113/09/30
從歷史中挖掘未來：綠豆的基因祕密與氣候生存法則
黃宜稜｜
科技大觀園特約編輯
地質學家習慣把地球的歷史切成兩段，一段稱為前寒武紀，另一段的開端就是古生代的第一紀－寒武紀。過去一百多年來，寒武紀的開端（5 億 4,000 萬年前）被認為是動物出現的時候，然而，出土大量動物胚胎化石的貴州瓮安地層，卻比寒武紀的開始早了四千萬年。顯然地，在寒武紀之前，地球上早就出現了很多複雜的動物。
所謂寒武紀大爆發，是指絕大多數的動物「門」化石，幾乎都密集出現在大約 5 億 4,200 萬年前的寒武紀時期，短短不到 2,000 萬年期間的現象。對於這個無比熱鬧精彩的年代，深深著迷的李家維教授，為我們帶來他站在田野研究第一線的寶貴見聞。
講演綱要（撰文｜高英哲）
寒武紀大爆發是個難倒達爾文的現象。由於從寒武紀再往下挖掘更古老的岩層，幾乎找不到任何動物化石，這樣的化石證據與漸變式的演化論，似乎有些搭不起來。達爾文自己就在《物種源始》中寫道，如果日後有人想要駁斥演化論，他可以就這點來質疑，演化論無法對動物起源提出合理的解釋。
寒武紀大爆發最著名的化石地，是位於加拿大的伯吉斯頁岩。後來在中國雲南澂江帽天山的頁岩中，也發現了大量跟伯吉斯頁岩類似的古生物化石，而且非常難得地保留了軟體動物的印痕化石。第一位研究澂江帽天山化石地的，是台灣的何春蓀教授，他在 1942 年前往當地勘查磷礦時，找到了微型節肢動物的化石。至於真正確立澂江帽天山化石地地位的，則是當時還是研究生的侯先光教授，在 1984 年於當地發現納羅蟲化石。
中國科學院南京地質古生物研究所研究員陳均遠，在 1996 年帶著許多澂江帽天山的化石，在台中科博館舉辦了一場精彩的寒武紀大爆發特展。李教授跟他一拍即合，毅然辭去時任的科博館館長一職，前往雲南，自費僱用當地人，挖掘出豐富的化石樣本，並且以此還原出許多千奇百怪的動物樣貌。
當年在雲南澂江蒐集化石的工作雖然很有意思，但是隨著雲南省政府跟中國科學院對化石歸屬權的爭執，李教授也感覺到另起爐灶的需要。這時正好在貴州瓮安挖到了保存極佳的海藻化石，李教授想在年代為 5 億 8,000 萬年前，比寒武紀更為久遠的貴州岩層中，若能發現到動物的化石，在研究上就能夠有決定性的突破，於是就轉往貴州進行挖掘工作，果然挖掘到動物胚胎的化石。我們也就由此得之，寒武紀大爆發其實並不如表面上看起來如此有戲劇性，在這之前已經有一些具體而微的動物形貌，只是在地層中留存的化石證據很少，先前都沒有發現而已。
5 億 8,000 萬年前的動物都沒有眼，5 億 3,000 萬年前的動物則是什麼眼都長出來了，在食物資源匱乏的環境中，幫助動物尋找獵物並躲避獵食。那麼動物究竟是在這中間的什麼時候，演化出眼這個構造呢？李教授為此遠赴澳洲跟俄國，在年代介於這兩者之間的岩層中尋尋覓覓，最後總算皇天不負苦心人，在非洲納米比亞沙漠的化石中，找到了可能是地球上的第一隻眼，但那是另外一段留待來日的故事了。