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水中蛟龍

 

特展簡介

  《水中蛟龍-水棲爬行動物化石特展》是由本館地質學組古生物學團隊策劃,即將在今年12月11日正式推出的一項規模龐大、物件精緻的特展。這項特展以國際最新科學知識水準為標竿,中型展廳為規範,精緻包裝展示呈現為訴求,準確、通俗解說系統為基準,呈現「科學之真」與「藝術之美」的巧思與嫁接,總共規劃了九個單元子題,各自獨立成局,又隱然序列整合,前後呼應。

  水中蛟龍,總體對象是一群學術上稱為「雙孔類爬行動物」的家族系譜,在中生代陸棲恐龍鼎盛時期,牠們悠游於水域,泛稱「水棲爬行動物群」,以及新生代至今依然存活的鱷類群。這群化石群經過近廿年來,本館古生物學門有系統、有計劃的蒐藏、採集、購置,並且經過鑑定、研究、先後發表了重要的學術論文,並藉由本項特展規劃為以下九個單元子題:

    1.地質時間與板塊(空間)運動—本單元為導引本特展時間與空間的定調,並且浮光掠影式的概述幽冥地質史中,生命關鍵性的演化事件,與動態地球、海陸板塊分佈的變遷。

    2.游走於兩界之間—本單元為破題式的點明水棲爬行動物群,演化自陸棲、優勢的中生代爬行動物。這一群多樣性動物重新下水,適應於游行汪洋;一如新生代的鯨豚類演化自陸棲、優勢的哺乳動物,悠游於大海—成為趨同演化的典型例證。

    3.雙孔類爬行動物群家族—本單元介紹爬行動物大家族的系譜關係,引用最新支序分類學建構的支序圖,簡明、扼要、易懂的詮釋方式,讓普羅大眾一睹中生代以降,多樣性分支發展、演化而出的這個大家族成員。

    4.鱷的演化與多樣性—本單元將為焦點展示單元之一,突顯本館典藏、復原、研究的亞洲最重要馬來鱷類群的嶄新種屬Penhusuchus pani gen. et. sp. nov., 2008(潘氏澎湖鱷)。同時展示自中生代侏羅紀以降,本館的珍貴典藏鱷類化石真品,堪稱亞洲地區首次系列完整展出。同時搭配多件現生鱷的骨骼與皮毛裝架標本,具有本土性與全球性分佈的雙重意義。

    5.魚龍類群的演化與多樣性—本單元佈陳各式魚龍化石珍品,包括中生代三疊紀與侏羅紀多樣性物種。其中胎生幼子與懷孕母親雌體化石,尤為罕見。同時展示現生鯨豚類裝架標本,詮釋脊椎動物完全海棲後,游行方式與生殖策略的趨同演化(Convergent Evolution)。

    6.蜥鰭(龍)類群的演化與多樣性—本單元為鱷類群外,另一個焦點展示單元,突顯本館模式標本典藏與學術研究的水準。涵括中生代三疊紀中、晚期的海棲爬行動物群主要成員類群。除了展示多樣性化石代表的類群成員,與近年來重要的研究成果之外,本單元進而詮釋陸棲爬行動物與水棲爬行動物生殖策略的異同,我們在國際頂尖期刊發表的成果與珍品物件(Nature 432, Nov. 2004; Science 308, April, 2005)。

    7.海龍類群的演化與多樣性—本單元展示與蜥鰭(龍)類群形成姊妹群,分類高階位置待決的海龍家族(海棲雙孔類爬行動物)。本單元呈現海龍家族兩大類群(阿斯克龍類群與海龍類群的亞洲三個屬代表成員—包括我們根據本館典藏精品,最新命名的短吻貧齒龍、蕭氏法郎龍與楊氏法郎龍新屬種正型標本。

    8.滄龍類群的演化與多樣性—本單元展示將呈現一件珍品化石物件—北非摩洛哥、白堊紀晚期、近六公尺體長的扁掌滄龍未定種,將成為本特展焦點物件!滄龍類群屬於有鱗類家族,與我們熟知的鬣蜥蜴,壁虎、與石龍子為同一大系譜。搭配滄龍化石,同時展示有現生的印尼蜥蜴、科摩洛龍(Komodo Dragon)的骨骼與皮毛裝架標本。

