动物活化石探讨

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1、動物活化石探討 1 篇名 動物活化石探討動物活化石探討 作者 李淳敬。國立政治大學附屬高級中學。一年六班李淳敬。國立政治大學附屬高級中學。一年六班 鄧鄧 策。國立政治大學附屬高級中學。一年六班策。國立政治大學附屬高級中學。一年六班 PDF created with pdfFactory trial version 動物活化石探討 2 壹前言 在小學上自然課時，偶然聽見活化石這個名詞，起初覺得不過就是一些動物 罷了，只不過是年代比較久遠，根本沒什麼了不起。聽到的也不過就是那些耳熟 能詳的代表性動物，動物彼此之間似乎也沒什麼關聯。在一次課程中知道原來植 物也有活化石，問題已漸漸萌生。隨著資訊接踵而

2、來，越來越多活化石被認證， 運氣、偶然似乎已不是活化石存活下來的條件，其中必有致使長久不需演化 的因素，無論是地理環境或是生物體優勢；其中也必有活化石之間相同的關係， 像是為什麼不是別的物種生存下來，而是這幾種生物；牠們為什麼得以歷久不 衰？高中時難得和志趣相投的朋友碰頭，於是決定一覽眾活化石的生態，解開深 埋以久的共通關鍵，相信其中定能找出相仿之處。 貳正文 一、動物活化石 某些動物在地質時代的地層中早有化石存在，但是它現在仍然存活在地球上，通 常它具備有和古生物很像的形狀和特徵，此種存活在地球上很古老的生物稱為活 化石。目前仍不清楚這些物種為什麼可以活這麼久。最可能的解釋是：活化石在 漫長

3、的地質時間，能夠適應不斷變化的棲息地，或是其棲息地並無太大的變化。 二、現生動物活化石介紹 01 活化石鱟 A 學名：Tachypleus tridentatus B 分類：動物界節肢動物門肢口綱劍尾目鱟 科 C 生物概述： a 生物體：鱟背甲外形有些像馬蹄，所以被西方人稱為 “馬蹄蟹” (Horseshoe-crabs)（註三）。在動物的系統分類學上和蜘蛛、蝎子等血緣較接近。 鱟是雜食性動物，主要吃海蟲 (環節動物) 及軟體動物(貝類等)，有時也以海底 藻類為食。鱟具一個單眼及一對複眼（另外還有六對小眼，因不明顯不納入計算 註二），長在背甲上，複眼常被用來作光線刺激眼睛及神經傳導的研究材 料

4、。現生鱟的外形和四億年前的祖先幾乎沒有差別，就是說四億多年來牠們的外 型和內部結構並沒有太大的改變 ， 當地球上各種生物必須隨環境變化不斷 演化 時，鱟卻能以不變應萬變，而沒有遭受滅亡的命運。因此，牠們被稱為 活化 石，這就是牠們特殊之處。（註一）辨別雌、雄的方式為雌鱟第六對附肢末端PDF created with pdfFactory trial version 動物活化石探討 3 通宵海水浴場的鱟（圖一） 泥中爬行中的幼鱟，似 小型三葉蟲（圖二） 為鉗狀，雄鱟第二、三對附肢為鉤爪，雌鱟體型大於雄鱟註二。其循環系 統很發達，血液由身體背面心臟打入動脈，循環全身後經腹部的血管竇收集，匯 入書鰓

5、，血液就在那進行氣體交換變成充氧血，其中血液含銅，能夠協 助運輸氧註二 b 三葉幼蟲：甫破殼幼體長相類似縮小三頁蟲，故稱為三葉幼蟲，並於第一 次蛻殼後長出劍尾，附肢增加二對，成為六對。必須經過五到六次，經過九 到十年時間成為成鱟，約每年退殼二次註二 c 種類：在寒武紀及奧陶紀時，鱟祖先種類及數量都很多，今全世界剩下五種鱟 存活下來，出現在台灣南部及西南海域、金門、福建及廣東沿海的是 三刺鱟 ， 又稱為中國鱟。 （註一） d 繁殖：約每年的夏天進行生殖，雌性和雄性會聚集在潮間帶，雄性在上緊 抱雌性，在雌性用腳挖坑產卵的同時，雄性也把精子排放在卵上，完成受精，因 為沒有體內精卵結合，是種假交配行為

