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這些吃素長大的哥吉拉跟基多拉哪來的?—專訪青年生態藝術家李翊楷

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李翊楷(右)與朋友,背景為南洋杉。(照片由李翊楷提供)

李翊楷(右)與朋友,背景為南洋杉。(照片由李翊楷提供)

草創工作室的南洋杉藝術家李翊楷,以南洋杉和各種植物為材料,創造出哥吉拉等栩栩如生的怪獸與恐龍,見者無不驚豔!PanSci邀請翊楷來我們辦公室泡茶(好吧,事實上只有白開水),也順便聊聊他的創作歷程,翊楷很慷慨地帶著一個大箱子,把主要的作品都一併帶來了,造成編輯部騷動,紛紛合照發FB討讚,差點忘了正事。以下是泛科學的專訪。

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現場修復不小心被PanSci編輯玩壞的哥吉拉

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阿勃勒果實做的異形

王者基多拉入侵泛科學基地,大戰哥吉拉(照片由李翊楷提供)

王者基多拉入侵泛科學基地,大戰哥吉拉。(照片由李翊楷提供)

泛科學恐龍樂園。(照片由李翊楷提供)

在泛科學捕捉到野生的劍龍、三角龍、暴龍。(照片由李翊楷提供)(注意!劍龍是侏羅紀的,暴龍跟三角龍是白堊紀晚期,所以這是穿越劇!)

目前就讀於南華大學環境與藝術研究所的李翊楷一直都熱愛手工藝,也喜歡觀察自然,每天在校園內看著南洋杉葉子從樹梢掉落,不過因為萬有引力已經被牛頓發現了,而且葉子往下落跟小魚往上游不一樣,看了也不會讓人成為民族救星,所以他另批蹊徑。有一天,他忽然被滿地金黃色的南洋杉枝條吸引 ,隨手撿起一枝細細端詳,赫然發現這是個充滿可塑性和生命力的素材,靈光一閃,拿起剪刀膠水東拼西湊,手起刀落,以南洋杉枝葉為軀幹做出一條活靈活現的中國龍。這是翊楷以南洋杉創作的起點。

李翊楷的第一個作品:中國龍。(照片由李翊楷提供)

李翊楷的第一個作品:中國龍。(照片由李翊楷提供)(據說做一隻只要花五分鐘…P編當場就拜請開課了)

翊楷與「紙箱東尼史塔克」鍾凱翔相識,他非常欣賞凱翔巧奪天工、令人驚豔的紙箱創作,手上拿著一小條南洋杉中國龍的翊楷,受到凱翔巨型作品的鼓舞,也有點手癢,想挑戰大隻作品,而踏上南洋杉創作的不歸路,「應該是凱翔害的吧!」翊楷說。

頭一次做大龍,要做什麼呢?翊楷說:「由於南洋杉的樹葉擁有鱗片般的質感,我那時想……不如就來做隻哥吉拉吧!」翊楷剛開始以較具可塑性的南洋杉作為主要素材,其天然的紋理可以表現鱗片的質地,一條條的枝葉能排列出栩栩如生的肌肉線條。為了增加作品的故事性,翊楷嘗試加入其它素材來表現哥吉拉的背鰭和噴射火焰,他試過龍柏、肖楠等各式各樣的針葉樹,最後決定用側柏和木麻黃當作背鰭和強力的噴射火焰,終於完成第一個「巨作」-哥吉拉。

南洋杉與側柏。(照片由李翊楷提供)

南洋杉與側柏。(照片由李翊楷提供)

哥吉拉的製作過程1(照片由李翊楷提供)

哥吉拉的製作過程[1](照片由李翊楷提供)

哥吉拉的製作過程[2],機器人當作半成品的支架。(照片由李翊楷提供)

哥吉拉的製作過程[2],機器人當作半成品的支架。(照片由李翊楷提供)(莫名有喜感)

哥吉拉的製作過程[3](照片由李翊楷提供)

哥吉拉的製作過程[3](照片由李翊楷提供)

哥吉拉的製作過程[4](照片由李翊楷提供)

哥吉拉的製作過程[4],膠帶為暫時固定用,膠水乾掉後即可移除。(照片由李翊楷提供)

哥吉拉的製作過程[5](照片由李翊楷提供)

哥吉拉的製作過程[5](照片由李翊楷提供)

哥吉拉(照片由李翊楷提供)

哥吉拉(照片由李翊楷提供)

哥吉拉(照片由李翊楷提供)

哥吉拉(照片由李翊楷提供)

為求作品的完美,翊楷選擇素材也非常嚴謹。他在做劍龍時,花了很多心力篩選、比較各種植物,最後才決定選用常春藤做骨板,鐵樹做尖刺。而作品靈魂所在的眼睛,則是用種子來表現,如小實孔雀木、雞冠刺桐、倒地鈴等等,「為了以後的作品,我也蒐集了各式各樣的植物種子呢,哈哈!」

劍龍、三角龍、暴龍。(照片由李翊楷提供)

劍龍、三角龍、暴龍。(照片由李翊楷提供)

暴龍製造過程[1](照片由李翊楷提供)

暴龍製作過程[1](照片由李翊楷提供)

暴龍製造過程[2](照片由李翊楷提供)

暴龍製作過程[2](照片由李翊楷提供)

暴龍製作過程[3](照片由李翊楷提供)

暴龍製作過程[3](照片由李翊楷提供)

暴龍製作過程[4](照片由李翊楷提供)

暴龍製作過程[4](照片由李翊楷提供)(後頭哥吉拉一臉不屑)

暴龍製作過程[5](照片由李翊楷提供)

暴龍製作過程[5](照片由李翊楷提供)

暴龍製作過程[6](照片由李翊楷提供)

暴龍完成啦。(照片由李翊楷提供)

翊楷謙虛地表示,這些創作的手法非常簡單,不需要專業藝術背景,也沒有技術門檻,只需要多觀察身邊事物,用剪刀、膠水將植物剪剪貼貼就能完成作品。但是用針葉樹創作動物模型的確沒有先例,必須自己慢慢累積經驗,一點一點摸索出所有「眉角」。

由於沒有先例,翊楷在製作過程中曾遇到一些意想不到的窘境,例如材料會隨著時間變化,枝葉會褪色、乾燥失去彈性而不堪使用,常常施工到一半才發現沒有堪用的材料,想出門再撿幾枝葉子,卻碰上連續豪大雨,就算冒雨出門,淋濕的葉子易腐爛,撿回來也不能當材料。材料沒了,百般無奈的翊楷只好擱下半成品,看著它漸漸枯黃。

在這個過程中,翊楷體會到一件事:就算是完成品也有保存期限,以植物做成的作品,總有一天也會崩解,變回為一堆枯枝回歸土壤。其實創作時也不需要太刻意的強求什麼,若最後整個材料乾枯碎裂了也沒關係,就當做季節限定的版本吧,翊楷說:「大自然總要天時地利人和才能有美好的驚喜,我希望我的作品也是如此,帶有隨機性和無常感。」

