文 程延年博士
國立自然科學博物館地質學組 資深研究員
我們對於大自然的讚歎，常常慣用繽紛多采、鬼斧神工的字眼。近年來在科學探究上，兩個關鍵的辭彙成為焦點的訴求：一個是演化發育生物學（Evolutionary developmental biology，暱稱Evo Devo），另一個就是生物多樣性（Biodiversity）。我們驚歎於一顆晶瑩剔透的卵子，歷經謎樣的未解之徑，成長、發育成為芸芸眾生的各式形狀設計，各種大小尺度，各種奪目色澤。我們多次凝視著壽司手捲上的鮭魚卵子，百思不得其解。胚胎發育學是近半世紀演化生物學上最重大的革命。同樣地，我們驚艷於巴西的熱帶雨林中豐富的生命力；大堡礁中海洋花園的奇觀；以及深海黑色煙囪四周嶄新發現的〝內太空〞生命奇景，完全脫逸於光合作用食物鏈的束縛。這些活躍生命的展現，都是歷經時間漫長的焠鍊。一如達爾文在一個半世紀前「物種源始」一書開宗明義所陳述的："From so simple a beginning，始於微"。一個半世紀之後，凱若（Sean B. Carroll）教授發表專書（2005年）："Endless Forms Most Beautiful，無窮之形最是美艷"。見微知著，是大師的洞察；參透無窮之形是當今科學家們集體智慧的結晶。而化石一過往生命的遺體與遺跡，正是生命演化歷史的唯一見證。
化石寶庫一詞（Fossil-Lagerstatten）是德國古生物學家塞拉契（Seilacher）在1970年提出的詞彙。意指非凡保存的生命化石形式。兩種類型的化石寶庫最是引人遐思：一是Konzentrat-Lagerstatten，意指化石極罕見地大量疊置的堆積保存可稱為「彙集寶庫」(圖一)；另一種是Konseruat-Lagerst酹ten，意指化石極不尋常地保存品質，像是全部原位未拆解的骨骼，或者軟體組織稀罕的保存狀態，可稱為「精緻保存寶庫」。
在生命近35億年漫長的演化歲月中，古生物學家想要重建這一幕幕精彩絕倫的演化史劇，蛛絲馬跡、斷簡殘片的化石紀錄始終困擾著達爾文以降的所有演化生物學家。而化石寶庫的揭露呈現，正像是一扇扇的天窗，讓我們得以一窺這齣戲碼的壯闊細節。
從地質史最近期的六億年光景透視，浮光掠影式的描繪幾處化石寶庫。位於澳洲伊迪卡拉山脈的砂岩層上(圖二)，巨型化石印痕群是古生物學家第一次的驚艷。這一群沒有硬殼骨骼的軟體生命型式，是最古老的大型生物，半個世紀以來對於這群化石代表的生物到底要歸屬到哪一群門類之中，像是街頭流浪的遊子，哭告無門。牠們到底是所有後生動物群（metazoans）的直接祖先型？還是來無影去無蹤的異鄉客？人言言殊，莫衷一是。
接續，時間頂到了545百萬年前顯生宙的底界。位於加拿大優侯國家公園的伯吉斯頁岩率先爆發；中國西南雲南省澄江小山頭上的細微泥岩層異軍突起(圖三)；格陵蘭Sirius Passet化石群接踵曝光；它們伴隨著全球大約卄個化石剖面的生物群共同建構成五億五千萬年前生物演化的大霹靂事件 所稱寒武紀大爆發。現今絕大多數的動物門類之遠古祖先型式在地質史的瞬間都一一崛起出現，登上了演化的大舞台。這一場駭人聽聞的生命艷舞，讓古生物學家們一窺最早期現代型動物的起源、變異、實驗與試探。牠們是演化的偶發事件還是一種制約下的必然結局？古生物學家依然爭論不休。
進入到顯生宙的地質史，切割成三明治式的紀元。在古生代（251-543Ma）近三億年的時光長廊上，開啟好幾扇窗：五億多年前瑞典阿蘭頁岩中的灰岩結核中，保存著最古老的一群嬌小、磷酸鹽礦化的節肢動物群。牠們的觸角、節肢像毫雕式的清晰可見。奧陶紀位於今日紐約州的黃鐵礦化三葉蟲化石群（所稱畢契耳三葉蟲層Beecher𠏋 Trilobite Bed）。罕見的保存三葉蟲的所有附肢。泥盆紀早期德國萊茵河流域漢斯洛克屋脊粘板岩（Hunsruch Slate）經由複雜的化學與生物交替作用，保存著鍍上了金身（硫化鐵╱黃鐵礦）的化石群，在陽光下閃爍耀眼。石炭紀晚期，北美洲伊利諾州馬榮溪的鐵結核包裹著豐富而不可思議的軟體蠕蟲類、棘皮動物與植物化石。到了中生代（65-250Ma）的另一塊三明治：三疊紀、侏羅紀與白堊紀地層中，化石寶庫的天窗包括了：瑞士聖喬治山脈（Monte San Giorgio）的海棲爬行動物化石群，與中國貴州化石群遙遙相望；侏羅紀中期英國Dorset的魚龍化石群；侏羅紀晚期德國索倫侯芬化石群(圖四)；白堊紀早期巴西山塔那化石寶庫；白堊紀早期最新發掘、耀眼四射的中國熱河動物化石寶庫(圖五)，正等待著我們去探索。