6、。（註一）（註三） e 活化石成因：生物學家一直在研究鱟為什麼進化得如此緩慢，數億年來幾乎沒 有改變，據推測這可能是鱟的祖先長久生活在海洋環境變化很劇烈之處，例如溫 度、鹽度和食物多寡等的改變。因此，牠們相當能適應劇烈變化的海洋環境。儘 管數億年來地球環境不停改變，但這些改變都在鱟所能容忍的範圍之內，也都能 在海洋裡找到可以繼續生活的環境，所以，牠們不需作太大的改變。（註一） f 棲息狀況：棲息地點與年齡有關，成鱟性喜棲息於 2026 公尺深的砂質淺攤 ， 幼體則生活於沙灘。冬季時會遷徙至較深的海域，至來年春天水溫升高，再遷往 淺水域覓食、產卵。（註一）（註二） 02 活化石恐龍蝦 PDF c

7、reated with pdfFactory trial version 動物活化石探討 4 A 學名：Triops longicaudatus B 分類：動物界節肢動物門甲殼綱（後面分類不明） C 生物概述： a 生物體：外型類似大螃蟹的縮小版，之所以被稱為鰓足類動物，是因為牠 們是從水中經由足部獲得氧氣。牠們的幼蟲成長階段會很快的經歷多次脫殼 (大約每日一次)，在天內進化至成蟲。恐龍蝦通常都一直在游動著，進食的 時候會用牠們多達對的腳，將食物由腹部傳遞到牠的嘴裡，身體透明 及深藍綠的顏色是由於血紅素所造成。成蟲體型可以有吋長（約. .公分） ，在孵化後，會以一天一倍的驚人成長速率成長。 （

8、註三） b 生命週期：恐龍蝦的生命週期相當短，大約天，是因為雨季所形成 的池塘在一段時間後就會自然乾涸消失，太長的生命週期並沒有用；生命週期 短，以求在最短的時間內可以產卵，等到乾旱來臨前，可以留下牠們的子孫，到 了下一個雨季的來臨時，就可以進行繁衍後代的任務。 （註三） c 活化石成因滯育期：生存於雨天所形成的天然池塘，幾乎全世界都有牠們的 蹤跡。這些天然的池塘在乾旱時期都會乾涸消失，成蟲因為缺乏水份而乾死，但 是牠們的幼蟲卵卻因為乾涸，而進入了一個生物界的特殊現象滯育期 。至 下一個雨季來臨，原本的低窪地再次形成了天然的池塘，牠們的卵受到了雨水的 滋潤，就會立即進行孵化。而牠們的滯育期到底

9、有多長？據目前科學家的實驗室 研究，只要保持在乾旱的狀態下，至少有年之久！也就是說一個恐龍蝦的卵 擺上年，再將牠丟到水裡，還是能孵化。 （註三） d 孵化機制：在應該進入滯育期的時候，雌性的恐龍蝦會發出一個生物訊息，告 訴牠們的卵不要進行孵化 ，在牠們的卵產下的第天，牠們會停止 繼續孵化。而這項生物訊息也同時通知了牠們的卵，在下一個雨季來臨的時候， 就是該進行孵化的時候 。這項生物訊息或許是一個化學反應，經由雌性恐龍 蝦來告訴蟲卵，而停止了牠們的生物時鐘！就是這項重要的生物訊息滯育 期 ，帶著恐龍蝦逃過了白惡紀恐龍滅絕的年代。在冰河期之後，大地甦 醒，恐龍蝦也跟著繼續完成牠們奇妙的生命旅程。

10、註三 PDF created with pdfFactory trial version 動物活化石探討 5 恐龍蝦成體（圖三） 03 活化石蜚蠊（蟑螂） A 學名：不同種類學名不同 市售恐龍蝦卵（圖五） 市售恐龍蝦卵培育盒（圖六） 成體與幼體 （圖七） 市售恐龍蝦飼料（圖八） 孵化四天後的恐龍蝦（圖九） 水箱中的恐龍蝦（圖十） 恐龍蝦幼體（圖四） PDF created with pdfFactory trial version 動物活化石探討 6 一班居家常見蟑 螂（圖十一） B 分類：動物界節肢動物門昆蟲綱有翅亞綱新翅下綱蜚蠊目 C 生物概述： a 生物體：蜚蠊的扁平身體，易於藏匿；頭部

11、藏在前胸的腹面，受到周延保護； 其用來咀嚼的發達口器，位在第一對足中間，便於在尋獲食物後立刻送入口。蟑 螂的大複眼位在頂部，可察覺光影的移動；細長的觸腳則是探路用的探測器；它 的兩對翅膀，前翅已變革質形成翅蓋，保護摺藏在下面的後翅，後翅寬而薄，適 於飛行。蜚蠊的腳細長且肌肉發達，善於急走逃逸，甚至跳躍；最特別的是後腳 上有超快速、反應靈敏的尾毛（cercus），可以在千分之 4454 秒內反應而進行 逃跑。（註六） b 活化石成因：蜚蠊不論植物或動物都吃，缺乏食物時， 連紙張、肥皂、膠、衣服都能入口。在缺水的環境下， 可以繼續生存一個月；即使完全沒有食物，仍然可撐個 三個月。它對刺激的反應極敏

