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岡瓦那古陸生物群特展

 

生命的起源

  關於生命的起源,沒有人知道是怎樣發生的,但大家的想法卻不少,而且還有很多的爭論。不過我們對生命出現後的後續演變有不少了解,例如:生命是從化學物所形成的,各種生物此起彼落,氣候變遷是常態,而且陸塊還會動呢!地球的過去充滿無常,本展示就是要探究這段歷史,而焦點就是當時的南半球超級大陸塊,我們稱它為「岡瓦那古陸」。

  本展示是由澳洲墨爾本市的莫納許大學所策劃。展示欲透過曾經生活在岡瓦那大陸的生物所遺留下來的化石與岩塊,來敍述這段生物演變的歷史。岡瓦那大陸是由許多現已經分離的大陸聚集而成,包括了今日的澳洲、南美洲、非洲、南極洲、部分的印度、紐西蘭,以及東南亞的一部份。

  11億年前,岡瓦那大陸曾經是更大的羅丁尼亞(Rodinia)陸塊的一部份。後來這超級大陸塊分裂後,岡瓦那大陸便自立一方(或保有少部份的連接)。直到1億年前,它自己也開始分裂。

  本展示所要呈現的是曾在這離離合合超過35億年的陸塊上生活過的動植物。

 

岡瓦那古陸:似哺乳爬行動物的起源地

  岡瓦那古陸是哺乳動物的祖先-似哺乳爬行動物起源地。麗齒獸和水龍獸是最具代表性的例子;前者是兇猛的肉食者而後者則是植食性動物。水龍獸是一重要的指標性動物,因為由牠的分佈可以顯示岡瓦那古陸過去是連接在一起的。

  在晚二疊紀時期(2億7000萬年至2億5100萬年前),似哺乳爬行動物是岡瓦那古陸,甚至於全球,最常見的大型陸棲脊椎動物。南非的麗齒獸是一種大型似哺乳爬行動物的肉食動物,牠的爬行方式也不再像原始陸棲脊椎動物那般四肢朝外。

  許多似哺乳爬行動物在二疊紀危機中滅絕。但在三疊紀時期,二齒獸卻十分的繁盛,其中包括水龍獸,牠在岡瓦那古陸,甚至於南極洲,都有發現。牠在澳洲也有近親。

  在二疊紀與三疊紀時期,這些似哺乳爬行動物十分常見,並且生存至侏羅紀,甚至更久,牠們後來就發展成哺乳動物。

  似哺乳爬行動物最早生活在冰冷的世界,因為在3億年前的晚石炭紀和早二疊紀時期,大冰河一直推進至赤道附近。有可能是因為這種全球的嚴酷氣候,促進似哺乳爬行動物成為優勢及高多樣性的物種。牠們有可能是溫血的,身上披有毛髮,因此比其牠外溫的爬行動物親戚更能應付多變的環境。

 

岡瓦那古陸的甲龍

  中生代的甲龍相當於今日裝甲坦克車。這些恐龍身上披有骨板,在面對當時大型肉食性恐龍如異特龍或其他小型獸足類恐龍的攻擊時,可提供像龜殼般的保護。

  雖然甲龍不是最為人熟悉的岡瓦那古陸極地動物群,但牠們的確曾在此生活。在澳洲東南方極地動物裡,曾發現甲龍零散的骨骼。這些恐龍是否在不同季節進行遷徙,目前尚不清楚。

  在白堊紀古南極圈北邊的維多利亞省,靠近敏迷區附近,曾發現完整的甲龍骨骼,所以我們稱牠為敏迷龍。牠的尾巴末端沒有明顯的棒狀結構,通常其他地區的甲龍是靠揮動棒狀結構來驅趕掠食者。

  甲龍是植食性恐龍,牠們的牙齒不大,因此牠們應該可以和其他甲龍和平相處進食。但掠食者遇到牠們時可要當心呢!

