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古生物科普(付費會員)


蛇頸龍體重估算新方法
體型大小是影響動物生理與生態的重要特徵之一,不僅與代謝率、移動能力等密切相關,也能反映牠們在演化過程中所面臨的環境壓力。因此重建已滅絕動物的體重,不僅有助於了解牠們的生活方式,也能進一步探討古生物的演化與生物力學。 估算已滅絕動物的體重一直是古生物學上的一大挑戰,由於化石通常保存不完整,不同研究常採用不同的方法與假設,這導致同一種動物甚至同一件標本,很常會得到相差甚大的體重估值,因此有研究希望建立更標準化的估算方法,使不同研究之間的結果能夠互相比較。 目前古生物體重估算主要可分為兩大類。第一類是現生類比法(extant scaling, ES),利用現生動物骨骼尺寸與體重之間的關係建立回歸公式,再推估已滅絕物種的體重。這種方法快速且容易使用,但前提是要假設現生動物的比例關係同樣適用於化石物種,所以其可靠性一直存在爭議。 另一類則是體積-密度法(volumetric-density, VD),先重建動物的完整身體外形,計算體積後,再依據假設的身體密度換算成體重。隨著三維建模技術進步,這類方法逐漸普及,但需要完整的骨骼重建與大量建模工作,令該方法耗時
3天前讀畢需時 5 分鐘


兩億年前的勞亞海道沿岸蕨類莽原,曾在三疊紀末反覆燃燒
約 2 億 130 萬年前,三疊紀走向終點時,地球經歷了三疊紀末大滅絕(end-Triassic mass extinction)。當時中大西洋火成岩區域(Central Atlantic Magmatic Province,CAMP)發生規模龐大的火山活動,估計總共釋放約 100 兆公噸二氧化碳。主要岩漿活動延續約 40 萬年,約 100 萬立方公里的岩漿侵入地殼或噴出地表,先前研究估計全球平均溫度因而升高約 3 至 4°C,大氣二氧化碳分壓則可能由約 600 ppm 上升至 2,250 ppm。 大西洋火成岩區域,三疊紀的盤古大陸(圖片來源:Williamborg,採用 CC BY-SA 3.0 授權) 海洋與陸地動物在這場環境危機中都遭受嚴重衝擊,植物的情況稍有不同,目前化石紀錄並未看到大量植物的科在短時間內消失,可是花粉與孢子紀錄顯示各地植物群組成有發生劇烈更替。歐洲許多地區原本由松柏類構成的森林大幅衰退,隨後快速擴張的是蕨類與石松類等先驅植物。某些地層中的蕨類孢子數量突然暴增,形成古植物學家所稱的蕨類峰值(fern spike)。
5天前讀畢需時 6 分鐘


翼龍的一億八千萬年興衰,白堊紀早期開始的長期退潮
翼龍類群從三疊紀一路生存到白堊紀末期,跨越將近 1.8 億年的時間。這段時間出現過體型極小的種類,也演化出翼展驚人的大型翼龍;牠們的牙齒、頭冠、翼部與四肢形態同樣發生過大量變化。一項針對翼龍大型演化尺度的分析,描繪出翼龍大約經歷了長達 1.15 億年的繁盛期,接著在白堊紀早期進入約 6,500 萬年的長期退潮,之後在白堊紀-古近紀滅絕事件裡完全消失。 要判斷一個類群究竟處於繁盛還是衰退,只計算某個年代已知多少物種化石並不可靠。化石能否被保存、哪些地層裸露在地表與古生物學家在哪些地方採集,都會影響我們看見的物種數量。所以這項研究同時追蹤幾種不同指標,物種形成率與滅絕率之間的差值,也就是淨多樣化率(net diversification rate);身體形態改變的速度;不同物種占據多大範圍的形態空間(morphospace),意旨各物種的形態差異度;以及體型如何隨時間改變。
8月30日讀畢需時 5 分鐘


全球首例恐龍的熱帶潰瘍感染化石
脊椎動物化石除了能告訴我們牠們的外形與演化之外,若骨骼上保留了受傷或生病的痕跡,更能進一步揭露牠們生前的生活方式、免疫反應及與疾病長期共存的能力,近三十年來,隨著古病理學(paleopathology)的快速發展,科學家已在許多中生代爬行動物身上發現各種病變,包括骨折、感染、關節退化與腫瘤等,讓人們得以一窺這些早已滅絕動物曾經歷過的傷病。 在恐龍之中,病理紀錄主要來自獸腳類與鳥腳類,其中以鴨嘴龍類(Hadrosauridae)最為豐富。禽龍(Iguanodon)過去雖然曾發現一些病變案例,不過大多出現在脊椎等軀幹骨骼,主要與退化、創傷或感染有關,四肢骨骼的病理紀錄則相當少見。 貝尼薩爾禽龍(圖片來源:N.Cayla,採用 CC BY-SA 4.0 授權。) 有一項研究在西班牙東北部莫雷利亞黏土層(Arcillas de Morella Formation)的一具貝尼薩爾禽龍(Iguanodon bernissartensis)化石中,發現脛骨具有一種前所未見的異常骨質增生。這可能並非單純骨折癒合,而是由皮膚潰瘍引發細菌感染後,骨骼所產生的病理反應
8月29日讀畢需時 3 分鐘


