台湾首次发现800万年前树珊瑚化石

（神秘的台湾地球uux.cn报道）据环境资讯中心网站（林佳燕 “中央研究院”生物多样性研究中心 海洋古生物实验室）：珊瑚是一种良好的环境指标生物，珊瑚礁生态系更是首次珊瑚整个海洋中生物多样性最高的地区，但随着气候变迁及人为活动加剧，发现各地的前树珊瑚礁生态系也面临存亡危机。为了解珊瑚群落在漫长的化石地球历史和环境变迁下的消长，及其多样性的台湾利比亚精聊数据变化，科学家可透过珊瑚化石研究，首次珊瑚重建人类活动前，发现与现今截然不同的前树气候环境下的珊瑚生态系，并将这些资讯应用在保育，化石以确保生态系的台湾存续。
台湾首次发现 800万年前中新世树珊瑚化石
台湾的首次珊瑚珊瑚化石纪录其实十分丰富，从北到南都曾发现珊瑚化石，发现例如：苗栗的前树通霄层及南港层、台南左镇古亭坑层、化石高雄大冈山石灰岩、马拉维宝妈数据恒春四沟层以及绿岛、兰屿的抬升珊瑚礁，年代介于上新世至全新世之间，以地质尺度来看都相对较年轻。虽然马廷英教授曾经记载了苏澳地区白垩纪的珊瑚纪录（Elephantaria及Astrocoenia），目前这些过去的重要标本并不在博物馆典藏里，很可能已经遗失了。
2021年，中研院生物多样性中心林千翔博士团队的博士后研究员Dr. Ribas-Deulofeu在距今约800万年前的晚中新世地层中，找到了一种树珊瑚（Dendrophyllia）化石的新纪录，这个发现也是台湾第一个中新世珊瑚化石的正式纪录。
此研究的采样地点位于新北市树林区的大汉溪沿岸，属于桂竹林层大埔段，以浅海相富含泥质的沙岩和页岩组成，岩层呈现浅灰色至青色。马拉维医生数据本层富含有孔虫、贝类、珊瑚等各式海相化石。至于年代的判定，则是基于样区内一层厚约2公尺的火山凝灰岩，根据过去地质调查的结果显示，该层是桂竹林层大埔段与下覆南庄层的交界，经钾氩定年后年代约在800万年前，为此区的化石研究提供了良好的年代界线。

研究的采样地点，新北市树林区的大汉溪沿岸。图片来源：林千翔提供
风化侵蚀难鉴定 树珊瑚孔特征成重要依据
研究团队于此处发现了大量的珊瑚化石，但由于地层保存状况不佳，表面风化侵蚀相当严重，因此有部分的马拉维保险数据形态特征流失，这也为后续的鉴定工作增添了一些难度。
尽管如此，在这些珊瑚化石样本上还是可以观察出下列几点特征：首先，这些珊瑚化石具有树枝状的外观且中柱呈现圆形至椭圆形的多孔状；透过珊瑚孔可以观察到此种珊瑚是以触手外出芽生殖的方式进行无性繁殖，即新的水螅体会在原水螅体的触手之外形成；接着，在这些珊瑚化石标本上皆可看到轮廓清晰且不规则连接的肋片，肋片间具有很深的间隙；最重要的特征则是珊瑚孔中的隔片呈现四只一环的褶页排列形式。
石珊瑚的隔片排列方式可以分为两种：正常排列与褶页排列。正常排列是指各隔片皆为独立生长，并不相连；褶页排列则是指部分隔片会在靠近珊瑚孔的中心处愈合。大部分石珊瑚的隔片形式多以正常排列为主，仅有少部份树珊瑚具有褶页排列的隔片，这也是将此种化石珊瑚鉴定为树珊瑚属的重要依据之一。

