文:楊子睿(國立自然科學博物館地質學組副研究員兼科學教育組主任)

【導讀】與巨獸共舞、與恐龍同行

在臺灣,很多地方可以見得到恐龍相關的展示。但真正恐龍研究的底蘊,僅藏在臺中的國立自然科學博物館。在我自從十五歲那年與科博館邂逅後,我便踏上了投身博物館與恐龍研究的不歸路。成為一名在博物館裡與恐龍化石為伍的古生物學家後,我最常被問到的問題,除了「暴龍到底有沒有長羽毛?」之外,大概就是:「恐龍滅絕之後,世界發生了什麼事?」

我們往往被中生代那些體型龐大、形態特異的恐龍所深深吸引。在國立自然科學博物館的恐龍廳裡,孩子們總是仰望著高聳的暴龍與圓頂龍,發出驚嘆的聲音。然而,當六千六百萬年前那顆直徑十公里的隕石砸向地球,終結了非鳥類恐龍的統治後,生命之樹並沒有因此枯萎。相反地,一群在恐龍腳邊蟄伏了超過一億五千萬年的毛茸茸小動物,從地底探出了頭,踏入滿目瘡痍的地表,接管了這個世界。

這群倖存者,就是你我的祖先——哺乳動物。

我的同行,也是現今古生物學界最會說故事的科學家之一,史蒂夫.布魯薩特,在以《恐龍一億五千萬年》(也是由我審定)席捲全球科普書市後,將目光轉向了我們自己的家族,寫下了這本《哺乳類王朝》。很榮幸地,除了協助他的科普書籍中譯本以外,我也曾與他共同發表過保存最完美的竊蛋龍胚胎——英良貝貝。

如果說《恐龍一億五千萬年》是一部壯麗的興亡史,那麼《哺乳類王朝》就是一部寫給你我的「家族族譜」。身為一位研究恐龍的學者,我必須坦言,這本關於哺乳類的書,其精彩程度絲毫不亞於恐龍的傳奇。布魯薩特以他招牌的生動筆觸,結合最新的化石證據與分子生物學發現,帶領我們穿越三億兩千五百萬年的時光隧道,重新認識我們究竟從何而來。

第一幕:我們的祖先不是恐龍,但長得像恐龍

科博館的恐龍廳之前,有著晚古生代的造景,述說生物上陸的演化歷史。如果你還記得的話,在中央的台座上,有著一種背上長著巨大帆狀物的動物,展板上的名稱為長棘龍(又譯異齒龍)。許多人誤以為牠是恐龍,但如果你仔細觀察牠的頭骨,會發現牠的眼窩後方只有一個顳顬孔,這正是合孔綱的註冊商標(恐龍所屬的雙孔綱則有兩個)。

沒錯,這隻長得像怪獸的長棘龍,與其說是恐龍,不如說牠是人類的遠房親戚。我經常在國立成功大學的地史學以及國立中興大學的比較解剖學中,用牠作為例子解釋頭骨構造。

在書的開篇,布魯薩特帶我們回到了古生代。當時的陸地上,羊膜動物演化出了兩大分支:一支是蜥形綱,牠們是所有現代爬行動物、恐龍和鳥類的祖先;另一支則是合孔綱,這就是我們哺乳動物的直系祖先。

在二疊紀,也就是恐龍出現之前,地球其實是合孔綱的天下。從巨大的掠食者到笨重的植食性動物,我們的祖先曾短暫地稱霸過地球。然而,二疊紀末期爆發了地球歷史上最慘烈的「大凋亡」,位於西伯利亞的超級火山噴發導致了九成的物種滅絕。在這場浩劫中,多數合孔綱動物灰飛煙滅,只有少數體型較小、被稱為犬齒獸的類群苟延殘喘了下來。

