，樣本量要足夠也不容易，所以至今沒有定論。

增強嗅覺？貓咪的「第二鼻子」

另一種說法則認為，貓咪發出「卡卡聲」時，可能同時開啟了其位於口腔上顎的「犁鼻器」（vomeronasal organ），也稱作「賈氏器官（Jacobson’s organ）」。這個感知器官能捕捉一般鼻腔聞不到的化學分子，如費洛蒙或特定氣味分子，因此對貓的求偶、社交和獵捕行為都非常重要。

• 嗅覺假說：
  • 張口呼吸：如果貓咪一邊「咯咯咯」地開合上下顎，可能在嘗試讓空氣（及其中所含的氣味分子）進入犁鼻器。
  • 蒐集更多環境資訊：在確定下手前，更完整的嗅覺分析或能提高牠們獵捕成功率，或是幫助判斷環境中是否有其他潛在威脅或機會。

然而，要科學驗證「增強嗅覺假說」同樣不簡單。研究人員不僅要觀察貓咪在卡卡叫時的行為，也需要測量牠們是否真的打開了更大的氣道，並在那個同時有效使用犁鼻器。這些行為與生理測量都必須在相對可控卻又不影響貓自由行動的實驗環境中進行，實務上難度頗高。

聲音模仿：貓咪的「偽鳥叫」？

第三種最有趣也最具「野性色彩」的假說，是「模仿獵物聲音」。在野外，一些中南美洲的小型貓科動物（例如：長尾虎貓，又稱美洲豹貓或瑪家貓，Margay）曾被觀察到，在捕獵小猴群時，發出類似猴子叫聲的音調；有些當地原住民族群也傳說，叢林裡的某些捕食者會模仿目標獵物的聲音來誘捕。由此推測，家貓看到鳥兒時發出的「卡卡聲」，可能包含些微模仿鳥兒啁啾的元素，試圖降低獵物警戒或甚至吸引獵物靠近。

• 模仿假說：
  • 案例參考：野生貓科動物曾出現學習或偽裝聲音的紀錄。
  • 家貓可能繼承的行為：家貓的祖先——北非野貓（African wildcat）及其他小型貓科物種，是否具備聲音模仿能力？這在生物演化研究上仍是未解之謎。
  • 缺乏大規模觀察：由於小型野生貓科動物研究資料有限，且家貓實驗更不易做大樣本長期追蹤，最終導致此理論尚未獲得廣泛實證。

貓咪行為研究的挑戰：野性祖先的重要性

探討貓咪行為，常常需要回溯至野生祖先的棲地環境。家貓（Felis catus）普遍被認為源自北非野貓（Felis lybica），然而，野貓習性的研究本就不多，尤其是關於聲音與捕獵策略更是資料有限。我們想知道「為什麼家貓會卡卡叫」，首先要確定：「牠們的野性祖先或其他小型貓科，也有同樣的行為嗎？」若有，家貓則可能繼承自古老基因；若無，則可能是家貓在與人類共處的環境中演化出的新行為。

再者，貓在實驗室中的「不可控」因素相當多。貓不像狗般樂於服從人類指令，常有自己的規律與個性。要在實驗情境下穩定地誘發貓的「卡卡叫」行為、同時檢測牠們的生理和心理反應，並確保每隻貓的個體差異都被考慮到，這些都對研究團隊是極大考驗。

對於許多貓奴來說，貓咪坐在窗邊，一邊盯著外頭的鳥兒或松鼠，一邊發出獨特的「卡卡聲」，是一幕既可愛又神祕的風景。究竟牠們是在抒發情緒、強化嗅覺、抑或真的在「假扮鳥叫」以誘捕獵物？目前沒有確切的答案。然而，也正因為這層未知，貓貓才更顯得迷人。

大型古脊椎動物化石的研究工作在台灣會如此被忽略，可以歸咎的原因也不是三言兩語可以涵蓋，大概需要縝密的爬梳台灣整體歷史發展、國家政策、人民思維等眾多不同面向才可能會有較清楚的脈絡可循。

