※ [本文转录自 Teacher 看板] 作者: Yukie (Yukie) 看板: Teacher 标题: [分享] 要怎麽在沙漠中找到一条鱼？ 时间: Sun Nov 22 17:31:36 2009 看电影时常常看到一些考古学家在荒郊野外挖开个方型土坑，一群人 就在土坑里东挖挖西挖挖的忙个不停，偶尔发现个宝物就鬼吼鬼叫的 开心的不得了。 研究古代生物的古生物学家也是一样，比方说『侏罗纪公园』影片一 开始，两个古生物学家带领着一群人在广袤的黄土尘砂中一点一滴的 挖着恐龙的化石。 不过我总觉得很奇怪，这些古生物学家怎麽知道要去哪边挖化石？他 们怎麽知道哪一片砂漠里有化石可以挖掘呢？难道这些古生物学家只 是无聊拿起地球仪看一下，随便找个地方就开始乱挖了吗？运气好就 名声大噪，运气差就一辈子没没无闻这样？ 这个疑问在前一阵子看了《我们的身体里有一条鱼》这本书才获得解 答。作者苏宾 (Neil Shubin) 是芝加哥大学的古生物学家，他在世 界各地挖出了许多化石 -- 包含 2004 年在北极挖出、让他声名鹊起 的提塔利克(Tiktaalik)。他在书中的说明，解决了我一直以来的疑 惑。 图一、苏宾(Neil Shubin)与他发现的提塔利克(Tiktaalik)头骨化石 http://edumeme.blogspot.com/2009/11/blog-post_22.html 在继续下去之前，且让我们复习一下国中生物吧！ 请问最容易发现化石的岩层是：(A)火成岩 (B)变质岩 (C)沉积岩 (D)页岩 答案是 (C)，沉积岩。 在泥砂量多的地区，随着时间递移泥砂累积量逐渐增加，这些砂尘一 层层叠加上去，再经过长年累月的挤压，最後成为沉积岩。 在泥砂堆积的过程中，若有生物在此地死亡，则遗体可能被泥砂所掩 埋并在形成沉积岩的过程中受地质作用而形成化石，因此沉积岩地层 是发现化石的最佳地区。如果想要找化石，却老是去挖火成岩，那就 完全找错方向了。 不过光是知道要找沉积岩还不够，这些岩层还要能裸露在地表上。如 果某个地区的沉积岩层被人类的住宅区覆盖住，那就不可能挖掘了。 总不可能为了挖化石把人家的房子给拆了吧？ 其他如被树林覆盖、因地质作用而埋入深处的沉积岩，也都是未能显 露在地表上而难以挖掘的地区。所以挖化石除了岩层要对，周围还要 够空旷，没有树林、住宅掩蔽，才能让岩石裸露出地表。 那哪里比较空旷呢？没错，就是沙漠 & 极地区域，这也就是为什麽 考古学家 & 古生物学家要窝在沙漠地区当蛤仔的原因了。 什麽？不懂为什麽科学家要当『蛤仔』？ 喔，你不觉得把这些在沙漠挖化石的科学家抓起来丢到水里面去，每 个人应该都可以像蛤仔一样吐砂吗？每天在沙漠里面，应该有偷吃了 几公斤的砂吧？XD 好的，有一天，《我们的身体里有一条鱼》的作者苏宾又想要找个地 方窝起来当蛤仔了。他这次想要找的是介与鱼类与两生类之间的生物 化石。 我们说两生类是由海里的鱼演化而来，如果真是如此，那麽应该会有 一种生物刚好演化到一半，使它的外型既像鱼又像两生类。所以苏宾 想找找看地球上是不是真的出现过那种又像鱼、又像两生类的生物。 苏宾从文献中发现，以前的科学家在 385,000,000 年前的岩层中找 到的都是鱼的化石；但是在 365,000,000 年前的岩层中就出现有两 生类的化石了。他如果想要找到介於鱼与两生类之间的生物，那麽就 应该找介於 365,000,000 ~ 385,000,000 找个的岩层来挖挖看。他 想 375,000,000 年前的岩层应该可以试看看。 