海洋微化石專家安原盛明 解救海洋生物降碳排

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之前科學家都認為，生物多樣性在兩極地區較低，愈靠近赤道愈多樣，至赤道區域是高峰，這模式稱為“生物多樣性隨緯度變化的梯度”，但近期許多研究發現，全球海洋生物多樣性最高峰的不是熱帶地區，而是熱帶與亞熱帶的邊緣，愈靠近赤道，生物多樣性反而會下降。全球生物多樣性的緯度變化趨勢，其實更像一個M字，而非我們以為的倒U字。安原盛明這次正聯同其他學者，透過化石研究探究這現象的成因。

他們發現，有這樣的趨勢，是因為赤道變得太熱，不利生物生存。而讓他們得出這結論的是一種對溫度敏感的浮游生物有孔蟲。牠們早在末次冰盛期（約2萬年前）就活躍於海洋，體積很小，卻長有特別的硬殼，不易腐化，海洋四周都可見其蹤影，不同年代都有化石留下，最近可追溯到前工業革命時期（公元1800年）。

“很多動物都沒有化石留下，因為軟組織很易腐爛，尤其海洋生物多沒有硬殼硬骨，如水母、海星、海參、魚類等，只有少數生物有礦物質外殼，就如有孔蟲等浮游生物，牠們的殼由碳酸鈣組成，非常堅硬。而且牠們又很小，只是用手抓一把沉積物，裏面已有1000粒化石。因此很容易就有足夠的分析數據。牠們種類繁多，正是觀察生物多樣性的一個好對象。”

微化石存在於海洋四周，安原盛明會到海洋各處收集海床的沉積物岩芯（sediment core），“無論是近岸還是深海，總有牠們的蹤跡。”過去他蒐集到的微化石，最早可追溯到6000萬年前，最近的有約2000年歷史，“就是如今我們全新世（Holocene）的生物化石”。

要從一堆泥濘的沉積物中找出這些微化石，一點都不容易。處理樣本的工序不少，要放在細篩子下把泥沖刷乾淨，留下化石，“過程中可能濺到一身都是泥”。然後他將化石逐粒放在小碟上，在顯微鏡下辨認種類，用最小號的水彩筆掃，把化石按照不同種類大小整齊排列，計算數目。數隻小小的化石樣本碟，已經要花上一天處理，他笑言，自己已經算做得很快。“這是很講經驗的工作，生手的學生甚至要花一星期才能做完一隻碟。”

微化石雖然堅硬，但也會因為保存條件差而變得脆弱，用力一點，會不小心被工具壓爛。而更常出現的意外，是將它們弄丟。有時他也要把樣本放在掃描電子顯微鏡下，作更精密的拍照存檔，會用膠紙把化石黏在特製的碟上固定。完成拍攝後，從碟的膠紙上移除小小化石，是最高難度的工序，雖然他很小心用掃子逐點掃，卻常不小心把它彈得不知去向。“要立刻在桌面上搜索其蹤影，幸運的話還能找回，但通常我都很倒楣，化石就此永遠消失。”他哈哈大笑起來。“雖然我已將數據記錄下來，但也是很可惜。”

安原盛明和其他學者整合全球有孔蟲化石研究紀錄，發現冰河時期並沒有M形分布出現，但當後冰河時期（約1.5萬年前）海洋開始變暖，就慢慢出現這趨勢，雖然並非人類引發，但他強調，人為因素也不可忽視。“近年這個M形分布慢慢變得嚴重，如果我們不理氣候變化，照樣使用大量化石燃料，未來100年，全球平均溫度將升至更高水平。熱帶海洋生物多樣性可能會減少到數百萬年來最低的水平。”

到那時，不同地域的生物會紛紛向兩極遷移。“香港可能會出現印尼才有的海洋生物物種，香港原有的物種將會出現在日本，赤道可能熱到大部分生物都無法居住，極地的生物可能因為無處可逃又無法適應，落入滅絕的命運。”