    9.脊椎古生物學家研究室—本單元具體而微的呈現一位脊椎古生物學家研究室的模擬場景佈陳,展示化石標本、骨骼標本、研究書籍、論文文獻、顯微鏡、修復儀器,以及繪製的科學圖幅,發表的論文草稿等,重塑一位瘋狂古生物學家的伊甸園。

  搭配這項特展,我們經由民間集資贊助,準備出版「水中蛟龍」科普專書,提供普羅大眾欣賞這兼具「科學之真」與「藝術之美」的集子。

  近十年來,從1999年「與龍共舞」到2003「飛天恐龍」,延續至2009年「水中蛟龍」特展的規劃,看似巧合,實則精心佈陳、序列推展。廿年的累積物件,十年的沉潛研究,二年半的精心規劃,我們期待您的觀賞、品味與諍言!

 

特展精選

  ※ 貴州魚龍

  (中國貴州省關嶺地區/三疊紀(約兩億年前)/410x230cm)

    (1) 這一件發掘於貴州三疊紀,距今約兩億多年前的大型魚龍是全球保存最完整的一件化石珍品。

    (2) 立體頭骨,保存精緻的眼眶中「鞏膜環」,實屬罕見。前後伸長的漿狀肢,說明牠們是一群海洋中擅長游泳的高手。

    (3) 目前科學的詳細描述與系譜歸類,仍有爭議。這件精品,正通過國際合作的深入研究,將會在科學界中引起重視與震撼!

    

  ※ 扁掌滄龍

  (北非摩洛哥/白堊紀晚期/560x110x80cm)

    (1) 這一件發掘於北非摩洛哥,白堊紀晚期,距今約9千萬年前的滄龍珍品化石,是迄今所發掘保存最完整,幾近95%完整度的世界級、博物館典藏最精緻的滄龍化石。

    (2) 詳盡的研究,因為擁有完整紀錄:從埋藏層位、挖掘記錄、修復過程,與裝架復原細節,因而通過國際研究團隊合作,將在近期內完成。

    (3) 我們研究團隊,將於近年內前往摩洛哥,持續進行埋藏於磷礦層中豐富的海生爬行動物群野地考察工作。

    

  ※ 潘氏澎湖鱷

  (台灣澎湖,西嶼地區/中新世/400x210x95cm)

    (1) 這是發掘於澎湖西嶼地區,中新世時期,距今約1千7百萬到1千5百萬年前,迄今為止,全亞洲最完整保存的馬來鱷群化石珍品。

    (2) 這件新屬(以發掘地澎湖為名),新種(以發現者潘國明為名)化石,是台灣地區最古老的脊椎動物化石,也是埋藏在地層中唯一一件完整保存的珍品。為近半個世紀以來台灣本土最重大的古生物發掘事件。

    (3) 完整的描述論文(單希瑛、吳肖春、程延年與佐藤寰,2009年)由本館領銜主導,通過國際研究團隊的加拿大國家自然博物館,日本東京國家師範大學,已於2009年8月於國際重要學術刊物《加拿大國家研究委員會地球科學院期刊》發表,總計14頁。引起科學界矚目、引用與討論。

    

  ※ 懷子胡氏貴州龍群

  (中國貴州,興義地區/三疊紀中期,約兩億三千萬年前/約30x20cm)

    (1) 這三件發掘於貴州地區三疊紀,距今約二億三千萬年前,小型的水棲爬行動物,屬於「腫肋龍」類化石珍品,是迄今所發掘全球保存完整胎生證據的唯一一群化石。

    (2) 根據本館所典藏六十餘件胡氏貴州龍精品,我們國際研究團隊已發表三篇重要學術論文。刊登在全球首屈一指的英國《自然》(Nature)期刊(2004年),與美國首屈一指的《古脊椎動物》期刊(2008年,2009年)。

研究議題包括發現在地史上最早行胎生的海棲爬行動物證據,以及貴州龍的分類系譜關係,與個體發育成長、雌雄雙型性的研究。

    (3) 這群珍貴標本,是流落在全世界所發掘近千件標本中,最精緻、最完整,經由科學家親手修復,典藏在一處國家級博物館中唯一的精品。讓古生物學界嘆為觀止!