在自己的眾多作品中,翊楷最喜歡的是三頭金龍基多拉,因為基多拉的翅膀能完美表現在南洋杉小枝的質感與特性,「這是我從觀察中體會到的創作結晶。」翊楷原本做植物創作只是因為剛好遇到適合的素材,做著做著就玩出心得,跟大家分享自己的發現,他未來也想要嘗試不同的素材或呈現方式,「我希望有機會能挑戰大型的戶外作品,使用當地的植物做材料,反應季節與天氣的變化,看著植物從地表冒出,做成藝術品,鮮豔的外表隨著時間漸漸枯萎,最後回歸自然,這怎麼想都超棒的!哈哈,等我的好消息吧!」

南洋杉小枝。(照片由李翊楷提供)

南洋杉小枝。(照片由李翊楷提供)

基多拉(照片由李翊楷提供)

基多拉(照片由李翊楷提供)

基多拉(照片由李翊楷提供)

基多拉(照片由李翊楷提供)

基多拉製作過程[1](照片由李翊楷提供)

基多拉製作過程[1](照片由李翊楷提供)

基多拉製作過程[2](照片由李翊楷提供)

基多拉製作過程[2](照片由李翊楷提供)

基多拉製作過程[3](照片由李翊楷提供)

基多拉製作過程[3](照片由李翊楷提供)

基多拉製作過程[4](照片由李翊楷提供)

基多拉製作過程[4](照片由李翊楷提供)

「我有超多古怪又有趣的點子。」翊楷希望以後能從事文創工作,設計一些創意產品,或是當編劇,將腦中天馬行空的想法一一實現。非常熱愛也關心大自然的翊楷認為,許多台灣人其實不太在乎土地與環境,不斷消費並漠視寶貴的天然資源被破壞,翊楷期許自己取材自然資源用於創作的同時,也能夠會回饋大自然,「希望我的作品能讓大家更認識身邊的環境。」他說。

還在求學階段的李翊楷,目前無法全心投入創作工作,但回饋自然的的念頭不曾停止。看到生活環境中難得一見的動物,被人們當作打牙祭、賺外快的資源,他心中湧起一股保育自然的使命感,為此,他創立了南華大學動物保護社,以保護校園周遭的生態環境。「一窩窩蛇蛋、老鷹雛鳥和甲蟲的犧牲,都是我努力下去的動力。」翊楷說。雖然現在為了兼顧學業和動保社的運作,會耽誤到作品的進度,但能夠跟同學們一起關注身邊的生態議題,翊楷感到非常滿足,「總算可以放下心中的大石頭,無憾地過完學生生活。」

迷路在教室的小錦蛇(照片由李翊楷提供)

迷路在教室的小錦蛇(照片由李翊楷提供)

花浪蛇,超可愛又友善的小蛇(照片由李翊楷提供)

花浪蛇,超可愛又友善的小蛇(照片由李翊楷提供)

差點變成盤中飧的保育類錦蛇

差點變成盤中飧的保育類錦蛇(照片由李翊楷提供)

雨季在大馬路上爬爬走的班龜,幫他找適合的池塘住。(照片由李翊楷提供)

雨季在大馬路上爬爬走的班龜,幫他找適合的池塘住。(照片由李翊楷提供)


興大施習德教授 發表棲蘭山新種淡水蟹

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國立中興大學生命科學系教授施習德,在新竹縣與宜蘭縣交界處的棲蘭山林區發現新種的淡水蟹「棲蘭澤蟹」(Geothelphusa cilan)。此物種於2009年由施習德與宜蘭大學森林暨自然資源系助理教授毛俊傑,在棲蘭山林區海拔將近兩千公尺的高山溪流處發現,經分子生物學確認,並由澎湖科技大學水產養殖系教授施志昀與鄰近山區種類的標本形態比對,於今年十月共同發表在《動物分類學》期刊Zootaxa)。

施習德教授表示,發現地點在棲蘭山林區的塔克金溪,屬於淡水河的最上游。遺傳上與屬於大甲溪流域的高山澤蟹最為接近,同時兩者的棲息地也相當靠近,直線距離僅有13公里,但兩地之間有數座高於兩千公尺的高山阻隔。經估算,兩個物種的分化時間約在一百萬年以前,由於台灣島的地質歷史僅有五百萬年,棲蘭澤蟹算是相當年輕的物種。

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此項發現,使得台灣海拔一千公尺以上的高山區澤蟹累積到7種,而台灣產澤蟹的總數也增加到39種。澤蟹屬僅分布於東亞島嶼(即台灣、琉球、日本本島),共紀錄56種,台灣與周遭島嶼的種類就佔了百分之七十,且都是特有種,顯見台灣淡水生物多樣性是相當豐富的,值得相關單位加以重視。

研究文獻:SHY, J. Y., SHIH, H. T., & MAO, J. J. (2014). Description of a new montane freshwater crab (Crustacea: Potamidae: Geothelphusa) from northern Taiwan. Zootaxa, 3869(5), 565-572.

資料來源:中興大學新聞稿

新種龍貓櫛蠶

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以龍貓(トトロ)命名的新種櫛蠶(Eoperipatus totoro)!

編按:應該比較像龍貓公車而不是龍貓吧?其實也很像胖吉貓… ↓

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櫛蠶的英文俗名是velvet worm,直譯是天鵝絨蠶,隸屬於有爪動物門(Onychophora),和節肢動物不同的是,牠們缺乏堅硬的外骨骼,而是靠體內飽滿的液體來保持剛性。牠們附肢沒有關節,是靠著「液壓」緩慢行動,外型看起來就像黏黏的毛毛蟲和蜈蚣綜合體,生活在南半球熱帶的雨林中,在夜裡打獵小昆蟲。

最酷炫的是牠們的高超獵食本領,櫛蠶會從頭部兩側的觸鬚噴出兩道白色的液體柱(不然走太慢了…..),經瞄準過後的獵物被這兩道白線纏住後,液體會立刻脫水固化而將獵物囚禁住,我們的櫛蠶就可以很從容地過去注入消化酵素、享用蟲蟲奶昔。

(必看)精采獵食影片:

參考資料:New Glue-Spitting Velvet Worm Found in Vietnam. livescience [August 21, 2013]

孤獨喬治的樹蛙版本:全世界僅存一隻的雷伯氏樹蛙

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還記的兩年前的6月24號嗎?在2012年的這一天,備受大小朋友敬愛的象龜明星── 孤獨喬治(Lonesome George)劃下了生命的句點,這也意味著最後一隻平塔島象龜(Chelonoidis abingdoni )的消失與滅絕。前幾個禮拜,我們的明星喬治已經完善地做成了標本,展示在美國自然史博物館中。

也許喬治的故事大家耳熟能詳,但事實上,自然界中仍有許多物種已被科學家認定只剩下個位數隻,甚至有些儼然已經野外滅絕、只有絕望地看著零星的圈養個體步入終年,塔菲(Toughie)就是一個例子。

