Showing Revision 6 created 01/13/2020 by Helen Chang.

1. Title:
   恐龍掌控地球的秘密武器
2. Description:

   我們都聽過關於恐龍如何死亡的理論，但牠們一開始如何能主宰地球這麼長的時間？（提示：和大小、速度、或驚人的羽毛無關。）古生物學家艾瑪·薩克納帶大家回溯到恐龍絕種的兩億年前，探究恐龍的歷史。

3. Speaker:
   艾瑪·薩克納
4. 1016 0:01 - 0:04
   我們都聽過恐龍是怎麼滅絕的。
5. 4285 0:04 - 0:06
   我要告訴各位的故事
6. 6262 0:06 - 0:11
   發生的時間至少在
   恐龍絕種前兩億年。
7. 11481 0:11 - 0:14
   故事開始於最早的時期，
8. 14391 0:14 - 0:17
   恐龍剛剛發跡時。
9. 17269 0:17 - 0:20
   演化生物學中最大的謎題之一
10. 20018 0:20 - 0:23
    就是為什麼恐龍能如此成功。
11. 23548 0:24 - 0:27
    是什麼讓牠們能
    主宰全球這麼多年？
12. 27896 0:28 - 0:31
    談到為什麼恐龍如此了不起時，
13. 31438 0:31 - 0:35
    通常大家會想到最大或最小的恐龍，
14. 35267 0:35 - 0:38
    或者哪種恐龍最快，或羽毛最多，
15. 38328 0:38 - 0:41
    或者最可笑的裝甲、尖刺，或牙齒。
16. 42126 0:42 - 0:46
    但也許，答案和牠們的
    內部解剖結構有關——
17. 46134 0:46 - 0:48
    可以說是一種秘密武器。
18. 48716 0:49 - 0:52
    我和我同事認為
    關鍵在牠們的肺部。
19. 53149 0:53 - 0:57
    我是古生物學家，
    也是比較解剖學家，

    ¶

20. 57427 0:57 - 0:59
    我感興趣的是了解
21. 59396 0:59 - 1:03
    特殊化的恐龍肺部
    如何協助牠們掌管地球。
22. 63797 1:04 - 1:07
    所以，我們要回到超過兩億年前，
23. 67522 1:08 - 1:09
    三疊紀時期。
24. 69299 1:09 - 1:12
    當時的環境非常嚴酷，
25. 71715 1:12 - 1:13
    沒有會開花的植物，
26. 73379 1:13 - 1:16
    這就表示也沒有草。
27. 75658 1:16 - 1:20
    想像一片滿是松樹
    和蕨類植物的地景，
28. 80587 1:21 - 1:24
    同時，還有小型蜥蜴、
29. 84064 1:24 - 1:26
    哺乳類動物、昆蟲，
30. 86479 1:26 - 1:31
    還有肉食性和草食性的爬蟲類——
31. 90817 1:31 - 1:33
    全都要競爭搶奪同樣的資源。
32. 93454 1:33 - 1:36
    對這個故事很重要的一點是

    ¶

33. 95609 1:36 - 1:40
    估計當時的氧含量只有 15% 這麼低，
34. 100371 1:40 - 1:43
    相對之下，現今是 21%。
35. 102932 1:43 - 1:46
    所以，很重要的是，恐龍要能夠
36. 105976 1:46 - 1:48
    在這種低氧的環境中呼吸，
37. 108442 1:48 - 1:50
    不僅要能生存，
38. 110321 1:50 - 1:53
    還要能茁壯和產生多樣性。
39. 114462 1:54 - 1:58
    那麼，我們要怎麼知道
    恐龍的肺部是什麼樣子，

