西雅图 博客博物馆 Burke Museum （3）

博物馆门前 Tony Johnson 的雕刻作品 "Guest from the river"

    西雅图博客博物馆三楼有很大一部分展示的是不同时期的化石。

     化石是什么？骨骼，硬壳，木头，这些东西经过矿物质取代内部的有机物质就成了化石。化石是如何形成的？只有一小部分的生命个体被保存成化石。形成化石的条件必须是恰到好处。它是経由一个叫做礦化(permineralization) 的过程：

• 一个死亡的个体被污泥覆盖在，海洋，河，湖的底层。
• 一层层的沉積物经过時間的推移，开始堆積在上面。给被埋葬在下面的遗骸加以压力。变成了石塊。
• 地下水开始從骨骼或其它有机物体的小隙缝渗入，矿物质就一层层的堆积起来。
• 新形成的化石被保存下来，直到被人发掘出来。    

     化石揭露了什么？有些化石揭示过去气侯的细节。另外一些化石告诉我们地球什么时候发生了什么大事。但是所有的化石都告诉我们，在过去，有什么物种，在何时，何地，及如何的生活着。地球45亿年的历史是一个动态的，连续的故事。它可以是区域性的，也可以是全球性的。冰河时期及大陆板块的分割，影响着物种的存活或者滅绝。化石提供了证据，让我们知道地球是如何随着时间而转型，也让我们预估可能的未来。    

     博客博物馆有两组科研人员，考古学家及古生物学家。考古学 (Archeology) 是研究人类过去是如何生活的学科。考古学专注的是人，不是恐龙或其他早於人类的生物 。古生物学 (Paleontology) 是经由化石研究远古时侯的生命。并不包括人类製造或使用过的東西。但包括人类祖先的化石。  

     从田野挖掘到化石收集。Burke Museum 有一个恐龙化石 (Revueltosaurus callenderi) 是在亚力桑那州的石化森林国家公园，被发现并收集到博物馆的。下面是整个的过程：

     第一步，发现及收集 发现化石需要有正確的知识及工具，还要有一点运气。你同时需要有尖鋭的眼睛能区分什么是石头，什么是化石。這一次研究人員是在第三纪晚期的沈积岩里寻找。辛苦的工作取得了成果，工作团队发现了一大片骨骼。运输包括把化石及其周围的石块包在一層石膏的外衣里。这超过100磅的包裹就随着卡车安全的回到了博客博物馆。

     第二步，回到實验室 古生物学家的工具不仅是刮刀跟刷子。当化石到了實验室，首先需用电锯把外面包裹的石膏切开。然后把骨头跟石块分开。有吸尘的設備把削下来的沉積物吸走。以保持工作室的淸潔。后来发现这个化石是一个草食性爬虫类。它比较更接近鱷鱼，而不是恐龙。

     第三步 说故事。化石可以鼓励人的好奇心。当它们被展示在博物馆，让所有的人都能经历的时候，就能點燃无窮的想象力。

     从化石中发现几个跟大西雅图地区或者华盛顿州有关的地质现象：

    （1） 西雅图1万6千年前是在3000呎厚的冰层之下的，相当於5个西雅图地标太空针（603呎）的深度 （图1）。冰河往南延伸成像手指头一样的形状。冰层冲刷土地后溶化，加大了普吉湾（Puget Sound）.

图1. 西雅图曾经在3000呎的冰层下面.

    （2） 在过去两百万年的時間里，華盛顿州是处在極冷的跟較為温暖的气候交替之間。冷的時候，冰河南移。切刮並搬運地表的麈土及大石塊（图2）。温暖的時候，冰河溶解退却，造成很多峽谷及碎片。在历史上一共有7次冰河南移又退却的时候。最近一次冰河溶解发生在11,700 年前。展示出我们今天看到的地貌。1千6百万年前，太平洋西北地区，火山爆发，熔岩流向几千英里以外。地壳板块互相撞击。这一长串的地质事件塑就了包括凯斯凯山脈（Cascade Mountains）在內的太平洋西北地区的土地及生命。 

图2. 大石块由North Cascade经过冰河运动被挪到南边的 Issaquah.

   

    （3） 鲑鱼 鲑鱼是华盛顿州重要的商业鱼类及休闲鱼类（sports fish）。这些鲑鱼已存在了90万年。它们面对着冰河时期及较温暖的时期挑战。如今面对的新的挑战是人类带给它们的威胁。

    （4）鲨鱼 古生物学家研究的不止是恐龙而已。海洋动物存在已经有5亿年了。自从3亿5千万年前的石炭纪以来，鲨鱼一直是海洋里最主要的捕食者。事实上，鲨鱼在百万年来，改变的很少。

    （5）粪便化石 科研人员可以从粪便化石知道一个动物在什么地方漫遊，牠吃了什么，甚至腸子的形状。草食性恐龙的粪便化石（由植物来的微小矽石颗粒）（图3）显示出在白垩纪晚期，草类的衍生跟恐龙有着密切的关系。

图3. 採自恐龙粪便的花粉化石模型。左边是白云杉，50～100 micrometers 。右边是赤楊，30 micrometers.