塔菲是全球最後一隻雷伯氏樹蛙(Ecnomiohyla rabborum),牠們分布在巴拿馬的安通谷(El Valle de Anton),棲息在約海拔900~1150公尺高的熱帶雲霧森林中。這種棕色的大型樹蛙長約6~10公分、具有相當厚實的蹼、巨大的吸盤、在前臂和後腳的皮膚外緣均呈現波浪狀的鑲邊(這也是英文俗名 fringe-limbed 的由來)。可藉由張開趾蹼在樹冠層間「滑翔」移動超過9公尺,是筆者第一次知道原來飛蛙不只有東南亞有。

成年雄蛙的上臂明顯膨大,且具有被皮膚包覆住的黑色小型脊刺,可能有利於在抱接時抱緊雌蛙。繁殖季時,雄蛙具有很強烈的地盤性,據在積水的樹洞前鳴唱、吸引雌蛙前來。交配後雌蛙下蛋完就離開了,留下雄蛙獨自一人守衛卵團、扶養蝌蚪,他們甚至會以自己的皮膚餵養後代,讓蝌蚪們刮食老爸的皮膚。

不幸的是,我們對於這個物種的發現、紀錄與絕滅,竟在短短的五年內就全部結束了。雷伯氏樹蛙首度於2005年發現,但一直到2008年才有研究發表確認新種。隔年2006年該地染上了全球蛙類聞之色變的蛙壺菌病(chytridiomycosis *註),造成約75~85%的個體喪生,因此族群數量大幅減少,發現紀錄越來越少。到了2007年,偶然一次聽到雄蛙的鳴聲後,於野外再也沒有任何的發現紀錄。

一連串的悲慘事件後,正當大家都認為雷伯氏樹蛙於野外滅絕之時。2009年又傳來噩耗,全世界圈養的族群中,最後一隻雌蛙死掉了,更加絕望地昭告了這個物種的死期將至。當時,美國喬治亞州亞特蘭大植物園的FrogPOD計畫,因飼養來自巴拿馬各種瀕臨滅絕的蛙類,而成為全世界僅存的雷伯氏樹蛙居住地。但在2012年年初,館方所飼養的其中一隻樹蛙,因健康狀況越來越不樂觀,在種種考量下(保存遺傳基因庫等)選擇安樂死了這隻樹蛙。於是,全世界只剩下最後一隻雄性的雷伯氏樹蛙,牠就是「塔菲」了,由照料此樹蛙的Mark Mandica 其子所取名。

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frogPOD計畫將巴拿馬瀕臨絕種的蛙類飼養於大型控溫、控濕度的貨櫃中。圖為照養塔菲的負責人Mark Mandica 和其子 Anthony。

塔菲現在吃的住的非常好,但就是沒辦法享受雨林中那樣滑翔般的自由。現在的牠,完全孤身一人。即使frogPOD所提供的環境、籠具、濕度和溫度都首屈一指,但塔菲在這住了十年了(以青蛙而言相當長壽),仍然避不了「那一天」的到來。我們真的沒辦法想像負責照顧塔菲的Mark Mandica 承受的壓力有多麼巨大,對他而言,每一天都有可能是塔菲離去的那一天,他只能盡可能希望塔菲能夠走得既平安又安詳。他也期許透過塔菲的故事,能夠好好挽救其他嚴重瀕危的蛙類,燃起大眾對這些不起眼小生命們的重視與關懷。

少了受人矚目的明星光環,也許哪天塔菲默默地離開了,我們仍渾然不覺。在未來的某一天才驚覺這種美麗的樹蛙已經在我們的有生之年中悄然離去,還沒來得及看上牠一眼。少了見證生死的那一剎那,我們甚至連一點追思的念頭都沒有,這樣想像起來真是既難過又惋惜阿。

註:Chytridiomycosis,此致病真菌物種為Batrachochytrium dendrobatidis,簡稱Bd,導致近半數蛙類物種減少、1/3的物種瀕臨滅絕

參考資料:

本篇文章同樣刊登於筆者的臉書社團Ecology & Evolution translated 「生態演化」中文分享版

以婚姻平權為名的蝸牛新種:彩虹大臍蝸牛

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2014年發表的臺灣特有種蝸牛--彩虹大臍蝸牛Aegista diversifamilia,向世界各地與台灣為婚姻平權的努力致敬。

2014年發表的臺灣特有種蝸牛–彩虹大臍蝸牛Aegista diversifamilia,向世界各地與台灣為婚姻平權的努力致敬。

臺灣有超過300種以上的蝸牛,由於崎嶇複雜的地景等因素,使得許多外在形態相似,原本以為是同一種的蝸牛,實則在遺傳上已分化為不同物種。透過DNA和型態分析,原認為廣布全台灣的臺灣大臍蝸牛Aegista subchinensis (Möllendorff, 1884),東部的族群其實是一個獨立的物種,命名為彩虹大臍蝸牛Aegista diversifamilia,以彰顯各國與台灣在婚姻平權上的努力。此研究已於2014年10月13日,發表於《ZooKeys》期刊。

臺灣的地形崎嶇,地景變化多樣,相當多的親緣地理學研究發現,中央山脈、雪山山脈、苗栗台地等等的地景,阻礙生物的擴散,長時間演化下來,使得分居於地理障礙兩邊的族群產生遺傳分化,甚至形成新種。臺灣大臍蝸牛Aegista subchinensis (Möllendorff, 1884),原認為廣布於臺灣全島的中低海拔森林。2003年,作者之一的李彥錚博士注意到中央山脈以東的臺灣大臍蝸牛和西部族群有形態上的差異,很可能是未被描述的新種。

為了進一步驗證李彥錚博士的觀察,師大生命科學系的博士候選人–黃致維,透過DNA分析,推斷物種間的親緣關係和遺傳分化程度,加上形態分析東、西部的大臍蝸牛族群,顯示臺灣東部和西部的臺灣大臍蝸牛,在遺傳和形態上已有相當的差異,東部族群應視為獨立的物種。就親緣關係分析的結果來看,臺灣東部的新種與分布在日本石垣島的Aegista vermis比較相近,而非住在中央山脈隔壁的臺灣大臍蝸牛。

分布於台灣東部的新種,命名為彩虹大臍蝸牛Aegista diversifamilia,種小名是多元 (diversity) 家庭 (family) 之意。會如此命名有幾個原因,(1) 撰稿期間,正逢世界各地與臺灣為婚姻平權而努力,臺灣一開始提出的三個修法方向簡稱為多元成家;(2) 表達作者們與許多學術領域工作者對於同性婚姻合法化的支持;(3) 中文名取名為彩虹大臍蝸牛,因為彩虹正是LGBT (女同性戀Lesbians、男同性戀Gays、雙性戀Bisexuals與跨性別Transgender) 的象徵,以此為中文名,簡短又能代表種名的意義;(4) 有肺類蝸牛(Pulmonata)是雌雄同體的生物,牠們也象徵多元的性傾向,蝸牛同時是異性戀、同性戀或雙性戀,自然界的生物本身就存在著多元,而非兩相對立或只有唯一。