而當地球逐漸復甦進入三疊紀,恐龍的祖先抓住了機會,迅速崛起並佔據了頂級生態棲位。從此,我們的祖先被迫交出王座,進入了長達一億五千萬年的「低調期」。

第二幕:與恐龍同行

作為恐龍研究者,我經常在演講時開玩笑說:「中生代的哺乳動物,就像是恐龍腳下的點心。」但布魯薩特在書中深刻地顛覆了這個刻板印象。

在恐龍稱霸的侏羅紀與白堊紀,哺乳動物雖然體型大多只有老鼠或獾那麼大,但牠們並不是在虛度光陰。相反地,這段在巨獸陰影下求生的日子,是哺乳類演化史上最重要的「新兵訓練營」。為了躲避白天活躍的恐龍,哺乳動物的祖先被迫走向了夜行性的道路。

這個生態壓力,徹底塑造了我們今天的身體構造:

1. 內溫性(溫血)與毛髮:這有助於在寒冷的夜晚保持體溫並維持活動力。

2. 敏銳的聽覺與嗅覺:在黑暗中,視覺不再可靠。哺乳動物的嗅覺變得極為敏銳;更奇妙的是,原本在爬行動物下頜用來咀嚼的兩塊骨頭(關節骨與方骨),在演化過程中逐漸縮小,並向上移入了中耳,變成了砧骨與槌骨。這使得哺乳類擁有了脊椎動物中最精密的聽力系統。這是一個古生物學上經典的演化案例,布魯薩特在書中對此有著極為生動的描寫。

3. 異形齒:恐龍的牙齒大多只有單一形狀(例如暴龍的牙齒全是致命的香蕉狀匕首),但哺乳類演化出了門齒、犬齒、前臼齒與臼齒的分工。這讓我們能更高效地處理食物,從昆蟲到植物無所不包。

4. 哺乳與親代照護:乳腺與親代照護行為的出現,可確保脆弱的後代在危機四伏的環境中存活。

此外,千萬不要以為中生代的哺乳動物都只會在地上挖洞。近年來,特別是在中國遼寧的熱河生物群(科博館曾在二○一九年與北京自然博物館以此為題合作展示),發現了大量令人驚豔的哺乳類化石。有的演化出滑翔翼(如翔獸),有的像海狸一樣會游泳(如獺形狸尾獸)。更令人震撼的是爬獸,古生物學家竟然在這種體型如獾一般的哺乳動物胃裡,發現了幼年鸚鵡嘴龍的骨骼!這說明了,即使在恐龍的黃金時代,哺乳動物偶爾也會把小恐龍當作宵夜。

第三幕:壓垮恐龍的最後一根稻草

時間來到六千六百萬年前的白堊紀末期。布魯薩特用充滿電影感的文字,還原了那毀滅性的一天。當希克蘇魯伯隕石撞擊墨西哥猶加敦半島,帶來了全球性的野火、海嘯,以及隨之而來的漫長「核子冬天」。

在這場白堊紀-古近紀滅絕事件中,所有非鳥類恐龍全軍覆沒。為何恐龍滅亡了,而我們的祖先卻活了下來?

這並非因為哺乳動物比較「高級」或「聰明」,而是因為運氣與生態特化的結果。當時倖存下來的哺乳類,體型幾乎不超過一隻貓;牠們體積小、繁殖快,而且是不挑食的清道夫(雜食性),能夠在缺乏新鮮植物與大型獵物的災後世界中找到生機。更重要的是,牠們或許會挖洞。當隕石撞擊瞬間的高溫將地表烤焦時,躲在地底幾十公分深的洞穴裡,成為了生與死的分界線。

布魯薩特在書中提到一個令人動容的觀點:在這場災難過後,原本在恐龍陰影下演化出的小體型、夜行性、雜食性,成了拯救哺乳類的免死金牌。地球的命運,就這樣交接到了一群劫後餘生、瑟瑟發抖的小毛球手中。

第四幕:與巨獸共舞

當煙塵散去,陽光再次灑落地表,古新世拉開了序幕。這時的地球,彷彿是一個巨大的、被清空的舞臺。以往由暴龍、三角龍佔據的頂級掠食者與大型植食動物的位置,現在全都空了出來。

在短短數百萬年內,原本體積嬌小的哺乳動物像吹氣球般迅速變大,並演化出各種千奇百怪的形態,迅速地像玩「大風吹」的遊戲一般,快速佔領了恐龍原本的生態棲位。布魯薩特帶我們穿梭於新生代各個時期,見證這場生命的狂歡:

