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古生物學

假化石看真相

2013/07/01 勞森(Lucas Laursen)
科學家以人工方式製造昆蟲化石,試圖了解其顏色如何演化。

從在天空飛行到死後成為化石的過程中,遠古甲蟲的翅膀失去了顏色,然後是形狀。在泥沙的緩慢烘烤和緊壓之下,翅膀原本閃亮的綠色逐漸變深,再轉為藍色、靛青色,然後黑色。


如此描述一隻昆蟲由生而死並成為化石的過程,聽起來夠簡單,但卻是古生物學家麥納瑪拉(Maria McNamara)花了幾年時間費盡苦心拼湊出的成果。這位英國布里斯托大學的學者想知道遠古昆蟲的警戒記號、保護色和求偶表現如何演化。或許是因為埋在地底時顏色消失了,大部份昆蟲化石呈現黑色,所以研究一般的化石無法看出全貌。


麥納瑪拉的團隊決定反向操作。他們以人工方式把現存的甲蟲(如上圖)和象鼻蟲的翅膀逐漸變成化石,試圖了解化石化的過程對顏色的影響。他們的研究報告發表於今年4月的《地質學》。


化石化的過程並不溫和。麥納瑪拉把昆蟲翅膀置於池水中18個月,再置於近500倍大氣壓力之下並以270℃的高溫(比多數家用烤箱還熱)烘烤,以模擬被泥土包覆住的殘骸轉變成地底化石過程中的壓力和溫度。研究團隊發現,這個過程把反光的殼層壓碎並壓薄了,因此反射光線的波長改變,從綠色、藍色,再到黑色。


更重要的是,他們發現象鼻蟲保有稱做光子晶體(photonic crystal)的顏色生成構造,顯示了任何缺乏這類構造的化石,可能從未擁有過此類構造。麥納瑪拉認為,至少象鼻蟲體內的光子晶體一定是最近演化出來的,因為她檢視過300萬年前的象鼻蟲,並沒有發現光子晶體。


某些科學家並不認同。倫敦自然史博物館的昆蟲學家帕克(Andrew Parker)提到:「每個化石所經歷的是完全不同的過程」,因此很難由單一物種或化石概括解釋。但他認為這個想法很吸引人:「我們可開始添加圖像來拼湊出畫面,找出從前生命擁有原本色彩時的樣貌。」


【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2013年第137期7月號】


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