從氣味到光芒:白堊紀螢類群如何尋找伴侶?
約一億年前的白堊紀中期在今日緬甸北部克欽邦一帶覆蓋著繁茂的森林,樹脂從植物流出表面偶爾會將小昆蟲包裹其中,最終形成琥珀。如今這些琥珀讓我們得以看見許多早已消失的中生代昆蟲形態。其中一件來自胡康河谷的標本保存了一隻相當特殊的雄性甲蟲,牠擁有構造異常複雜的觸角,腹部還有可能可以發光的器官。牠被命名為佩氏隕枝光螢(Icaroramus perisi),並暫時歸入已滅絕的白堊光螢科(Cretophengodidae)。這隻昆蟲的嗅覺與發光兩套訊號系統似乎同時高度發達,提供了理解螢火蟲與其早期近親的溝通方式。 佩氏隕枝光螢的復原圖(圖片來源:Li YD et al. (2026),採用 CC BY 4.0 授權)
8月16日讀畢需時 4 分鐘


塔利怪物研究的回顧與討論
在美國伊利諾州的馬孫溪化石群(Mazon Creek fossil beds),塔利怪物(Tullimonstrum gregarium)一直是無法被歸類的動物,在半個多世紀以來持續困擾古生物學家。這種生物生活在約 3.09 億年前石炭紀的賓夕法尼亞世,身長約 8 至 35 公分,身體狹長,前端伸出一條長吻,末端帶有一對鉗狀構造,尾部有背、腹兩片鰭。牠們的身體前段還橫跨著一根細長的棒狀構造,兩端各有一個圓形器官,後來依據其中的黑色素體確認為眼睛。這些構造組合在同一種動物身上甚為古怪,讓牠們自 1955 年被發現以來始終沒有穩定的分類位置。 塔利怪物 2023 年的復原圖(圖片來源:Mikami T et al. (2023),Takahiro Sakono,採用 CC BY 4.0 授權)
8月9日讀畢需時 5 分鐘


極端氣候打造恐龍特異埋藏化石庫
特異埋藏化石庫(Konservat-Lagerstätten),保存著大量精美的化石,且經常保留軟組織、皮膚甚至羽毛等難以形成化石的構造,因此一直是重建古生態與生物演化的重要依據。 不過這類化石庫十分罕見,尤其是在潮濕的熱帶地區更是少見,由於高溫、潮濕及生物活動旺盛,動植物遺體通常會迅速腐敗分解,因此很難形成保存完整的化石。目前科學家對於這些特異埋藏化石庫究竟是在什麼環境或事件下形成,仍缺乏充分的了解。 現代熱帶沿海地區的環境,很大程度受到季風與熱帶氣旋影響,這些極端天氣會在短時間內帶來大量淡水、沉積物及營養物質,快速改變海岸地形與生態環境,然而在地質紀錄中,這類短暫事件,通常會被長時間的沉積作用所平均,因此目前研究季風強度與季節性的證據,大多來自反映長時間累積結果的地質紀錄,而很少能直接記錄單一次颱風或洪水等極端事件。 Villaggio del Pescatore 化石庫的古環境重建圖(圖片來源:Fanti, F et al. (2026).復原圖作者:Davide Bonadonna,採用 CC BY 4.0 授權。)
8月8日讀畢需時 8 分鐘


一團被吐出的骨頭,重建二疊紀陸地頂級掠食者的一餐
在德國圖林根邦的布羅馬克(Bromacker)化石產地,一塊細粒砂岩保存著一團緊密交疊的小骨頭。沒有完整動物骨架外形,也不像常見的糞化石有規則輪廓,但記錄了一次發生在約 2 億 9,300 萬至 2 億 9,000 萬年前的進食事件。 這件標本編號是 MNG 17001,年代為早二疊世的薩克馬爾期(Sakmarian)。當時的布羅馬克屬於河流與氾濫平原環境,也是目前少數能完整反映早二疊世陸地脊椎動物群的地點之一。這裡的動物相以植食性的闊齒龍科 (Diadectidae)為主,也保存多種陸生四足動物、足跡、休息痕跡與洞穴。標本所在的岩層由薄層細砂岩與泥岩構成,沉積時水流能量不高。
8月2日讀畢需時 5 分鐘


胃石形狀揭示主龍類消化系統的演化歷史
長久以來古生物學家發現恐龍腹腔中的胃石(gastrolith)時,經常將它視為植食性的證據,原因是現生許多植食性鳥類會吞食石頭,並利用肌肉發達的砂囊(gizzard)與胃石共同磨碎植物纖維,因此胃石一直被認為與植物性食物密切相關。 不過後續研究發現,不少食蟲、食魚甚至肉食性的鳥類也會吞食大量胃石,而肉食性的鱷魚以及獸腳類恐龍特暴龍(Tarbosaurus)體內同樣發現大量胃石,使研究人員開始懷疑,胃石是否真的能直接代表植食性。 各種恐龍的胃石,A. 揭梨婆何耶龍 B. 匙吻古喙鳥 C. 勇士特暴龍 D. 為圖 C 放大 E. 五種類型的胃石,從有稜角到圓滑(圖片來源:Takasaki, R et al. (2026).,採用 CC BY 4.0 授權。)
7月25日讀畢需時 6 分鐘


巴西洞穴中的一塊腿骨改寫恐鶴的最後歲月
恐鶴又稱駭鳥,是屬於恐鶴科(Phorusrhacidae)的鳥類,化石紀錄從始新世(Eocene)中期延續至更新世(Pleistocene)晚期。牠們擁有強壯的後肢、善於奔跑,而且能夠處理獵物的頭顱與喙部,其中某些物種體型巨大,比如吉氏卡林肯恐鶴(Kelenken guillermoi),占據陸地高階掠食者的位置。不過恐鶴並不全是高大的巨鳥,其中也包括身形較纖細、體重只有數公斤的小型成員。巴西東北部一塊曾被誤認為是新大陸鷲類的腿骨化石,如今證實屬於一種前所未知的小型恐鶴。 恐鶴科鳥類(圖片來源:PaleoNeolitic,採用 CC BY 4.0 授權)
7月19日讀畢需時 4 分鐘
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