‧ 重返海洋:誰能想到,現今地球上最大的動物藍鯨,其祖先竟然是始新世時期,一種長得像長腿狗、在河邊涉水的有蹄類動物(如巴基鯨)?書中詳細追溯了鯨豚類如何一步步褪去四肢,重新適應水生生活。

‧ 飛上藍天:蝙蝠成為了唯一真正掌握主動飛行的哺乳類,牠們利用在黑暗中演化出的回聲定位系統,統治了夜空。

‧ 巨獸時代:當氣候進入更新世的冰河時期,哺乳動物的體型發展到了巔峰。猛獁象、劍齒虎、巨型地懶,還有體型如犀牛般的巨獸,漫步在冰原與草原上。

講到冰河時期的巨獸,身在台灣的我們其實並不陌生。如果你走訪自然科學博物館的古生物廳,俗稱「澎湖水道化石」的動物群印象深刻。在冰河時期,海平面下降,臺灣與亞洲大陸相連成「臺灣陸橋」,這使得包含古菱齒象、德氏水牛在內的大型哺乳動物能夠在此棲息。這正呼應了書中所探討的氣候的變遷與地理的隔離/連結,是推動哺乳動物演化與遷徙的最強大動力。

第五幕:「人」之所以成為「人」

《哺乳類王朝》最引人入勝的壓軸,在於它將故事的焦點轉向了「我們」。

在靈長目的演化支系中,一群原本在非洲樹冠層活動的猿類,因為氣候變遷導致森林退縮、草原擴張,被迫下到地面。牠們開始直立行走、解放雙手、使用工具,並隨著大腦容積的增加,發展出了語言與文化。最終,智人走出了非洲,跨越海洋與冰川,足跡遍布全球。

二○二六年,在科博館黃文山館長的支持下,我有幸邀請了甫於二○二二年獲得諾貝爾生理與醫學獎、德國馬克斯普朗克演化人類研究所的終身所長史凡提.帕波來到科博館進行合作與研究討論,透過這次與大師學習的機會,我在閱讀布魯薩特這本書的時候,更有深入的理解與體會人類演化歷史的微妙之處。

然而,布魯薩特並沒有讓這部史詩停留在人類的「勝利」上。他以古生物學家的宏觀視角,發出了一個沉重的警語。智人的擴張,幾乎完美重疊了更新世晚期巨型哺乳動物的滅絕時間線。無論是北美洲的猛獁象,還是澳洲的巨型有袋類,都在人類抵達後不久便走向滅絕。

如今,我們正面臨著由人類自身引發的「第六次大滅絕」與極端的氣候變遷。作為現任地球的統治者,我們哺乳動物(特別是人類)雖然擁有改造環境、無與倫比的能力,但在地質尺度的時間面前,任何物種都是脆弱的。恐龍稱霸了一億六千萬年,卻在一夕之間覆滅;而我們人類的文明,不過才幾千年的歷史。

結語:到科博館來閱讀標本

史蒂夫.布魯薩特的《哺乳類王朝》是一本難得的佳作。它不僅具備嚴謹的科學基礎,將近年來繁瑣的古生物學論文轉化為扣人心弦的敘事,更重要的是,它喚醒了我們對自身血脈的認同。我們身上溫暖的血液、咀嚼食物的牙齒、母親哺育嬰兒的乳汁,甚至是我們用來聆聽這世界聲音的耳朵,都是三億多年來,無數祖先在面對大滅絕、氣候劇變與掠食者威脅時,用生命寫下的演化奇蹟。

然而在閱讀之餘,文字仍難以傳達許多具體的知識。博物館之所以仍然屹立不搖,乃在於其不可取代的「標本」。一個古生物學家的養成過程中,需要極大量標本的「閱讀」,除了書的文字以外,標本是傳達概念與學識不可或缺的媒介。

