2021年8月10日 星期二

【古生物大小事】李世緯/骨骼


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2021/08/11 第5001期
 
精彩內容
 
心情札記 【古生物大小事】李世緯/骨骼
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心情札記
 
【古生物大小事】李世緯/骨骼
李世緯/聯合報
圖/TANK
說到骨骼,大家一定都很熟悉:我現在能夠在電腦上打字,主要靠的就是手指骨;我們看到的另外一個人的輪廓與臉型,基本上也是由骨骼撐出來的;醫師說骨骼好壞與我們能否長壽,有很密切的關聯,因為無障礙的行動能力有助身心健康。生物世界中骨骼的用途非常廣泛,形式也遠遠超出我們所習慣的範圍。事實上,那些被我們稱之為「骨骼」的組織,並不全屬於同一個東西;也就是說,我們其實是把性質不相同、功能也不一定一樣的多種物質,通稱為「骨骼」,而它們甚至連來源都不一定相同。

動物身上堅硬的物質,我們習慣稱之為骨骼

我們最熟悉的,就是自己的骨骼--脊椎動物的骨骼。這一類的骨骼基本上是脊椎骨的延伸,包括頭骨、脊椎、四肢、尾椎等。脊椎動物從魚類開始,有著一脈相承的骨骼,這一套系統不斷地發展,在水域、陸地、空中分別依據需要而不斷地改變,其例子展現在魚類游泳的鰭、陸棲動物爬行的四肢,以及鳥類飛行的翅膀。因此,我們的每一根骨頭,跟其他脊椎動物,尤其跟魚類的骨頭之間存在一種高度的吻合。這類以脊椎骨為中心向外發展的骨骼系統,我們稱為「內骨骼」系統,意思是說這類內在的骨骼,被外在附著的肌肉所包裹著,從位置上看起來位在身體的內部。

與內骨骼相對的是外骨骼,外骨骼指的是蝦蟹、昆蟲、蜘蛛與化石種三葉蟲等的身體外殼,這類由幾丁質(相對於內骨骼以鈣質為主要材料)組成的,堅硬、具備支撐與保護功能的殼,將肌肉與臟器包裹在內,這也就是外骨骼名稱的由來,因為它位於身體的外部。也正由於這個全身包緊緊的鎧甲無法隨時間成長,外骨骼生物都必須定期蛻殼--牠們會把過小的殼丟棄,重新製作一個,以適應漸漸長大的身軀。

另外還有一類非常相似的,是軟體動物,包含貝殼、烏賊、蝸牛及化石種菊石等等。牠們的身體常披著一個外殼,這個外殼同樣提供了保護、支撐與運動的功能,但跟甲殼類的外骨骼不同的是,軟體動物的外殼雖然也附著於身體外部,可牠們並不進行蛻殼,而是隨著年齡持續增長。某些軟體動物已經將外殼全部退化掉,例如章魚、蛞蝓,或者將殼包裹進身體裡面,例如花枝、魷魚。像這種因為發展出更快的移動方式、更佳的保護方式,而將舊有構造退化的現象,在大自然裡很常見。

除了以上兩類比較正式被認定為骨骼的組織之外,還有很多類似的,也經常被稱為骨骼的構造,例如海綿及海參的針骨。在這類軟綿綿生物的「肌肉」內鑲嵌著密密麻麻的針骨,一些必須透過顯微鏡才能看得清楚的顯微構造。這些小小刺針擁有多種形態,有些像一根細針,有些三岔、四岔,或者更複雜都有,它們提供肌肉組織一定的堅硬程度,也可以看成是生物體的支撐功能。在分類及化石領域,這些稍硬的結晶針體在生物死亡之後容易被遺留下來,變成研究的對象。所以,海參的化石就是指遺留在沉積岩中、透過顯微鏡才看得到的那些針狀結晶,古生物學者經由它們來還原原來的物種。

