保育古生物學

2021年，中央研究院生物多樣性研究中心助研究員林千翔博士拜訪嘉義市立博物館時，發現兩件嘉義牛埔地區出土的更新世早期鳥類化石標本。經研究團隊鑑定，這兩件標本竟為潛鳥化石！潛鳥屬於海鳥的一種，分布於北半球中高緯度地區。雖然冬季會南遷，但少有潛鳥會飛到台灣來，因為台灣的氣候太溫暖了。在現代台灣都很難見到潛鳥了，更何況是挖到化石？這到底是怎麼一回事？台灣、澳洲學者聯手 讀破潛鳥化石的秘密1980～2000年代，化石蒐藏家薛文吉先生於嘉義牛埔地區的八掌溪沿岸（距今195萬～135萬年前、更新世早期的六重溪層）採集到兩件鳥類化石，爾後捐給嘉義市立博物館。這兩件化石分別為遠端左肱骨及遠端左脛跗骨。肱骨負責將翅膀接到軀幹，承受翅膀拍動時產生的扭力。脛跗骨即是俗稱的「棒棒腿」，負責維持鳥腿伸縮時，大腿骨與跗蹠骨之間的協調性。林千翔博士領銜的研究團隊與澳洲弗林德斯大學（Flinders University

編按：台灣具有相當高的魚類多樣性，軟骨魚物種數占全球15%，然而形成原因卻是個謎。若要了解形成過程、再現百萬年前海洋生態系，化石紀錄是關鍵。由中研院生物多樣性研究中心助研究員林千翔領銜的研究團隊，根據出土自嘉義牛埔的軟骨魚化石群聚，見證台灣西部海域生態系的重大變遷，發現的半鋸鯊化石更是西太平洋首件更新世化石紀錄，再顯台灣在古生物學研究上極具潛力。台灣軟骨魚多樣性高 成因卻鮮為人知儘管生物幾乎占據地球上的每個角落，但是全球的生物多樣性並不是平均分散在地球表面，而是很不均勻地集中在某些特定區域，形成地理上的生物多樣性熱點。印度-西太平洋大片的低緯度海域，就是現今全球海洋生物多樣性最高的地方，特別是位於此海域內的「珊瑚大三角」及鄰近區域，海洋生物的群聚結構非常複雜。生物多樣性熱點的成因，因為與生態保育、生物演化息息相關，因此一直是此領域熱門的研究議題。台灣就是位在這片海域的最北緣，以魚類來說多樣

全世界的魚類物種數超過3萬種，台灣就有高達3000多種，約占了世界的10%。魚種數除了是了解魚類多樣性的依據外，科學家也希望能從地質時間，探索西太平洋亞熱帶區域的魚類多樣性變化，藉此找出能孕育多種魚類的環境條件，進而評估目前所面臨的魚類多樣性減少等生態問題，而其中評估的重要證據則來自對魚類化石的研究。台灣西部麓山帶是主要的化石產區，有著豐富的海洋生物化石，如：螃蟹、海膽、貝類等。然而完整的魚類骨骼化石卻非常稀少，大多是零散的碎骨或牙齒。在中央研究院生物多樣性研究中心的海洋古生物研究室，有一群古生物學家奔走於博物館及私人收藏家之間提借魚化石，就為能將這些珍貴稀少的標本轉化成具有科學價值的研究題材。本文介紹的恆春四溝魚類化石便是其中一例。恆春半島四溝層 出土罕見魚類結核化石在恆春西台地的四溝地區，有著大大小小的山溝地，山溝內出露的地層屬於更新世晚期的四溝層。過去研究曾對此層貝類化石進行熱螢光定

珊瑚是一種良好的環境指標生物，珊瑚礁生態系更是整個海洋中生物多樣性最高的地區，但隨著氣候變遷及人為活動加劇，各地的珊瑚礁生態系也面臨存亡危機。為了解珊瑚群落在漫長的地球歷史和環境變遷下的消長，及其多樣性的變化，科學家可透過珊瑚化石研究，重建人類活動前，與現今截然不同的氣候環境下的珊瑚生態系，並將這些資訊應用在保育，以確保生態系的存續。台灣首次發現 800萬年前中新世樹珊瑚化石台灣的珊瑚化石紀錄其實十分豐富，從北到南都曾發現珊瑚化石，例如：苗栗的通霄層及南港層、台南左鎮古亭坑層、高雄大岡山石灰岩、恆春四溝層以及綠島、蘭嶼的抬升珊瑚礁，年代介於上新世至全新世之間，以地質尺度來看都相對較年輕。雖然馬廷英教授曾經記載了蘇澳地區白堊紀的珊瑚紀錄（Elephantaria及Astrocoenia），目前這些過去的重要標本並不在博物館典藏裡，很可能已經遺失了。2021年，中研院生物多樣性中心林千翔博士團

