消逝的生物
人类来到地球之前
动物植物早已经存在数百万年
直接的证据只有一种
那就是遗留在石头中的化石
有的化石很壮观
例如一个 被完整保存的大型爬虫类骨骼
有些化石 只是柔软生物留下的印记
像是水母
许多古代的生物现在早已绝迹
但是只要找对地方 化石就随处可见
英格兰南部的多塞特海岸 是著名的化石区
由于豪雨渗透了泥土 及石灰石崖
造成岩石滑动，露出了新表面
因此新化石 便可能在一夕之间出现
彼得常常到这里寻找化石
他知道暴风雨过后 是找化石的最佳时机
这些看起来机会很大
为什么 对我来说这些石头都一样
因为地层是对的
准确地判断 悬崖哪些石头含有化石
要靠经验的不断累积
彼得已经拥有多年的经验
通常它们很容易裂开 而且层次很好
看看里面有什么
天啊
这是来姆亚卓多 最知名的菊石之一
太美了
第1集 岩石之奇妙
不见得每次敲开石头 都能够找到化石
但是只要会辨别石块 寻找化石就不困难
我小时候曾经到 莱斯特夏的铁石开采场找化石
当时我成功地在裂开的石头中
发现了 一个二亿年不见天日的化石
而我是第一个看到它的人类
这件事对当时或现在的我来说 都是神奇的一刻
即使还是没有发现什么
光是寻找化石就乐趣无穷
搞不好等一会榔头一敲 就会有惊人的发现
结果不错
但是如果我继续找下去 成绩应该会更好
慢慢地，你会越来越懂得分辨
眼光会更锐利
从石头的弯曲，颜色的变化 就可发现化石的蛛丝马迹
要不了多久 你就能有各式各样的收集
它们似乎全是海底生物的遗迹
但是当地有人不愿意相信
这怎么可能呢
这里位于英格兰的中部 距离海那么遥远
而且化石又埋在岩石 地底下的深处
怎么可能呢 所以他们有自己一套说法
例如，他们说
这些是恶魔的脚趾
而这些子弹型的物体
其实我坐的石头上就有
他们说这些是雷石
是雷电打到地上造成的
而这些美丽的菊石
则被他们称为蛇石
有两种大小
像这么大的
还有小的
往北走到约克夏 那里有同样的化石
人们对这石头有详尽的解释
他们说七世纪的时候
基督徒圣海达想要建一座教堂
但是发现当地蛇满为患
所以将蛇全部变成了石头
这种解释是有问题的
因为这些蛇石都没有头
当虔诚的朝圣者到达这个 神奇的地方的时候
当地的工匠为了解决这个问题
便在蛇石上雕刻了蛇头
让它看起来比较有说服力
但有些化石被保存完整
让人们必须去正视它们的来源
这些小生物被困在 泥岩及沙岩中可见的琥珀中
谁能说这些刚毛及触角 都这么完整的生物
不是蚂蚁，蝎子及苍蝇呢
但是它们怎么进去的
琥珀原本是黏液状的
它们是从三千万年前
沼泽区里的树干上流出的树脂
昆虫被它的甜味吸引过去
但是却从此踏上了不归路
树脂渐渐地结成硬块
到了最后，树木死去
开始了漫长的石化过程
泥沙受到海水的冲积 将树脂块覆盖住
数百万年之后
由于冲积层本身的重量压缩
最后变成了泥岩以及沙岩
之后受到板块压挤 而形成了山脉
就像是多明尼加加勒比岛一样
由于琥珀是珍贵的珠宝材料
因此人们会挖山寻找它的存在
矿井相当的陡
而且深入山中好几千英尺
矿工可能要先敲打过 无数的石头
才会发现琥珀的淤积层
但是一旦找到 就会有大量的收获
(外语)
刚刚挖出来的时候
因为很破碎，而且表面很脏
所以很难看出里面是什么
但是经过打磨之后 或许会发现宝藏
许多块因为很清沏，没有杂质
所以被视为上等的珠宝
但是差不多十块当中 会有一块含有生物
脊椎动物的体型和力量 最可能挣脱树脂
但偶尔还是会失败 例如这些稀有的琥珀化石
小蜥蜴
青蛙
被困住的昆虫最常见 有些还被当场逮捕
例如这支抬着x蛹的蚂蚁
一支可能正在吸取树汁的虫子
一支在树枝上走动的甲虫
一支翅膀保存完整的飞虫
还有一整群的蚂蚁
即使已经过了三千万年
它们的眼睛还是清楚可见
泥浆跟树脂不一样 无法防止尸体腐化
但是如果淤积的形态特殊
仍然能保存惊人的化石数量