图二、介於鱼类与两生类间的生物可能的出现时间 苏宾打开地质学家绘制的 375,000,000 年前世界地图，发现在 375, 000,000 年前加拿大北部是海岸区，这很符合他所需要的几个条件： 1. 岩层的种类是对的：这个地区以前是海岸，有许多泥砂，形成 的岩层种类以沉积岩为主，很有可能有化石存在。 　 2. 岩层的时间是对的：如果有一种介於鱼与两生类的生物存在， 牠应该就是生活在海岸边，有时在水里游泳，三不五时爬到陆地上逛 一下。 　 加拿大北部在 375,000,000 年前是海岸区，而且当时的气候 温和，适合生物生存。所以这个地区岩层的时间与苏宾想要找的生物 存在时间相同，也符合该种生物的生活型态，极有可能在这个地区发 现这种生物的化石。 　 3. 现在的加拿大北部很空旷：这个地区距离北极只有 1600 公里 ，平常无人居住，也没有植被掩盖，如果有化石存在，很容易就会裸 露在地表被发现。 所以，苏宾没有去沙漠吃砂当蛤仔，而是到冷的半死，还要小心北极 熊偷袭的极地地区去挖化石了。而他也真的在这个地区挖到介於鱼类 与两生类的生物：提塔利克(Tiktaalik) 的化石。 透过苏宾的说明，我终於知道古生物学家并不是完全靠运气、随便找 个地方就乱挖一通的。他们是透过事前的推算、仔细规划，到适当的 地点帮助化石『浮现』出来。 当然运气的成份还是存在，怎麽挖都挖不到化石的情形还是会发生。 但是考虑的越周延、推算的越正确，挖到所要的化石的机会就大为增 加，要当古生物学家还得常常与大自然斗智咧！ 不过，找到 Tiktaalik 这种介於鱼类与两生类之间的生物化石之後 就能证明两生类及其他脊椎动物是鱼类演化出来的吗？恐怕还是有很 多人无法接受吧？所以苏宾他试着用另一种证据：基因，来说服你。 请问，你身上的基因会与谁最像呢？(A)隔壁的王小美 (B)家里养的 小黑狗 (C)爷爷奶奶 (D)爸爸妈妈 答案是 (D)，你的基因与爸爸妈妈最相似 因为你身上的基因继承自爸爸妈妈，所以你有 50% 的基因像爸爸， 50% 的基因像妈妈。 虽然爷爷奶奶也是你的直系亲属，但是爷爷奶奶的基因只能透过爸爸 那 50% 传给你，所以你与爷爷奶奶的基因相似度只有 25% 像爷爷、 25% 像奶奶。相同的，你有 25% 像外公、25% 像外婆。 这样子一直往前推，你与你的祖先的基因相似度会越来越低，但是还 是可以看得出来有一些关系。 如果今天哺乳类是由爬虫类演化而来的，那麽哺乳类与爬虫类应该就 会有一些基因是相同的；相同的逻辑下，爬虫会与两生类有一些基因 相同，两生类会与鱼类的基因相同。根据这样的推理，苏宾就开始去 找看看是不是真的有这样的情形发生。 结果没错，确实我们有一些基因与两生类、鱼类相同，甚至还能一路 追到显微镜底下才看得到的鞭毛虫也有相同的基因。 很有趣的一本书，可以读读！！:) anobii 上网友对这本书的评价：http://bit.ly/6Q3EUK -- 我的教学部落格：http://edumeme.blogspot.com/ 实习路上：http://edumeme.blogspot.com/2009/08/preteacher.html 教学反思：http://tinyurl.com/RethinkOfTeaching 我在 Youtube 上的影片： http://tw.youtube.com/user/YukieChen --

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