 

岡瓦那古陸恐龍

  大家對恐龍都不陌生,牠們是屬於雙弓類爬行動物,意思是指在牠們頭骨的眼窩後方有兩個開孔。雖然牠的名字是指「恐佈的蜥蜴」,但不是全部都是恐佈的。岡瓦那古陸是許多種恐龍的家園,有些類群起源於此,而另一些則在南極緯度地區活得比其他地區來得更久。

  恐龍屬於脊椎動物的祖龍類群。為使頭骨減輕重量與提升移動性,祖龍類群的頭骨除了明顯的眼窩和鼻孔外,還有許多的開洞。祖龍類群的牙齒也相當獨特,是直接插入上下頜的牙槽裡。

  最古老的恐龍出現在三疊紀,大約距今2億5100萬年至2億年前,其中又以阿根廷的黑瑞拉龍為最早。本展示中的恐龍的時間從三疊紀至白堊紀晚期(2億5100萬年至6500萬年前),還包括一些曾生活在地球最嚴酷環境裡的恐龍,如當時緯度很高的紐西蘭、澳洲及南極洲。

 

岡瓦那大陸的迷齒螈:極地的生存者

  迷齒螈兩棲類是最早登上陸地的脊椎動物。岡瓦那古陸有最古老的化石記錄。這裡是牠們最後生存的地方,此地的迷齒螈比其他地區更多活上了數百萬年。

  迷齒螈和酷拉螈一樣有扁平的頭骨,很像現生的鱷與許多潛伏在河川與湖泊裡的掠食者。酷拉螈的頷可達1米長,咬住後的力量,可讓在河邊低頭喝水的恐龍溺死。

  1億1000萬年前的白堊紀時期,澳洲東南方一帶嚴酷的極地環境,使此地的迷齒螈比其他地區的同類活得更久。牠們的化石只在湍急河川的沈積岩層裡被發現,這種環境很像現生日本巨螈的生存環境。

  澳洲極地環境裡的迷齒螈比世界其他地區的同類更多生存了數千萬年。牠們最後的紀錄是白堊紀早期最後的岩層裡。

  可能是冰冷的水使迷齒螈免於滅絕,因為牠最主要的競爭者─鱷無法入侵這冰冷的水域。當澳洲的氣溫在白堊紀早期逐漸上升後,鱷也隨之移入而將牠們趕上滅絕之路。

 

恐龍時代的岡瓦那古陸極地哺乳動物

  哺乳動物和恐龍是同時發展並生活在一起。恐龍還存在時,哺乳動物的體型相對地較小,而且可能是夜行性的。當恐龍滅絕後,哺乳動物便佔據了全世界。鴨嘴獸的祖先和最古老的胎盤類很有可能是在這氣候嚴酷的白堊紀岡瓦那古陸發展起來。

  極地並沒有很好的哺乳動物化石紀錄,只有稀少的遺骸而且仍備受爭議。有幾件發現自澳洲東南方白堊紀早期的澳磨楔齒獸小頷碎片,這很可能是最古老的胎盤哺乳類。這類哺乳動物可以讓幼體長時間在母體內發育。

  小小的澳磨楔齒獸和它的親戚比索獸都不是有袋類或是鴨嘴獸和針鼴鼠的近親,後兩者都是今日澳洲最具特色的哺乳動物。不是所有科學家都同意它們是胎盤類,但如果是真的話,世界最古老的胎盤類可能起源於南半球而不是北半球。

  澳洲的極地動物群還包括了單孔類的化石。現在的單孔類包括了鴨嘴獸和針鼴鼠。在維多利亞省的恐龍灣曾發現一根白堊紀早期的肱骨(上手骨),應該是屬於一種比今日水棲的鴨嘴獸更能適應陸地生活的物種。

  澳洲中部的閃電山脊曾發現保存良好的單孔類頷部。這些化石全部都有發展良好的牙齒,這是現生單孔類所沒有的,但牙齒的形態與今日鴨嘴獸幼體的牙齒很相似。

  最近在阿根廷與澳洲有新的發現顯示:一種北半球很多的原始哺乳動物類群(多瘤齒獸),也到達了岡瓦那古陸。這種哺乳動物過著像松鼠般的植食性生活。它一直生存到始新世,才被更成功的囓齒類所取代。

 

原角龍:起源於岡瓦那古陸嗎?

