在理解生命最早的起源與早期生物圈的演化時，我們所面對的最大挑戰，就是地球早期環境的劇烈變動與岩層保存的不完整。生命是在一個與今日截然不同的世界裡出現的，那時的地球是一個高度火山活動、海洋廣布、缺乏氧氣的環境，地殼也因為早期的撞擊與板塊循環而不斷被重組，使最初生命的直接證據非常稀少。儘管地質紀錄破碎，我們仍能從少數最古老的岩石、化學訊號與形態構造中，拼湊出生命早期演化的大致輪廓。這些證據呈現出一個結論，生命不僅在極早期的地球上快速出現，也在短時間內展現了令人意外的多樣化與代謝能力。 根據分子鐘的估計，地球所有生物的最後共同祖先（the last universal common ancestor，LUCA）可能存在於大約 43.3 到 40.9 億年前，也就是冥古宙末期，與重新評估後的月球形成撞擊年代（約 43.6 億年前）幾乎重疊。這表示海洋變得可居住的演變時間極短，而生命卻可能在可行的環境一出現後就迅速萌生。LUCA 很可能是一個類似原核生物等級的生物，使用厭氧的乙酸生成代謝（acetogenic metabolism），具備現代細菌與古菌規模

在恐龍研究已經走過兩百多年的今天，不少人或許以為古生物學家對這群史前巨獸早已瞭若指掌，但實際上，恐龍研究仍然站在不斷擴張的前線。自 1824 年首度命名 巴氏斑龍 （ Megalosaurus bucklandii ）起，全球每年有將近 50 種新恐龍被描述，且發現速度絲毫沒有放緩的跡象。這些新知識的背後，並不是憑空而來的浪漫探險，而是一連串紮實的田野調查、細緻的標本處理，以及對地質年代與演化脈絡的精確推敲。從分類學（taxonomy）與系統分類學（systematics）的基礎，到探勘新地區的可能，再到利用 AI 技術、遙測與 3D 掃描等新科技提升效率，恐龍研究的「新領域」並非單一方向，而是一整套面向未來的科學工程。 恐龍分類學看似枯燥，但它是所有古生物研究的根基。沒有清楚的分類，我們就無法理解恐龍演化的速度、分化的節奏、在不同環境下的適應策略，或牠們如何在中生代的陸地生態系主宰超過一億四千萬年。過去 10 年間，儘管關於恐龍的整體研究論文數量相對穩定，分類相關的論文卻略有下降，尤其是美國研究者的貢獻減少。再加上分類學文章在高影響指數期刊的比

由 AI 復原的大鼻硬頭螈，有經過人工確認符合目前主流復原圖形態 年代 二疊紀（阿瑟爾期） 298-295 Ma 生物學分類 界：動物界 Animalia 門：脊索動物門 Chordata 目：離片椎目 Temnospondyli 科：硬頭螈科 Sclerocephalidae 屬：硬頭螈屬 Sclerocephalus 種：大鼻硬頭螈 Sclerocephalus megalorhinus 形態描述 大鼻硬頭螈（ Sclerocephalus megalorhinus ）化石發現於德國萊因蘭-法爾茲的邁森海姆層（Meisenheim Formation）。推測生存年代約為 2.98 至 2.95 億年前的二疊紀阿瑟爾期。牠們是目前硬頭螈屬（ Sclerocephalus ）中體型最大的物種，其成體頭骨可達 26 公分長。成體表現出高度骨化的頭骨與四肢，整體骨骼結構堅實。牠們的眼眶十分細小、呈圓形，並不像其他物種那樣外擴，這種眼眶比例與饕餮螈科（Eryopidae）相似。 其吻部狹長，眶前區域（preorbital region）比例特別大，吻長

蜘蛛一直背負著讓人害怕的名聲，但在生物學的視角上，牠們其實是地球上最被低估的生物之一。全世界已描述的蜘蛛物種超過 53,000 種，而實際的物種總數估計可能超過 12 萬。從不到半毫米的小型物種，到足展可達 30 公分的巨型捕鳥蛛，蜘蛛的外形、習性與生理特徵多到令人難以想像。也正因為牠們無所不在、適應力極強，蜘蛛在生態系統中提供的服務極其廣泛，害蟲控制、養分循環、提供棲地與食物來源，都留下了深刻的影響。但這些貢獻大多被忽略，甚至因令人類恐懼而被排拒。若我們希望理解自然如何運作、甚至從自然中找回解決問題的靈感，蜘蛛是不能被忽視的角色。 蜘蛛的貢獻可分為四大類，供給（provisioning）、調節（regulating）、支持（supporting）、人類文化（cultural）（圖片來源：Cardoso P et al. (2025)，採用  CC BY 4.0  授權）