編按：「海洋古生物研究室」為中央研究院生物多樣性研究中心、林千翔助研究員所帶領的團隊，研究領域為海洋古生物多樣性及古魚類在時間空間上的分布。本專欄「保育古生物學系列」特邀稿林千翔老師，就他們實驗室持續進行中的台灣魚類化石研究、台灣化石耳石研究、澎湖淮河古菱齒象的年齡與族群發展、台灣軟骨魚化石研究等領域，持續與大家分享他們的研究進展、心得與成果。更多研究細節請參訪其實驗室網站。你知道台灣也曾經有古象居住過嗎？台灣海峽在冰河時期因海平面下降曾經消失，使得中國大陸和台灣島在這段期間連接在一起，形成像是陸橋一般的通道，並讓生活在氣候嚴峻的北方動物群，有機會向南方遷移並拓展棲地。澎湖水道  目前發現古菱齒象分布的最南端在台灣本島和澎湖群島間的澎湖水道區域，就曾經是閩江流域的出海口，也是台灣第四紀三大哺乳動物群之一——澎湖動物群的主要發現區域。

編按：「海洋古生物研究室」為中央研究院生物多樣性研究中心、林千翔助研究員所帶領的團隊，研究領域為海洋古生物多樣性及古魚類在時間空間上的分布。本專欄「保育古生物學系列」特邀稿林千翔老師，就他們實驗室持續進行中的台灣魚類化石研究、台灣化石耳石研究、澎湖淮河古菱齒象的年齡與族群發展、台灣軟骨魚化石研究等領域，持續與大家分享他們的研究進展、心得與成果。更多研究細節請參訪其實驗室網站。鑑定魚種的關鍵藏在魚耳裡 魚類耳石，指的是位於魚類內耳中的三對碳酸鈣顆粒，分別為矢狀石（Sagitta）、星狀石（Astericus）與礫石（Lapillus）。在大部分魚類中，矢狀石的體積最大且形態變化豐富，是鑑定魚種時的關鍵耳石，本文中的耳石即矢狀石。在生理功能上，耳石和魚類的第八對腦神經相連，能夠幫助魚類接收聲波和保持平衡。

編按：「海洋古生物研究室」為中央研究院生物多樣性研究中心、林千翔助研究員所帶領的團隊，研究領域為海洋古生物多樣性及古魚類在時間空間上的分布。本專欄「保育古生物學系列」特邀稿林千翔老師，就他們實驗室持續進行中的台灣魚類化石研究、台灣化石耳石研究、澎湖淮河古菱齒象的年齡與族群發展、台灣軟骨魚化石研究等領域，持續與大家分享他們的研究進展、心得與成果。更多研究細節請參訪其實驗室網站。始於殘破不齊的線索 古生物學為生物研究提供嶄新視角生物的演化歷程，在地質紀錄裡留下許多殘破不齊的線索，結合這些化石紀錄與生態學理論，可以分析特定生物類群的分布情形，並評估其背後的成因。例如以魚類耳石分類為基礎，能重建特定時空的魚類群聚結構，除了可提供親緣關係假說的證據外，也可對物種多樣性變遷等生態問題做出貢獻。

國立自然科學博物館（下稱科博館）研究團隊在墾丁國家公園一處石灰岩洞穴內，發現3顆屬於花豹的臼齒化石，年代推測約在最後一次冰河時期階段，距今約1萬2000年前。科博館表示，由於台灣過去未有任何花豹存在的紀錄，這將是台灣古生物研究的重大發現，研究團隊已將成果發表在國際學術期刊《PeerJ》。冰河時期海平面下降 花豹從大陸移動至台灣留下化石紀錄科博館今（24日）透過新聞稿表示，科博館地質學組研究團隊在墾丁國家公園一處石灰岩洞穴內，發現3顆大型食肉目哺乳動物的臼齒化石，經比對分析是屬於花豹的臼齒化石，距今約1萬2000年前。科博館表示，這次發現的花豹臼齒化石，經過縝密的特徵形態比對，及一系列針對咬合面的形態測量學統計分析，研判這3顆臼齒來自同一個體，屬於貓科動物的花豹 （Panthera pardus），是台灣古生物研究的一項重大發現。花豹又稱金錢豹，現今廣泛地分布在非洲、中東、亞洲東部、西南及南