    ¶

40. 117583 1:58 - 2:03
    畢竟恐龍留下來的部分
    通常都只是骨骼的化石？
41. 123257 2:03 - 2:08
    我們用的方法叫做
    「延伸親緣包圍法」。
42. 129085 2:09 - 2:13
    這是種很炫的說法，其實意思
    就是我們會去研究解剖結構——
43. 133154 2:13 - 2:17
    在這個例子中，
    是研究肺部和骨骼——
44. 136754 2:17 - 2:21
    從恐龍的演化樹上找出
    現存的後裔來當研究對象。
45. 141235 2:21 - 2:24
    所以，我們會研究
    鳥類的解剖結構，
46. 144223 2:24 - 2:27
    鳥類是恐龍的直屬後裔，
47. 147105 2:27 - 2:29
    我們會去研究鱷魚類
    動物的解剖結構，
48. 149478 2:29 - 2:31
    牠們是恐龍最近的活親戚，
49. 151450 2:31 - 2:34
    接著，我們會研究
    蜥蜴和烏龜的解剖結構，
50. 154467 2:34 - 2:37
    我們可以把牠們視為恐龍的表親。
51. 157096 2:37 - 2:41
    接著，我們把這些解剖學
    資料套用到化石記錄上，
52. 160556 2:41 - 2:44
    然後，我們就可以依此
    重新建造出恐龍的肺部。
53. 164223 2:44 - 2:46
    在這個特殊的例子中，
54. 166291 2:46 - 2:51
    恐龍的骨骼最接近現代鳥類。
55. 171696 2:52 - 2:56
    因為，在這個時期，
    恐龍要和早期的哺乳類競爭，

    ¶

56. 176486 2:56 - 3:00
    很重要的是要了解
    哺乳類肺部的基本藍圖。
57. 180597 3:01 - 3:03
    此外，為了讓各位
    對肺部有一般性的了解，
58. 183455 3:03 - 3:06
    我們要用我的狗，
    特洛伊的米拉（標誌），
59. 186114 3:06 - 3:08
    牠的臉出現在一千種
    市面上的零食上，
60. 188178 3:08 - 3:10
    用牠來當我們的模型。
61. 189877 3:10 - 3:11
    （笑聲）

    ¶

62. 191028 3:11 - 3:15
    這個故事發生在胸腔內。

    ¶

63. 194788 3:15 - 3:18
    請各位視覺化想像狗的胸廓。
64. 198009 3:18 - 3:20
    想想看牠的脊柱
65. 200490 3:20 - 3:24
    完全和地面呈水平。
66. 203783 3:24 - 3:28
    在我們等下要談的所有動物身上，
    脊柱都是這個樣子的，
67. 208051 3:28 - 3:31
    不論是用兩隻腳或四隻腳走路。
68. 211410 3:31 - 3:36
    現在，請各位爬入
    想像的胸廓中，向上看。

    ¶

69. 216944 3:37 - 3:39
    這是胸腔的頂部。
70. 219480 3:39 - 3:43
    肺部的上表面會直接接觸到
71. 222709 3:43 - 3:46
    肋骨和脊椎骨的這個地方。
72. 226374 3:46 - 3:50
    我們的故事就始於這個交界面。
73. 230398 3:50 - 3:53
    現在，請各位視覺化想像狗的肺部。
74. 233457 3:53 - 3:57
    它的外部就像是一個
    巨大的可充氣袋子，
75. 236669 3:57 - 4:00
    在吸氣時，袋子的各部分都會擴張，
76. 240104 4:00 - 4:02
    在吐氣時會收縮。
77. 242601 4:03 - 4:06
    袋子內部，有一連串分歧的管子，
78. 245902 4:06 - 4:08
    這些管子叫做支氣管樹。
79. 248899 4:09 - 4:11
    吸入的氧氣
80. 251406 4:11 - 4:15
    最終會被這些管子送到肺泡。
81. 255038 4:15 - 4:20
    它們會透過擴散的方式，
    穿過薄膜進入血液中。
82. 260572 4:21 - 4:23
    這部分十分關鍵。

    ¶

83. 263440 4:23 - 4:27
    哺乳類的整個肺部都是移動式的。
84. 266949 4:27 - 4:32
    意思就是，在整個
    呼吸過程中它都在動，
85. 271991 4:32 - 4:35
    因此，這片薄膜：血液－氣體屏障，
86. 274601 4:35 - 4:37
    不能太薄，不然就會破裂。
87. 277660 4:38 - 4:41
    請記著這片血液－氣體屏障，
    我們等下會再談到它。
88. 281721 4:42 - 4:43
    各位還在吧？