但簡略來說，光是台灣面積不大，再加上歐美等地區的古生物學家已經在世界各地許多地區耕耘了百年以上的時光，其迷人、常常令人難以理解的古生物形態、有點加油添醋的遠古故事，陸陸續續輸入到台灣，似乎讓台灣的人們覺得古生物研究就是、該是在那國外廣大且杳無人煙的地區所產出，有著浪漫風情的遠古憧憬—而台灣這塊土地似乎就是古生物的絕緣體。

出乎絕大多數人想像之外，埋藏、沉睡在我們腳底下的遠古生物，如果我們願意投入心思、資源去挖掘、研究，大概就會像不少人夢想著何時我們可以在腳底下挖出幾個油井一樣，發展出有著極高經濟價值的「黑金」產業，鈔票似乎就會源源不絕的流出來—古生物研究所能引起的古生物經濟學，不只能豐富我們社會的教育思維、娛樂面向，那背後的經濟產值真的也能達到無法計算的天文數字—還是再次想想《侏羅紀公園》的影響力。

迷人的是，台灣鯨魚的發現還真的就是台灣早期試著要開發地底下的黑金產業所意外發現的化石！社會中不同產業的連結，常常都會有令人意想不到的關係—像是台灣很發達的漁業就不小心從海底「撈」到了能串連起南、北半球的露脊鯨（第一話），或是母子情深的灰鯨繁殖地（第五話），而這台灣鯨魚有機會冒出頭來，其實是由另一個在台灣較不為人知的「黑金」產業，也就是在試著探勘我們腳底下的石油時，所不小心「流」了出來。

採礦過程發現大型動物化石，卻被驚險「盜墓」！

第二次世界大戰結束後的隔年：一九四六年在中國大陸上海所成立的「中國石油」，經歷了國民黨和共產黨的戰爭後，一九四九年隨著國民黨正式搬到了台灣—也很自然的發展起探勘石油的鑽井或採礦等，帶有一定經濟價值相關的工作項目。

中油在一九六○年的十月底開始鑽起位於新竹竹東編號第二十四號的油井，鑽井的同時需要有鑽井液，也就是俗稱的泥漿，所以會在鑽井的鄰近地區尋找適合能製作泥漿的採礦地點。中油剛好在附近找到一九五○年代初期就已經有台灣水泥公司來挖掘、而當時已經被台灣水泥公司所廢棄的地點，要來當成可以製作竹東二十四號井泥漿原料的採礦地。

就在一九六一年的一月下旬，中油才準備好好的重新利用那已經被台灣水泥公司多年拿來製作了大量水泥的地點—也就是開採更多的礦來製作鑽井用的泥漿—沒想到一開始不久，就遇到了會延宕開挖工程進度的發現：不明的大型動物化石！

一開始發現並注意到這些看似不尋常石頭的是張南球，覺得不太對勁後就拿著兩、三塊小石頭去問竹東二十四號井駐地的地質學家：范玉來。范玉來跟著張南球到現場查看，意識到那一塊區域幾乎都散布著類似的碎塊，仔細的看著那斷面後，不只驚覺到這應該是動物的化石，提著木箱子沿途撿起、裝滿了好幾箱後，那可以連結起來的部分、看起來像是肋骨的結構也至少是以公尺為單位來計算的—手中握著的應該是隸屬於好幾公尺起跳的大型動物。

范玉來也沒有遲疑太多，從竹東就帶著滿箱的化石碎骨前往中油位於苗栗的探勘處地質組，給當時主要的地質學家孟昭彜檢視。孟昭彜確認了箱子裡的標本應該是屬於大型的脊椎動物化石沒錯後，既驚訝又興奮，但也清楚認知到自己並不是研究大型脊椎動物化石的專業人員，不只不清楚這到底是隸屬於哪一類生物，對於該如何恰當的進行大規模開挖也感到遲疑。

孟昭彜在地質學界打滾多年，即使研究領域不是專精在古生物學，也大概知道有哪些研究人員對於古生物學有一定的涉獵或興趣。除了找中油內部的同事、專長為「微體古生物研究」的黃敦友之外，也聯絡了像是台灣大學的馬廷英、林朝棨和師範大學的戈定邦等人，一起來討論該如何進行下一步。

