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國際頻道

行動博物館──歐洲地質年會的化石展示

文‧圖/楊小青

展示與教育是博物館設立的主要功能之一,但是執行這些功能是否必須在特定的空間中進行?如果沒有大量經費的挹注,教育推廣活動是否就難以執行?

歐洲地質年會(EGU European Geosciences Union General Assembly)是全球地質界的年度盛會,每年都有來自全球將近一百個國家、超過一萬名地質學者與會。這些學者分布在各類地球科學研究領域中,會議重點往往包含了氣候變遷、地質災害、地表地形、板塊作用與地球內部探索等等,但2013年會議特別強調「人類世(Anthropocene)」這個概念,人類科技發展對地球系統產生的絕對影響力,已成為科學界的普遍共識。

為了讓與會學者能夠理解生物在地球歷史演化研究的重要性,大會特別在議場一個角落,設立了一個以化石來探索地球演化史的展示(CSI Fossils Exhibition)(圖1)。面積只有數坪的展示空間(圖2),除了陳列各個地質年代的代表化石,同時也強調化石出土的產狀隱含了推論當時環境的線索。地質學家如果可以像福爾摩斯那樣觀察入微,便可以從化石的研究,演繹出過去地球變化的歷史。

事實上,並非所有生物在死亡之後都有機會成為化石。38億年來,地球上出現無數多種生物,能夠形成化石被保存下來的物種是少之又少。除了生物本身必須具有比較不容易被微生物分解的硬組織外,最重要的因素是氧氣的隔絕,也就是生物體必須保留在「缺氧環境」。

圖二

圖1 CSI Fossils Exhibition展示告示牌。

圖一

圖2 CSI Fossils Exhibition展場只有數坪的空間,總共放了五個展示櫃。

然而大約從10億年前開始,大量藻類行光合作用讓地球的大氣開始有足夠的氧氣累積,從此地表大部分環境都處於富氧的狀態。僅有少數特殊地點,比如被大量火山灰掩埋或是水循環很差的沼澤濕地,因為沈積物過於細緻,地下水不易滲透,得不到地表氧氣的補充,才有機會成為一個「缺氧」的環境,在這裡即使是分解細菌也無法生存,生物遺骸才有幸得以保存成為化石。

反之,地表最常見的砂岩,岩體中充滿孔隙,地下水很容易流通,氧氣的供應很充足,生物遺骸很快便會被細菌分解掉,因此砂岩中比較少發現化石。有時候生物體在埋藏過程中,本身的礦物質會逐漸滲入周圍沈積物中,把沈積物膠結起來,形成所謂的「結核」。孔隙被膠結物填充,阻絕地下水攜入足夠的氧氣來讓微生物分解掩埋的生物組織,因此生物的遺骸得以成為化石。這是在野外的砂岩中發現化石的很好指標。

化石除了讓人欣賞讚嘆它的美麗與神秘之外,透過古生物學家的分析與研究,解密之後可以讓我們瞭解過去地球的風貌。自38億年前地球開始出現生物以來,許許多多生物出現在地球的舞台後,歷經千百萬年的興衰,最終消失在這舞台上,為後繼生物所取代。

古生物學家研究化石,就像歷史學家研究各朝代歷史與物質文明,從器物的型態、材質與製造工藝等就可以推論製造的年代、化石的種類與特徵來討論岩層的生成年代與環境。比如含有三葉蟲的岩層,一定形成於二億五千萬年前(古生代),地質學家劃分地層,往往利用一些所謂標準化石的出現與消失當作基準(表1)。

表1:地層年代與代表性化石

表1:地層年代與代表性化石。(作者製)

化石在岩石中的分佈位置與體態,說明了死亡當時的情境,生物體的結構與組織更蘊藏了解開牠們生活環境的密碼。以大型脊椎動物為例,如果是生前或死亡當時即遭掩埋,骨骼組織及相對位置仍可保留完整(圖3)。如果是死亡後經過搬運掩埋,骨骼組織是零散、缺失且可能是多個個體或多種生物混在一起,就會難以分辨(圖4)。

圖三

圖3維也納自然史博物館展示的始祖鳥化石保有正確的骨骼相對位置,表示是死後馬上掩埋。

圖四

圖4岩石中雙殼貝並未成雙出現,表示貝類是死後經過搬運再掩埋。

恐龍在二億五千萬至六千五百萬年前曾是統治地球的霸主,目前也是自然博物館最吸引人的化石收藏,但是殘缺不全的恐龍化石,如何帶領我們回到昔日的蠻荒世界?原來古生物學家透過恐龍骨骼結構的研究並與現代生物的骨骼結構比較,推測揣摩恐龍的體型與生存模式,加上許多恐龍足印與表皮印痕的生痕化石出土,讓古生物學家瞭解恐龍的表皮並不光滑,而是有很多突瘤。

電影「侏儸紀公園」裡栩栩如生的恐龍就出現在大家面前,這可是許多古生物學家努力研究的成果展現!但是這些藉由化石解開的密碼,一般民眾是否可以從化石的展示直接去聯想:當化石還是生命時與環境互存的關係?答案當然是否定的,否則又何需專業學者的研究工作!

回歸到博物館的功能,「教育」才是讓參觀大眾可以了解展示品的重要途徑。雖然歐洲地質年會的與會者是地球科學各學門的專家,卻不見得熟悉地球的演化歷史,真正能解開「化石事件現場-CSI Fossils」密碼的是古生物學家的工作。於是大會特別規劃一個時段,讓展場的規劃者每天直接與參觀者面對面討論,除了規劃者可以闡揚規劃理念之外,參觀者也可以直接提出問題,解答疑惑。理念的推廣是展示的核心價值,而教育活動的設計也應該是展示規劃過程或是展示成果最有力的推手。

(本文作者為史前館研究典藏組助理研究員)

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