全世界的魚類物種數超過3萬種，台灣就有高達3000多種，約占了世界的10%。魚種數除了是了解魚類多樣性的依據外，科學家也希望能從地質時間，探索西太平洋亞熱帶區域的魚類多樣性變化，藉此找出能孕育多種魚類的環境條件，進而評估目前所面臨的魚類多樣性減少等生態問題，而其中評估的重要證據則來自對魚類化石的研究。
恆春四溝的更新世真鯛化石。圖片來源：林千翔提供
台灣西部麓山帶是主要的化石產區，有著豐富的海洋生物化石，如：螃蟹、海膽、貝類等。然而完整的魚類骨骼化石卻非常稀少，大多是零散的碎骨或牙齒。
在中央研究院生物多樣性研究中心的海洋古生物研究室，有一群古生物學家奔走於博物館及私人收藏家之間提借魚化石，就為能將這些珍貴稀少的標本轉化成具有科學價值的研究題材。本文介紹的恆春四溝魚類化石便是其中一例。
恆春半島四溝層 出土罕見魚類結核化石
在恆春西台地的四溝地區，有著大大小小的山溝地，山溝內出露的地層屬於更新世晚期的四溝層。過去研究曾對此層貝類化石進行熱螢光定年，結果顯示年代介於9-14萬年前。依此地層的沉積環境，則可推測過去為熱帶潟湖。
在此區山溝的兩側岩壁上，時常可以發現豐富多樣的螺貝類化石。乾季時，底部可見四散的結核化石，其中又以螃蟹的結核化石最為人所知，而本次研究的對象——魚類結核化石，則非常罕見。
結核化石
意指當生物體死亡後，經細菌、微生物等分解有機質的過程中，局部的化學反應會使周圍環境有利於礦物質沉澱，進而讓周圍的沉積物顆粒膠結得更密實、堅固，形成以生物體為核心的團塊狀包裹物，而此狀態也更利於化石保存。
觀察此次研究的魚類結核化石，會發現標本表面因受自然風化侵蝕，僅剩右側殘缺、左側完整的上下顎，以及較完整的左側顱骨與前半段的軀幹鱗片。
儘管化石已非完整結核狀態，但由保存相對完整的魚體頭部，仍可清楚觀察到頭骨內側的骨骼結構，以及特殊的牙齒形態和排序，而這些都是魚類重要的鑑定特徵。
研究人員於恆春四溝地區，進行四溝化石採集。圖片來源：林千翔提供
本次研究的真鯛化石標本。圖片來源：林千翔提供
魚骨骼、牙齒型態及齒列 成研究標本的鑑定依據
過去研究指出，牙齒形態及其排序可簡易鑑別標本屬級，少數還可直接鑑別至物種層級。動物考古學上，這種由骨骼形態鑑定的方法甚為廣泛。在以海洋生物為重要資源的考古遺址裡，魚骨骼出土極為常見，其中不乏大量的魚頭骨、上下顎或牙齒。
一般來說，硬骨魚的牙齒多呈細小圓錐狀，細密地排列在前頜骨、顎骨等骨骼上，而由相同骨骼所發育的牙齒又大多形態單一。本次研究的化石牙齒不僅完好地保留於前頜骨上，還能透過牙齒的形態以及排列方式逐一剖析其可能所屬的物種。
首件真鯛化石紀錄 背後來自超過14個物種的樣本比對
觀察本件化石，前頜骨前端有犬齒形尖牙，後端有臼齒般的半球形牙齒，內側則有一些帶狀分布的細小圓牙。在分析骨骼與前頜骨上的牙齒形態及排列方式後，發現此化石標本與鯛形目、鯛科魚類非常相似。
現生的鯛科魚類約有162個物種，主要分布於熱帶到溫帶的海域；在台灣則有7屬15種。為進一步確認化石種別，研究團隊在與台灣及鄰近海域所有現生鯛科物種的牙齒形態逐一比對共14個物種後，合理地將此標本鑑定為俗稱嘉鱲魚的「真鯛」。
研究化石與現生鯛魚的標本比對。圖片來源：林千翔提供
最早的真鯛結核化石 確立真鯛早在晚更新世 在台穩定分布
雖然過去台灣也有鯛魚牙齒化石的出土紀錄，但由於這些牙齒皆已與原來相連的前頜骨分離，失去對應的齒序及其他頭骨骨骼形態特徵，在鑑定上增添了許多難度。
此次研究的真鯛結核化石，不僅確定早在晚更新世時期，真鯛已於台灣穩定分布。此件化石更是該物種目前最早且唯一的化石紀錄，同時也再次證明四溝地區於晚更新世時期，擁有良好且穩定的潟湖生態。
這些魚類化石的研究顯示，台灣如今相對豐富的魚類物種數，是經過漫長時間累積而成。真鯛對不少人來說除了是過年餐桌的常客，在日本更是高貴的魚，甚至有「日本魚王」之稱。近年來卻因捕撈壓力使得野外族群變少。
魚類的古今對比以及現今不斷減少的魚類生物多樣性，告訴著我們：一旦魚類族群崩潰，數量將難以恢復，而保育環境與海洋資源刻不容緩。