东亚亚热带首件潜鸟化石在嘉义——再现寒冷气候下的富饶台湾

（化石网cnfossil.com）据《环境信息中心》（文：吴筱曼 中央研究院 生物多样性研究中心 海洋古生物实验室）：2021年，中央研究院生物多样性研究中心助研究员林千翔博士拜访嘉义市立博物馆时，发现两件嘉义牛埔地区出土的更新世早期鸟类化石标本。 经研究团队鉴定，这两件标本竟为潜鸟化石！ 潜鸟属于海鸟的一种，分布于北半球中高纬度地区。 虽然冬季会南迁，但少有潜鸟会飞到台湾来，因为台湾的气候太温暖了。 在现代台湾都很难见到潜鸟了，更何况是挖到化石？ 这到底是怎么一回事？

全球共有五种潜鸟，主要分布于中高纬度地区，能飞天又潜水。 图中为黑喉潜鸟，主要分布于欧亚大陆与部分北美地区。 图片来源：Andrew Patrick Milas/Pixabay

1980~2000年代，化石收集家薛文吉先生于嘉义牛埔地区的八掌溪沿岸（距今195万~135万年前、更新世早期的六重溪层）采集到两件鸟类化石，尔后捐给嘉义市立博物馆。 这两件化石分别为远端左肱骨及远端左胫跗骨。 肱骨负责将翅膀接到躯干，承受翅膀拍动时产生的扭力。 胫跗骨即是俗称的「棒棒腿」，负责维持鸟腿伸缩时，大腿骨与跗跴骨之间的协调性。

林千翔博士领衔的研究团队与澳洲弗林德斯大学（Flinders University）的古鸟类专家沃希（Trevor H. Worthy）教授一同合作，寻遍中研院生物多样性中心博物馆、台中国立自然科学博物馆等台湾馆藏以及美国国立自然史博物馆（Smithsonian National Museum of Natural Science）的线上数据库。 历经一年的文献爬梳，研究团队终于揭开这两件化石的身份：潜鸟属（Gavia）。

潜鸟？ 你听过吗？ 翻开台湾近代鸟类自然史，最早的潜鸟目击纪录可追溯到英国领事斯文豪（Robert Swinhoe， 1836-1877）于1861~1862年间航行于台湾北海岸，在淡水厅见到数只红喉潜鸟。 日本殖民时期虽有黑田长礼（Nagamichi Kuroda， 1889-1978）到台湾踏查野鸟踪迹，但并未留下任何潜鸟纪录。 1970~2018年，全台仅有34笔目击纪录。 2018年之后，潜鸟就未曾再见。 因此，大部分的台湾人对潜鸟并不熟悉。

台湾的潜鸟纪录。 圆圈内上方数字表示目击或化石纪录数目，下方数字表示年代，「Ma」指百万年前。 图片来源：吴筱曼等人制; 中央研究院生物多样性研究中心之海洋古生物实验室提供

潜鸟属是潜鸟目（Gaviidae）唯一的现存类群，全球共五种，均分布在北半球的中高纬度地区。 潜鸟是海鸟，以海鱼与无脊椎动物为主食，能下潜5公尺，最高纪录能潜到70米深。 能飞天又潜水，比他们的近亲企鹅还厉害。 春夏时节，潜鸟在中高纬度地区的淡水水域找寻配偶及育雏。 入秋后，便南迁到中纬度地区的海域栖息。

除了普通潜鸟（Gavia immer）只栖息于北美地区，在我们所处的东亚地区可以看到其余四种潜鸟——白嘴潜鸟（Gavia adamsii）、黑喉潜鸟（Gavia arctica）、太平洋潜鸟（Gavia pacifica）、红喉潜鸟（Gavia stellata）。 放眼全球的更新世潜鸟纪录，大多分布在中高纬度区域，跟现代潜鸟的分布范围一致。 在亚热带地区找到的更新世潜鸟化石少之又少，目前仅有墨西哥跟美国的佛罗里达。 所以在台湾发现潜鸟化石有多么特别？ 那可是东亚与西北太平洋亚热带区域的第一纪录啊！