    ¶

89. 283230 4:43 - 4:46
    因為我們要開始談鳥類，
    這部分會很讓人抓狂。
90. 285882 4:46 - 4:47
    所以，坐穩了。
91. 287346 4:47 - 4:49
    （笑聲）
92. 289648 4:50 - 4:53
    鳥類和哺乳類完全不同。
93. 293495 4:53 - 4:56
    而我們要用鳥類來當模型，
94. 295912 4:56 - 4:58
    重新建造出恐龍的肺部。
95. 298367 4:58 - 5:00
    在鳥類體內，

    ¶

96. 299955 5:00 - 5:04
    空氣會穿過肺部，
    但肺部不會擴張或收縮。
97. 304707 5:05 - 5:06
    肺部不會動，
98. 306672 5:07 - 5:09
    它的材質就像是密實的海綿，
99. 308988 5:09 - 5:10
    它沒有彈性，
100. 310500 5:10 - 5:14
     且被胸廓從上方和側邊
     固定在一個位置，
101. 314219 5:14 - 5:17
     底部則是被一片水平的薄膜固定。
102. 318300 5:18 - 5:21
     接著，它會單方向通氣，
103. 321410 5:21 - 5:25
     方式是透過支氣管樹分枝出來的
104. 325422 5:25 - 5:28
     一連串彈性袋狀結構，
105. 328234 5:28 - 5:32
     這些結構在肺部外面，叫做氣囊。
106. 332249 5:32 - 5:36
     這整個非常精緻的機構，

     ¶

107. 335980 5:36 - 5:41
     被一組交叉的肋骨固定住，
108. 340844 5:41 - 5:44
     這些肋骨全都沿著胸腔頂部排列。
109. 343573 5:44 - 5:47
     在許多鳥類物種當中，
110. 346687 5:47 - 5:50
     肺部和氣囊會產生出延伸物，
111. 350697 5:51 - 5:53
     它們會入侵到骨骼組織——
112. 353329 5:53 - 5:56
     通常是脊椎，有時是肋骨——
113. 356055 5:56 - 5:59
     它們會把呼吸系統固定好。
114. 359038 5:59 - 6:02
     這就叫做「脊椎氣腔」。
115. 362498 6:02 - 6:06
     交叉的肋骨和脊椎氣腔
116. 365764 6:06 - 6:09
     是我們能在化石記錄中
     獵尋的兩條線索，
117. 369305 6:09 - 6:12
     因為這兩項骨骼特性
118. 371918 6:12 - 6:17
     就代表恐龍的呼吸系統區域
119. 376661 6:17 - 6:18
     是不會動的。
120. 381200 6:21 - 6:24
     呼吸系統被固定住，

     ¶

121. 383830 6:24 - 6:28
     促使血液－氣體屏障演化，
     變得越來越薄，
122. 387761 6:28 - 6:31
     也就是氧氣擴散到血液中時
123. 391360 6:31 - 6:34
     要穿過的那層薄膜。
124. 394746 6:35 - 6:37
     因為這層薄屏障並不堅固，
125. 397450 6:37 - 6:40
     要系統固定不動才有可能如此，
126. 400661 6:41 - 6:45
     如果系統會主動通氣，
     這片不堅固的屏障就會破裂，
127. 405493 6:45 - 6:47
     像在哺乳類的肺部一樣。
128. 408056 6:48 - 6:51
     所以，我們為何要在乎這點？
     這有什麼重要的？

     ¶

129. 412083 6:52 - 6:56
     氧氣比較容易透過薄膜擴散，
130. 417536 6:58 - 6:59
     且，
131. 418589 6:59 - 7:01
     在低氧的條件下，
132. 421233 7:01 - 7:06
     薄膜是強化呼吸的一種方式——
133. 426011 7:06 - 7:11
     比如三疊紀時期的條件
     就是低氧的條件。
134. 431425 7:11 - 7:16
     所以，如果恐龍確實有這種肺部，
135. 436154 7:16 - 7:20
     牠們的呼吸能力
     就會比其他動物更好。
136. 440235 7:20 - 7:22
     包括哺乳類。
137. 442851 7:23 - 7:26
     各位還記得延伸親緣包圍法嗎？