對於人類研究語言起源與族群遷徙的跨領域工作，父系與母系究竟如何影響語言傳承，一直是非常具爭議的問題。過去有人支持母語假說（mother tongue hypothesis），認為語言主要跟著母系血緣傳遞；也有人提出父語假說（father tongue hypothesis），指出語言更容易跟著父親傳承，因為語言與 Y 染色體（父系）的關聯往往比與粒線體 DNA（母系）的關聯更強。這兩種假說長期處於拉鋸狀態，而印歐語系族群的研究更表明情況並沒有那麼單純。為了釐清兩者之間看似矛盾的觀點，研究者針對 34 個現代印歐語系族群，從基因與語言兩方面進行了大規模的量化分析，希望重新檢視語言與父系、母系血緣之間的真實關係 。 研究同時分析 Y 染色體與粒線體 DNA 的單倍群，分別代表這些族群的父系與母系歷史。為了得到能夠反映語言變化過程的更精細資料，研究並未沿用傳統語言分類樹或語系分群，而是分別採用詞彙系統（lexical system）與音位系統（phonemic system）兩種語言特徵進行比較。其中，詞彙資料取自邁克爾·唐恩（Michael Dunn

性感兒子假說（sexy son hypothesis）聽起來像是戲劇化的名稱，但它其實是演化生物學中一個相當重要的理論，用來解釋某些物種為何會演化出社會一夫多妻（social polygyny）的繁殖系統。這個假說的核心想法相當直覺，雌性在某些情況下與其選擇尚未交配的雄性，不如選擇已經有伴侶的雄性，即使這麼做會讓雌性在當下的繁殖成果變差，但長遠來看卻可能因為她的兒子繼承父親的「多妻能力」而帶來更多孫輩後代，最終提升雌性的整體適存度。這個思路來自派崔克·韋瑟黑德（Patrick J. Weatherhead）與拉利·羅伯遜（Raleigh J. Robertson）在 1979 年的研究，他們試圖從孫代數量的角度，解釋為什麼有些雌鳥會選擇加入已經有配偶的雄鳥身邊，變成次要雌鳥，而不是選擇一位完全單身的雄鳥。

在巴布亞紐幾內亞東部的費格森島（Fergusson Island）上，有一種鳥類悄然消失在我們視野之中長達 126 年。這種名為 黑枕雉鳩 （ Otidiphaps insularis ）的大型地棲鳩類，原本被歸類為 雉鳩 （ Otidiphaps nobilis ）之下的一個亞種，不過近年升格為獨立物種，其外型獨特、行蹤隱密，並在國際自然保護聯盟（IUCN）的名錄上被列為極危物種，是新幾內亞唯一被列為極危的陸鳥。就在許多人擔心牠們早已滅絕的時候，一場結合當地原住民知識與科學監測的行動，重新為牠們點亮了一線希望。研究團隊於 2022 年在該島上進行為期一個月的調查，透過訪談、問卷、相機陷阱與實地鳥類調查等方式，終於在距離牠們最後一次被採集紀錄的 126 年後，拍下牠們的身影。這不僅是一次生物學上的重大發現，也象徵著科學與在地知識交會時，能夠達成的巨大成果。 費格森島（圖片來源：Gregg JJ et al. (2024)，採用  CC BY-NC-ND 4.0  授權） 黑枕雉鳩最早於 1882 年由英國博物學家安德魯·高迪（Andrew Gol