編按：台灣發現首件鳥類恐龍化石的研究，由蔡政修老師於2021年4月14號公開發表於Journal of Ornithology（鳥類學期刊）上，讓台灣的鳥類化石紀錄刷下歷史新頁。鳥類多樣性豐富的台灣竟沒有化石紀錄？台灣的野外觀鳥活動或鳥類生態研究，可謂相當成熟。長期累積的研究、調查資訊，除了有諸如《台灣鳥類誌》的出版，去年也首次發表了「2020台灣國家鳥類報告」，記載了超過600種的台灣鳥類、其中約30種為特有種，顯示看似面積不大的台灣，卻擁有極高的鳥類多樣性，同時提供生態與演化相關研究的豐富題材。台灣擁有如此豐富的鳥類多樣性，確實讓人感到驚艷與驕傲。不過，這並非是突然間蹦出來的，而是有著久遠的起源與演化歷程。但檢視台灣目前所有以化石所奠基的古生物學研究成果，卻是連一件鳥類化石的紀錄都沒有，等同掛零。沒有任何的化石紀錄，台灣鳥類多樣性的起源與演化，基本上就是處於一片未知的狀態，尤其是特有種

排除海中的龐然大物鯨魚，許多人認定的最大型哺乳動物，或許是站立時最高肩膀高度可達4公尺、體重6公噸左右的現生非洲草原象（Loxodonta africana）。然而古生物學家在探索哺乳動物的歷程中，發現隨著時間而消逝的多樣性，不只在形態上常常超乎我們的想像，體型上也存在遠比現生非洲草原象大上許多的物種。現有紀錄中，要來爭奪「史上最大陸生哺乳動物」此一頭銜的，其實不只長鼻目（也就是大家所熟知的大象類群），遠在2、3千萬年前的漸新世有一類巨犀屬（Paraceratherium）犀牛，身高可能高達5公尺、身長可能達10公尺、體重甚至可能高達20公噸左右！2016年的一項新研究，特別針對眾多的大象化石以及巨犀，重新檢視已發現的化石標本、從而建立起全新的體型計算模式，試圖回答到底哪類特定物種才能奪得最大哺乳動物的桂冠。結果顯示，主要生存於更新世的古菱齒象中的納瑪古菱齒象（Palaeoloxodon

以日本海神之女命名 「豐玉姬鱷」只存在日本？「豐玉姬」在日本神話中是海神之女的名字。豐玉姬鱷，則是已經滅絕的鱷魚類群，目前在豐玉姬鱷屬中，僅有一種鱷魚：待兼豐玉姬鱷（Toyotamaphimeia machikanensis）。目前所知的待兼豐玉姬鱷，最早被發現時，還沒有這個優雅又帶有公主風的名字；其模式標本在1965年時，原被命名為現生馬來鱷屬的新成員：待兼馬來鱷。不到20年，青木良輔（Aoki Riosuke）在1983年就認為：「待兼馬來鱷」的形態特徵與現存馬來鱷屬相當不同，例如前者上顎齒的第七顆牙齒最大等，因此賦予牠新的屬名：豐玉姬。在日本神話中，豐玉姬化身成了鱷魚，青木因此以之命名。自從豐玉姬鱷被確認之後，已發現的相關化石標本，不論是可以鑑定到物種層級的待兼豐玉姬鱷，或是其他不完整、只能鑑定為豐玉姬鱷類的標本，全都在日本發現，所以以日本神話的角色來命名，似乎也蠻恰當的？

即使未曾到訪南極，想必大家對南極大陸也不至於太陌生，一聽到「南極」，腦海中大概會立即躍出一大片雪白的大地以及現存最大的企鵝：體型約120公分的皇帝企鵝（Aptenodytes forsteri）成群聚集著取暖的可愛畫面。不只有企鵝 南極還發現最古老的鬚鯨：刻齒雅諾鯨南極，除了有企鵝這般吸晴的明星物種，對於我們理解目前海洋中最大型的脊椎動物：鯨魚的演化歷程，其實也貢獻卓著。鯨魚體型中最大的藍鯨（Balaenoptera musculus）這一類的鯨魚：鬚鯨亞目（Mysticeti）最早的化石之一，就是在南極發現的。在30年前的1989年，當時任職於洛杉磯自然史博物館的米契爾（E.D. Mitchell）研究員，命名了一種在南極所發現的、完完全全屬於新類群的鯨魚，在生物分類的位階中，不只是新的物種、新的屬，而是一個新的「科」：雅諾鯨科（Llanocetidae）的刻齒雅諾鯨（Llanocetu