骨骼曾在演化的每一次突破中都占有重要角色

骨骼對於單一生物個體有很多好處,支撐、保護、運動……骨骼可以加大生物個體,畢竟不論是捕食者或防禦者,身體尺寸都是一項優勢;骨骼還可以被當成是身體的儲藏空間,我們身體的鈣質多半儲存於骨骼中,脂肪也儲存在骨骼中,而鈣質與脂肪是我們身體的重要原料。另外,鳥類的骨骼甚至可以儲藏空氣,因為空氣可以產生飛行所需要的浮力。

如果跳脫生物個體的層次,以演化角度來看,各式各樣的骨骼更是演化歷程的轉捩點:寒武紀大爆發之前與之後的兩個生物世界,生物體出現「硬骨骼」可能是關鍵點之一,一來硬質的殼體可以加大生物的軀體,二來內外骨骼也增加了生物體運動的能力--畢竟微小的、柔軟的、只靠著纖毛運動的生物體可能只是隨波逐流,而主動運動則增加了生物體的自主力與競爭力。

綜觀地質史上許多大轉變,都與骨骼有些關係。生物體從顯微層次增長到肉眼可見的層次,靠的是骨骼的增生,弱肉強食的吞噬世界依靠骨骼的運動與保護,昆蟲的飛行能力需要強化它的外骨骼,兩生動物登陸必須改良它的四肢系統……重點是,以上這些骨骼系統的突破都曾引起一次又一次的生物大發生,靠的就是伴隨著成功策略而來的廣大空間。

骨骼還有一項並不是為了它的存活而設計出來的特性,就是在生物死掉之後,遺留下來的骨骼容易抵抗環境的侵蝕,讓我們能夠追隨著這些蛛絲馬跡,一探遠古究竟。

伍華英/能不能慢點老?
伍華英/聯合報
原本身手矯捷,行跳高矮櫃子自如的你,今天卻從木桌上不慎摔落,然後慢慢拱起身、落寞地走向牆角。當下我一愣,心想,你是不是老了?

貓的年齡據說最長是十八歲,你和我們朝夕相處也有十多年。你圓圓的臉、圓圓的眼,總是無辜的萌樣,讓我們愛你如家人,爸爸更常抱著你又摟又親,晚上還要招呼你上床蓋被,簡直是超級小三。

平常你的清潔不必我們費心,頂多幫你刷刷毛、清清貓砂,從沒見你像別人家的貓那樣抓破沙發或撕咬衣物。優雅的你,靜坐窗台,用幽幽眼神看向遠方,或者蜷在我們身邊,任我們撫摸、聽我們說話。爸爸常說你一定聽得懂人話,因為你常恰好抓住時間點「喵喵」回應。

最近常發現地上有你沒撇乾淨的便便,剛開始我大聲數落你,你怕得躲進書櫃反省,後來我才發現你不是故意、是無能為力,「老人失禁」四個字轟然在我腦中炸開。天啊,十幾年的歲月正是孩子長成青春燦爛時,而你卻急速老去。

這個殘酷的發現,我和爸爸都拒絕接受。他說:「妳看,牠的胃口那麼好,叫聲如此響亮,哪裡老了!」是啊,我也希望是自己的錯覺,你只是動作遲緩些,又無病無痛的,我幹嘛杞人憂天呢!只是,最近你動不動就沉沉入睡,而且睡到半天不見「貓影」--從前我們出門回來,在門外就可聽到你急切地喵喵歡迎,如今,開了門進來,總要等我們呼喚,你才睡眼惺忪地蹣跚走來。

以前聽養貓的前輩訴說他們如何熬過愛貓臨終前後的撕心裂肺,不敢想像自己也即將面臨「道別」的傷痛。在你有限的日子裡,希望我們能給你更多的愛,並永遠記住你溫暖的陪伴。

【青春名人堂】哎呀呀/海參
哎呀呀/聯合報
圖/哎呀呀

 
 
 
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