    

  ※ 薄片龍(蛇頸龍類)

  (北非摩洛哥/白堊紀/約900cm長)

    (1) 這一件發掘於北非多摩哥白堊紀晚期,距今約九千萬年前的蛇頸龍類化石,長達9公尺有餘,真正是傳說、想像中的尼斯湖水怪再現!

    (2) 蛇頸龍中長頸、短尾、嬌小腦袋的類型,屬於「薄片龍」家族,在全球發掘為數眾多的化石珍品。而這件經由復原裝架的複製珍品,是罕見保存精緻、完整度高達85%的蛇頸龍類博物館級標本。

    (3) 牠讓觀眾們一眼望去,不禁驚嘆,在遠古的失落世界中,海域裡游行著、不可思議的水中蛟龍,讓人驚艷,引發遐想!

    

 

展示單元

  引子

    水中蛟龍的大戲,是本館古生物學團隊繼「與龍共舞」、「飛天恐龍」之後,端出的另一場盛宴。依循一個自然史博物館蒐藏、研究、展示與教育的四方田地,精心挑選超過二百件的化石精品,佈局成八幕劇的場景:系譜、地質時間與板塊運動、游走於兩界之間、鱷形動物群、蜥鰭動物類群、魚龍類群、海龍類群與滄龍動物類群。 這一群中生代汪洋中的頂級掠食者與新生代多樣性的鱷形動物,是二個世紀以來讓科學家著迷、讓普羅大眾傳誦:那不是尼斯湖水怪的再現嗎!?二十年的累積物件,十年的沉潛研究,二年半的精心規劃、佈局,我們期待您的觀賞、品味與諍言!

    

  系譜

    我是誰,我來自何方,又歸於何處?

    認祖歸宗,系譜與血源是情感的依託;是基因密碼的香火緜延。退却矯情,卸下面具,「表型」的幽靈虛無飄渺;直指真情,明心見性,「基因型」的雙螺旋牽動著系譜的解構與重建。溯源尋根,連鎖起億萬年眾生臉譜的恩恩怨怨。 最新版本的雙孔類爬行動物這棵系譜樹,主要分支成初龍型類群與鱗龍型類群兩大家族。在漫長的演化歷史進程中,牠們的祖先脫困水域,諾曼第登陸成功,但是很快地又重新「下海」,成為了水棲爬行動物群的水中蛟龍!在中生代的汪洋中,牠們誠然是頂級的掠食者,讓人驚心,引人深深著迷。

    

  時間與空間

    時間的流逝、板塊的漂移、生命的演化,交織互動,這就是洛夫洛克 (James Lovelock) 姬婭地球的核心理念。世間沒有永恆,永恆卻恆變,即演化。到底怎麼變?今年適逢一代宗師達爾文的兩百歲誕辰;一本聖經,「物種源始」發表一百五十周年。我們探索地球45億6千萬年的恆動變化,板塊構造理論的引領揭密,我們追溯35億年生命的變異。演化,這是一條不可預期,頭角崢嶸各顯神通,互動而又共生的漫漫長途。物換星移、幕起幕落,當牠們昂首闊步、不可一世之時,也正是邁向滅絕的前夕。一將功成萬骨枯,枯骨成為化石。古生物學家不斷追問:是基因不佳,還是運道不佳?是不適還是不幸?是天擇還是自擇?是偶然還是宿命?

    

  兩界之間

    水與空氣的接觸,是生態學上界定不同棲境最重要的界面。在動物漫長的演化歷程中,多次穿梭游走於兩界之間。牠們艱辛的嘗試登陸成功,又匆匆地重新下海。中生代海棲爬行動物與新生代的鱷群,是二億年以來汪洋中的蛟龍,引人遐思、驚艷!在地史進程裡,這些重返水域的類群中,爬行動物於二疊紀早期(大約300 Ma),第一支中龍迅速重返水域,成為湖泊中游行的水棲動物。接續下水的是三疊紀中期(大約250 Ma)的幻龍類群。其後,分別演化出魚龍、腫肋龍、海龍、蛇頸龍,以及最終在白堊紀晚期(大約90 Ma),重返水域的滄龍家族。游走於兩界之間,是演化大戲中最迷人的劇碼!