在哺乳動物的世界裡，要讓兩個父方基因組結合誕生一個後代，看似是科幻故事般的挑戰，因為哺乳類的胚胎發育深刻依賴 基因銘印 （genomic imprinting），而什麼是基因銘印呢？這是哺乳類特有的表觀遺傳機制，會在卵子、精子形成時建立與決定哪些基因需要進行甲基化（methylation）、組蛋白修飾（histone modifications）或非編碼 RNA 調控等，使特定基因沉默，讓胚胎發育中強制指定特定基因只能在母方或父方的染色體上表達，而另一方的染色體上該基因就會沉默不執行功能。比如多數哺乳類只有來自父親的第二型類胰島素生長因子（ IGF-2 ）基因或者只有來自母親的長鏈非編碼 RNA 的 H19  基因等，才會在後代身上表達，但母方的 IGF-2  基因或父方的 H19  基因會沉默，顯現出父方與母方之間互補或競爭的演化結果，而且這種啟動或沉默的狀態會一路維持到後代個體死亡。 銘印現象與哺乳類的胎盤、早期發育、腦部形成與後期生理都有重要關聯。有趣的是，父系表達基因往往是促進胎兒生長、增加營養輸送等功能；而母系表達基因則多是抑制胎兒過度

在生物演化的脈絡中，體型大小往往是最直接也最具啟發性的線索之一。體型不僅決定了生物如何呼吸、攝食、移動，也反映了在生態系統中的角色與競爭能力。對於那些由許多小型單元組合而成的群體性動物，例如苔蘚蟲（bryozoan），體型這件事就變得更具層次感了。每個群體由多個稱為「 個蟲」 （zooid）的單元組成，既可以探究整個群體的大小，也能針對單隻個蟲的尺寸變化進行觀察。 唇口目的茸毛琥珀苔蟲（ Electra pilosa ）上面一隻一隻的個蟲（感謝 Andrej Ernst 提供） 過去對於 唇口目 （Cheilostomatida）這一群苔蘚動物的研究指出，牠們在漫長的 1.5 億年間， 個蟲尺寸大致維持穩定，體型不出現明顯的改變，因此 環口目 （Cyclostomatida）的苔蘚蟲也被認定會呈現類似的模式。但這次卻意外發現環口目苔蘚蟲與預期完全不同、甚至可說是違反柯普定律（Cope’s rule）的演化軌跡。貝勒尼基型（Berenicea，苔蘚蟲化石形態分類之一，圓盤狀片生形）環口目苔蘚蟲的個蟲從晚三疊世之後的兩億年中持續變小，而且這個趨勢非常

阿根廷的一個如今乾燥荒涼的高地，在三億兩千多萬年前曾是一個擁有河道、湖泊與冰川交替發展的古老盆地。在這片稱為帕甘佐盆地（Paganzo Basin）的地方，岩層累積厚度達約 4,500 公尺，記錄了晚古生代冰期的節律。在其中最底部的關達科爾層（Guandacol Formation），古生物學家找到了一段極其珍貴的證據，世界上已知最早有翅膀的昆蟲之一。這種化石非常稀有，整個石炭紀密西西比世的紀錄，正式確認的有翅昆蟲只來自兩個地點，德國的德利茨希（Delitzsch），以及阿根廷拉里奧哈省的關達科爾，而後者在絕對定年下為 3.26 億年前，也就是石炭紀的謝爾普霍夫期。 帕甘佐盆地（圖片來源：Fernandez JA et al. (2024)，採用  CC BY 4.0  授權）

在再生生物學的領域裡，墨西哥鈍口螈（ Ambystoma mexicanum ）一直是最令人著迷的主角之一。牠們能夠再生整隻斷掉的肢體，這件事本身就足以讓科學家驚嘆，但新的研究又揭開了更深一層的秘密，若牠們失去一條肢體，全身其他部位的細胞竟然也會被「叫醒」，進入一種全面性的活化狀態。這種反應不只是局部再生的附帶現象，而是一個全身性的生理操作，甚至能讓未受傷的肢體在之後一段時間內如果面臨斷肢，能再生得更快。 墨西哥鈍口螈（圖片來源：Amandasofiarana，採用 CC BY-SA 4.0  授權）

蚜蟲與其體內共生菌之間的合作關係非常的精巧，尤其在 豌豆蚜 （ Acyrthosiphon pisum ）這個物種中，體內有一種名為 含菌細胞 （bacteriocyte）的特殊細胞，負責容納 蚜蟲巴克納氏菌 （ Buchnera aphidicola ）。這些細胞不只體型巨大，在營養共生中的作用也極為重要，其細胞染色體過去也長期被推測具有高度的多倍體。 豌豆蚜的含菌器（bacteriome）內的含菌細胞存在蚜蟲巴克納氏菌（圖片來源：Nozaki T and Shigenobu S. (2022)，採用  CC BY 4.0  授權）