     西雅图博客博物舘的化石，有一些是在西雅图地区發現的，另一些是从遠自南極被挖掘出来的。Burke museum curator Christian Sider 到南极去寻找古生物的证据。他跟他的同事发现了重要的化石，使人类对三叠纪地球是什么样子有所瞭解。他说：“现今有很少的四足类居住在极地地区。我想要知道是什么原因在三叠纪有这些动物可以生活在如此高纬度的地方”。在过去5亿年的大多数时间，南极并不是像今天一样的冰天雪地。收集化石可以帮助科研人员瞭解气侯变迁的时间。   

     下面按照地质年代的先后介绍博客博物馆的化石及相关的历史事件。

（A）古生代  (Paleozoic Era) （541～252百万年前）

     石碳纪 (Carboniferous Period) (359～299百万年前) 。在这个时期，巨大的石松 （club moss）及马尾草的远祖構成的森林，覆盖着地球的低地。这些森林的残餘部分，经过沉积，就是我们今天开採的煤。

    ( B) 中生代  (Mesozoic Era)（252～66 百万年前）中生代被劃分成三个时期（纪）：三叠纪 (Triassic Period) （252～201百万年前），侏罗纪（201～145百万年前），及白垩纪（Cretaceous Period）（145～66百万年前）。

 （1）三叠纪在2亿1百万年前结束了，地质的力量把超极大陆 (Supercontinent) 分成北边的Laurasia及南边的Gondwana 两个大陆块。哺乳类开始大量扩散，种类也变得多样。这个时期南极也不是冰冻着。恐龙及其他四足类漫遊在连接的大洲之间。

    (2) 侏罗纪大量的物种消失，铺垫了新生物种的出现及多样性。不同的针叶树及其它种子植物創造出森林及林地。很多哺乳类演化出来，包括一些胎盘类及负子鼠。这期间，恐龙主宰着大地，不论是种类，还是大小。

    (3) 白垩纪时期，地貌开始转型。恐龙的种类達到颠峰，有几百种。在此同时，成群的爬虫类，哺乳类，鸟类开始繁衍。有花植物种类也开始迅速攀升。霸王龙 (Tyrannosaurus rex) （图4）是这时期陆地上的霸主。牠们有力的上下额及锯齿，咬一口的力量可达8,000磅。把骨头都咬碎。

图4. 霸王龙 (T. rex) 的頭骨。

图5. 恐龙蛋化石

(C) 新生代 (Cenozoic Era) （66 百万年前～现今）。新生代有如下几个時期：

• 古新世（Paleocene） (66～56百万年前)。物种在此省略。                            
• 始新世 （Eocene) （56～34 百万年前）在这个时期，华盛顿州西部是浸浴在温暖的浅水中的。有壳的海洋物种蓬勃发展。这在当今发现的厚壳的化石明確的证實了这点。    
• 渐新世（Oligocene）(34～23 百万年前)。物种在此省略。
• 中新世（Miocene）（23～5 百万年前）海洋生物开始多样化。它们开始像我们今天所看到的生物。那时候，最大的一些海中生物，就是今天的海豹，海狮，海象，海豚，鲸鱼，等海洋哺乳类的远亲。在中新世中期，草原继续扩张。许多哺乳类适应了这温暖的草原帶。这些脚长的草食性动物奔驰在草原上，用牠们的长牙齿咀嚼著中新世草原上的草。一种早期的猫科动物可能是牠们的捕食者。挖掘洞穴的獭类及啮齿动物则出没在原野上。
• 上新世 (Pliocene) 5～2.6 百万年前。物种在此省略。

     (D) 第四纪 (Quaternary) 2.6 百万年前～现今。大约12,000年前，气候变得温暖。植物进入无冰地区。古代花粉提供了证据，证明地球从冻原帶转换成喜欢冷气侯的北方森林，再转换到温帶森林。

     有人建议现今是人类时代 (Anthropocene Epoch), the human epoch. 自从人类 (Homo sapiens) 这种动物，在30万年前出现在地球上之后，就不断迁徙扩张到地球的每一个角落。有扩张，就有衝击。近年来，我们对地球的衝击在於污染，去森林化，棲所碎片化，及过度捕捞。我们这些行为已经造成大量物种消失。这是自从恐龍滅绝之后，最严重的物种消失现像。

人类对地球的衝击：     

     工业革命之后，二氧化碳及其他温室气体在大气中不断增加。造成全球暖化，冰层溶解，气候变迁，及海水上升等现象。由於气侯变化太快，很多物种无法适应，而導致滅绝。

     把想法变成行动。如果我们都参与，就可把一些小的行动，变成大的影响。搭乘大众运输工具，使用绿色能源，少吃红肉就可帮助减缓温室气体的排放。

       完结篇