     ¶

138. 446490 7:26 - 7:29
     也就是把現代動物的解剖結構
139. 449393 7:29 - 7:32
     應用到化石記錄上？
140. 451952 7:32 - 7:37
     所以，第一條線索是
     現代鳥類的交叉肋骨。
141. 456838 7:37 - 7:41
     我們在大多數的恐龍身上
     都找到這條線索。
142. 461734 7:42 - 7:47
     這就表示，恐龍肺部的上表面
143. 466555 7:47 - 7:49
     會被固定住，
144. 468893 7:49 - 7:52
     就像現代鳥類一樣。
145. 471869 7:52 - 7:55
     第二條線索是脊椎氣腔。

     ¶

146. 475430 7:55 - 8:00
     我們在蜥腳下目及獸腳亞目
     恐龍身上都有找到，
147. 480261 8:00 - 8:04
     這些恐龍包括了掠食性恐龍，
148. 483560 8:04 - 8:06
     並導致現代鳥類的出現。
149. 486250 8:06 - 8:11
     雖然我們沒有找到恐龍的
     肺組織化石來當作證據，
150. 491613 8:12 - 8:14
     脊椎氣腔給我們證據證明
151. 494236 8:14 - 8:19
     這些動物活著的時候肺部如何運作。
152. 499211 8:19 - 8:25
     肺部組織或氣囊組織在入侵脊椎，
153. 504580 8:25 - 8:27
     掏空它們，就像現代鳥類一樣，
154. 507111 8:27 - 8:31
     把呼吸系統區域固定住，
155. 511269 8:31 - 8:33
     讓它們無法動彈。
156. 514138 8:34 - 8:36
     交叉的肋骨
157. 515947 8:36 - 8:38
     再加上脊椎氣腔
158. 518815 8:39 - 8:44
     可以創造出不會動的堅硬框架，
159. 523746 8:44 - 8:47
     把呼吸系統固定好，
160. 526712 8:47 - 8:50
     因而能夠演化出超級薄、
161. 530011 8:50 - 8:52
     超級細緻的血液－氣體屏障，
162. 532510 8:53 - 8:55
     也就是現代鳥類體內的那種。
163. 535390 8:55 - 8:59
     證明恐龍具有被束縛的肺部，

     ¶

164. 538904 8:59 - 9:02
     就意味著牠們有能力
     可以讓肺部演化，
165. 542402 9:02 - 9:06
     讓他們能夠在三疊紀時代的
166. 546374 9:06 - 9:09
     低氧大氣中呼吸。
167. 549981 9:10 - 9:14
     恐龍體內這種堅硬的骨骼結構
168. 554231 9:14 - 9:17
     讓牠們在適應上比其他動物
169. 557428 9:17 - 9:21
     （特別是哺乳類）有明顯優勢，
170. 560609 9:21 - 9:23
     其他動物的肺部有彈性，
171. 563334 9:23 - 9:27
     無法適應三疊紀時代的低氧大氣。
172. 567664 9:28 - 9:33
     這項解剖結構可能是
     恐龍的秘密武器，
173. 572758 9:33 - 9:36
     讓牠們比其他動物更有優勢。
174. 576096 9:36 - 9:39
     這也讓我們有很好的基礎，
175. 578924 9:39 - 9:44
     可以開始測試恐龍多樣化的假設。
176. 583856 9:44 - 9:48
     這個故事講的是恐龍的起源，

     ¶

177. 587774 9:48 - 9:52
     就我們對這個主題的研究而言，
     這個故事只是個開端而已。
178. 592932 9:53 - 9:54
     謝謝。

     ¶

179. 594148 9:54 - 9:57
     （掌聲）

     ¶