我強烈推薦這本書給每一位對自然歷史充滿好奇的讀者。閱讀完這本書後,我更誠摯地邀請您走一趟國立自然科學博物館。當您再次站在生命演化廳,看著那些從水底爬上陸地的合孔綱模型,看著那些躲在恐龍腳下的早期哺乳動物,或者是冰河時期龐大的古菱齒象時,我相信,您的眼中將不再只是「古老的動物」,而是一部專屬於我們家族、跨越億萬年的壯闊史詩。更重要的是,科博館即將迎來重要的里程碑,從二○二六年開始展開生命科學廳的大更新,在科博館的華麗轉身之前,不妨再走一趟,回顧科博館的「演化」之路。

準備好了嗎?讓我們翻開書頁,跟隨布魯薩特的腳步,踏上這趟尋根之旅。

書籍介紹

本文摘錄自《哺乳類王朝:從恐龍陰影下竄出的邊緣生物,如何接手稱霸地球?》,貓頭鷹出版

作者:史提夫.布魯薩特(Steve Brusatte)
譯者:黎湛平

哺乳類王朝:從恐龍陰影下竄出的邊緣生物,如何接手稱霸地球?

【貓頭鷹出版】哺乳類王朝:從恐龍陰影下竄出的邊緣生物,如何接手稱霸地球?

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從未看過的哺乳類演化史

說到演化、化石,我們總是先想到劍龍、三角龍,以及曾經存在食物鏈頂端的暴龍,卻很少關心與我們息息相關的近親哺乳類是如何演化的。現存的哺乳類約有6400種,占領多種極端棲位,包括在黑夜飛行的蝙蝠,以及可潛入海底、最巨大的鯨。

在恐龍的陰影下拓出新路

本書不是從人類起源開始,而是把時間推回三億多年前:哺乳類先祖與爬蟲類在生命樹上分家,接著在漫長歲月中逐步累積哺乳類的關鍵特徵。牠們首次有了門牙、犬齒、臼齒等不同功能的牙齒、更便於行動和捕食的四肢,以及能夠躲避恐龍的夜行行為,一切都讓哺乳類有了對環境變遷更好的適應能力。也因此,在恐龍勢力鼎盛的同時,哺乳類的先祖卻也幾乎佔據了陸地上剩下所有可能的區位:樹冠、洞穴、各種邊陲地帶。

隕石掉下來之後,哺乳類本來差點也全死了

比較隕石造成的白堊紀大滅絕前後的化石證據,大概只有7%的哺乳類物種活過大滅絕。在這場史上規模最大,影響最廣的大滅絕中,原本剛開始繁盛的哺乳類先驅,只剩一支存活,並成為現生所有哺乳類的共祖。哺乳類開始變大、遷徙、分化,形成新的生態系統。牠們走向草原、森林、海洋與天空,從皆齒獸這類大滅絕後崛起的早期大型哺乳類,到後來的鯨、蝙蝠、馬、大象與靈長類,哺乳類王朝不是一夜建立,而是在滅絕、適應與擴張中逐步成形。

跟著化石獵人的腳步看古生物學的歷史

要找到這些哺乳類先驅真實存在的證據,要先從化石開始,一代一代的化石獵人在世界各地挖掘,找到這些史前生物遺留下來的痕跡,並在一次次的交流中找出牠們是誰。本書也從化石獵人的角度出發,講述古生物學發展中不為人知的故事,包括如何在新疆的沙塵暴裡挖化石、如何在共產黨威壓下保全化石,以及各方勢力激烈的化石搶奪大戰……

哺乳類演化不只是遠古故事,也關乎我們自身:人類為何有這樣的身體、牙齒、大腦、成長方式與社會能力,都可以放回哺乳類演化的大脈絡裡理解。人類不是演化的終點,而是哺乳類多樣化中的一支;但人類對其他哺乳類造成的衝擊,卻使這個王朝走到新的十字路口。

哺乳類的歷史,包含了災難、倖存、適應、擴張與再造;曾在恐龍陰影下求生,曾在大滅絕中幾乎消失,最後卻演化成地球上最具多樣性與影響力的動物群之一。本書講述的正是這段常被恐龍光芒遮蔽的演化史:哺乳類如何從邊緣生物成為地球主角,也如何一路演化出蝙蝠、鯨、大象、靈長類,以及我們自己。

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責任編輯:翁世航
核稿編輯:馮冠維