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※ [本文轉錄自 Teacher 看板] 作者: Yukie (Yukie) 看板: Teacher 標題: [分享] 要怎麼在沙漠中找到一條魚? 時間: Sun Nov 22 17:31:36 2009 看電影時常常看到一些考古學家在荒郊野外挖開個方型土坑,一群人 就在土坑裡東挖挖西挖挖的忙個不停,偶爾發現個寶物就鬼吼鬼叫的 開心的不得了。 研究古代生物的古生物學家也是一樣,比方說『侏儸紀公園』影片一 開始,兩個古生物學家帶領著一群人在廣袤的黃土塵砂中一點一滴的 挖著恐龍的化石。 不過我總覺得很奇怪,這些古生物學家怎麼知道要去哪邊挖化石?他 們怎麼知道哪一片砂漠裡有化石可以挖掘呢?難道這些古生物學家祇 是無聊拿起地球儀看一下,隨便找個地方就開始亂挖了嗎?運氣好就 名聲大噪,運氣差就一輩子沒沒無聞這樣? 這個疑問在前一陣子看了《我們的身體裡有一條魚》這本書才獲得解 答。作者蘇賓 (Neil Shubin) 是芝加哥大學的古生物學家,他在世 界各地挖出了許多化石 -- 包含 2004 年在北極挖出、讓他聲名鵲起 的提塔利克(Tiktaalik)。他在書中的說明,解決了我一直以來的疑 惑。 圖一、蘇賓(Neil Shubin)與他發現的提塔利克(Tiktaalik)頭骨化石 http://edumeme.blogspot.com/2009/11/blog-post_22.html 在繼續下去之前,且讓我們複習一下國中生物吧! 請問最容易發現化石的岩層是:(A)火成岩 (B)變質岩 (C)沉積岩 (D)頁岩 答案是 (C),沉積岩。 在泥砂量多的地區,隨著時間遞移泥砂累積量逐漸增加,這些砂塵一 層層疊加上去,再經過長年累月的擠壓,最後成為沉積岩。 在泥砂堆積的過程中,若有生物在此地死亡,則遺體可能被泥砂所掩 埋並在形成沉積岩的過程中受地質作用而形成化石,因此沉積岩地層 是發現化石的最佳地區。如果想要找化石,卻老是去挖火成岩,那就 完全找錯方向了。 不過光是知道要找沉積岩還不夠,這些岩層還要能裸露在地表上。如 果某個地區的沉積岩層被人類的住宅區覆蓋住,那就不可能挖掘了。 總不可能為了挖化石把人家的房子給拆了吧? 其他如被樹林覆蓋、因地質作用而埋入深處的沉積岩,也都是未能顯 露在地表上而難以挖掘的地區。所以挖化石除了岩層要對,周圍還要 夠空曠,沒有樹林、住宅掩蔽,才能讓岩石裸露出地表。 那哪裡比較空曠呢?沒錯,就是沙漠 & 極地區域,這也就是為什麼 考古學家 & 古生物學家要窩在沙漠地區當蛤仔的原因了。 什麼?不懂為什麼科學家要當『蛤仔』? 喔,你不覺得把這些在沙漠挖化石的科學家抓起來丟到水裡面去,每 個人應該都可以像蛤仔一樣吐砂嗎?每天在沙漠裡面,應該有偷吃了 幾公斤的砂吧?XD 好的,有一天,《我們的身體裡有一條魚》的作者蘇賓又想要找個地 方窩起來當蛤仔了。他這次想要找的是介與魚類與兩生類之間的生物 化石。 我們說兩生類是由海裡的魚演化而來,如果真是如此,那麼應該會有 一種生物剛好演化到一半,使它的外型既像魚又像兩生類。所以蘇賓 想找找看地球上是不是真的出現過那種又像魚、又像兩生類的生物。 蘇賓從文獻中發現,以前的科學家在 385,000,000 年前的岩層中找 到的都是魚的化石;但是在 365,000,000 年前的岩層中就出現有兩 生類的化石了。他如果想要找到介於魚與兩生類之間的生物,那麼就 應該找介於 365,000,000 ~ 385,000,000 找個的岩層來挖挖看。他 想 375,000,000 年前的岩層應該可以試看看。 圖二、介於魚類與兩生類間的生物可能的出現時間 蘇賓打開地質學家繪製的 375,000,000 年前世界地圖,發現在 375, 000,000 年前加拿大北部是海岸區,這很符合他所需要的幾個條件: 1. 