大約半年前,我開始對古生物領域感興趣,於是記錄了當下的學習想法,方便日後回顧。
另外,因為過去熟悉的是物理和軟體相關的科學領域,對生物的理解並沒有到特別深入。主要是想以這些背景知識,搭配學習古生物時當下的想法,進行交叉思考。所以這篇不會提到太多古生物偏學術的研究細節,反而會著重在這半年來,以一個不同領域的角色,記錄下對這個領域比較廣泛的觀察。好比說,古生物在研究上我覺得特別的地方,以及學習當下覺得有趣的點,所以在撰寫上會比較主觀。
古生物學是透過古老生命所留下的化石來研究地球更遙遠的過去,化石包括植物和動物遺骸。跟考古學不同的是,古生物學的研究不包括人類製造或使用的東西,但古生物學家也可能會研究人類祖先的骨骼化石。廣義來說,化石是過去生命所留下的證據,大多以骨骼的形式存在。這也讓骨骼型態成為了廣泛的研究分支,學者們往往需要經過長時間的仔細比對,從中推敲可能的物種資訊。
比起近代物種,古生物化石所保留的直接資訊較少,於是就衍生了許多間接的方法,推敲物種原本的樣貌或行為。好比說,透過骨骼型態,還原出軟組織和肌肉,或利用演化樹兩端的現存物種,對滅絕物種的特徵進行夾擠 (Phylogenetic Bracket)。另外,解剖學的知識也很有幫助,透過熟悉現存物種的骨骼、軟組織、肌肉和外皮之間的複雜關係,推敲出更合理的外觀和運動方式,一步步還原出物種過去可能的樣貌。
古生物的化石資訊通常是稀缺的,許多物種世界上可能只找到幾具化石,而且往往只保留了部分的骨骼資訊。這使得古生物領域常有新的化石發現,推翻了過去認知的情況,整個領域隨著更多的化石被研究,一步步的動態調整著,新發現也常常修正了十幾年前的舊認知。以棘龍為例,根據化石的型態特徵,近百年下來,我們對牠樣貌的理解可以有很大的差異。此外,在早期有些化石只保留了手繪圖畫,或化石本身因意外而嚴重損毀,這使得文字記錄和手繪本成為了僅存且重要的研究資源。
上面是半年來對古生物領域的觀察,下面我想用軟體工程的角度,重新回顧上面的討論,並寫下我覺得有趣的點,和一些偏概念的想像。
我相信化石掃描技術的普及,會對這個領域有很大的幫助,也許是更便宜的價格或更輕便的攜帶方式。會有這樣的想法是因為,其實有許多業餘的化石愛好者,他們雖然沒古生物的學術背景,卻很喜歡搜集化石,一來可能是化石的稀有性帶來的金錢價值,二來可能單純被化石表面的形態所吸引。這些收藏數量是可觀的,但可惜的是,這些化石大多沒被充分的研究理解。想像一下,在某人家中的倉庫角落,存放了一個外觀並不起眼的化石,但經過仔細的分析研究,意外的改變了我們對某個演化分支的認識。如果能透過掃描技術,把化石進行數位備份,公開給有興趣的人加以分析研究,應該會蠻有意思的。
讓我們的思緒徜徉一下,想像你來到了某個未知星球,那裡地質奇特,導致行動上很不方便,於是你測量了那裡的地質型態,發現幾億年前的地球,有某群古生物很擅長在這樣的陸地上行走,於是你根據這些資訊,打造了一個奇特的靴子,穿上了它,現在行走變得順暢多了!隨著掃描技術的普及,搭配化石數位資料的公開,能加速計算機對化石形態上的理解,進一步辨別不同物種的局部特徵。甚至能 3D 列印出等比例的實體骨骼,做物理方面的應力測試。此外,這些古生物在不同且差異極大的古代環境下,為了生存,演化出適應環境的某些特徵。有沒有可能打造一個系統,在輸入一些環境參數後,能提供過去最能適應這樣環境的局部特徵是什麼,也許是物種 A 的呼吸系統搭配物種 B 的爪子和物種 C 的外殼。也許有點腦洞大開,但這些都要仰賴我們對古代生物進一步的認識,了解這些特徵與環境之間的關聯,才有機會做到。
對我來說,這些化石就像一顆顆充滿魔法的石頭,它讓人與人產生了連結,並且讓整個群體獲得了更多的知識。
會有這樣的想法是因為,通常古生物學家都有各自擅長,且長時間研究的物種 (Pokemon)。有趣的是,這些物種在古代的遷徙路徑往往橫跨了多個國家,為了了解物種遷徙和演化的全貌,不同國家研究同物種的學者會很自然的展開交流。也就是說,這些古代生物的遷徙過程,促成了古生物學家間的連結和交流。
古生物學家 James L. Goedert 在一篇短文裡也提到了類似的想法,他說每當找到新化石時,他都會花上很長的時間,尋找對這顆化石感興趣的古生物專家。而這樣尋找專家和提供幫助的過程,逐漸的建立了許多長遠的友誼,而且不同領域專家間的交流也拓展了彼此的知識。
想像一下,你有張一望無際的空白劇本,標題寫著地球簡史。當你蹲坐在這張白紙前感到茫然時,突然有人在白紙某處放上幾顆化石和一些研究成果,並畫了些簡單的插圖。另一處,也有人蹲了下來,做了類似的事。隨著越來越多人加入,原先空白的劇本變得豐富了起來。接著你乘著劇本的時間線,回到了地球的過去,穿梭於各式各樣的古生物之間。眼前生動的場景,讓你很自然的聯想起劇本上的那些化石、不同人所做的研究、以及他們之間的連結。我想這大概就是古生物學家們的熱情所在吧!