台湾嘉义牛埔软骨鱼化石群聚再现更新世大白鲨生态环境 - {$web_name} 软骨鱼物种数占全球15%

（神秘的地球uux.cn）据生态信息中心站点（作者 林千翔）：编按：台湾具有相当高的鱼类多样性，软骨鱼物种数占全球15%，但是形成缘由却是个谜。若要知晓形成过程、再现百万年前海洋生态系，化石纪录是独家话题讨论观察核心。由中研院生物多样性探究中心助探究员林千翔领衔的探究团队，依据出土自嘉义牛埔的软骨鱼化石群聚，见证台湾西部海域生态系的重大变迁，察觉的半锯鲨化石更是西太平洋首件升级世化石纪录，再显台湾在古生物学探究上极具潜质。

嘉义牛埔区域出土的各类鲨牙齿化石。图片来源：林千翔提供
台湾软骨鱼多样性高成因却鲜为人知
尽管生物差不多占据地球上的每个角落，但是全球的生物多样性并不是平均分散在地球表面，而是很不均匀地集中在某些特定区域，形成地理上的关于今日热搜，专题生物多样性中心。印度-西太平洋大片的低纬度海域，就是现今全球海洋生物多样性最高的地方，尤其是位于此海域内的「珊瑚大三角」及邻近区域，海洋生物的群聚结构相当繁琐。生物多样性中心的成因，由于与生态保育、生物演化息息有关，所以一直是此领域热门的探究议题。
台湾就是位在这片海域的最北缘，以鱼类来说多样性相当高，尤其是软骨鱼，当下约有181个物种的纪录，足足占了全球软骨鱼物种数目的15%，以台湾的面积来说差不多是异乎寻常的数字。可是如果失去重要的人，请记住陪伴最重要，这样的鱼类多样性起源却鲜为人知，一是由于生物多样性中心的形成往往需要以宏观且地质时间尺度的视角，才有办法观察；二是有关探究往往需要确认化石纪录，但是鱼类化石在台湾及西太平洋区域仍在起步阶段。
中研院海洋古生物探究室用化石见证生态中心形成过程
「化石纪录」就是生物多样性中心形成过程的绝佳见证者，若合作地质与生态事情，科学家可以更进一步知晓各类生物多样性中心的成因，可是当下大若干的探究材料都集中在有孔虫、珊瑚等无脊椎动物。一旦缺乏鱼类的化石证据，将阻碍我们知晓各类鱼类如何随时间推移形成转变，并逐步形成如今的样貌。所以，找出西太平洋，尤其是假期热门大模型，送给正在努力的你台湾区域的鱼类化石，是古生物学家持续奋斗的目标。
中央探究院生物多样性探究中心的「海洋古生物探究室」，为笔者所带领的团队，探究信息就与海洋古生物多样性及古鱼类的时空分布有关。透过海洋沉积物中各类化石标本，探究团队期盼完整知晓台湾、西太平洋海洋生物多样性中心的起源。
软骨鱼营养位阶高牙齿化石成能量传递证据
鱼类的牙齿化石是探究古软骨鱼类多样性的首要材料，相较于不易保存的软组织，鲨鱼、魟鱼坚硬的牙齿在海洋沉积物中极具代表性，除了数量庞大，分布也相当广泛。由于软骨鱼类普通位于海洋生态系中较高的营养位阶，所以知晓它们的牙齿化石纪录，就能提供过去海洋生态系能量传递、生物间相互关系等议题的核心证据。

