來自恆春的意外「鯨」喜，科博館臺灣鯨魚化石挖掘團隊專訪——《科學月刊》

喜出望外

海中糟粕化為盎然綠意

這個星球現在仰仗光合作用運轉。

──史緹耶可．戈盧比奇（Stjepko Golubic）

四十億年前，地球的陸塊相當單調，黑色、褐色、灰色的岩石上一片荒蕪，火山朝著無氧的大氣噴發毒素，人類乘坐時光機回到那時間點會立刻窒息。當時地球上僅有的生命形態是細菌，以及比英文句號還小得多的單細胞生物。然而若往前快轉幾十億年，來到距今僅三億五千萬年前後，會發現大氣中氧含量接近人類已經習慣了的百分之二十一，這是個很奢華的數字。

那個年代，海洋中滿是巨大生物四處洄游，植物入侵陸地並為人類的演化鋪路。地球從無法居住的荒土蛻變為藍綠色的生命樂園，這麼戲劇性的轉折是什麼力量在背後推動？

種種因素之中有一項特別醒目：直到一九六〇年代人類才開始意識到光合作用的力量不下於各種地質學事件，改造這顆星球的手段神祕且驚奇，非常難以想像。

改造過程中，光合作用或許曾經引發大規模生物滅絕。科學家一度認為其威力能夠與核戰浩劫相提並論，使這顆行星被寒冰覆蓋化作巨型雪球。但同時光合作用又輔助、甚至促成「不可能」的演化捷徑，進而提高生命多樣性，最終使植物甚至人類得以存在。科學家如何研究太古時代的自然變動？而光合作用又如何將地球鬧得天翻地覆？

疊層石背後的生命故事

十九世紀末期，有人找到能夠追溯光合作用悠久歷史的第一條線索。那時候沒有任何證據指向距今大約五億五千萬年的寒武紀之前有生命存在，然而一八八二年冬天美國大峽谷深處名叫查爾斯．沃爾科特（Charles Walcott）的岩石收藏家改變了一切，後來還當上史密森尼學會的主席。

沃爾科特的故鄉是化石天堂紐約州由提卡市（Utica）。小時候他生得瘦瘦高高，喜歡在父母的農場以及附近未來岳父擁有的採石場內找化石，十八歲離開校園之後先去五金行當店員，卻自己閱讀教科書、研究化石並撰寫論文、與著名地質學家通信來維繫心中熱情。他曾經蒐集古代海洋生物三葉蟲的化石標本，品質在全世界而言也是數一數二，後來慷慨出售給了哈佛大學。

沃爾科特的勘探技巧十分高明，也藉此就職於新成立的美國地質調查局。一八八二年十一月，地質調查局局長、同時自己也是探險家的約翰．威斯利．鮑威爾（John Wesley Powell）要求沃爾科特勘測迄今為止無法進入的大峽谷深處。

鮑威爾之前嘗試過，但只能乘坐小木舟趁漂流時稍微觀察最底層岩石，後來他就在偶爾有「刺骨寒霧、雪花飛旋」的地方紮營監督，帶人修建一條從峽谷邊緣延伸到下方三千英尺（約九百一十四公尺）處溫暖地帶的陡峭馬徑，並且讓時年三十三歲的沃爾科特帶著三名工人和足夠支撐三個月的食物、九匹上鞍的騾子沿著那條臨時小徑進入谷底。

「高原之後就會積滿雪，」鮑威爾告訴他：「春天之前你和搬運工無法離開峽谷。希望這段時間裡，你能好好研究地層序列，盡量收集化石。祝好運！」

對沃爾科特而言，這是千載難逢的機會。他已經發現一些已知的最古老化石，例如神似甲殼類但奇形怪狀的三葉蟲。此外，達爾文發表《物種起源》不過四十年前，但因為缺乏最原始的動植物或細菌化石而遭到很多抨擊。批評者仗著沒有化石這點堅稱所有物種都是神造，懷疑論者也要求達爾文證明古代有過更單純的生物，可惜他只能委婉表示若生物體很小就不容易留下化石，希望有朝一日會出現。