不意外的，大家想法很一致，認為這個發現有著重大價值與意義，畢竟台灣本土有如此大型的脊椎動物化石，又有成群學術界裡的研究人員圍繞在一旁，保護著這台灣第一次在原地層中發現如此巨大的脊椎動物化石，可以想像著沉睡百萬年以上的遠古生物就要穿新衣、戴新帽，準備接受研究的洗禮，有著全新的、光鮮亮麗的裝扮來和世人見面了。

迷人的故事似乎總是一波三折—化石在野外被偷了！

化石失竊之謎：未解的盜墓事件

決定要仔細的將這一個大發現好好挖掘出來，進而提供後續深入的研究工作—中油的成員如范玉來和黃敦友就開始替露出地表的化石骨頭們穿上外套，也就是打上石膏，才能在後續搬運過程中減低對化石本身的撞擊或任何外部碰撞傷害的可能性—但挖掘、包覆的工作還在持續進行中，一九六一年的五月五日星期五早上，范玉來如常回到挖掘現場時，驚覺周遭維護的設備被破壞、好不容易已經小心翼翼挖出土的部分化石標本們也消失了！

過了半個多世紀，這「盜墓」事件的犯人仍是逍遙法外—或許該說是一直以來也沒有人啟動正式追查，到底是誰偷走了當時由孟昭彜、范玉來等中油成員正在挖掘的大型動物化石標本？被盜走的化石至今下落也同樣是沒有任何的消息。

五月四日星期四，范玉來等人仍是在化石四周持續擴大挖掘的範圍、避免破壞到化石的時候，也仔細檢視有沒有更多露出的化石標本—意味著化石大盜只有一個晚上的時間能帶走部分化石。損失雖已無法彌補，但能慶幸的是，除了已經挖掘、裝箱的標本之外，腳底下還可以看得到的表層仍有不少完整的化石骨骼。

經歷了挖掘過程中被盜墓的事件，孟昭彜等人仍是持續、盡可能的將有發現的化石標本從野外裝箱，或打上石膏後帶回實驗室。不只如此，令人興奮的是，一九六一年也有參與挖掘工作的黃敦友，在一九六四年拿到當時行政院國家科學委員會的經費支持，前往日本東北大學從事微體古生物學的碩士論文研究工作—一九六五年仍在鑽研微體古生物學的領域時，藉由一九六一年所發現的化石，發表、命名了「台灣鯨魚」！

——本文摘自《好久・不見：露脊鯨、劍齒虎、古菱齒象、鱷魚公主、鳥類恐龍⋯⋯跟著「古生物偵探」重返遠古台灣，尋訪神祕化石，訴說在地生命的演化故事》，2024 年 9 月，麥田出版，未經同意請勿轉載。

深海的暗氧：無光環境中的神秘氧氣生成

深海，被譽為地球最後的未開發疆域，隱藏著許多不為人知的奧秘。數千公尺深的海底沉積了數量龐大的多金屬結核，這些礦物因含有大量珍貴金屬，對現代技術，尤其是能源轉型，至關重要。然而，科學家在探索這些結核的過程中意外地發現了一種神秘的現象：暗氧，即在無光的深海環境中生成氧氣的過程。這一發現不僅可能改變我們對海洋生態系統的理解，還可能重新定義地球早期生命起源的故事。

長期以來，科學界普遍認為氧氣的生成依賴於光合作用。光合作用是植物、藻類及一些細菌透過陽光將水和二氧化碳轉化為有機物並釋放氧氣的過程。這一過程主要發生在地球表層和淺水區域，是維持大氣和海洋中氧氣含量的核心機制。根據這一觀點，只有在陽光能夠到達的區域，氧氣才能被生成。因此，對於深達數千公尺的深海區域，我們的認識是，氧氣主要來自於表層水透過洋流輸送到深處。

然而，深海中缺乏光源，光合作用無法進行，這意味著氧氣在深海中的供應受到限制。雖然洋流能夠在一定程度上將氧氣輸送到深海，但這一過程極其緩慢，往往需要數百年甚至上千年才能完成一次循環。因此，科學家一直認為深海是一個缺氧的環境。