此文由國立臺灣師範大學生命科學系博士候選人 黃致維撰寫。此研究響應開放取用 (open access)的理念,因此投稿於人人都可閱讀取得的網路學術期刊《ZooKeys》,以及響應PanSci 「自己的研究自己分享」,以增進眾人對基礎科學研究的了解。

參考文獻:Huang C, Lee Y, Lin S, Wu W (2014) Taxonomic revision of Aegista subchinensis(Möllendorff, 1884) (Stylommatophora, Bradybaenidae) and a description of a new species of Aegista from eastern Taiwan based on multilocus phylogeny and comparative morphology. ZooKeys 445: 31-55. doi: 10.3897/zookeys.445.7778

2014搞笑諾貝爾生物獎—狗狗指北針

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Credit: Greg Williams via Flickr

Credit: Greg Williams via Flickr

小時候看十萬個為什麼之類的童書,提到「鴿子為什麼不會迷路」,總是會得到類似「因為牠們能感測地球磁場的變化來輔助導航」的答案,一不小心就把這件事當做理所當然的了。最近筆者才知道,科學家一直到1950年代才有具體實驗顯示候鳥體內可能有磁羅盤,而這個概念直到1980年才獲得學界的普遍認同。時至今日,「動物磁覺」仍是方興未艾的研究領域。

在諸多動物之中,狗狗也是以能自已找到回家的路而稱著於世的,但遲至2013年才有較嚴謹的動物行為資料指出狗狗可能亦有磁覺,完成這項研究的是來自德國及捷克的研究團隊,他們因此獲得了2014年搞笑諾貝爾生物獎的桂冠。如此正經八百的命題卻能獲得搞笑諾貝爾獎,是因為他們致力於觀察「狗狗大、小便時身體的軸向」。

這群科學家花了兩年的時間,觀察了37個品種共70隻狗狗,獲得了1893次大便記錄及5582次的小便記錄。被記錄的大、小便行為必須是未被鍊子繫住的自由狗狗在空曠環境下所進行的,如此身體軸向才不會受到電線桿、樹幹等「廁所」方位的影響。

他們將記錄到的身體軸向標定在360°的圓盤上,得到了南北向較多、東西向較少的結果。然而,這些初始的資料所呈現的方位是很分散的,無法說服這是磁覺的表現還是被其他因素(如風向、太陽方向等等)影響所造成的結果。因此就究團隊再把他們的數據與慕尼黑地理觀測站量測的磁偏數據做比較,發現在地磁穩定時,這些方位就沒那麼分散了(角度的標準差為29°),而在地磁擾動的時段,狗狗的身體方位就會比較亂(角度的標準差達52°)。狗狗是否有「磁覺」?好像真的有那麼一回事。

以後要幫狗屋看風水時,記得把廁所設計成南北走向哦!

「科學家最後有幫狗狗清大便嗎?」 「當然有啊,這就是證據!」 圖片來源:搞笑諾貝爾頒獎典禮影片截圖

「科學家最後有幫狗狗清大便嗎?」
「當然有啊,這就是證據!」
圖片來源:搞笑諾貝爾頒獎典禮影片截圖

參考資料:

  1. 鳥兒內建的磁羅盤-《鳥的感官》
  2. The 2014 Ig Nobel Prize Winners
  3. Dogs are sensitive to small variations of the Earth’s magnetic field," Vlastimil Hart, Petra Nováková, Erich Pascal Malkemper, Sabine Begall, Vladimír Hanzal, Miloš Ježek, Tomáš Kušta, Veronika Němcová, Jana Adámková, Kateřina Benediktová, Jaroslav Červený and Hynek Burda, Frontiers in Zoology, 10:80, 27 December 27, 2013.

本文轉載自作者部落格吳京的量子咖啡館

分解血栓的唾液:吸血蝙蝠

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吸血蝙蝠標本

吸血蝙蝠標本

撰寫/饒翔進|成功大學材料所

指導/李旺龍教授

抗凝血的唾液,是好?還是壞?

吸血蝙蝠是一個以血為食的群體,由於牠們的生理系統進化的非常特殊,犬齒的外型上也呈現為非常銳利的刀口形狀,因此除了嗜血以外,已經無法再吃其他的東西了。

如果認為牠們在吸血時是咬開皮膚後,再將血液「吸」進體內的話,那是一個離譜的錯誤!因為牠們在吸血時利用門齒和犬齒切開皮膚後,牠們會用舌頭不斷地舔食流出的血液,在牠們的唾液中具有抗凝血劑,會使動物或人類本身的自動凝血功能失效,讓你血流不止而有生命危險,這正是吸血蝙蝠的致命之處。

但是有研究發現,在吸血蝙蝠的唾液中含有一種desmoteplase(DSPA)的酵素,這種酵素能有效的分解血栓。當血栓形成時,會阻礙腦部的血液供應,而造成缺血性的中風(Ischemic strokes),而吸血蝙蝠唾液中的酵素將可能大幅改善此類的病情。

中風大致上分為兩類,缺血性和出血性中風。缺血性中風會因為動脈硬化、血管變窄,進一步被血栓所阻塞,目前所用的血栓溶解劑要在中風發生後3小時內進行靜脈注射,但是具有腦出血的併發症。而DSPA在動物實驗中發現,它的分解血栓效果優於現今所用之藥物,並且不會造成腦部傷害,而且可以延長中風的治療時機到9小時內,目前也將進入人體的臨床試驗,希望不久就會有好的消息。

原文出處:Saliva breaks down blood clots: vampire bats. AskNature

參考資料

  1. Fernandez AZ; Tabalante A; Beguin S; Hemker C; Apitz-Castro R. 1999. Draculin, the anticoagulant factor in vampire bat saliva, is a tight-binding, noncompetitive inhibitor of activated factor X. Biochimica et Biophysica Acta: Protein Structure and Molecular Enzymology. 1434(2): 135-142.
  2. Researchers say bat could aid stroke victims. The Columbus Dispatch [May 29, 2011]

殘酷的蟑螂殺手:扁頭穴蜂-《寄生蟲圖鑑》

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(泛科學)寄生蟲-扁頭穴蜂-2

扁頭穴蜂(Ampulex compressa

  • 分類:昆蟲類
  • 體長:20 mm
  • 宿主:蟑螂
  • 分布:熱帶地區

橢圓形軀幹映著黑色光澤,爬行時發出嘰擦嘰擦聲的腳,纖細又動個不停的長觸鬚,跑得飛快,偶爾飛一飛。這隻讓我們引起生理性嫌惡的昆蟲,便是蟑螂。多數的蟑螂住在森林中,但舉凡有人生活的環境都有其蹤跡。其環境適應力,可用「即使整個地球上的人類都滅絕了,蟑螂也絕不會滅絕」這句話來形容。

但,連這樣頑強的蟑螂也有天敵,那就是扁頭穴蜂[又稱翡翠蟑螂穴蜂(emerald cockroach wasp)]。其犀利的外骨骼透著青綠色的金屬光澤,這種小型蜂廣泛地分布在熱帶區域。這種蜂將活生生的蟑螂當作幼蟲的飼料而進行繁殖,其手段可說是殘忍至極。