岩層的種類是對的:這個地區以前是海岸,有許多泥砂,形成 的岩層種類以沉積岩為主,很有可能有化石存在。   2. 岩層的時間是對的:如果有一種介於魚與兩生類的生物存在, 牠應該就是生活在海岸邊,有時在水裡游泳,三不五時爬到陸地上逛 一下。   加拿大北部在 375,000,000 年前是海岸區,而且當時的氣候 溫和,適合生物生存。所以這個地區岩層的時間與蘇賓想要找的生物 存在時間相同,也符合該種生物的生活型態,極有可能在這個地區發 現這種生物的化石。   3. 現在的加拿大北部很空曠:這個地區距離北極祇有 1600 公里 ,平常無人居住,也沒有植被掩蓋,如果有化石存在,很容易就會裸 露在地表被發現。 所以,蘇賓沒有去沙漠吃砂當蛤仔,而是到冷的半死,還要小心北極 熊偷襲的極地地區去挖化石了。而他也真的在這個地區挖到介於魚類 與兩生類的生物:提塔利克(Tiktaalik) 的化石。 透過蘇賓的說明,我終於知道古生物學家並不是完全靠運氣、隨便找 個地方就亂挖一通的。他們是透過事前的推算、仔細規劃,到適當的 地點幫助化石『浮現』出來。 當然運氣的成份還是存在,怎麼挖都挖不到化石的情形還是會發生。 但是考慮的越周延、推算的越正確,挖到所要的化石的機會就大為增 加,要當古生物學家還得常常與大自然鬥智咧! 不過,找到 Tiktaalik 這種介於魚類與兩生類之間的生物化石之後 就能證明兩生類及其他脊椎動物是魚類演化出來的嗎?恐怕還是有很 多人無法接受吧?所以蘇賓他試著用另一種證據:基因,來說服你。 請問,你身上的基因會與誰最像呢?(A)隔壁的王小美 (B)家裡養的 小黑狗 (C)爺爺奶奶 (D)爸爸媽媽 答案是 (D),你的基因與爸爸媽媽最相似 因為你身上的基因繼承自爸爸媽媽,所以你有 50% 的基因像爸爸, 50% 的基因像媽媽。 雖然爺爺奶奶也是你的直系親屬,但是爺爺奶奶的基因祇能透過爸爸 那 50% 傳給你,所以你與爺爺奶奶的基因相似度祇有 25% 像爺爺、 25% 像奶奶。相同的,你有 25% 像外公、25% 像外婆。 這樣子一直往前推,你與你的祖先的基因相似度會越來越低,但是還 是可以看得出來有一些關係。 如果今天哺乳類是由爬蟲類演化而來的,那麼哺乳類與爬蟲類應該就 會有一些基因是相同的;相同的邏輯下,爬蟲會與兩生類有一些基因 相同,兩生類會與魚類的基因相同。根據這樣的推理,蘇賓就開始去 找看看是不是真的有這樣的情形發生。 結果沒錯,確實我們有一些基因與兩生類、魚類相同,甚至還能一路 追到顯微鏡底下才看得到的鞭毛蟲也有相同的基因。 很有趣的一本書,可以讀讀!!:) anobii 上網友對這本書的評價:http://bit.ly/6Q3EUK -- 我的教學部落格:http://edumeme.blogspot.com/ 實習路上:http://edumeme.blogspot.com/2009/08/preteacher.html 教學反思:http://tinyurl.com/RethinkOfTeaching 我在 Youtube 上的影片: http://tw.youtube.com/user/YukieChen -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 114.41.174.243 Yukie:轉錄至看板 book 11/22 17:36 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 114.41.174.243
Atropos0723:話說......頁岩也是沉積岩的一種,而且也很容易產化石 11/28 11:52
Atropos0723:這本現在博客來有送魚骨染色標本,是石尚的商品。 11/28 11:54
ken211812:推~ 12/05 01:21
fcc2225:感覺很棒,謝謝你的分享 01/21 15:10