多金屬結核的發現，是新能源的關鍵，還是海洋生態的災難？

在這樣的背景下，科學家對深海進行了更深入的探索，並發現了錳結核（英語：Manganese nodules），又被稱為多金屬結核這一珍貴資源。多金屬結核是富含金屬的岩石，其主要成分包括鈷、錳和鎳等金屬。這些結核廣泛分佈於全球深海區域，尤其是太平洋海域，儲量高達數兆噸。這些金屬對綠色能源技術，如電池生產，具有極高的價值，吸引了全球各國的關注。

然而，這些結核不僅是地球資源的寶藏，它們還隱藏著另一個重要的發現。2013 年，科學家安德魯·斯威特曼（Andrew Sweetman）在太平洋克拉里昂-克里珀頓區域進行深海研究時，意外地發現，在封閉的深海水域中，氧氣濃度竟然有所增加。這一現象引發了科學界的極大關注。

暗氧的生成機制

斯威特曼的研究團隊推測，深海中的多金屬結核可能在某些化學條件下，充當了天然電池。這些結核通過電化學反應將水分解為氧氣和氫氣，從而在無光的環境中產生了氧氣。為了驗證這一假設，團隊在實驗室中模擬了深海環境，並確實觀察到氧氣從結核生成的現象。

不過，這一過程並非如想像中簡單。根據實驗數據，某些海底結核表面的電壓僅為 0.95 伏特，卻能夠生成氧氣，這與理論上需要的 1.6 伏特電壓不符。研究團隊進一步推測，這可能與結核的成分有關，例如含鎳的錳氧化物可能起到了催化作用，降低了反應所需的能量。此外，結核表面的不規則排列及空隙可能也促進了電子轉移和水的分解。

暗氧的發現挑戰了我們對氧氣生成的傳統理解。過去我們認為，地球上的氧氣主要來自於光合作用，但這一現象表明，甚至在無光的深海環境中，氧氣也能通過無機物的電化學反應生成。這意味著，我們對於地球早期氧氣循環及生命演化的認識可能存在重大疏漏。

尤其值得注意的是，多金屬結核的形成需要氧氣，而這些結核大量出現在深海中，是否表明早期地球上就已經存在非光合作用的氧氣生成機制？如果是這樣，暗氧是否可能推動了地球上生命的起源？這一問題仍然未有定論，但暗氧的發現無疑為生命起源的研究開闢了一條新的途徑。

未來的挑戰：開採深海資源還是守護地球最後的「淨土」？

除了科學研究的價值，多金屬結核也吸引了全球對於深海資源開採的興趣。這些結核富含稀有金屬，特別是對電池生產至關重要的鎳和鈷。然而，大規模的深海開採可能會對海洋生態系統造成嚴重破壞。

首先，深海採礦可能導致噪音和光污染，破壞深海生物的棲息地。此外，採礦過程中產生的懸浮物可能對海洋生物，尤其是水母等生物造成生理負擔。研究顯示，水母在模擬的採礦環境中會因應對懸浮物而消耗大量能量，這可能削弱其免疫系統並降低生存率。

因此，雖然深海資源的開採看似能解決當前的能源危機，但國際間對此議題的爭議仍然持續。全球已有32個國家支持暫停或禁止深海採礦，呼籲進行更多的生態影響研究以確保環境保護。

暗氧的發現，不僅為科學研究帶來新的挑戰，也為深海資源的開採提出了更高的要求。在能源危機與生態保護之間，我們需要尋找平衡點。未來的技術或許能夠在不破壞環境的情況下，模擬自然過程生成多金屬結核，從而實現可持續的資源開採。

此外，暗氧現象的發現也為探索外星生命提供了新的思路。當我們在其他行星上發現氧氣時，不一定意味著那裡存在光合作用生物，可能是類似多金屬結核的無機反應在默默進行。這一發現或許將改變我們對地外生命的定義與尋找方式。

深海的秘密仍在不斷被揭開。從暗氧的發現到多金屬結核的開採，這片未開發的疆域將在未來的科學探索與資源爭奪中扮演至關重要的角色。無論是能源危機的解決還是生態系統的保護，我們都應以謹慎且負責任的態度面對這一未知的領域，避免打開潘朵拉之盒。