扁頭穴蜂的雌蜂會在蟑螂身上刺兩針。首先會在大面積的胸部神經節部分刺第一針,使蟑螂停止行動。一旦動作停止,就會對頭部的腦進行第二次精確的刺擊。頭部被刺擊的蟑螂會放棄逃竄,且開始有四肢攤張現象。此乃因流入腦內的毒素,有麻痺反射性逃離的效果。當蟑螂變老實之後,蜂就會用顎將蟑螂的兩只觸角削短,這動作究竟是為了要從斷掉的觸角吸啜體液,以便補充於格鬥中消耗的體力;還是為了要調整注入蟑螂體內的毒液量,以維持其生死參半的狀態,到目前都還不清楚。

(泛科學)寄生蟲-扁頭穴蜂-4

在此之後,穴蜂會牽著蟑螂的觸角將其帶回巢穴內。封鎖反射性逃避的原因,是要讓體型較大的蟑螂維持足可靠自己步行的能力。蟑螂乖乖地被牽著走向穴蜂巢穴後,其身體表面就會被產下的卵附著。穴蜂為了不讓其他動物將蟑螂吃掉,會將巢穴入口用石頭塞起來,並就此飛去。

從卵孵化出來的幼蟲,會將蟑螂的腹部咬破後入侵其體內,在那兒一邊享用內臟一邊成長。不久在蟑螂體內化為蛹的幼蟲,於破蛹後就會從巢穴飛出去,留下身體被吃乾抹淨,徒留外骨骼的蟑螂屍體。一邊活著一邊內臟被咬去的蟑螂,會不會很痛苦呢?不是當事者的我們很難知道。像這樣作為宿主的蟑螂被扁頭泥蜂寄生後必然死亡的情形,通稱為捕食性寄生。

蟑螂的生態或外貌都被我們打從心底討厭。不過,若看到經受扁頭泥蜂這種手段對待的蟑螂,或許不禁會心生同情。從明天開始,多少以溫柔些的目光看看牠們吧。

 

摘自《寄生蟲圖鑑》,臉譜出版。

延伸觀看:


貪食魚子醬的水母:鱘卵螅-《寄生蟲圖鑑》

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(泛科學)寄生蟲-鱘卵螅-2

鱘卵螅(Polypodium hydriforme

  • 分類:刺絲胞動物類
  • 體長:自由游動時,傘面直徑2.5 mm
  • 宿主:鱘科(Acipenseridae)
  • 分布:俄羅斯、伊朗、北美等

魚子醬是世界三大美食之一。這種食品是將鱘魚的卵以鹽醃漬後製成的,多半在俄羅斯或伊朗等地生產。以製作魚子醬用的卵作為寄生對象的美食家,便是鱘卵螅這種寄生蟲。這種蟲說起來倒也和水母或海葵等刺胞動物算是近親。

(泛科學)寄生蟲-鱘卵螅-1

鱘卵螅會侵入鱘魚體內尚未發育成熟的卵中,並耗費數年從容地增殖。其增殖法是所謂的出芽生殖,也就是身體的一部分膨大起來,成長為新的個體,到最後卵的內部會有從數十至一百隻不等的個體,念珠似的整群串起。不久此群體就會吸光卵中貯存的卵黃,之後移動至外界,分崩離散成猶如小水母的個體。此後就開始營自由泳動生活,以觸手捕食小動物,並似乎能以二分裂法增加數量。有一位被此寄生蟲吸引而研究了五十年以上的女寄生蟲學家,不過她對於發育完成後之鱘卵螅如何入侵鱘魚體內,並寄生於卵中這件事,還未得到明確的答案。

鱘魚因為外觀看來與鮫有相似之處,所以名字中有「鮫」這個字*,但嚴格地說,鱘魚並不是鮫,而是比鮫更加古老,自中生代就已經出現在地球上的古代魚種。現在由於濫捕和水質汙染,數目顯著地減少,因此用以製作魚子醬的卵,可說是極為稀罕的高級食材了。鱘卵螅破壞鱘魚的卵,進而對鱘魚的生殖能力產生障害,無論如何都算是相當麻煩的寄生蟲。

*譯注:鱘魚日文為「チョウザメ」,日文漢字可寫做「蝶鮫」,因此原文才會說名字中有「鮫」這個字。

摘自《寄生蟲圖鑑》,臉譜出版。

子非魚,安知魚之樂?

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Credit: Ann Hawthorne.

灰體藍首魚在玩不倒翁狀的溫度計。Credit: Ann Hawthorne.

「子非魚,安知魚之樂?」

二千多年前的《濠梁之辯》中,惠子提出了此一詰問,莊子以近乎強詞奪理的方式回答,將了惠子一軍,還順便透露出道家那種逍遙自在只可會意不可言傳的美感,堪稱一絕。

二千多年後,美國田納西大學心理學系兼生態學及演化生物學系的Gordon M. Burghardt教授也問了同樣的問題。他的研究生可不敢學莊子style,以「因為我快樂所以魚快樂」的邏輯來回答老師,只好乖乖地盯著魚缸裡的灰體藍首魚(Tropheus duboisi),試圖證明魚兒也會「玩」。

在這個魚缸裡面,有珊瑚碎石的鋪底、有多孔石灰石和樹枝等造景,頂上有盞螢光燈,水質穩定,還有一支頭輕底重,像不倒翁一般在水底保持平衡的溫度計。我們的主角灰體藍首魚會頻繁地去頂這溫度計,讓它倒下又站起來,這個動作好像就代表魚兒玩得很開心,但如此的回答並不能讓Burghardt教授滿意,因為他對「玩」的定義,有很嚴格的規範:

首先,「玩」必需沒什麼功能性;再者,個體會自願地、不由自主地或為了小小的回報(rewarding)而玩;第三,「玩」並非源自動物本能的動作,比如說求偶、覓食或侵略等舉動;第四,「玩」的行為會頻繁地出現,但不會規律地重覆;最後,「玩」的行為不是因身心壓力而產生的怪動作,比如說生病了、太擁擠、太餓了或有天敵出現。

於是研究團隊一共花了兩年的時間,在同一個魚缸中依序觀察了三隻公的灰體藍首魚。第一隻灰體藍首魚和其他數種魚類生活在一起,第二隻魚和體形比牠小的鳳凰魚(Julidochromis)同居,第三隻魚則獨居。另外,還有另一缸子不同種類的魚當他們的鄰居。研究人員要塑造各種不同的環境來看看三隻魚的表現。結果不論跟哪種魚同居或當鄰居、不論是否正在餵食飼料、不論白天還是晚上,這三隻魚都會去頂溫度計,而且頂的方法還不一樣,第一隻魚只會頂溫度計上端,第二隻魚會頂著溫度計繞圈圈,第三隻魚還會鑽到溫度計底部企圖把它揭起來呢!幾經驗證後,他們認為灰體藍首魚的確會「玩」。

研究人員猜測,灰體藍首魚會去玩溫度計,是因為溫度計倒了又彈回來的動作是很好的回饋,讓牠們認為自已成功地觸發了這個動作。然而,這種行為只在灰體藍首魚上發生,其他同缸的魚都不會去玩溫度計,這點研究人員就無法解釋了。只能說人會各有所好,魚也會各取其樂囉。