    

  滄龍

    滄龍是鱗龍型類群,有鱗目中一個滅絕的大家族。牠與現生的蛇類群為親緣相近的姊妹群,牠們共同組成了蟒蛇型大家族 (pythonomorpha)。滄龍在接續著魚龍式微、消沉之後,於白堊紀晚期侵入了全球的海域,成為優勢的一個系譜,在很短暫時間,快速的多樣性。精準而完整的化石序列,跨越了二千九百萬年的地質時間,成為中生代晚期,汪洋中最為優勢的掠食者!從5米的原始型,到巨型的15~18米的「船首瘤滄龍」,就像是現生海洋中的座頭鯨一般,令人不寒而顫!

    

  海龍

    海龍形爬行動物通稱為海龍類群,與蜥類的雙孔類爬行動物親緣相近,牠們是中生代三疊紀海棲爬行動物中,謎樣的一群動物。在雙孔類爬行動物系譜中,分類位置不明確。最新的研究指出,分佈在歐陸與中國南方古陸的海龍分成兩大支序:即謎龍類群的4屬,與海龍類群的8屬。其中在中國的貴州、雲南地層中,從2000年迄今,總計命名了3屬5種-黃菓樹安順龍、烏沙安順龍、孫氏新舖龍、巴毛林新舖龍與展場中「正型」標本的短吻貧齒龍。而我們正在研究的二件超長尾巴、暫時命為 “法郎龍” 的嶄新海龍家族成員,其精緻、栩栩如生的骨架,彷彿游行在億萬年前的黝黑石板的水域之上!

    

  蜥鰭類群

    在中生代的海域中,蜥鰭類群(或稱為鰭龍類群)是雙孔類爬行動物的一支單系群。牠與「魚鰭類群」形成親緣最近的姊妹群,是隸屬於「鱗龍型類群」的基幹群。最早的幹群演化出現於早三疊紀的晚期,距今大約二億五千萬年前;第一次輻射演化在三疊紀的中期,廣泛分佈在古地中海域。接續被侏儸紀與白堊紀的冠群,即蛇頸龍、上龍與薄片龍所取代侵佔到更為開闊的海域。

    謎樣的純信龍,發掘於德國與中國三疊紀中、晚期的地層中,深信是蛇頸龍的姊妹群。整體蜥鰭類群家族,包括楯齒龍、腫肋龍、幻龍、純信龍與冠群的蛇頸龍,在白堊紀結束時,牠們與陸棲的恐龍、翼龍家族同時消逝、滅絕了!

    

  魚龍

    魚龍,原意就是魚形的蜥蜴!然而,這群爬行動物的系譜,既非魚、也非恐龍。在視覺外形上,神似現生的海豚。然而,中生代活躍在海洋中的魚龍,從三疊紀早期 (250 Ma) 到白堊紀晚期 (93 Ma) 整個系譜滅絕之後,大約歷經40 Ma,趨同演化的鯨豚類大家族才演化崛起!魚龍、鯊魚和鮪魚,都利用垂直的尾鰭,作為推動前行的力量;而海豚的尾鰭水平、上下拍打前行。牠們在不同的系譜中,個別發展出相似的演化上解決之道!至今,古生物學家總計描述了235個種的各式魚龍,從最早期長筒形的歌津魚龍、巢湖龍,到三疊紀中期嬌小型的混魚龍,到白堊紀晚期碩大體型,有著最大眼睛的「大眼魚龍」,牠們誠然是中生代海洋中的鯨豚類!

    

  鱷形類群

    鱷類起源於兩億多年前的三疊紀晚期,原本是一群小型的陸棲動物,吻部短而肢體長。兩億多年來,鱷類的外型雖然變異不大,但其身體構造有兩個重要的演化趨勢。其一是內鼻孔的位置後移,次生顎的發育漸趨完整。另一是椎體由雙凹型演變為前凹型。根據內鼻孔的位置,可將鱷類的演化分為三個階段;早期甚至認為這三個演化階段可作為自然分類的三個亞目;即原鱷亞目、中鱷亞目及真鱷亞目。

