生態與演化 科學報導

古生物學:連結過去與現在生命的橋樑

古生物學(paleontology)是廣泛地球科學的一門專精分支。主要藉由研究古地質年代瞭解環境中曾經存在的生命現象與生物活動。在這門學科中,化石型態解剖是我們最耳熟能詳的工具,但並不是唯一可以用以了解古地層年代存在的生物的方法。近年來分子生物學的進步,豐富了這門學科的發展,也更多樣地使用各種材料來解答歷史的謎題 [1]。古生物學可說是生命科學與地球科學融合的一門學問,是同時具有微觀細節與宏觀歷史尺度的獨特學門。致力於古生物學的研究者,往往必須融合地質問題的研究、水體改變、氣候變遷、造山運動,再配合生物遺體、化石、以及活動遺跡的了解,才得以推測由古至今生命演變的各類問題,最有名的例子就是古生物化石方面的證據,有力地驗證了大陸漂移學說。例如:在大西洋兩側的南美洲與南非發現了無法越過大洋的爬行動物化石,證明了南美洲與非洲過去是相連的 [2]。出現在非洲、澳洲、印度、南美洲及南極的三億年前舌羊齒植物化石,幫助我們描繪了連接在一起的陸塊地圖 [3]

然而,即使古老的微體生物化石引人入勝,齜牙裂嘴的滅絕巨獸令人驚嘆。對於大多數人來說,古生物學是相對冷門的學問,對現存的生命與人類健康關係不大。但真是這樣嗎?其實,融合了地質、歷史,與生命科學的古生物學發掘的不僅僅是死掉的化石遺跡,開啟的其實是活著的生命歷史,更精確地說,是刻印在地層裡,生命與環境互動的珍貴紀錄。這些紀錄可以告訴我們生命如何找到出路,也可以告訴我們氣候變化與地球環境變遷的周期以規劃因應。而對於當下來說,了解我們身上的器官功能運作的起源與變化,對於治療長期性的疾病非常重要。同時,藉由描繪出大尺度地球生命歷史上的多樣性改變以及大滅絕的圖譜,人類在漸漸利用科學的力量取得環境的控制權力的今日,也能反思我們征服的手段與步調,理解並尊重生命與地球,甚至星際環境的互動。達成群體與生態的永續生存繁榮。

這個月 Investigator 將會為大家介紹這個先前較少提及的研究領域,一起來認識這個獨特的多樣性學科。

圖片說明:寒武紀大爆發的藝術構圖。那時期產生的大量複雜生物提升了生命的多樣性,此大爆發揭示了顯生宙的開始。生命至今不停地枯榮,我們人類該從這些古生物中得到怎樣的知識從而定位自身物種的角色與價值?
圖片來源:http://goo.gl/Ho6b97

 

參考文獻:
1. Marota, I., & Rollo, F. (2002). Molecular paleontology. Cellular and Molecular Life Sciences CMLS59(1), 97-111.    https://doi.org/10.1007/s00018-002-8408-8
2. Cracraft, J. (1974). Continental drift and vertebrate distribution. Annual Review of Ecology and Systematics5(1), 215-261.   https://www.jstor.org/stable/2096888
3. Meinhold, G., & ŞENGÖR, A. C. (2018). A historical account of how continental drift and plate tectonics provided the framework for our current understanding of palaeogeography. Geological Magazine, 1-26. https://doi.org/10.1017/S0016756818000043

撰文陳彥善
審稿│ 陳曦

About the author

陳彥善

畢業於台大化學系,博士班畢業於凱斯西儲大學生物化學所,目前除了在學校裡研究基因調控與生殖醫學外。同時於藥廠中擔當新型胰島素開發團隊。期待在investigator中分享與學習。並有機會能站在巨人的肩膀上。

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