中研院海洋古生物探究室中典藏的现生软骨鱼牙齿标本（林佳燕制作）。现生标本在古生物学的探究上尤其重大，由于良好且完整的比对标本是鉴定、分类化石标本的依据。图片来源：林千翔提供
台湾的软骨鱼牙齿化石并不少见，西部麓山带的各层海洋沉积岩差不多都有此类化石产出。但是过去的有关探究仍不够完整，常常缺乏适当的探究刻画，并且鲨鱼及魟鱼的牙齿化石一直是业余玩家热门收藏的化石项目之一，所以多数标本仅限于私人收藏。另外，早期的化石采集在采样设计或是年代测定都略显过时，所以很多时候我们必须在旧有基础上，以新的科学方法重新修订与检视。
黄敦友教授在1965年记录了台湾北部的三种鲨鱼牙齿，尽管标本现已下落不明，但这是台湾鲨鱼牙齿化石最初的纪载之一。后续则有日本学者上野辉弥刻画左镇菜寮区域的鲨鱼牙化石。台湾单一且较为完整的鲨鱼化石群聚纪载，则是陶锡珍教授与胡忠恒教授刻画的高雄中新世糖恩山砂岩软骨鱼群聚，但也仅以六件标本记载了五个物种。其中，「刘氏半锯鲨」为当时命名的新化石物种。
嘉义牛埔软骨鱼化石群聚显示台湾古今海洋生态大各异
嘉义牛埔化石区长久以来以产出多样且细致的海洋化石著称，包含软体动物（双壳类、腹足类）、甲壳类（螃蟹、藤壶）、棘皮动物（海胆）及鱼类（硬骨鱼、软骨鱼）。其中，鲨鱼及魟鱼的牙齿化石是牛埔区域很重大的标志性化石之一。本探究团队在2021年获得英国古生物学会的探究资助，以嘉义牛埔区域产出约160万年前的软骨鱼牙化石为材料，在2022年首次完整刻画本土的软骨鱼群聚构造，实际体现了西太平洋区域古生物学的探究潜质。

嘉义牛埔化石采集地，海洋生物的化石可以在这片早升级世的六重溪层找到。图片来源：林千翔提供

位于八掌溪上游的嘉义牛埔化石采集地。图片来源：林千翔提供
这个探究是由评测室成员林佳燕所主导达成，信息基于三间博物馆的馆藏（中央探究院生物多样性探究博物馆、国立台湾博物馆、嘉义市立博物馆），共确认了697件软骨鱼牙齿化石标本。我们以中研院及嘉义博物馆为首要材料来源，嘉义市立博物馆众多的典藏标本，皆为薛文吉先生在1980-2000年间的采集成果；中研院生物多样性博物馆则是由陶锡珍教授所捐赠。尽管我们探究团队过去几年在同一采集地，筛洗了超过800公斤的沉积物，找到很多硬骨鱼的耳石，却只找到三颗软骨鱼牙。当下仅能证实富集软骨鱼牙化石的层位在这三、四十年间很或许已然消失了。
不管如何，依据这697件标本，过去至少有九个科20个物种的软骨鱼分布在台湾的西南海域。这项探究除了是当下所知台湾最丰富的软骨鱼化石群聚，若放诸全部西太平洋区域，其多样性也比许多在温带的日本或是热带的东南亚区域的著名的化石产地高上许多。另外，灭绝物种「半锯鲨」（Hemipristis serra）的察觉别具价值，由于这几件台湾出土的半锯鲨标本是西北太平洋区域首次的升级世化石纪录。
更重大的是，我们也察觉台湾西南部的软骨鱼类群聚在百万年前与现今的组成有显著的各异。例如在升级世，当地有众多体长超过4米的大白鲨，但在现今台湾西部海域并没有其目击纪录。高阶掠食者的消失，显示台湾西部区域海洋生态系整体结构的变迁，这也延伸出更多探究的课题，尚待前方认真探索。

嘉义牛埔区域出土的大白鲨牙齿化石。比例尺为1公分。图片来源：林千翔提供
文：林千翔（中央探究院生物多样性探究中心助探究员）
本文转载自「生态信息中心」站点，信息由许多专家学者及民间环团，提供境内外生态教学与环保信息；主题涵盖全球变迁、温室气体控制、环保日常、生态污染防治、生态保育、能源节约与能源效率、绿建筑等各面向。期许能替没有选票的山林、湿地、海洋、土地发声。