12、感，逃逸速度快；由於它 的身體有厚壁，能忍受數倍於人類限量的輻射量，對溫 度的耐受性也很好，有一類蜚蠊甚至能夠在冰凍下生存 48 小時之久。有時候，為了生存，它們會自相殘殺來保 命。其生命力之強，適應力之好，是存活至今的優勢條 件。（註六） 03 活化石喙頭蜥(刺背鱷蜥) 世界上最重的蟑螂：犀牛蟑螂， 體型巨大，色澤光華（圖十二） 產於馬達加斯加的超大型蟑螂， 無臭味，遇到危險發出經嚇阻嚇聲 （圖十三） PDF created with pdfFactory trial version 動物活化石探討 7 兩圖為喙頭蜥（圖十四） （圖十五） A 學名：Sphenodon punctatus 紐

13、西蘭兄弟島喙頭蜥 Sphenodon guntheri.S. punctatus B 分類：動物界脊索動物門爬蟲綱喙頭蜥目喙頭蜥科喙頭蜥屬 C 生物概述： a 生物體：刑似蜥蜴的喙頭蜥(又稱鱷蜥)是古代爬行類喙頭目(Rhynchocephalia)中 唯一的倖存者。雖然喙頭蜥形似蜥蜴，但因兩者的骨骼構造不同而在分類系統中 卻不相近。喙頭蜥也有模狀的第三個眼臉覆蓋在張開的眼睛上。（註八） b 松果眼：一如許多蜥蜴，喙頭蜥的前額同樣有第三隻眼(或稱松果眼)；幼喙頭 蜥的第三隻眼相當明顯，但成年喙頭蜥的第三隻眼已覆蓋在皮膚之下了。松果眼 只能感受光的強度和顏色，對於調節體溫可能也有些許助益。（註八）

14、 c 生物背景：喙頭目中的其他成員，早再六千五敗百萬年前的中生代就已經滅絕 了。某些動物學家認為喙頭蜥是蜥蜴、蛇和兩生類的相似群中唯一的生存者；而 其他的動物學家卻認為上述族群的關係並沒有這麼近，可能在區分龜鱉目之前， 喙頭蜥就與古代大多數的爬行類漸行漸遠了。化石證據指出，現存的喙頭蜥在三 疊記後期(一億七千萬年前)就已經出現，而且據推測應該是現生陸棲脊椎動物中 演化速度最慢的。現生的兩種喙頭蜥(生存島嶼不同)是目前為止世界上最古老的 原始爬蟲類。註八 03 活化石鴨嘴獸 A 學名：Ornithorhynchus anatinus B 分類：動物界脊索動物門哺乳綱單孔目鴨嘴獸科鴨嘴獸屬 鴨嘴

15、獸 PDF created with pdfFactory trial version 動物活化石探討 8 正在游泳的鴨嘴獸（圖十六） C 生物概述： a 生物體：體態呈流線型，在頭與喙之間有著奇怪的額盾（front shield） 。嘴喙如 鴨嘴，上面分布有許多神經，對於接觸、電、震動等的感覺敏銳。其觸感柔軟。 對於確認棲所、尋找食物時，扮演重要角色。尾扁平具厚重且具有鱗，可以儲存 脂肪、營養，在水中游動時兼具舵的功能。行進步伐似爬行類動物，紫紅色的毛 皮為緻密的雙重構造，可高度防水保溫，外側長毛下有能封住空氣的細毛。 鴨 嘴獸沒入水中時，耳朵與眼睛同樣埋於深溝，這時耳朵因閉起來而喪失功能。前 肢生著大蹼，是在水中活動的原動力，挖掘巢穴或在陸地上型走時，蹼可以摺疊； 後肢具瑞利的爪子，為固定身體於地面的工具，具部份蹼。鴨嘴獸還有類似爬蟲 類的”肩帶”（shoulder girdle）構造，肩帶可以支撐挖掘巢穴時所需的巨大肌肉。 幼年鴨嘴獸有牙齒，長大後牙齒消失，由喙內深處的褶狀角質板取代。鴨嘴獸除 具乳腺、由一快骨頭構成的下顎、發達的體毛等哺乳類的主要徵，身體各部位還 可見與爬蟲類、鳥類相似的特徵。 （註十一） b