在肉体腐烂之前
泥浆必须先迅速沉淀 包住尸体
避免骨头散开，被冲走 或着破裂成碎片
泥浆在底部 一层一层的淤积以后
在里面的尸体便被压扁
泥浆可能会黏稠到将氧气隔绝
某些遗体就可以保存下来
即使肉体全部都消失
鳞跟骨头仍然可以保留下来
将泥岩清除之后 就可以看到清楚的化石
有时候精细到连鱼鳍都在
只要碰到曾经沉积在海洋 或者沼泽的底部的
沙岩、页岩、泥岩 或石灰岩的时候
就有发现化石的机会
不只有动物化石 能这样被保存下来
植物也可以
距离现在二亿二千万年以前
你们看到的这些木头
是美国 亚利桑那针叶林的一部份
当这些个树木死去之后
有一部份掉入河中 漂流到下游，被砂砾覆盖
虽然它们看起来像是木材
但其实是坚硬的石头
这些树干 已经不是有伸缩性的木材
而是易碎的石头
它们断成一截一截 好像是被锯开的
树干保存完整，原本小树枝的 纹理，节孔仍然清楚可见
当时的木头变成了一种矿物 石英
但是树的年轮还是很清楚
甚至能够计算出 树倒下前的年龄
由于这些化石保存了 许多原始树的特色
因此植物学家 就能够辨别树的种类
这是柏木，是落羽杉的亲戚
这里往东走1 5 0 0英里
位于佛罗里达州 及路易斯安那州沿岸的水平原
仍能发现它们
这些森林让我们清楚地了解
当时的树木在地球上的模样
但是针叶树绝对不是地球上 最早的树
时间再往前一亿五千万年
当时的树木很不一样
这些像大马尾的植物 生长于沿海的沼泽
海岸线偶尔会改变
当海水涌入沼泽的时候 带来了大量的泥沙
在树的底部沉积下来 树被覆盖而死亡
这些奇特的树木
树皮强壮
而树干内部的木材 则非常的柔软
树木死去以后
就迅速的腐烂
腐化的时候 又造成更多的泥沙淤积
但是树皮维持了一段时间
因此 将树干内外的泥沙区隔开来
经过百万年的泥沙压缩 形成了沙岩
当人类来开采时 原本的树皮掉落了
露出了这些奇特的树干
虽然 树木本身已消失得无影无踪
只留下树干的模型
但却提供了三亿五千万年前 当时树林的景象
现今这里是格拉斯哥市
而这些物体则是 植物留下的遗体
一开始 腐烂的植物变成了泥煤
之后压缩成木炭
汤姆菲力普毕生致力于 辨别出这些植物
他环游世界收集许多的样本
但是他大多数研究的物质
都来自于北美伊利诺州的 露天煤矿场
由于覆盖着泥煤的沙 被严重地挤压
因此化石几乎被完全破坏
但是在矿层中 汤姆发现了有趣的炭球硬块
碳酸钙沉积在这里
它填满了植物组织的缝隙
当3 0英尺 压缩到5英尺的时候
这里的木炭其实并没有被改变
所以在充满碳酸钙的泥沼中
有一块东西形成石灰岩
然后形成球状 对，没错
对吗 就是这样
这块没被压扁
如果要了解炭球的内部 必须先将它剖开
然后浸入盐酸中以腐蚀碳酸钙
最后植物的遗迹就露出来了
接着淋上丙酮
再加上一层透明的醋酸盐晾干
揭片就形成了
揭片很容易拿起来
像这样
我们并不需要显微镜 就可以辨别颜色
这块木头的颜色，看得出来
跟周围的组织 并不一样
太棒了
好大的细胞
多数组织都还很完整 保存地很不错
所以这是茎吗
对，而且是很特殊的茎
它的内部有好几个木圆筒 不只一个
而这个延伸到外部的组织 有维管束
而这个深色的细胞是支持细胞
它原本是树 长得不高，大约1 5英尺
直径不到一英尺
根据我们所发现的化石
就能够想像出这个形成木炭的 古代森林
仔细地检查这些茎干以后 我们就能重建个别的植物
有些植物类似马尾植物 不过长度高达5 0英尺
这个 是产生雄性孢子的部份球果
它们长在另一种树的底部 叶冠周围
雌性的种子有个小帆
会漂到沼泽的其他区域
我们能够这样推论
完全是因为炭球 它保存了植物的结构
长久以来，人们认为
只有植物化石 能这样被完整保存
但是看看这个
这是凶猛的食肉动物 暴龙的一部份颚部
曾经有人说
像这么好的化石
骨头会一点一点地被矿物取代
但新墨西哥 自然历史博物馆的科学家
