中生代的潛水伕病

103/01/14 16561

王道還｜中央研究院歷史語言研究所助理研究員

空氣中氮氣所占的比率非常高（78％）。氮可溶於體液，在高壓下，例如人在深海中活動，溶於體液的氮會增加。在急速減壓的過程中，溶解在體液中的氮會急速釋放出來。突然拔出香檳酒的瓶塞，大量泡沫會湧出來，是同樣的道理。在動物身體裡，突然出現大量氮的氣泡會造成損害，叫做潛水伕病；如果堵塞微血管，會使得組織壞死。

陸地生物對這個問題沒有現成的解決方案，因為牠們很少陷入急速減壓的情境。海洋生物比較可能演化出應付的機制，以減輕急速減壓造成的危害。大部分海洋動物都以「行為」應付：盡可能停留在特定的海水層中；盡可能避免讓自己陷入急速減壓的情境。

美國堪薩斯大學人類學系生物人類學實驗室的醫學教授羅斯柴耳德（Bruce M. Rothschild），最近走遍世上各大博物館觀察魚龍化石，他想知道魚龍有沒有演化出因應潛水伕病的方案。這個研究只要觀察化石就可以了，因為急速減壓也會造成傷害骨骼的後果。他對這個問題感興趣，也許因為他是醫師出身。

由於魚龍的祖先是陸生爬行類，與鯨魚一樣，因此魚龍應付潛水伕病的特殊機制必須無中生有地演化出來。羅斯柴耳德推論，早期的魚龍會有較多潛水伕病損傷，例如骨骼中的空洞。結果他發現，中生代早期，也就是三疊紀（2.5～2億年前）的魚龍化石，沒有潛水伕病損傷；侏羅紀晚期與白堊紀的魚龍化石，則有15％出現潛水伕病造成的骨骼創傷。

這個結果讓人驚訝，因為那表示魚龍很快就演化出應付潛水伕病的法門，只是不知怎地後來又喪失了那一本領。不過，羅斯柴耳德醫師認為，比較符合實情的解釋是，魚龍的天敵造成他觀察到的結果。在中生代早期的大海中，魚龍幾乎沒有天敵。到了中生代中期，大型鯊魚以及海生鱷魚出現了，牠們專吃魚龍，從此魚龍經常為了逃命而必須急速變換在海洋中的深度。

資料來源

《科學發展》2012年7月，475期，76 ~ 79頁

潛水伕病(1) 魚龍(2) 潛水夫病(3) 科發月刊(5221)

中生代的潛水伕病

推薦文章