威廉·巴克蘭與糞化石學的崇高藝術

“走近,走近,天真的年輕人,學習這個基本的真理:地質學的崇高科學牢固地建立在糞化石學之上” P.B.

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走近,走近,天真的年輕人,

學習這個基本的真理

地質學的崇高科學

牢固地建立在糞化石學之上"

P.B. 鄧肯 引自巴克蘭,F. 1883 

糞化石,源自希臘語的 “kopros” 和 “litos”(或糞石),可以被視為遺蹟化石(痕跡化石)的一種變體,更準確地定義為化石化的、大型的生物沉積結構,記錄了動物的存在、行為和生理(PEMBERTON & FREY 1991)。 

這個科學術語是由臭名昭著的古怪但又富有才華的英國牧師威廉·巴克蘭(William Buckland,1784 年 3 月 12 日 - 1856 年)引入的。

巴克蘭對動物糞便的興趣源於他對洞穴沉積物和混合的有機遺骸的研究。在他參觀的各個洞穴中,他注意到散落的骨骼和白色沉積物,他認為這是食肉動物排洩物,儲存在洞穴地面上。為了驗證這一假設,巴克蘭實際上用牛骨餵養了來自巡迴動物園的斑鬣狗,並在第二天將啃過的骨頭和新排洩的糞便與舊的糞化石進行了比較,得出結論說“它們之間沒有區別,除了年齡”(巴克蘭 1823)。

儘管採用了現代方法並取得了驚人的成果——巴克蘭可以證明洞穴中的骨骼堆積不是由聖經中的洪水造成的,當時仍然有人提出這種解釋——他的朋友化學家威廉·沃拉斯頓(William Wollaston)接受了對糞便的分析(結果為磷酸鹽成分,與化石糞便相似),他向巴克蘭坦白道

雖然這些事情可能具有指導意義,因此在某種程度上很有趣,但對於你我來說,最好不要因過於頻繁和細緻地檢查糞便產品而獲得聲譽。

1829 年 5 月,巴克蘭開始在一些初步論文中寫下關於糞化石的研究,在他 1835 年發表的最終草稿中,他包括了他在洞穴中的經歷以及對來自魚龍的化石糞便的研究,這些糞便來自多塞特郡萊姆裡吉斯地區,他是在著名的業餘化石收藏家瑪麗·安寧的帶領下參觀的。值得注意的是,在巴克蘭研究之前,在萊姆裡吉斯發現的糞便化石被認為是化石冷杉錐。

萊姆裡吉斯的化石收藏家早就知道,在該海岸的泥灰岩中,有許多奇怪的遺骸,這些遺骸被稱為牛黃石,因為它們的外觀與牛黃山羊膽囊中的結石相似,牛黃山羊曾經在醫學上非常有名:我過去認為它們是最近形成的粘土凝結物,就像海浪不斷地從現在海灘上的粘土中形成的那樣;但我現在有足夠的證據表明它們與泥灰岩是同時代的,並且提供了與我在 1822 年首次在柯克代爾洞穴中發現的 album graecum 相同的奇特和意想不到的化石的另一個例子,即蜥蜴動物的石化糞便,它們的骨骼在相同的地層中也很多。”(巴克蘭 1835)

巴克蘭觀察到魚龍的骨骼和排洩物之間狹窄的空間關係,甚至創造了最早的遺蹟屬之一,毫不懷疑他指的是什麼

我提議將魚龍糞化石命名為魚龍糞化石,因為它們顯然來自魚龍。”(巴克蘭 1835)

我只需要參考我在《Reliquiae Diluvianae》中關於柯克代爾洞穴中鬣狗糞便的描述,以及隨後在託基和梅德斯通以及盧內爾洞穴中發現的大量相同物質,就可以證明在冰磧泥和礫石中鬣狗糞便是多麼頻繁地出現。”(巴克蘭 1835)

巴克蘭還在泥灰岩案例中採用了他的現實主義 - 比較方法來推斷已滅絕動物的可能行為

在這些石化糞便中不規則且大量地散佈著魚類的鱗片,偶爾還有牙齒和骨骼,它們似乎沒有被蜥蜴動物的身體消化,就像牙齒的琺琅質有時在鬣狗的最近的和化石 album graecum 中都發現有未消化的骨頭碎片一樣……[]……骨骼主要是魚類和小型魚龍的椎骨;……[]……仍然足夠多,表明這些古代深海的怪物,就像我們現代海洋中的許多後繼者一樣,可能吞噬了自己物種中較小和較弱的個體。……”