1977 年 8 月 15 日，俗稱大耳朵（Big Ear）的俄亥俄州立大學電波天文臺捕捉到一個至今仍無法複製的神秘訊號，著名的 Wow! 訊號。它以強烈的窄頻能量、靠近 1,420 MHz 21公分線（hydrogen line，氫線）位置，以及 72 秒的明顯強度，被視為可能來自地外文明的候選訊號。四十多年後，即使各種電波望遠鏡進行了數次追蹤，都未曾再度偵測到相同的訊號，讓這段僅出現一次的紀錄成為 SETI（搜尋地外文明計劃，search for extraterrestrial intelligence）歷史中的謎團。不過，阿雷西博 Wow!（Arecibo Wow!）計畫以阿雷西博天文台的觀測資料重新分析，提出一個完全來自自然天文現象的解釋，能同時符合 Wow! 訊號的所有特徵，也重新定義了我們對「假陽性技術訊號」的認知。

在一億六千多萬年前的侏羅紀中期，位於今日中國東北地區的九龍山層（Jiulongshan Formation），一群蠍蛉（長翅目，Mecoptera）靜靜地被保存在細緻的湖泊沉積物裡。經過現代人的挖掘，在 87 件化石中意外發現牠們後腳第一跗節有明顯異於一般昆蟲的膨大結構，而這些膨大的跗節，只出現在雄性的標本上。這個看似微小的線索，卻讓古生物學家得以重建牠們的繁殖策略、性別差異，甚至提供了重塑侏羅紀昆蟲生態的重要線索。 這 87 件蠍蛉化石，其中 86 件屬於直脈蠍蛉科（Orthophlebiidae），另外一件則來自稀有的轍蠍蛉科（Holcorpidae）新物種 長椎蠍蛉 （ Conicholcorpa longa ）。長椎蠍蛉的腹部第六至第八節極為延長，是這一科常見的誇張雄性特徵。更吸引大家目光的是兩科的雄性個體後腳第一跗節膨大得十分明顯，而雌性完全沒有。爲了搞清楚這些膨大是否真的具有生物學意義，研究者測量了每件標本的跗節長寬比例，並以此作為膨大程度的量化指標。發現不論哪一科，膨大的跗節都比其他跗節寬許多。

在動物的早期生命階段，能快速辨認什麼樣的成年個體會提供牠們保護，對生存機會極為重要。比如剛孵化的雛雞必須在缺乏經驗的情況下，依賴天生的視覺偏好去判斷哪些目標更值得接近。雛雞、雛鴨能透過銘印（imprinting）迅速建立與母鳥的依附關係，同時牠們也會接觸到同巢的兄弟姊妹，但儘管兄弟姊妹的存在有助於族群凝聚與天敵警戒，母鳥在保暖、覓食與防禦能力上的重要性還是遠高於雛鳥們。這使得雛鳥若不具備能優先指向成年個體的天生偏好，反而會不利於生存。一個核心問題便是，雛鳥究竟依據哪些視覺特徵，才能在第一次出現在這個世界時，就傾向接近成年而非同齡夥伴？ 多種鳥類都有天生跟隨母親的偏好。（A）黃嘴天鵝（ Cygnus cygnus ）；（B）灰雁（ Anser anser ）；（C）原雞（ Gallus gallus ）；（D）綠頭鴨（ Anas platyrhynchos ）（圖片來源：Freeland LV et al. (2025)，採用  CC BY 4.0  授權） 原雞（ Gallus gallus ）在成鳥的羽色與頭部軟組織較深，紅色成分也明顯更高；雛

銀杏（ Ginkgo biloba ）的葉、果與樹木本身都在世界各地被利用，而銀杏種子更是傳統飲食與中藥裡的熟悉素材。銀杏種子富含澱粉、蛋白質、脂質、維生素與具生物活性的倍半萜（sesquiterpene）、類黃酮、生物鹼、短鏈脂肪酸衍生物、木質素與多醣等，具有抗發炎、抗氧化、改善血液循環、調節代謝與抗腫瘤等潛在效果。然而銀杏種子也因為含有毒性成分而使食用安全性長期備受關注，其中最主要的就是銀杏毒素（ginkgotoxins），包含4’-O-甲基吡哆醇（4’-O-methylpyridoxine，MPN）以及 4’-O-甲基吡哆醇-5’-葡萄糖苷（4’-O-methylpyridoxine-5’-glucoside，MPNG）等。

