【台大科研】化石躲「貓貓」!臺灣古生物多樣性中的劍齒虎

分享至

2022年,一篇來自臺灣大學生命科學系蔡政修副教授研究團隊發表的研究,將一件80年前被鑑定為貓屬(Felis sp.)的下頜骨化石,利用數值分類、譜系發生、化石形態比對等證據,將其重新鑑定為似劍齒虎近似屬(cf. Homotherium)。不但為全球稀少的似劍齒虎證據新增了一筆新紀錄,也讓該化石以臺灣第一件劍齒虎化石之姿,填補更新世時期臺灣動物多樣性缺失的拼圖。

撰文|何郁庭

審定|臺大生科系 蔡政修 副教授

來源:MotionElements

「找不到東西」幾乎是所有人都有過的經驗,不論是鑰匙、證件,或是衣櫃中那件體面的衣服,越是重要的東西,尋找的時候就越是心急難耐;而找東西的過程中,最麻煩的莫過於——這些東西不會發出聲音,也不會給你提示它們的位置。其實,在科學領域中,也有一群人天天以尋找「還沒發現」的證據為志業,那就是古生物學家。

古生物學家尋找化石的意義,就好像「幫失憶的地球找回千百萬年前的經歷」。去年(2022),一篇發表於《Papers in Palaeontology》的研究,憑藉稀少的線索,推敲出一份1942年發表化石的的真實身分——似劍齒虎(Homotherium),並以臺灣第一件劍齒虎化石之姿,填補更新世時期,臺灣動物多樣性缺失的拼圖。

 

隱藏在文獻中的化石照片

這個故事得從1942年早坂一郎教授發表該化石開始說起。早坂教授1928-1949年在臺北帝國大學(現國立臺灣大學)擔任地質系教授,在臺灣任職的期間,發表多篇有關於臺灣地質、化石、礦產的研究報告。其中,在1942年時,他在《臺灣地學記事》期刊發表一篇古生物研究的報告,包含在臺南崎頂層(Chi-Ting Formation)發現的一件下頜骨(mandible)化石。

早坂教授在報告中,將其鑑定為「貓」(Felis sp.)的標本。雖說如此,但二十世紀早期,豹屬(Panthera)與貓屬(Felis)在分類學上的關係其實還不太清楚,雖然早坂教授已將化石鑑定為貓屬,卻也留下一個未解之謎,因為這個標本的尺寸較大,可能屬於像老虎那一類的大型貓科動物。

期刊發表時,除了文字描述外,早坂教授亦留下了該化石下頜骨側面的圖像。然而,時過境遷,真正的化石卻失去了蹤跡。

早坂一郎教授1942年發表的化石圖像紀錄|來源:文獻1

 

隱藏在證據碎片中的真實身分

80年後,科學家們可以用來分類的工具變多了,對貓科也有更多的瞭解。同樣任教於臺大的蔡政修老師研究團隊,看見當初的報告後,眉頭一皺,發現案情並不單純,於是利用僅存的圖像與報告的敘述,試圖重新鑑定這件化石。

這聽起來或許像天方夜譚,平常看到真正的化石標本,都未必能明確的予以鑑定,更何況這是一張只有半個下頜骨,還沒有比例尺的照片!

不過,古生物學家不只有兩把刷子,平常就配備各種刷子與扎實的研究力。儘管只有圖像,好在照片仍可清晰辨別標本的第四前臼齒(p4)與第一大臼齒(m1),加上早坂教授描述此標本的尺寸[1],讓這個標本擁有可以與其他標本相比較的基礎。蔡老師透過兩個同為似劍齒虎的標本比對[2],為臺灣的標本重建了大致的輪廓。

分別利用AMNH 142197、TMM 933-1兩個似劍齒虎的標本,重建臺灣標本的下頜骨輪廓(圖B,圖A為原始僅存的化石標本狀態,圖C為更完整、發現於美國阿拉斯加的似劍齒虎化石標本)|來源:文獻1

 

再來,研究以5個化石屬、1個現生屬,共41個標本,和臺灣標本進行階層式群團分析(hierarchical cluster analyses)。另外,也根據現有資料庫進行譜系分析,加入臺灣標本繪製譜系發生樹。經過上述的化石比對、形態分析和親緣建構後,各項資訊將此標本指向劍齒虎亞科(Machairodontinae)的成員;加上化石年代為更新世中期(Middle Pleistocene),地點位於歐亞大陸東陲。綜合這些線索,最終將其重新鑑定為似劍齒虎近似屬(cf. Homotherium)的分類結果。

 

隱藏在世界各處的鑰匙

經過抽絲剝繭,這件80年前被鑑定為貓的標本,總算受到更精準的修訂。雖然發現臺灣過去有劍齒虎令人驚奇,但對研究者來說,卻沒有那麼意外。因為近年來似劍齒虎的分子證據顯示,牠們在全世界應該有極廣泛的分布,所以臺灣的標本,可以說是古生物學家們過往還沒找到的重要證據。

在這個研究中,將臺灣標本與其他化石交互比對,是一件重要的工作,同時也是一件困難的工作,從全球尺度來看,更新世時期似劍齒虎的化石紀錄僅14件,亞洲地區更只有2件;實際上,即便得知哪些地方有紀錄,也未必能直接使用,因為發現化石的研究者,可能受限於設備、語言,或科學訓練的緣故,或者可能沒辦法妥善保存化石、進行精準的描述等等現實的因素。倘若一個化石沒有被系統性紀錄、發表,也沒有數位化的登錄資訊,很可能就這樣塵封在世界的某個角落。所以,從這個角度可以看出,早坂教授當初留下照片跟科學報告的重要性。

世界更新世似劍齒虎屬標本分布,亞洲的標本紀錄僅兩件|來源:文獻1

 

雖然早坂教授不是專精於肉食動物的學者,仍然將其予以描述、拍照保存並正式發表。在當時連貓和豹的分類關係都還不清楚時,要給予正確的分類地位不太可能,但只要把紀錄和證據詳實保存,未來某天,還是會有後進繼續追尋化石的真相,並且在各項條件都成熟的時刻,還原過去未解的答案 – 就好像這一場與台灣第一件劍齒虎類的化石「躲貓貓」躲了 80 年。

科學是集眾人之力構築出的知識之塔。即便是像古生物研究領域這般,證據及其稀少的學門,只要每一位研究者追尋自己喜愛的題目,相信未來的某個時間點,你拋出的問題終將會知曉。

 


註釋

[1]除了在報告中說明外,早坂教授也在圖版標題註明「Felis sp. nat. size」,而紙張尺寸為14.5×20.7公分,因此這是關於化石尺寸的另個間接資訊。

[2]標本分別為典藏於美國自然史博物館的 AMNH 142197和美國德州紀念博物館的 TMM 933-1

 


參考文獻

  1. Tsai, C. H., & Tseng, Z. J. (2022). Eurasian wanderer: an island sabre‐toothed cat (Felidae, Machairodontinae) in the Far East. Papers in Palaeontology, 8(5), e1469. https://doi.org/10.1002/spp2.1469
  2. 從臺北帝大的研究進一步發現臺灣曾有劍齒虎-國立臺灣大學焦點新聞。2022-11-30。https://www.ntu.edu.tw/spotlight/2022/2111_20221130.html

 

(Visited 292 times, 1 visits today)

分享至
views