作者得出結論,他普遍證實了一個奇怪的事實,即從石炭紀石灰岩到冰磧層的各個時代,陸生和水生食肉動物的糞便都得到了儲存;並提議將它們全部納入糞化石的屬名下。”(巴克蘭 1835)。

圖 1. 巴克蘭 1835 年插圖中描繪第三紀地層糞化石的圖版副本。巴克蘭從萊姆裡吉斯的泥灰岩中製作了大量的糞化石,也來自石炭紀和第三紀地層。然而,這個圖版中的一些例子是人造的,由巴克蘭製造以證明他的論點。富有才華的巴克蘭用石膏填充鯊魚和狗魚的腸道,然後切開動物以回收由此產生的鑄模,並將其與化石糞化石進行比較(影像屬於公共領域)。 

儘管他對這個問題採取了科學的方法,但巴克蘭(像在許多其他主題中一樣)從未認真對待此事和他的研究。他的兒子弗蘭克·巴克蘭記得

其中一些糞化石以“甲蟲石”的名義被用於藝術目的。巴克蘭博士在會客廳裡有一張完全由這些糞化石製成的桌子;……並且經常受到那些根本不知道自己在看什麼的人的讚賞。”(巴克蘭,F.T. 1883)

似乎很明顯,同時代的人會嘲笑他致力於糞化石學藝術——關於巴克蘭對糞化石學熱情的最合適的漫畫之一來自地質學家、巴克蘭的好朋友亨利·德拉·貝什——“糞化石的景象”,約 1829 年的石版畫。

儘管他讚賞朋友的科學見解的價值,但德拉·貝什還是忍不住想諷刺這種“糞化石的景象”。他創作了一幅石版畫(約 1829 年),展示了“牛津大學礦物學和地質學教授”,身穿長袍和四方帽,站在一個平坦的岩石上,這個岩石位於一個長長的洞穴的入口處,該洞穴的形狀像一座大教堂的中殿。支撐屋頂的柱子是膨脹的螺旋狀牛黃,巴克蘭右手拿著地質錘,彷彿正在主持一項動物參加的儀式——鹿、熊、鬣狗、豹子、鱷魚、魚龍和翼龍。唱詩班和會眾的每個成員都表現出排便的行為。前景的岩石上甚至有大型圓柱形物體,巴克蘭自己的腿下也有一個。”(麥卡特尼 1977)

參考文獻

巴克蘭,F.T. (1883):《自然史奇聞》。第二輯。理查德·本特利父子公司。倫敦:360

巴克蘭,W. (1823):《冰磧遺蹟;或對洞穴、裂縫和冰磧礫石中包含的有機遺蹟的觀察,以及對其他地質現象的觀察,證明了一場普遍洪水的發生》。約翰·默裡。倫敦:303

巴克蘭,W. (1829):關於糞化石和化石烏賊的補充說明。《倫敦地質學會學報》11: 142-143

巴克蘭,W. (1835):論在萊姆裡吉斯的泥灰岩和其他地層中發現的糞化石或化石糞便。《倫敦地質學會會刊》,第二輯 3:223-236

麥卡特尼,P.J. (1977):亨利·德拉·貝什:一位觀察者的觀察。威爾士國家博物館之友。加的夫:77

彭伯頓,S.G. & 弗雷,R.W. (1991):遺蹟學史:威廉·巴克蘭和他的“糞化石的景象”。《遺蹟》1:317-325

My name is David Bressan and I'm a freelance geologist working mainly in the Austroalpine crystalline rocks and the South Alpine Palaeozoic and Mesozoic cover-sediments in the Eastern Alps. I graduated with a project on Rock Glaciers dynamics and hydrology, this phase left a special interest for quaternary deposits and modern glacial environments. During my research on glaciers, studying old maps, photography and reports on the former extent of these features, I became interested in history, especially the development of geomorphologic and geological concepts by naturalists and geologists. Living in one of the key area for the history of geology, I combine field trips with the historic research done in these regions, accompanied by historic maps and depictions. I discuss broadly also general geological concepts, especially in glaciology, seismology, volcanology, palaeontology and the relationship of society and geology.

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