安原盛明是海洋微化石的專家，辦公室放滿了他的研究樣本，樣本櫃貼着標示，任何人都不得觸碰，只因化石比沙還要細，一個小意外，就可以讓心血白費。他的研究樣本在肉眼看來，只是一堆白色塵埃，要放在顯微鏡下，才能看清其真實樣貌，雖然細小，但每種都有奇特結構和不同的凹凸紋理。“它們的體積都很相似，從0.3毫米到1.2毫米也有。”

後來，安原盛明轉向生物多樣性的研究，研究海平面上升對生態的影響，也曾研究近100年人類活動如何導致海洋污染、富營養化、缺氧等，對比遠古的生物歷史資料，更清楚看到人類的惡行。“浮游生物對氧氣很敏感，只要環境轉變，數目也會受影響，比較敏感的品種都因而消失，只留下靠一點點氧氣就能生存的品種。”香港的海岸雖然污染嚴重，但缺氧的區域不多，也不算嚴重，在日本，污染最嚴重時，內灣幾乎沒有魚，“今天情況雖有所改善，但東京灣、大阪灣等仍有相關問題。”

他指出，要理解過去海洋的歷史，單是研究仍存在於世上的生物並不夠，要理解上百上千年的過去，一定要靠微化石。“微化石是通往遠古生態歷史的唯一途徑，對理解昔日氣候很重要。河流沉積物不多，歷史不長，海洋不同，綿延不絕，沉積物多而廣，而且千萬年來不受干擾，只要拿取足夠樣本，就能了解遠至過去一億年的歷史，更清楚生態系統的變化。”

雖然做海洋研究工作，但安原盛明笑指自己一直不太擅長野外工作，而深海的微化石樣本很多時都是來自國際合作計劃，有專人採樣，他不用親自下海，“我還是比較喜歡每天看顯微鏡多些”。

但偶爾他也會親自出去感受一下，就如早前就親自去冰島逗留了一個半月，跟隨深海採樣團到處走，一邊做實驗，一邊享受海洋風景。他也曾協助學生在香港海域採集沉積物岩芯樣本，由於只是採集海床約2米的沉積物，工具不多，但需要手動推動，他因此請了兩個專門採樣的日本專家來幫忙。他自嘲道：“整個過程都不難，因為我只是從旁幫忙，他們都很大力在推動儀器。”

當初和他一起赴港就職的，是結婚多年的妻子，她也是海洋生態研究者，早在日本已認識和相戀，在2003年結婚，感情很好，如今更經常一起做研究，但妻子多選擇做助手的角色，兩人共享一個辦公室，下班後一起回家，形影不離。非常勤奮的他，多年來都是每天工作，“年輕時我一星期工作7天，但最近我決定在周末暫停一下，不停下來不行。”

安原盛明在港大工作10年，主要研究東南亞珊瑚礁三角區，透過微化石理解該區海洋生物種類為何如此豐富。他發現，這個區域多樣性早於冰河時期出現，可追溯到大約4000萬到5000萬年前。“它自古以來都是板塊活動活躍的地區，海岸地貌變化多，是最主要的原因。”最早所有陸地相連，北非、地中海沿岸都曾靠近赤道，屬於生物豐富的古地中海區，後來隨板塊遷移而離開，東南亞的海洋則仍保留了豐富的生態，加上板塊活動造成複雜地貌，演化出多樣物種。

安原盛明小時候在海邊長大，他的家正對着今天興建了關西國際機場的地方，“機場是我上初中時才興建的”。從小他就對自然生態和歷史深感興趣，大學開始，他就醉心於海洋微化石研究。讀學士時他已花了一年，透過微化石研究海平面高度的變化，證實自冰河時期以來，海平面不斷上升。“微化石的種類很多，所需生存條件很不一樣，我採集不同深度的海床沉積物岩芯，再研究化石的種類和年代分布，就可得海平面變化資料。”

不像香港，珊瑚生態研究是熱門，日本珊瑚礁不多，但海床鑽探卻很興盛，所以微化石等海床研究學問也是熱門科。他的研究樣本都來自大阪灣的商業和政府鑽探。“大阪經常有地震，所以經常用海床鑽探了解地質。”