    最早出現於三疊紀的原鱷類,其內鼻孔位於上頷骨和顎骨之間,次生顎完全由上頷骨構成。出現於侏羅紀的中真鱷類,內鼻孔後移至顎骨及翼骨間,次生顎包括上頷骨及顎骨。真鱷類出現於白堊紀末,其內鼻孔位於口腔後部的翼骨間,次生顎發育完整,能有效的將口與呼吸道分開。這對水棲的習性很有幫助,因為這可讓鱷類在水中張開嘴時,也能繼續呼吸。椎體形狀的演變獨立於次生顎的發展。最早鱷類的椎體是雙凹型,原始中真鱷類也仍是雙凹椎體,而真鱷類的椎體則演變成前端凹入、而後端突出的前凹型。前凹椎體形成的球窩關節,能提供脊椎更好的活動力。

    

  跨越起源:滅絕、化石與演化

    骨骼、化石與演化,是鼎足三立,撐起脊椎動物探究的一片天空;也是溯源自比較形態學與形態功能學的三位一體之基石。生物的體軀設計之深切埋解,必需要解碼其構造之形 (Forms) 與功能 (Functions),並且嫁接於時間滾輪的變革,即演化 (Evolution) 的大旗之下。簡言之,探究生命的芸芸眾生,繽紛多彩的「形」、「功」、「變」,是其核心與關鍵。

    瘋完愛因斯坦,瘋伽利略與達爾文!他們都是科學革命的巨擘與先知。化石紀錄,跨越起源、探究滅絕的真相;理解那失落世界的蛛絲馬跡,古生物學家試圖拼湊出億萬年前的地圖,建構出生命演化的大樹。Eureka!

    

 

新聞稿

  大悲無言,化石不語。牠們只是深沉的訴說著35億年演化大戲的點點滴滴。生命重新 “下海”,進入到滾滾紅塵的俗世。不是偶然,也並非宿命。新生代的哺乳動物下海,成為了鯨豚的大家族;中生代的爬行動物下海,成為了水中蛟龍。在兩界之間,生命悠游,天地至廣。仰觀宇宙之大,俯察品類之盛。且讓我們靜心、沉澱,品味盛宴!

  國立自然科學博物館為迎接二十四週年館慶,繼歷年來膾炙人口的「與龍共舞」、「飛天恐龍」等精彩特展之後,經過兩年半精心規劃,自即日起正式推出《水中蛟龍—水棲爬行動物特展》,來自四大洲七個國家總計超過二百件的珍貴原件化石、栩栩如生的復原標本和張力十足的想像復原圖,在充滿藝術性的手法生動呈現之下,猶如一場由魚龍、蛇頸龍、滄龍和海龍等中生代水棲爬行動物,以及陸棲的恐龍與翼龍共同領銜的演化大戲,令人驚豔!

  張天傑館長表示,《水中蛟龍特展》堪稱為科博館近廿年來累積的國際級蒐藏珍品及重要研究成果的具體呈現,同時獲得民間私人博物館及業餘蒐藏家慨然出借許多化石原件標本珍品共同展示,這些精妙細緻的化石和標本,有如大自然創作的「藝術品」,不但為觀眾揭開這些活躍在兩億年前水陸兩界蛟龍的神秘面紗,是科博館近年來自行策劃的特展中規模最大、展示物件最豐富的國際級展覽。

  擔任《水中蛟龍特展》策展人的科博館地質學組研究員程延年博士,浸淫古生物領域的研究已超過二十年,並有十逾篇論文在國際重要學術期刊發表,是國際知名的古生物學家。他指出,中生代海棲爬行動物與新生代的鱷群,是二億年以來汪洋中的蛟龍,在漫長的演化歷程中,牠們多次穿梭游走於兩界之間,艱辛地嘗試登陸成功,又匆匆地重新下海。這些重返水域的類群中,爬行動物於二疊紀早期,第一支中龍迅速重返水域,成為湖泊中游行的水棲動物。接續下水的是三疊紀中期的幻龍類群。其後,分別演化出魚龍、腫肋龍、海龍、蛇頸龍,以及最終在白堊紀晚期重返水域的滄龍家族。對古生物學家來說,這是演化大戲中最迷人的劇碼!