对这个化石做了化学分析
骨头内部的空隙 的确充满了矽石
但是骨头本身的化学成份 则跟现代骨头没两样
不仅如此 他们还取出了骨头的剖面
把它放在显微镜下
你会看到这样的东西
这是矿物粒，有石英或矽石
而这些是骨细胞
它们的细胞壁跟中间的空隙
和活的爬虫类骨细胞几乎一样
这是货真价实的恐龙骨头
所以化石重现了 那些已经消失的动植物
透露出它们的细节
但是要去哪里找化石呢
你怎么知道 这个偏僻的地方是好地点？
那你需要纯熟的眼光
很少人能比爱丁堡收藏家 史丹更经验丰富了
他带我到苏格兰北部的海岸 寻找鱼化石
帮我一下
找到了
天啊
在上面
这是头吗
这是头
下面是尾巴
中间是身体的鳞片
这边保存得比较好
事实上
身体也被保存下来了
试试看能不能拿起来
事实上这是一支古代的熏鲑鱼
鱼鳞在两边
现在已经碳化了
但是它曾经 是一支美味多汁的鲑鱼
这是一个容易找到化石的地点
但是有时候
即使 在最可能发现化石的地方找
也可能怎么找都找不到
这里地方就是如此
这是苏格兰一个 靠近爱丁堡的采石场
这些石头已经有 3亿3千8百万年的历史
在当时，是生物史的重要时期
因为脊椎动物首度登陆地球
1 9世纪时 在这个采石场发现了
当时遗留下来的少数重要化石
但是之后便没有其他斩获
一直到史丹突破这个瓶颈
史丹 你为什么认为这里面有东西
因为我垂直敲开石头
按照岩石的层面 这是正确的角度
当你垂直切穿石头
沿着平面 这里呀
你就可以看见骨头
这里呀
对，没错 这就是骨头
因为我处理这类的石头 有一段时间了
所以可以认出这是骨头
我希望这是早期稀有的
四腿动物头颅
现在我要试着
将头颅所在的那一层剖开
要小心一点，才不会伤到头颅
所以我把凿刀放到旁边敲
它们很小，不容易辨认
也不容易看到
这是什么
放在一起看看
是头颅吗
这是一个头颅
我认为部份的身体就是在
顺着头颅下来的地方
你看到了吗
我看到了，这是脊椎吗
头颅往左边转了
你看，出现一个眼球
头颅被压扁的时候 眼球被挤出来
眼窝周围的骨头 都被挤到旁边去了
这个圆洞其实是眼睛 另一支眼睛应该在这
你觉得这是什么动物
这是一支两栖动物
史丹在这个采石场 有许多新发现
但是这个最新的发现 是最重要的
它的身体已经扭曲
但还是可以想像 骨头正常时的模样
最后再盖上肉体的部份
它似乎不只是一个全新的物种
也代表 爬虫类出现在地球上的时间
最早从3亿8千万年前 再往前推进4千万年
找到样本只是个开端 接着，将进入漫长的研究过程
光是准备工作就要好几个月 此外，还需要高度的技巧
伦敦自然历史博物馆的实验室 就致力这个工作
他们利用各式各样的技巧
包括喷沙摩擦，以齿钻打磨 使用凿刀等等
有时候清除工程细微到
必须在显微镜下使用针 将痕印一粒一粒的拿掉
在清除大量的石头的时候 就要用上一些力气
此外，还有一种博物馆 研发出的特殊方法，醋酸浴
这是什么
这是从昆士兰运来的石灰炭块
而在它的里面有乌龟化石
可以看吗
当然可以
威廉是这种清理方式的专家
醋酸能腐蚀石灰岩
而且不会侵蚀化石骨头 因为化学成份不同
这个乌龟的骨头已有部份露出
它运来有多久了
快两年了
两年，目前成果如何
部份龟壳已经清理好了
像是这块 它看起来很像脊椎骨
保存得很完美
嗯，对呀
使用醋酸的优点就是在于
它可以显现出 其他方式做不到的细节
那么它还要在泡多久呢
我想大概需要一年的时间
这边有一个刚好要浸泡的样本
是从澳洲运来的石灰岩
澳洲当地曾发现过鱼化石
可以看到一点点骨头的痕迹
也许一年之后会有惊人的成果
很好
接下来的一年 我们每天都拍摄一个镜头
记录整个过程
一年之后 石灰岩几乎完全被清除了
这支一亿一千万年前的鱼
显然是在 泥沙覆盖以前就腐化了
因此头骨脱落分离 变成了一团
但是所有的部份都在
这是头部后面 身体下侧的一个鳍
这里是右鱼鳃盖