充滿驚喜的山谷

沃爾科特深知達爾文的窘境。他沿著陡峭原始小徑下降到幾乎沒有生命跡象的大峽谷谷底，然後用心觀察周遭環境。山谷、懸崖，除了石頭還是石頭，但這一隅紅色天地很得他喜愛，不過同行的化石收集家、廚師和馱獸管理員就未必能夠分享那份悸動了。

他們沿著八百英尺（約兩百四十四公尺）峭壁吃力前行，其中一段就是現在的南科維山徑（NankoweapTrail），一般認為是大峽谷裡最危險的路線，河流地形坡陡水急即使沿岸也難以行走，有時候不得不自己開路以求深入。後來一頭騾子死亡、另外兩頭受傷。旅程中至少一次，沃爾科特筆中的墨水結凍了，但又必須在篝火邊融冰為水給騾子飲用。但最可怕的其實是死寂與孤獨，才三個星期就導致那位化石收集家夥伴憂鬱求去。但沃爾科特不同，能來到谷底他太興奮了，堅持了七十二天才踏上歸途。

有一天他爬上爬下，對部分岩石中層層線條感到好奇，乍看很像切開的包心菜。這些圖案極不尋常，所以沃爾科特認定是生物，後來將其命名為藍綠菌（最初曾視為藻類）。他還聯想到自己在紐約州看過來自寒武紀時期的類似化石，取「隱含生命」的含義命名為隱藻化石（Cryptozoön）。然而大峽谷的情況有點不同，這些化石明顯可見，卻又位於更古老的岩層內，因此歷史比任何其他已發現的化石都久遠。

沃爾科特後來在蒙大拿州等地持續發現同樣古老的隱藻化石，接著其他古生物學家也在前寒武紀岩石內察覺到疑似化石的特殊圖案，種種線索指向最原始生命形式的證據可能保存在寒武紀前的石頭裡。即便如此懷疑論調不斷，尤其某個長期存在爭議的標本被證明了並非化石，而是火山石灰岩經過壓力和高溫形成獨特的礦物沉積。

隱藻化石的爭議：解鎖前寒武紀生命的證據

一九三〇年代，沃爾科特去世的四年後，劍橋大學最具影響力的古植物學家蘇厄德（Albert Charles Seward）決定加入辯論，卻在後來被古生物學家肖普夫（William Schopf）形容是「讓煮熟的鴨子飛了」。蘇厄德在史稱「隱藻化石爭議」的事件中嚴格審視前寒武紀化石證據，得出結論認為這完全是一廂情願，所謂的化石與現存物種之間沒有明顯關係，大型結構並未顯示出由較小細胞組成的特徵。

他主張沃爾科特在隱藻化石找到的環狀圖案可能是海底富含鈣質的淤泥沉積，人類本來就不該期望細菌這樣微小的生物會被保存在化石，最後又語重心長告誡科學家：有些尋找化石的人太過一頭熱，他們宣稱找到特別古老的標本時不能輕信。

地位如此卓著的人物提出警告，導致地質學家不願再從岩石尋找距今約五億年以上的化石，畢竟找到的機率幾乎等於零。久而久之許多人認定了生命在地球上的歷史很短，這顆星球的前面四十億年、其歷史的九成之中根本沒有生命存在。微生物學家史緹耶可．戈盧比奇指出許多科學家以「前寒武紀」一詞指稱生命尚未問世的太古時期，其實這是陷入「現有工具檢測不到就代表不存在」的思考偏誤，將缺乏證據直接視為否定證據了。

時間來到二十年後的一九五〇年代中期，澳洲年輕研究生布萊恩．洛根（Brian Logan）隨地質學教授菲利普．普萊福德（Philip Playford）探索了位置偏遠的鯊魚灣，也就是澳洲西北海岸一片孤立的鹹水潟湖。站在這兒的海灘，淺藍色海水退潮時會露出如夢似幻的奇景：數百顆三英尺（約九十一公分）高的圓柱狀岩石林立，彼此間距很小，彷彿堅硬粗糙如石塊的蘑菇聚集叢生。