參考資料:
1.Fish just want to have fun, according to a new study that finds even fish ‘play’. ScienceDaily [October 20, 2014]

2.Gordon M. Burghardt, Vladimir Dinets, James B. Murphy. “Highly Repetitive Object Play in a Cichlid Fish (Tropheus duboisi)“. Ethology, 2014; DOI:10.1111/eth.12312

月球上的輕功水上飄

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電影《少林足球》截圖

六師弟,綽號「輕功水上飄」。來源:電影《少林足球》

武俠小說中,當一個人輕功練到極致,而作者又不想花太多時間取綽號時,就會給他「草上飛」或「水上飄」的稱號。意思是只要夠輕夠快,即便是草或水這種軟趴趴的東西,高手還是可以在其表面借力而行。

在輕功已失傳的現代,我們還是可於youtube網站上看到許多挑戰「水上飄」的影片。然而,除了摩根費里曼之外,這些水上飄都是借由預置的浮板暗樁或是在黏滯力高的非牛頓流體上達成的。

而在大自然中,講到水上飄,直覺想到的是水黽,然水黽僅藉著表面張力安安穩穩地踩在水面上,速度不快,只配類比日本忍術水蜘蛛之流的小把戲,不足以形容中華武學博大精深的輕功。真正能點水奔馳的動物,首推中南美洲的蛇怪蜥蜴(Basilisk lizard)

Basilisk lizard是真正的水上飄高手。Credit:Stephen Dalton/Solent News

Basilisk lizard是真正的水上飄高手。Credit:Stephen Dalton/Solent News

幾個在義大利的人類生理學家還是沒有放棄水上飄的夢,他們發現如果依蛇怪蜥蜴腿長與腳掌大小的比例,讓人類穿上面積0.1平方公尺的蹼掌蛙鞋,那麼僅需以每秒1.7步的頻率在水上跑,就可以在空穴回填前跨出下一步,這個步伐是一般人是可以達到的。然而,每次踏水產生的反作用力尚不足以支撐一般人的體重,人類想要水上飄還需要減重。在這些研究者眼中,最有效率的減重方式不是少吃澱粉多運動,而是把人移到重力場較小的環境。

哈佛大學的生物學家曾在1996年仔細研究過蛇怪蜥蜴於水上跑步的原理,發現其腳掌拍擊水面時,會使水面凹陷出一個空穴(air cavity),腳踏空穴曲面所產生的反作用力可支撐體重;空穴持續的時間與腳掌面積的有效半徑之0.5次方成正比(Tcavity α Reff0.5),不久後,旁邊的水就會回填此凹陷,故需要快速換腳以維持力道與平衡。蛇怪蜥蜴的體重輕,頂多200公克、其腳掌大而平,增加拍擊水面的有效面積,還有一雙強健的腿,跑步的頻率高達每秒8步,故可達成「水上飄」的境界。以人類的體重而言,我們的肌肉力量需要再提高15倍,才有可能奔跑於水面上。

經由他們的計算,只要處於重力場為地球的22%以下之環境,穿上蹼掌蛙鞋的人類就可能可以在水上奔跑;月球的重力為地球的16%,只要能跨出每秒1.7步的步伐,水面就可支撐73公斤重的人。研究團隊還找了六位體重66公斤的受測者,在他們的腰際綁上支撐體重的彈性繩以模擬10~25%的重力環境,然後讓受測者穿著蛙鞋學蛇怪蜥蜴的跑步方式在水池上奔跑並記錄身體重心等數據,發現減輕體重果然有效。

研究者進一步說明,處於真正的低重力環境,水上飄的成功率更會高,因為水面的空穴回填時間會延長,而且人體下肢的負擔也會減輕,讓更多的肌力可用於奔跑的動作。此外,這篇研究論文還說其實也不一定要去月球,人們也可以去木星的某些衛星上水上飄,因為那邊不但重力條件符合,其地表還有水份覆蓋。

此研究成果於2012年被發表在公共科學圖書館期刊(PLOS one)上,並於2013年獲得了搞笑諾貝爾物理獎的殊榮。以「人類如果到月球上去就可以在水上跑」為研究主題,拿搞笑諾貝爾獎可說是實致名歸。

參考資料:

  1. Winners of the Ig® Nobel Prize
  2. Size-Dependence Of Water-Running Ability in Basilisk Lizards," J. W. GLASHEEN, AND T. A. MCMAHON, The Journal of Experimental Biology 199, 2611–2618 (1996).
  3. Humans Running in Place on Water at Simulated Reduced Gravity,"Alberto E. Minetti1, Yuri P. Ivanenko, Germana Cappellini, Nadia Dominici, Francesco Lacquaniti, PLoS ONE, Volume 7, Issue 7, e37300 (2012).

本文轉載自作者部落格吳京的量子咖啡館

笛卡兒與第三眼

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松果體(pineal gland)是大腦中一個綠豆般大小的結構,大概位於腦部正中央,長得像松果,故得此名。

說到松果體,就不得不提一下法國的哲學家笛卡兒,就是說過「我思故我在」的那位哲學家。笛卡兒是一位「二元論」者,他認為,心與腦在本質上是完全不同的東西,腦是物質的、心是非物質的(類似靈魂的概念)。

而這兩種本質上截然不同的事物,是怎麼產生互動的呢?笛卡兒認為,如果我們觀察大腦的結構,其中大部份的結構都是左右對稱的成對結構,例如兩個眼睛、兩個半腦、兩個杏仁核等等,而大腦中唯一一個不成對的結構,就是「松果體」,因此,心與腦應該就是透過松果體在互動。

換言之,就是大腦可以透過松果體()和非物質的心靈互動交流,或者反過來說,心靈可以透過松果體操控大腦。

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不曉得在17世紀時,笛卡兒知不知道松果體的生物功能,如果不知道,那他若能活到今天並看到現代生物學的一些發現時,一定會頗有感觸。

松果體的功能之一,就是根據眼睛所接受到的光線變化來調節體內的褪黑激素,並藉此控制四季以及日夜生理時鐘。

它還有一個特點,就是在演化早期,松果體似乎可以直接對光線作出反應。在一些爬蟲類身上,松果體竟然還會直接延伸到頭頂、開出第三隻眼。生物學上稱之為「第三眼」或「頂眼」(parietal eye)。

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而且這隻眼有水晶體、視網膜,與一般的眼睛十分類似,有感光的功能 [1, 2]。透過「頂眼」,這些生物可以利用光線來調控生理時鐘、賀爾蒙以及進行體熱調節。

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最近的研究也發現,棱皮海龜之所以可以精準的依照四季變化來遷徙,可能就是因為牠們頭頂有一小部份的皮膚沒有色素、且頭殼較薄,因此有助於讓光線直接照入松果體來幫助牠們偵測出四季變化。[3]

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還有一個有趣的發現是,成人的松果體一般都會鈣化(原因不明)。

有些宗教和神秘主義人士會說,人們應該要透過各種方式來「開天眼」,去除松果體的鈣化,好讓松果體可以接收能量並發揮潛藏的功能。你相信嗎?