前面这是头颅的上部及头盖骨
然后是完整的口鼻部份
牙齿不仅在颚部里 而且是在上颚
这个部份从未被发现
下一步是小心地分离骨头
一块一块的分开
然后再拼回 它们活在地球上的模样
这个过程 就像拼凑几百片的拼图
没有固定的模式
而且还是立体的
苏格兰皇家博物馆的玛哈拉
正要将一支同样泡过醋酸的鱼
拼凑回它原来的样子
这两片骨头有可动关节
这是它的鼻孔
当它在呼吸或进食的时候 可以拍动鱼鳃
这下面有深深的一条缝
它延伸到头颅外部的表皮里
下颚放好的时候
后面有联接的关节
前面的大牙齿穿过头颅
一直延伸到表皮
像这样
这块石头里面没有动物遗体
是在清理时 被移除掉的多余石块
不过如果用对技巧的话 还是能有很多发现
纽卡索大学的亚历斯
小心地用液态矽胶将缝隙填满
稳定缓慢地倒，避免产生气泡
大约一个小时之后就干了
因为它具有弹性 可以直接从洞里拉出来
用石膏就会卡住
模型从石头中拉出来了
用这种方式做模型 会比看原来的石头更清楚
从这个模型看得出来 有一支脊椎爬虫动物
这里有三节脊椎
这些是稍微移位的肋骨
这些是一圈圈的鳞甲
位于动物的皮肤表面
有时候不需要将化石清出来
就能得到各种资讯
这块石板，以肉眼观察 只有一个小凸出
但德国亚兰金大学的梅尔
利用X光技巧
让石板显现出其他方式 无法看见的事物
这些设备原本是用于医学用途
因此必须加以调整才能使用
X光片在这里
真是完美的海星
太棒了
对呀，这海星保存的相当完整
保存完整，细部结构非常清楚
没错
而且不用X光就看不到了
能够把它挖出来吗
我认为困难度很高
因为… 因为这很精细对不对
没错，很精细
只能用X光才能够看得到
下一个样本更有趣了
因为这个头足动物的化石
是莱斯特夏采石场
那些子弹型化石的前身
它被完整地保存 部份结构相当清楚
虽然我看不出那是什么
很神奇，这边可以看到 某些器官被保存了下来
我们从X光中
还能够看得见脆弱的腮
这是全新的发现吧？
是全新的
我们来看 这张X光的放大图好了
可以清楚地看到两个鳃
它们只有两个
而不是四个
这是头足动物化石
目前所知 第一批有关鳃的图片
美国圣路易一所医院的 另一项先进的医疗设备
也被拿来观察化石
这是五千万年前 一支类獾动物的头颅
俗称的断层扫描
通常被外科医生用来 计划复杂的头部手术
这个化石头保存完整
但内部充满了石头
不论是醋酸 或其他东西都无法清除
而头盖骨的内部构造
才是研究人员康罗伊 及范尼尔感兴趣的地方
我们可以看一下画面
这个头颅 是用2厘米横切面扫描
然后再以电脑3D重建样本
待会 我们会拿四个头颅图过来
在荧幕左边可以看到
头颅上部的3D电脑图
内部的石块已经除去
底下这张 电脑消除了头颅上半部
所以我们 现在由上往下看进头盖骨
看原始样本 是没有办法看到内部
但电脑可解剖样本
就像考古学家拿刀
将这个样本劈成两半一样
电脑能够除去石块的部份
所以能看到这种动物的头盖骨
还可看到脊髓 是如何进入头颅后方的
往这个方向
也就是说 只有透过电脑断层扫描
我们才可进入化石内部
那么所以不论是用任何角度
任何方向看都行？
对，我们可把所有的图 做成3D
想怎么看都行
今天，我们不必再藉由超自然
来解释石头中的奇形怪状
这个石旋
并不是人们曾经坚称的 恶魔的螺丝锥
而是古代海狸的洞穴
发现它的人以这个化石证明 当时的洞穴仍然保持完整
内部还包括动物主人的遗骨
这不是恶魔的脚趾 而是牡蛎早期的祖先
这是雷石吗
不是 这是有触脚动物的内部骨骼
像是乌贼
还有我们现在知道的 他们有两个内鳃
这是蛇石吗
不是
它们是来自于 消失海洋中的贝壳
和人们为了解释这些 奇怪的石头
所编出的神话比起来
这些发现更为惊人
但是发现动物遗体只是这个 侦探小说的开端
要了解这些动物几亿万年前的 生活及行为是我们的下一步
下一集节目中将为您介绍