科學前線

見微知著　從耳認魚

臺南左鎮化石園區所展示的「魚龍模型」。圖／達志影像

　「古生物學」是研究化石的科學，主要涵蓋了生物學和地質學。「化石」是指生物死亡的遺體形成的物質。

　當生物的遺體被泥沙掩埋，經過長時間的擠壓，生物較堅硬的骨骼或外殼，會被保留下來和周圍的沉積物結合在一起，變成岩石的一部分；生物體較軟的組織通常會被微生物分解殆盡，很難保留下來。

　古生物學家在野外透過觀察岩石的組成，以及分析它們形成的年代，找出可能埋藏化石的沉積岩層，並將這些材料挖掘出，清除化石周圍的岩石，除了鑑定化石生前是什麼物種，更能夠進一步分析生物的演化歷程和過去的生態環境情況。

海洋化石　近在身旁

　「海洋古生物學」就是研究海洋生物的化石，大家熟悉的螺貝類、魚類，這些較小型生物的化石其實常常出現在離我們不遠的陸上地層中。

　其實不一定需要潛到海底才能發掘海洋遠古生物的化石，像是挖掘海底沉殿的「底泥」，往往就能篩出不少珍貴的化石。

　另外還有一個更快的管道，許多遠古的海洋歷經地層變動，如今成為陸地，在其中的岩層往往能採集到海洋古生物的化石。像是位在苗栗的過港隧道，就聳立著非常壯觀的貝類化石岩層。

　除了研究古生物，近年來也越來越重視使用化石，來理解長期自然生態的演變，進而評估未來環境變遷下的生態系改變趨勢。

　例如近年來被不斷討論的漁業資源過度捕撈的議題，海洋古生物學家們正嘗試從魚類化石的角度切入，來研究海洋資源受到人為擾動的影響程度。

位在臺南和高雄交界處的菜寮溪，出土許多種類的魚耳石化石。

小小耳石　解密演化

　魚類和其他陸生生物一樣有內耳，對聲音也很敏感。魚類左右的內耳中，各有三顆由碳酸鈣組成的結晶，稱作「魚耳石」或「耳石」，主要功能是協助接收聲波和保持平衡。

　其中稱為「矢狀石」的耳石，一般是體積最大且形態變化最豐富的耳石，所以最常被拿來研究。當魚類從小魚苗成長時，耳石也跟著一起長大，透過耳石，也能判斷魚類的年齡和生長變化。

　不同魚種有著相異的演化歷程、生活環境，以及自身所需的生理功能，必然會生長出不一樣形狀的耳石，科學家能藉由鑑定它們，推斷出耳石是來自何種魚類。

　魚類耳石的化石紀錄非常豐富，分布也很廣泛，是了解魚類多樣性從古到今變化的絕佳材料。藉由這些小化石，就可以把我們再次帶回古海洋中。

埋藏岩石中的魚耳石化石。

　臺灣海洋的沉積岩層中含有大量的魚耳石。例如從新北市樹林地區大漢溪沿岸的地層中，科學家就找到很多八百萬年前的魚類化石，包含魚耳石、鯊魚和魟魚的牙齒，另外還有貝類、珊瑚和海膽等古海洋生物的化石。

　透過魚耳石來研究古代海洋的魚類，發現原來現在常出現在餐桌上的黃魚，早在八百萬年前就已經優游在臺灣周遭的海域。

　其他還有嘉義中埔、臺南左鎮和恆春四溝的魚耳石化石，都代表不同時空環境下，臺灣曾經存在過的各種魚類。