  這項特展共分為九個主題式展示區,包括:雙孔類爬行動物系譜;地質時間與板塊運動;游走於兩界之間;滄龍類群;蜥鰭類群;鱷型動物;海龍類群;魚龍類群;與瘋狂的古生物學家研究室。由這些單元所展陳的珍貴化石和標本超過兩百件,其中更有許多世界罕見的化石精品,例如一件來自中國貴州三疊紀(約兩億年前)、長達四公尺的「貴州魚龍」,是目前全球保存最完整的一件大型魚龍化石珍品,尤其是牠的立體頭骨和精緻的眼眶中還保有「鞏膜環」,實屬罕見。而前後伸長的漿狀肢,更說明了牠們是一群海洋中擅長游泳的高手。

  另一件國際級的化石珍品是來自北非摩洛哥白堊紀晚期(距今約9千萬年前)的「扁掌滄龍」化石,長達五公尺,且有幾近95%的完整度,也是迄今所發掘保存最完整、最精緻的滄龍化石。由於這件化石從從埋藏層位、挖掘記錄、修復過程與裝架復原細節等,都擁有完整的紀錄,科博館與國際研究團隊共同合作進行研究,備受矚目。

  此外,在所有展示物件中,對台灣本土古生物研究最具意義的就屬2006年發掘於澎湖西嶼地區,距今約1700萬到1500萬年前的「潘氏澎湖鱷」。這件標本經過程延年博士所率領的專業團隊進行修復和研究工作,發現為全新種屬的生物,因此以發掘地(澎湖)和發現者(潘明國先生)命名為「潘氏澎湖鱷」,並且製作出長達四公尺的史前巨鱷復原標本。這是迄今全亞洲最完整保存的馬來鱷群化石珍品,也是科學上極具重要意義的「正型模式標本」。

  除了珍貴罕見的古生物標本之外,現場還可以看到古生態復原藝術家邢立達先生所繪製的多幅生動逼真又充滿魔幻張力的復原圖,以及化石標本復原裝架國際團隊所製作的精緻復原標本,加上虛擬實境般的物件陳列手法和燈光營造,構成虛實交融的展示空間。億萬年前的古生物化石,猶如經過神奇魔法的洗禮,穿越億萬年的時空,躍然幻化為活生生的「水中蛟龍」,可謂一場巧妙融合了「科學之真」與「藝術之美」的知識饗宴。

  在昨天的開幕儀式中,有現任總統府資政的科博館創館館長漢寶德先生、行政院國科會陳正宏副主委、研考會魏國彥副主委和蕭家旗副市長等各界人士共同出席。身為科博館的創館館長,漢寶德資政對於科博館推出這項兼具科學研究成果和藝術美感呈現的特展同感榮耀。他認為從展覽中不但呈現了科學家的專業研究成果,也帶領觀眾從藝術的眼光發現大自然的美感。行政院研考會魏國彥副主委在參觀了展覽之後,則以「一個近乎瘋狂的科學家,一群無私無我的策展團隊,一個突出於時間軸上的博物館」表達他的感動。

  為了讓觀眾深入瞭解展覽的精髓,科博館在展覽期間將每日安排四場定時解說導覽,並舉辦「水中蛟龍」幼兒科學園活動、「認識博物館之旅―水陸之間的選擇」、「脊椎動物的肢端變化」科學演示和劇場教室等相關科學教育活動。

  明年一月份起,科博館將再接續推出自然學友之家主題展「骨中玄機-脊椎動物骨骼構造藍圖」,將脊椎動物的骨骼架構藍圖,精要地以骨骼標本、生態標本、圖版比對,讓大家了解脊椎動物大類群(包括魚類、兩生類、爬行類、鳥類以及哺乳類)的基本骨骼特徵和彼此在演化上之關係,以及競合互動適應環境的結果。在專題講座方面,則將邀請相關領域專家從「水中蛟龍特展」延伸,分享脊椎動物類群從發生過程、骨骼架構解析、適應環境特化幾個面向,讓大眾從時間與空間象度,看到由古至今各類水中脊椎動物的多樣及演化路徑,,從骨骼化石看出其中蘊含的生命密碼,進入以科學思維推測的生命世界。

   

  左圖:蛇頸龍

  右圖:扁掌滄龍

 

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2019 / 10 / 24 更新

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