Dr. Ribas-Deulofeu于采样地点采集化石标本。图片来源：林千翔提供
树珊瑚可追溯至白垩纪 化石外观属小型灌木状群体
目前已知的马拉维币安数据树珊瑚属共有85个物种，其中包含了29个现生种、56个灭绝种，树珊瑚多会固着在海床的底部或坚硬的基石底盘上生长。现生的90%树珊瑚并不具有共生藻，无法透过行光合作用获得所需养分，一般生活在没有光照的环境中，像是深海或是狭窄无光的石缝和洞穴中，栖息的水深甚至可达900公尺。树珊瑚属根据其外观可以分为三大类群：第一群是以柱状、乔木状群体的外观为主；第二群则为较小型的灌木状群体，并且在主枝干上有稀疏的分支，此次发现的树珊瑚化石即属此群；第三群的外观则是呈现树枝状群体，并且具有合轴分枝的构造。
在台湾，现生石珊瑚多达558个物种，其中包括两种树珊瑚：欧氏树珊瑚以及丛形树珊瑚。欧氏树珊瑚生活深度介于118-570公尺，外观为树丛状，珊瑚体表面粗糙且具有很深的沟槽，肋片则不明显。珊瑚体分枝上具有数个圆形的珊瑚孔，具有三组隔片并呈现褶页排列，第二与第三组隔片会于靠近珊瑚孔中心的末端处愈合形成Y字型。丛形树珊瑚则生活在相对较浅的45-240公尺间，外观同样呈现短树丛状，珊瑚本体表面粗糙、肋片及肋沟明显，珊瑚孔从圆型至椭圆形皆有，具有五组隔片，但第五组隔片目前仅在体型较大的个体上发现。
树珊瑚的起源可以追溯回白垩纪，在中国大陆、牙买加、新西兰、阿拉伯等地皆有发现其化石，目前已知最古老的树珊瑚化石是在西藏晚白垩纪地层。在同为东亚地区的中国大陆、日本也都有树珊瑚化石的纪录，此研究则是台湾树珊瑚属化石的首次纪录。

本次研究的树珊瑚（Dendrophyllia）化石近照。图片来源：林千翔提供
地质背景与化石纪录 还原当时生存环境样貌
除了鉴定此区珊瑚化石所属的物种之外，研究团队也希望可以了解它们过去所生存的环境以及物种的多样性等，因此便需要结合各领域的知识，例如：地质背景及其他化石纪录等，进一步重建当时的环境样貌。
藉由现生树珊瑚的生活习性，可以知道它们通常生活在光照不足的深海，环境平稳、能量扰动小、以泥质沉积为主，且需要固着于坚硬的基质生长。因此，团队一开始先推测此地区在中新世时期，可能也具有这些相似环境条件。但在经过调查后却发现，此区的沉积物中含有许多大大小的石英颗粒且淘选度不佳，应该是属于能量扰动较大的沉积环境，可知这些树珊瑚的生活环境可能不如原本预期的深，而是在水深较浅、环境相对扰动且沉积物颗粒粗的环境中，例如河川出海口。
除此之外，研究团队发现此地区除了珊瑚化石，也有大量海鲶以及石首鱼类的耳石以及沙钱海胆化石。根据海鲶及石首鱼的生活习性，同样可验证相似的沉积环境。这些中新世的树珊瑚化石可视为台湾目前最古老的珊瑚化石纪录之一，也让台湾的珊瑚化石纪录往前迈进了一大步，期待未来能有更多相关研究。
参考资料：
Ribas-Deulofeu, L., Wang, Y.-C., Lin, C.-H., 2021. First record of Late Miocene Dendrophyllia de Blainville, 1830 (Scleractinia: Dendrophylliidae) in Taiwan. Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences. DOI: 10.3319/TAO.2021.09.13.02
Lin, C.-H., Chien, C.-W., 2022. Late Miocene otoliths from northern Taiwan: insights into the rarely known Neogene coastal fish community of the subtropical northwest Pacific. Historical Biology 34(2): 361–382. DOI: 10.1080/08912963.2021.1916012
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