现代潜鸟家族：现代潜鸟的分布图以及潜鸟与台湾的关系。 图片来源：吴筱曼提供

当然，知道类群还不够，我们还想知道这两件潜鸟化石的确切名字。 它们会是已经绝种的潜鸟吗？ 笔者两度拜访日本千叶县我孙子市的山阶鸟类研究所（Yamashina Institute for Ornithology），比较分布在亚洲的四种潜鸟，也辗转拿到藏于英国自然史博物馆（Natural History Museum， Tring）的普通潜鸟标本照片。 比对结果出炉——左肱骨与白嘴潜鸟形态类似，不过因为尺寸较小且无法找到特征完全相符的现代潜鸟标本，故命名为潜鸟属未定种（Gavia sp.）。 而左胫跗骨与红喉潜鸟的特征一致，确定是红喉潜鸟（Gavia stellata）。

台湾出土的两件潜鸟化石，图片中的比例尺为1厘米。 图片来源：吴筱曼等人制; 中央研究院生物多样性研究中心之海洋古生物实验室提供

在全球的更新世潜鸟纪录中，红喉潜鸟的纪录数量最多、分布最广，与分布现况一致。 至于另一件化石，潜鸟属未定种，则可能是现代白嘴潜鸟群中的小型个体，或者来自更新世时期体型偏小的白嘴潜鸟群，也可能是已灭绝但是形态接近白嘴潜鸟的物种。 若要进一步了解，则需要更多的化石纪录及现代标本佐证。 这项研究成果已发表在2023年12月的《波兰古生物学报》（Acta Palaeontologica Polonica）。

来自台湾西南部的潜鸟化石，诉说了台湾百万年前截然不同的沿海风貌。 潜鸟偏好寒冷气候，以海鱼为主食，是海洋食物链的顶层掠食者。 生物从死亡、转变为化石到被人类发现的机率不高，但若有稳定的族群，那么便可能提高人类发现化石的机率。 研究团队据此推论，在更新世早期的某段时期，台湾西南部气候可能偏冷，冷到让两种潜鸟愿意飞来台湾形成稳定族群。

既然有稳定族群，代表那时候的台湾海峡可能是丰饶之海，能供养稳定的潜鸟族群。 牛埔地区也出土多样的海洋生物化石，如藤壶、螃蟹、海胆、软鱼类骨骼、牙齿、耳石等等，足以佐证当时当地的生物资源相当丰富。

透过化石，我们得以了解台湾西南部的生物类群随着时间，因气候变动而更迭。 百万年前的鲨鱼与潜鸟，而今安在哉？ 我们现在习以为常、日日可见的生物，也可能因为气候变迁或栖地环境改变，而逐渐消失在我们的日常生活中，例如潜鸟这类长途迁徙的候鸟。

台湾位处全球最大的候鸟迁徙路线——「东亚–澳洲迁徙线」（East Asian–Australasian Flyway，EAAF）不仅是候鸟的南渡之地，也是候鸟的补给站。 来自北方的候鸟们进入台湾吃饱喝足后，便会分道扬镳. 进入中南半岛或往东南亚继续飞行。 台湾身为重要的西太平洋候鸟转运站，一旦栖地环境恶化，候鸟找不到补给，它们就得继续拖着疲累的身躯，飞到更远的地方休息。 我们可以从化石纪录了解环境与生物之间的关系，也可以藉由长时间尺度的数据分析预测未来，并制定策略以因应气候异常或环境劣化带来的生态危机。

虽然全球出土的新生代鸟化石相当丰富，但并非广泛分布。 比如说，西太平洋地区的新生代鸟类化石集中在日本、澳洲及新西兰，而当今以鸟类多样性著称的东南亚热带雨林，吸引无数人前去赏鸟，但化石纪录竟少得可怜！ 至于古候鸟的全球分布与迁徙研究，就更少见了。 若想知道古代候鸟的更多故事，不妨加入林千翔博士的实验室，一起动手做研究吧！

全球的更新世潜鸟纪录。 台湾位于东亚澳迁徙线上，是西北太平洋亚热带区域唯一有潜鸟化石的地方。 橘色路线代表东亚澳迁徙线，绿色圆圈为台湾的位置。 图片来源：吴筱曼等人制; 中央研究院生物多样性研究中心之海洋古生物实验室提供