古生物學遠不止於新化石的發現

理解古老的過去對於應對我們未來面臨的挑戰至關重要

The fossilised skeleton of a dinosaur with dramatic sky backdrop.

一具擁有2.3億年曆史的食肉恐龍的化石骨架。

時間凝固,一隻擁有1.25億年曆史的哺乳動物攻擊一隻恐龍。 一條擁有3900萬年曆史的鯨魚,有史以來最重的動物。 最古老的水母,來自5.05億年前。 古生物學產生了有新聞價值的發現。

此外,化石為生命的漫長曆史提供了直接證據,使古生物學家能夠用只有他們提供的資料來檢驗關於進化的假設。 它們允許研究地球上現在和過去的生命,從單細胞微生物到植物和動物(是的,包括恐龍)。 沒有這些努力,生物多樣性的巨大潮起潮落,新生命形式的出現和長期存在的生命形式的滅絕都將不為人知。 在生物學教學可能越來越簡化和非歷史化的時候,古生物學家教會我們地球上過去和現在生命的驚人廣度以及導致今天生物圈的漫長曆史。 學習這種長期的歷史視角與研究基因和細胞一樣重要。

但是,關於令人興奮的新化石(尤其是新的恐龍)的頭條新聞嚴重低估了古生物學的真正重要性。它的真正意義在於這些發現如何闡明地球上生命的宏偉歷史。 從其開始,三十多億年前,到今天,化石記錄了生命如何在面對重大環境挑戰時適應或滅絕


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就像我們今天面臨的那些一樣。 瞭解這段歷史對於我們應對這些挑戰至關重要:氣候變化、海洋酸化、大規模滅絕以及主要由人類造成的、生物圈和人類面臨的其他危險。 令人擔憂的是,該領域正在衰落,而這正是我們最需要它的時候。

古生物學家為我們提供了觀察現代氣候變化的獨特視角。 它們在解釋古代環境、重建古代海洋、大陸和氣候方面發揮著至關重要的作用。 解開氣候的長期變化在很大程度上依賴於化石化學結構中嵌入的資訊。 化石為預測未來氣候變化至關重要的氣候模型提供了關鍵約束。 化石記錄為生命將如何應對預測的未來氣候條件——升高的溫度、高二氧化碳水平和海洋酸化——提供了至關重要的見解,因為這些在地球歷史上都曾發生過。

同樣,古生物學對人類思想做出了一個根本性的、令人清醒的貢獻:物種滅絕的現實,以及世界隨著時間的推移發生了巨大變化的現實。 在記錄生命歷史時,古生物學家認識到許多滅絕事件可能突然發生,例如6600萬年前導致恐龍滅絕的事件(使其鳥類後代和哺乳動物得以多樣化)。 尋找過去大規模滅絕的原因引發了來自整個科學領域的開創性研究,重點關注未來對生物圈和人類的潛在威脅。 如果我們對過去的生物災難一無所知,就不會考慮核冬天的影響或尋找可能撞擊地球的小行星

古生物學家不僅知道當情況變糟時生命會發生什麼,他們還知道生態系統和生物多樣性從這些災難中恢復過來需要多長時間,這可能比現代人類存在的時間還要長得多。 如果沒有古生物學家提供的背景,人類對生物系統產生獨特影響的程度也將很大程度上不為人所知。 因此,它們為當前人類造成的生物多樣性危機(即所謂的第六次大滅絕)的性質、規模和未來長期生態影響,以及保護現代生物多樣性的重要性提供了獨特的視角。 如果沒有古生物學家記錄前五次,第六次大滅絕的概念就不會存在。

僅僅關注新的化石發現也嚴重歪曲了古生物學研究的廣度和深度,以及儘管存在普遍的誤解,但它仍然處於現代科學的前沿。 古生物學家在其研究中使用了廣泛的工具,從傳統的錘子和鑿子,到複雜的統計分析和數值模型,再到雷射光譜儀、CT 掃描器和同步加速器。 它們必然是多學科和跨學科的科學家。 化石是在岩石中發現的,因此他們必須瞭解地質學。 化石是生物遺骸,因此古生物學家必須瞭解生物學和化學,從解剖學到遺傳學,再到植物學、微生物學、生物化學和動物學。 最近授予古遺傳學家斯萬特·帕博的諾貝爾生理學獎證明了古生物學家可以採用多種方法來重現過去。

當然,對化石的關注對古生物學有許多潛在的積極好處。 恐龍和其他古代生物吸引了公眾,電影和電視節目,例如《史前星球》證明了這一點。 《侏羅紀公園》和《巨齒鯊》系列的誕生離不開古生物學家首先證明恐龍和巨齒鯊的存在。 具有古生物學視角的大學通識教育課程吸引了高入學率。 古生物學家利用這種興趣作為跳板,探索科學的本質,並展示科學與其他認知方式的區別。 因此,古生物學是大學和K-12 級別的 STEM 入門科學

然而,古生物學的公眾普及掩蓋了更深層次的問題。 儘管《侏羅紀公園》和《巨齒鯊》系列分別獲得了約60億美元和近$10億美元的票房收入,但只有極小一部分資金流向了支援最終使這些電影成為可能的科學研究。 私人和公共部門對古生物學研究的低水平支援導致學術界古生物學家的數量減少,在學術界,大筆撥款受到高度重視,並且越來越難以獲得。 另一個促成因素是地球科學系的關閉,這是古生物學家的主要僱主,在太多中小機構中關閉。 曾經是古生物學家培訓中心的許多常春藤盟校和十大聯盟學校已經大幅減少或取消了地球科學系的古生物學家。

古生物學家知道,瞭解生命的過去對於預測和適應生命和人類的未來至關重要。 古生物學至關重要,因為它為當前氣候變化、生物多樣性喪失和環境挑戰帶來了其獨特而關鍵的視角。 古生物學家是未來的先知,因為他們瞭解過去。

而且他們也發現了非常酷的東西

這是一篇觀點和分析文章,作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。

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