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延伸閱讀:

參考文獻:

[1]  Spencer, Walter Baldwin (1886) “On the presence and structure of the pineal eye in Lacertilia“. Quart. Jour. of Micr. Science, vol. 27, pp. 165—238.

[2] Tilney F., Warren L. F. (1919) The morphology and evolutional significance of the pineal body. Philadelphia, (page 129)

[3] John Davenport et al., (2014). Pink spot, white spot: The pineal skylight of the leatherback turtle skull and its possible role in the phenology of feeding migrations. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 461. 1-6.

為何海水滅蚊可以促進貓狗健康?

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credit: CC by Mocha@flickr

credit: CC by Mocha@flickr

文/Alex Tzeng

今年登革熱疫情比起往年還要來的嚴重,截至本文完成時間已經有10608名確定病例,比起2002年5375例幾乎多上一倍[1],不過本文並非要說明為何今年登革熱疫情會如此的嚴重,而是高雄市政府衛生局奇蹟似地發現海水可以「鹹」死孑孓,準備拿海水來防治孑孓(內心OS:我的上帝,請原諒他們,他們所做的他們都不知道),各大新聞網站紛紛以創舉、獨步全球形容高市衛生局的創意(無奈),這確實是個創意,所以筆者鍵人想為各位分享一下這個海水滅蚊所帶來的好處。

首先,先分析一下各個新聞發佈的內容 [2,3,4,5,6],可以發現兩個關鍵詞,「孑孓」和「水溝」,登革熱病毒的傳播媒介是埃及斑蚊和白線斑蚊,它們的幼蟲期確實也被稱作孑孓,不過在台灣物種名錄 [7]上記載37屬157種蚊子,它們的幼蟲期都稱孑孓,雖然我們直觀會認為新聞所述的孑孓就是埃及斑蚊和白線斑蚊的幼蟲,不過看到「水溝」一詞就讓我眉頭深深一皺,事情並不是想像的這樣。

實際上,在台灣常見的蚊種有熱帶家蚊、地下家蚊、三斑家蚊、環紋家蚊、中華瘧蚊、埃及斑蚊、白線斑蚊以及白腹叢蚊八種,其中只有埃及斑蚊和白線斑蚊是登革熱病毒的病媒蚊,而在都市水溝孳生的蚊種主要以熱帶家蚊以及地下家蚊為主,這兩種蚊子並非是登革熱的病媒蚊,所以當高雄市衛生局把海水灌進水溝時,「鹹」死的孑孓並不是埃及斑蚊或白線斑蚊的幼蟲,反而絕大部份是熱帶家蚊和地下家蚊的孑孓,但它們並「不是」傳播登革熱的病媒蚊阿(刀下留蚊阿)

既然這些準備要被「鹹」死的孑孓不是傳播登革熱的病媒幼蟲,那麼就不可能灌海水防治登革熱的發生,不過熱帶家蚊和地下家蚊是夜間活動的蚊種,如果灌海水可以減少熱帶家蚊和地下家蚊的數量,我想附近的民眾約有幾週的時間發現夜晚的蚊子減少了,進而改善睡眠品質,而且熱帶家蚊是貓狗心絲蟲的傳播病媒,減少熱帶家蚊數量,也可以直接減少貓狗染病機會,真是一舉數得。

結論來說,引海水滅蚊的確是創意,不過阻止的不是登革熱的傳播,而是貓狗心絲蟲的傳播,真是佛心來著的呢!

參考資料:

  1. 疾病管制署傳染病統計資料查詢系統http://nidss.cdc.gov.tw/SingleDisease.aspx?dc=1&dt=2&disease=061
  2. 自由時報 http://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/1154168
  3. 中央社 http://www.cna.com.tw/news/ahel/201411100295-1.aspx
  4. 東森新聞雲 http://www.ettoday.net/news/20141111/424401.htm
  5. 中廣新聞網 http://www.bcc.com.tw/newsView.2450120
  6. 中時電子報 http://www.chinatimes.com/newspapers/20141111000392-260102
  7. 台灣物種名錄 http://taibnet.sinica.edu.tw/home.php?

健康牛奶從牧場出發

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作者:Agrogyne.robusta

牛奶在我們的生活中無所不在,除了平時喝的牛奶和酸奶,拿鐵咖啡、匹薩、奶酪蛋糕、巧克力中都有牛奶的「份兒」。你有沒有好奇過,我們每天消耗的牛奶從哪裡來的?奶牛的生活狀況又是怎樣的呢?

奶牛的家什麼樣?

說起奶牛,大家最熟悉的就是黑白花的奶牛了,它的全名其實叫做荷斯坦奶牛,是世界範圍內數量最多的奶牛,也是產奶量最大的奶牛品種。荷斯坦奶牛起源於德國、荷蘭一帶,如今在世界各地都有飼養。荷斯坦奶牛喜歡溫暖、乾燥的生活條件,產乳的最合適溫度為15℃左右。

一個優良的牧場,需要保持合適的溫度,濕度,有足夠讓奶牛活動的空間,讓奶牛全天都可以接觸到優質的飼料和乾淨的飲水。在選址建一個新牧場時,甚至要對土壤中的有害物質含量進行檢測,確認重金屬和有機污染物的含量沒有超標。

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上海的奶牛科普館的牛舍和擠奶區

​一個好的奶牛牧場還應該滿足這些條件:

  1. 遠離城鎮和工業區。
  2. 遠離污染源,例如肉品加工廠和其他畜牧場。
  3. 遠離噪聲源,例如飛機場,主要交通要道。
  4. 地勢高而平坦,水源充足,水質良好,排水順暢,向陽背風。

根據溫度和濕度推算出來的溫濕度指數(temperature-humidity index,THI)需要低於70,才能讓奶牛處於最佳狀態。

​環境溫度如果超過了32℃,荷斯坦奶牛容易出現「熱應激現象」[注1]。夏天需要注意給奶牛們防暑降溫。在南方,牛舍會採用半開放式,建在通風良好處,屋頂裝排氣孔,牆壁塗成白色,牛舍內安裝電扇,必要時可採取噴淋與噴霧措施。少喂乾草,多喂青綠飼料,在精飼料中也可以添加離子緩衝劑、酵母培養物等。

在北方寒冷大風的冬季,也需要注意給奶牛們保暖,特別是要生產的母牛和剛出生不久的小牛,需要用上暖氣。其他的奶牛會住在有著兩層窗戶,厚厚磚牆的牛舍裡。保暖時也不能忘記通風,濕度過大,氨氣濃度過高對奶牛也是不好的,換氣時還要注意不能讓奶牛直接吹到風,以免出現「冷應激」。在寒冷的冬季,有的牧場會給奶牛用上自動電熱溫控飲水池,保證奶牛飲水溫度在5℃到15℃,帶著冰碴子的「冷飲」,奶牛可是不吃的。

