五洲尋奇–我的榔頭之旅|

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五洲尋奇–我的榔頭之旅

102/08/15 3057

李家維｜清華大學生命科學系特聘教授

「為了尋訪遠古地球的芸芸眾生，極區海崖、雲貴高原、峽南秦嶺、非洲荒漠和澳洲不毛都是我的獵場。獵物已化為化石，待我用榔頭敲下。漫長旅程和灰僕痠痛都遠不及尋獲至寶的興奮，我是個快樂的化石獵人。」－清華大學生命科學系李家維教授

本季的第四場演講（5月18日）是由國立清華大學生命科學系李家維教授擔綱，主講內容是「五洲尋奇—我的榔頭之旅」！

李教授的榔頭之旅帶著他上山下海，去追尋生物的起源。過去認為寒武紀之前的地層記錄中並沒有任何生物化石出現，但寒武紀之後的地層中卻發現大量的生物化石，所以有「寒武紀大爆發」的說法，但是李教授不信邪，開始踏遍世界各地，追尋生物的起源，希望在寒武紀之前的地層中也能發現更早的生物化石。

一般瞭解，科學家發現最早的生物記錄出現在五億四千萬年前的地層，在此年代的地層之下從來沒有像樣的化石出現過，因此李教授拿著榔頭（也就是「地質錘」），從中國貴州開始了他的工作。貴州古時經歷過漫長的冰期，之後變成了海洋，這片海洋維持了兩三億年，在這段漫長的時間裡，海底形成了兩三公里厚的沉積層，然後經歷了板塊運動，讓此處的海床抬升，升起後的岩層歷經風化作用，侵蝕了表層數公里厚的岩層，露出了約六億年前的地層，李家維教授的研究就從此開始。李教授用榔頭敲了約一百公斤的石頭，磨成薄片在顯微鏡底下觀察，結果發現了六億年前的「海綿」，證明了動物在比寒武紀更深（更早）四千萬年的地層中就已經出現了！這也就是所謂的「地球已知最古老化石」，相關論文已經刊登在《Science》中。另外李教授也找到了最早的「胚胎化石」，外觀及內部結構保存良好，如果用電子顯微鏡觀看，還可看出此一胚胎是由八個細胞所組成，仔細觀察，胚胎的主人應該是是一種兩側對稱的生物，可能是世界上最早的蟲類：被命名為「貴州小春蟲」。

後來李教授轉移了研究地點，來到了秦嶺，在那有五億四千萬年前的古老地層進行化石研究，但在那裡並沒有發現任何特別的生物化石。就在此時，李教授突然接到來自雲南的來電，說是在地層中發現了大量的生物化石：「在數平方公尺內敲到四百條一樣的蟲」，於是李教授急忙趕回雲南，去研究此種化石，這類生物化石相當完整，連肌肉尾巴和肛門都有保留，是一種分節動物，後來被命名為「雲南海口蟲」（生存期間約在五億三千萬年前），目前的研究指出脊椎動物的祖先就可能源自於雲南海口蟲（1996，Nature）！

李教授的另外一個興趣，是在尋找世界上「第一對出現的眼睛」，因為五億八千萬年前的動物沒有眼睛結構，但五億三千萬年之後就有眼睛了，眼睛出現可能代表著「資源的匱乏」，生物需要用眼睛才能察覺獵物與敵人在何處，因此眼睛的出現，代表著地球海洋生態系轉變的關鍵點。李教授這一次從有五億五千萬年前地層的南澳洲出發，雖然那裡的地層裡有很像動物化石的東西，但那些化石無以歸類，也沒有發現有「眼睛」的化石。李教授轉移陣地，去了白令海旁的俄羅斯國土，在那裏每年只有一兩個月可以過去，其餘時間被冰封，因此可以保存非常多的化石，但在那裡的地層中也沒有李教授感興趣的化石，因此無功而返。但在此時，李教授看到俄羅斯科學院發表的文章，在納密比亞（南非北部）的沙漠，發現一個藻類化石，李教授認為這應該是有頭有尾的小蟲子，所以李教授就去了納密比亞，來到發現那個化石的沙漠，目的還是想要追尋世界上「第一對眼睛」。在跑遍世界上這麼多地方後，終於在此處發現結構完整的化石。到目前為止在該處已經發現了兩個保存良好的化石，李教授認為是「頭足類」生物（章魚小管），代表五億五千萬年前可能已經出現了有眼睛的生物，但這個研究結果還需要更進一步的觀察與描述。

整個晚上的演講內容豐富精彩，配合了陳丕燊教授的盡職主持，李教授帶領著大家跑遍五洲，讓我們深刻體認了一個古生物學家的艱辛但多采多姿的生活！

化石(51) 眼睛(6)

五洲尋奇–我的榔頭之旅

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