在野外觀察動物的一天，其實就像在閱讀一串接一串的行為片段。一隻狐獴（ Suricata suricatta ）清晨從地洞裡鑽出來，先在陽光下暖身，接著開始四處翻找獵物，途中可能停下來警戒四周；一隻白鼻浣熊（ Nasua narica ）大半天都在林下翻找食物，偶爾和同伴互動；而斑鬣狗（ Crocuta crocuta ）則可能在夜裡到處巡遊、覓食、或是伏地休息。這些一幕幕動作，看似單純，但組合起來就形成了每隻動物獨特的「行為序列」。研究行為學的人，正是希望透過這些序列，理解動物如何做決策、什麼因素影響牠們下一秒想做的事，以及其中是否隱藏著跨物種的共同規律。 過去這類實驗主要待在實驗室裡進行，以往研究發現動物行為似乎不只受當下狀態影響，還帶有時間尺度跨越很大的「長期記憶」特性（本文提到的記憶不是指大腦的記憶，而是行為模式在長時間內保持一致的現象）。但過去一直缺乏在自然環境中進行觀察的研究，更沒有同時比較多個物種、涵蓋多種行為，並直接檢驗這些實驗室裡行為特徵的研究資料是否普遍存在於自然界。於是有研究者透過可穿戴追蹤器，記錄 3 種社會性哺乳動物，狐獴

當螢火蟲同時閃爍、魚群有默契地轉彎、螃蟹同步揮鉗、蟻群一起行動。這些行為背後的生物學基礎長久以來吸引許多科學家關注，而群體行為是否會比個體自身的行為演化得更快？更是近百年來一直沒有明確答案的重要問題。 螞蟻群體層級所呈現的「休息與活動的節律規則性」這項集體行為，的確以比個體行為還要更快的速度在演化，並且在不同物種之間有很大的差異。這意味著集體行為不只是眾多個體行為的加總，而是具備獨特的演化動力，能夠在缺乏大幅度個體改變的情況下，於不同物種的集體行為迅速分化，甚至可能促成新的生物組織層級或社會型態的誕生。

在冰封的西伯利亞永凍層深處，某些生命的痕跡在時間流逝中並未完全消散。遺骸中的 DNA 是我們探究新生代古生物基因的重要材料之一，而 RNA，這種更脆弱、更容易在環境中分解的分子，一直被視為難以跨越年代保存下來的訊息載體。一項針對 10 具更新世晚期真猛獁象（ Mammuthus primigenius ）樣本的研究，卻打開了古 RNA 研究的新窗。研究團隊從多年凍土保存的真猛獁象肌肉與皮膚中成功取得 RNA 分子，其中主要是來自被命名為尤卡（Yuka）的一具約 3 萬 9 千年前的年幼象個體。在尤卡的肌肉組織裡，研究者不僅找到了清晰的 RNA 片段，更能重建當年細胞中的基因表達特徵，堪稱目前最古老且具生物功能資訊的古 RNA 記錄。

微生物與宿主的共生關係時常在不知不覺間形塑了物種的生理、適應能力與演化軌跡。對許多昆蟲而言，細胞內共生菌的存在是牽動生命運作的重要齒輪之一。就以 米象鼻蟲 （ Sitophilus oryzae ）來說，牠們仰賴體內的細胞內共生菌， 皮氏伴生菌 （ Sodalis pierantonius ），以彌補穀物飲食中缺乏的胺基酸與維生素。這類共生菌生活在米象細胞內部，必須從宿主的細胞質中取得營養，才能進行對宿主必需的代謝任務。究竟這些共生菌如何在米象細胞內有效吸收營養呢？其實它們是在裡面自行形成了巨大的膜管網路（tubenets），其結構複雜程度和規模在細菌界中極為罕見。 皮氏伴生菌是內共生於米象的 含菌細胞 （bacteriocyte）的細胞質中，而這類細胞聚集在一種特化器官裡，稱為 含菌器 （bacteriome），該器官在米象的腸道中段與前腸交界處。食物中的養分必須跨越腸上皮細胞，才能抵達含菌器。米象的腸上皮細胞內充滿大量囊泡，並呈現頂端與基底端的極化分布，靠近腸腔的一側主要出現許多早期的 胞內體 （endosome），而靠近含菌器的一側則集中晚