  原角龍是數量眾多的恐龍之一。在中亞地區已採集到上百件的骨骼,有時候在一個採集點裡,牠的數量就佔超過8成。這類恐龍的主要特徵是角和頸緣。雖然牠在北半球的數量很多,其起源很有可能是南方的超級古陸岡瓦那。

  原角龍自成一家族,三角龍是牠的近親,後者是一種頭上有三根大角的植食性恐龍。

  我們對原角龍的成長,如:從剛孵出來的幼體到青春期,甚至雌雄辨識等,都有相當的了解。因為了解這種和羊差不多大小的恐龍的各個成長階段,所以可以追蹤個體一生骨骼上的變化。

  許多角龍頭骨後方有一個「飾緣」,牠有肌肉加強下頷的開合以提升覓食彈性。飾緣也用來建立群體中各個體間的階級,就像今日的羚羊一般。飾緣有可能協助體溫的調節,因為這種骨質結構的外皮有許多大型血管。

  原角龍常見於白堊紀晚期的蒙古,所以長久以來被認為起源於北半球。可是過去幾年,在澳洲東南方和非洲發現,在更早的白堊紀岩層裡,有與白堊紀晚期的加拿大隱角龍很相似的原角龍化石。因此科學家推論這類群可能起源於岡瓦那古陸,又或在牠們演化早期就到達北方。

 

現代世界的形成

  6500萬年前氣候開始改變。從溫暖的溫室氣候轉變成冰庫形態。大部份的恐龍都滅絕了,只有一個類群演化成為鳥。哺乳動物、開花植物與授粉者爆發式地擴張。而岡瓦那古陸開始分裂,成為今天的分離狀態。

  6500萬年前,地球開始變成今日的形狀,岡瓦那古陸分裂,其他大陸移到今日的位置。澳洲與它的南方鄰居(南極洲、南美洲、印度和非洲)分開,往北朝向印尼移動。紐西蘭從澳洲分開往東移,產生了塔斯曼尼亞海。印度和斯里蘭卡也往北移。

  陸棲哺乳動物由原始型演化成進步類型,植物也同時改變,從原來潮濕的森林逐漸發展成乾燥開闊的草原,甚至形成沙漠,也就是我們今日所熟悉的澳洲和南美洲。開花植物成為優勢植物。世界景象從中生代時期翠綠的森林改變成今日的灌木與喬木。在澳洲,尤加利樹開始出現,而在3000萬年前,刺槐從非洲入侵至澳洲。

  當越來越接近今日時,南極洲開始被冰雪所覆蓋,變成白茫茫一片,很難想像數千萬年前這裡曾是一大片的森林。

  至於澳洲和南美洲,則發展出獨特的動物群,而且一直和世界各大陸隔離。鴨嘴獸在兩地都有留下化石,有袋類袋劍虎和松鼠般的奇齒袋貂是這兩地的優勢物種。今日,澳洲的有袋類還是十分地多樣,但南美洲的有袋類卻因數百萬年前北美胎盤類的入侵而遭受不同的命運。

 

岡瓦那雨林化為沙漠

  雖然澳洲中部、南美的巴塔哥尼亞與非洲的撒哈拉都有降雨,但有時很快就變成乾旱的泥沼。岡瓦那古陸許多內陸區域其實和沙漠沒太大的差別,但這種情形也不是一直都如此。事實上,今日岡瓦那古陸上的沙漠是過去幾百萬年才出現的。

  過去6500萬年是岡瓦那古陸逐漸面臨各種大變化的時期。澳洲從南方往北移至今日比較接近赤道的位置,隨之而來的是氣候的改變,從2000萬年前潮濕多雨微冷的氣候型態轉為今日澳洲乾燥和較熱的氣候。阿根廷的巴塔哥尼亞和非洲的草原帶也同樣轉為乾旱的氣候型態。

  動植物對這種改變也有反應。大約5500萬年前的新生代早期,出沒於森林的有袋類、海豚、鴨嘴獸和紅鶴等生活在澳洲中部,而鴨嘴獸也在阿根廷南方繁衍。當時的永久湖泊與溫帶森林十分常見。但當澳洲北移靠近赤道後,湖泊開始乾涸,季節變化也更為明顯;冬天才降雨,季風開始從北岸吹來。溫帶森林只侷限在沿岸地帶,接近赤道區域則發展出熱帶森林。

  在經過數萬年甚至數十萬年後,澳洲中部的永久水源逐漸消失,同時消失的還有紅鶴和海豚。無尾熊等動物無法在此生活下去,但乾燥的土地卻給了袋鼠和巨蜥這類巨型爬行動物很好的生存機會。最大的巨蜥標本來自更新世,全長可達5至6米。這些大蜥蜴和其他地棲的鱷成為新生代晚期陸上最大的掠食者。

  澳洲在新生代時期的獨特生物還包括巨型雷嘯鳥,牠可是鴨的近親。牠們是植食牲,專以溫帶森林的多汁果實為食。最後的生存者是牛頓巨鳥,大約5萬年前消失。

2019 / 10 / 18 更新

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