達爾文的化石蒐藏與研究

圖／江佩芸提供

標本的力量：科博館三十年的蒐藏與科學之路

國立自然科學博物館開館至今 30 餘載，累積蒐藏標本數量達百萬餘件。這些標本主要分屬動物、植物、地質、人類四大領域，大都來自研究人員們的辛苦蒐集，包括實地野外採集、接受捐贈、學界間的交換，以及採買購置。這些標本安全穩固地存放在蒐藏庫，時而在展場中做為主角，讓觀眾一睹標本之精妙，時而透過網際網路，將標本精緻的影像傳遞至各位的電腦螢幕。而更重要的是，標本本身所攜帶的故事，它來自何方？何種門類？科學家如何進行探究？而標本傳遞了什麼樣的科學訊息？換言之，標本可以說是研究的基石，持續地累積標本、守護標本、研究標本，更是博物館的責任！

放眼歐美諸多百年博物大館，館藏動輒上千萬件，有厚實的研究實力、精彩的研究成果與傑出的研究人員，相較之下，科博館實在還有相當大的進步空間！那麼，是什麼樣的標本？在哪一個博物館？什麼樣的研究學者？做出什麼樣的曠世經典的研究，值得舉世傳頌？

化石如何啟發達爾文看見物種的變與不變

達爾文（Charles Darwin，1809-1882），是舉世知名的英國博物學家，生物演化論的奠基人，他以大量的動物、植物和地質現象的觀察、描述與分析，證明了所有生物物種起源於共同祖先，經過長時間的自然選擇過程後演化而成。他在 1859 年出版的《物種起源》，成為對自然界多樣性的一項重要科學解釋，達爾文挑戰甚至戰勝了當時各種唯心的神創論以及物種不變論的主流思潮。直至今日，達爾文的理論仍是探討演化機制、生物多樣性的主要詮釋基礎。

達爾文的研究主要根基於參與了小獵犬號的五年航行（1831 – 1836），在航行期間對所見生物與化石的地理分布感到驚奇、感到困惑，而在潛心觀察研究之後提出理論創見。而這趟航程中，每當小獵犬進入港口時，達爾文就會徒步或騎馬探索海岸和內陸，致力於觀察和記錄岩石和化石。當然，達爾文也大量地採集化石，而這些化石也形塑了達爾文的演化理論。

箭齒獸化石如何震撼達爾文的演化思維

在小獵犬號的航程中，達爾文收集了超過 100 件南美洲哺乳動物的骨頭化石，而其中最驚奇的是發現了一種箭齒獸（Toxodon platensis）的頭骨。箭齒獸是南方有蹄目中已滅絕的一屬，生態上與河馬相似，生存於上新世至更新世的南美洲。牠的大小幾乎等於一頭大象，四肢骨的結構類似犀牛和河馬等厚皮動物，但是牠的牙齒結構看起來卻是像老鼠般的囓齒動物，而從牠的眼睛、耳朵和鼻孔的位置來看，牠可能是水生的，就像儒艮和海牛一樣。

當時達爾文就認定這是一件令人驚奇的標本，這件標本成為了一個新屬和新種，也讓達爾文對於物種之間特徵的相似性與演化親緣的關聯性，更加深信不已。而這件標本，在發現後已經存放在英國自然史博物館（The Natural History Museum）100 多年了。箭齒獸被古生物學界稱為有史以來發現的最奇怪的哺乳動物之一，至今仍持續吸引許多古生物學家，造訪英國自然史博物館觀察與研究這件驚奇的標本。

很顯然地，達爾文對於演化論的思想，即是受到他所採集觀察的哺乳動物化石引導建構。當他觀察南美洲已滅絕的大地懶、雕齒獸，以及現生的犰狳和樹懶獸等哺乳動物時，認為演化並不單是一個支系的演變，而是一個生命分枝樹的概念，儘管我們並沒有見到大地懶與雕齒獸的直系後代，但牠們和現生樹懶和犰狳都具有親近的共同祖先。當達爾文在他的筆記本寫下：” I think “，並畫出著名的生命演化樹，相信他得到啟發的來源，就是來自南美洲的化石哺乳動物，而牠們也正是達爾文後來建立的演化論大架構的基礎。

重返達爾文的足跡：倫敦自然史博物館裡的化石記憶

2018 年 4 月初，再次造訪倫敦自然史博物館， 10 多年前攻讀學位期間，在蒐藏庫內親睹達爾文的化石標本與親筆字跡，震撼與觸動，至今仍是記憶猶新。時逢授業恩師李斯特教授（Professor Adrian Lister）新書大作問世，倍感振奮！ 在 2018 年 4 月 7 日出版的新書《Darwin’s Fossil – Discoveries that shaped the theory of evolution》中，老師侃侃道出祖師爺達爾文化石的來龍去脈，書中卻也精確的點出博物館的責任與研究人員的使命！達爾文的著作發表後，將近 185 年來，仍有許多達爾文的化石沒有被充分記錄或修訂，也還沒有被納入現代科學研究。而這些化石，對於物種的演化研究至關重要。

在博物館的蒐藏寶庫裡保存了大自然的知識與生命的奧秘，累積、傳承與創新，正是博物館人的責任！