兩人詳細調查了這片怪異石陣，然後意識到理解沃爾科特隱藻化石的關鍵。眼前這些不僅是活化石，還能回答一個經典謎語：什麼東西既死又活？石頭表面曾經活著，是藍綠菌累積起來形成網罩般的構造。海水進出時，這層菌網會捕捉沉積物。而藍綠菌死亡後，沉積物固定在原位如海綿狀的石塔，於是又有新的細菌附著其上、形成新的一層網罩。

細菌以同樣方式在太古海洋中創造出沃爾科特的隱藻化石，現在稱為疊層石，語源是希臘文stroma（層）和lithos（岩）。目前只有鯊魚灣等少數幾個地方能找到疊層石，環境對其他多數生物過於鹹澀無法生存。但另一方面，已經化石化的古老疊層石則在世界各地皆有發現。

澳洲地質學家偶然發現還活著的疊層石，同時美國兩位地質學家史坦利．泰勒（Stanley Tyler）和埃爾索．巴洪（Elso Barghoorn）也宣布找到了蘇厄德口中不存在的化石標本，其中微生物有單細胞也有多細胞，藍綠菌絲也包括在內，而且這些化石都有大約二十億年歷史。「許多人很震驚的，」戈盧比奇表示：「原本以為生命在寒武紀才爆發，之前什麼都沒有。寒武紀應該是起點才對。」但現在普遍接受最古老的疊層石化石上微生物活在三十五億年前，依舊是地球誕生的十億年之後。達爾文和沃爾科特應該很欣慰。

哪種細菌造出最古老的疊層石？無法確定是已經會行光合作用的藍綠菌，抑或是它們的祖先。不過藍綠菌至少二十四億年前已經存在於海洋。

——本文摘自《你的身體怎麼來的？從大霹靂到昨日晚餐，解密人體原子的故事》，2025 年 01 月，商周出版，未經同意請勿轉載。

台灣的地理位置與化石形成

台灣也有化石嗎？台灣也有恐龍嗎？

世界地圖攤開一看，台灣陸地上的面積看來是不大，但其面對的太平洋，不只在我的想像中、在我多年搭著飛機到世界各地檢視相關的標本，試著拼湊出鯨魚們在數千萬年間演化歷程的經驗中，我知道也相信台灣的地底下，必定蘊涵著能跟我們講出帶有全球視野的化石標本。

同時，台灣除了被海洋包圍之外，那平均深度只有六、七十公尺深的台灣海峽，也清楚的意味著，當更新世的冰河時期讓海平面下降幅度來到或超過這個臨界點時，台灣就會成為歐亞大陸最東南邊的一角。

相信在台灣的不少人都常聽過，台灣在冰河時期會和中國大陸連在一起，但我在跟大家解釋這樣的環境變遷與古生物演化時，總是會特別強調我不想泛政治化，但世界地圖清楚的標示出台灣的地理位置應該是可以、也該要放在更大的版圖：歐亞大陸的板塊底下來討論，而不是只有限縮在與中國大陸連結的關係。

畢竟，當我們像是讚嘆著非洲地區的陸生大型哺乳動物，能在以年為單位的時間軸來進行長距離的移動時，基本上是用「萬年」以上的尺度來探討生物演化、移動的古生物學，處於歐亞大陸東岸的台灣上的大型脊椎動物，要橫跨歐亞大陸到西邊、或是反方向的來到台灣，大概都會是稀鬆平常的移動距離。

建立起這樣的思維模式後，當然就是需要有最直接的化石證據來驗證這樣的想法，或深入討論其化石標本的背後，隱藏了怎樣的大尺度演化事件。

早坂一郎的開創性研究與犀牛化石

二○一八年一月底從日本的筑波搬到台北後，一邊重新改造所接手的退休丘臺生教授的實驗室、一邊開始準備新學期的上課內容；除此之外，很重要、也是主要的工作內容，就是要開始到野外和各個單位的收藏庫裡尋找、檢視相關的化石標本，試著解讀其背後所帶有的古生物學、演化學上的意義。

有趣、但不令人意外的是，知道我開始要在台灣從事大型脊椎動物化石研究的人，第一個反應通常都會是：台灣也有化石嗎？台灣也有恐龍嗎？這樣之類的疑問。

要回答台灣有沒有化石紀錄的出現，我在日本的工作經驗，和剛好不小心娶了日本太太，讓我能從搬到日本工作前還不會五十音的狀態，到現在能有一定用日文溝通和閱讀日文文獻的基礎能力，幫了很大的忙。

因為，台灣的古生物研究歷史，基本上就是從日治時期展開並奠下根基。也因此，有一定的日文能力和在日本古生物學界中遊走的經驗，確實是對於一些細微的狀況，更能推敲或掌握。

舉例來說，我目前所服務的台灣大學於一九二八年創立時的前身：日治時期的台北帝國大學，一開始創校時就加入的早坂一郎教授，可以說就是在研究台灣大型脊椎動物化石的先驅，也就不意外為什麼一九八四年在台灣所發現、並被命名為一個新亞種的犀牛化石，會以早坂為名（犀牛的故事書寫在第四話）。

延伸閱讀：從放牛學生到震驚世界：左鎮犀牛化石背後的傳奇——《好久・不見》

台灣有化石的出沒，對生物多樣性、生命演化等議題有些敏感度的人來說，大概不會太意外。但台灣有沒有令許多人為之瘋狂的恐龍，聽起來就是一個棘手許多的疑問。

或許出乎大多數人的意外，台灣不只有貨真價實的恐龍，還有台灣才有的特有種恐龍！

一九九三年上映的《侏羅紀公園》（Jurassic Park），可以說是徹底的激發了全世界對於恐龍的狂熱與追逐。即使到了二○二四年的今天，恐龍的形象，對於大多數的人來說，似乎就是古生物學研究的全部了。

但恐龍有如此的代表性，可不是只有形象般的讓人摸不著邊際，而是有全世界各地的古生物學家用一生的精力，和政府、私人所挹注的大量資源，來試著一點一滴揭開恐龍那引人入勝的演化歷程。

舉一個比較可以讓大多數人理解到我們對於恐龍知識是如何持續的累積、建構起來的例子：我正在書寫這段文字的當下是二○二○年的五月中旬，這年從一月一日到這個時間點，已經有二十種，先前完全未知、生存於中生代的恐龍們被古生物學家發現，並且正式的命名為新物種、發表在國際間相關的古生物學研究期刊中—平均不到一個禮拜，全世界就又會多了一種中生代的恐龍在我們的知識體系中！

台灣的鳥類恐龍故事：恐龍演化新視角

藉由這樣的研究能量，我們現在不只清楚的知道所有現生鳥類都是貨真價實的恐龍，連我上課在談論恐龍演化所使用的教科書，所提到恐龍定義裡的其中一個主角，即有我們幾乎每天都會見到面的麻雀：

恐龍包含了滅絕的三角龍和現生的麻雀最近的共同祖先，以及從這共同祖先開始的所有後代，都是恐龍。沒有被包含在三角龍和麻雀最近的共同祖先裡的後代，都不是恐龍。

大部分隨口問我台灣到底有沒有恐龍的人，我基本上都很難有足夠的時間用上述簡短的內容來說明，因為可以感覺得出來，大部分的人，真的都只是隨口問問，大概也沒有打算真的想要了解恐龍、或是古生物學的研究工作到底是怎麼一回事，背後又有什麼重要的意涵。所以我一般都只會簡短的回應著像是，台灣當然有恐龍，因為所有的鳥類都是恐龍，不只如此，我們每天也都在吃著貨真價實的恐龍肉！

——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。

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。