「好」牛產好奶

說到「飲」,就不能少了「食」。當天氣寒冷時,奶牛的菜譜也得加點「料」——在飲食上提高「飼料濃度」。例如一隻產奶牛本來每產1公斤奶給600g混合飼料,冬季通常會添加100g玉米面,變成700g的混合飼料。如果下了大雪還要及時清掃奶牛活動區域的積雪,避免奶牛的乳房凍傷、凍壞。除此之外,還可以適當加大奶牛的飼養密度,讓牛體散熱「抱團取暖」。

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目前,中國奶牛的年均產奶量在5噸左右,而在優秀的牧場,有了好的品種和合理的喂養,可以達到更高的年產量。根據奶牛的產奶水平,牧場所在地的人工成本和管理層的意見,有些牧場會選擇一天擠2次奶,另一些會選擇一天擠3次奶。如果擠2次奶,兩次擠奶間隔12小時。奶牛每天總共會花4個小時左右進食,為了奶牛的健康,會讓奶牛一天分多次進食約100公斤的飼料。除了吃,產奶的奶牛一天還要喝下100公斤的水,真是「牛飲」啊。

由此可見,想要產好奶,光牛的品種好還不夠,奶牛的「福利」也很重要。為了保證奶牛的健康,牧場的工作人員需要按按防疫程序進行疫苗注射,發現疾病早治療,確保奶牛健康。每次擠奶時都會檢查奶牛的健康狀況,如果發現生病,會被單獨照料用藥。同時,空間廣闊、陽光充足的牧場也很重要。只要天氣允許,奶牛每天都需要充足的戶外活動,這有助於增強奶牛的免疫力。奶牛吃得多自然排泄的也多,牧場需要配備現代化的糞污處理的設施,保持牧場的清潔。有合適的牛床讓奶牛休息,有通風系統保證牧場室內的濕度適宜,每天早晚兩次刷拭牛體,每次3分鐘─6分鐘,不僅可以使奶牛保持體表清潔,而且能促進皮膚血液循環和新陳代謝。

擠奶也要高科技

「第一個發現牛奶可以喝的人對牛做了什麼?」這真是一個邪惡的問題。

古時人們主要用手擠奶,擠奶姑娘拎著一個木桶,蹲在奶牛乳房下面,將雙手伸向母牛……說到「擠牛奶」,很多人腦海中最先出現的應該就是上述畫面。而如今,現代化的牧場絕不可能這樣樣沒有「技術含量」。

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上海奶牛科普館的自動擠奶機器人和轉盤式擠奶機

現代化牧場常見的是自動化程度較高的擠奶裝置,所有待擠奶牛通過規定畜道進入擠奶間進行擠奶,擠奶工人在擠奶之前,需要先觀察奶牛的乳房,消毒清洗乳房,檢查頭把乳。擠下的牛奶通過輸送管道進入牛奶間冷卻至4℃貯存。工人在擠奶溝站立操作,工作方便,不易疲勞。此時擠出的牛奶叫做生乳,還不能直接飲用。市面上買到的牛奶可都是經過一系列的加工「磨煉」的。

首先,為了保證最終產品飲用的安全性,需要去除生乳中的有害細菌和孢子。加工可以簡單分為均質、滅菌和無菌灌裝這三步。滅菌方法分為巴氏滅菌法和超高溫滅菌法兩種:巴氏滅菌法是將牛奶加熱至72℃並保持15秒,產品保質期只有7天左右,倉儲和運輸均需全程冷鏈;超高溫滅菌法是將牛奶升溫至137℃保持4秒,使之達到商業無菌狀態,配合以無菌包裝,可在常溫狀態下保質90天到一年,並且無需添加防腐劑。人們飲用牛奶最主要攝入的營養元素如蛋白質、鈣、VD等,都不會因為超高溫滅菌而受到影響,而牛奶中的熱敏感維生素(比如維生素C)則並不以牛奶為主要獲取渠道。巴氏奶適合所在區域冷鏈條件完善,且飲用較頻繁的消費者選購;超高溫滅菌奶(又叫常溫奶)則因為無需冷藏而適用範圍更廣,買上一箱放家裡慢慢喝也沒問題(當然,還是要注意保質期)。更多關於兩種滅菌工藝的比較,請看這裡

滅菌加工之後,牛奶還需要「無菌灌裝」。為了保證飲用安全,牛奶的灌裝需要在嚴格的衛生環境中進行,對其包裝材質也有嚴格的要求。以常溫奶為例,我們常見的紙盒包裝,看似單薄其實並不簡單,它包含了PE(聚乙烯)、紙板、鋁箔等材質,通過6層復合工藝,讓裡面裝的牛奶與光線、空氣和水分完全隔絕,保證牛奶的衛生與質量。

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6層復合牛奶紙包裝示意圖

現在,你瞭解了牛奶從牧場來到餐桌的旅程了嗎?

注1:熱應激(Heat Stress)是指在高環境溫度中的機體對熱環境對機體提出的任何要求所做的非特異性的生理反應的總和。

參考文獻:

轉載自果殼網

防治登革熱除了孳生源清除外,個人還可以做些什麼?

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credit: Emil August Goeldi.

credit: Emil August Goeldi.

文/Alex Tzeng

前一篇談到海水滅蚊可能與動物健康有關,背後運作的道理是產卵棲地偏好的概念,每個蚊種都有其偏好的產卵棲所,那麼埃及斑蚊或白線斑蚊是否會到水溝產卵呢?實際上是會的,但是發生的前提是在其他偏好的產卵棲所稀少的情況。

仔細思考一下就知道「偏好」的涵意,喜歡吃麵的人在有選擇的情況下會去選擇吃麵,哪天沒有麵可以選,不代表這個人就不吃東西了,所以處理水溝內的蚊子幼蟲有沒有道理,是在於:我們能否確實把住家裡或住家附近,病媒蚊偏好產卵的積水處清除殆盡。水溝才會是需要投注心力的地方,即便要處理水溝,處理的範圍、施行方法、後續避免造成其他問題的因應措施,這些直觀的問題,筆者認為政府應該要做到詳實的溝通,否則只會在新聞媒體上看到匪夷所思的實驗以及實驗結果 [1],也直接造成第一線的防疫人員的士氣低落。

而公視在11月12日所播出的有話好說 [2]所請到與談者都是台灣長期關注研究登革熱與其病媒蚊的學者,有代表性也深具公信力,推薦給關心登革熱的讀者們。本篇要談的是除了琅琅上口的清除孳生源外,到底還能做什麼?

首先,現在台灣的登革熱並非是本土流行(endemic)的疾病,而是每年都有境外移入病例,然後這些病人透過台灣的病媒蚊傳給其他人再造成本土流行 [3]。因此,要阻止登革熱在台灣發生的最好方法,就是拒絕帶病毒的人進入台灣。不過要完全在機場港口阻止其實難度頗高,原因有二:第一、被攜帶病毒的病媒蚊叮咬後,一般人大約有3到8天的潛伏期 [4],這就是個防疫的空窗期;第二、病毒必須在人體產生病毒血症(viremia)時才能夠傳播,通常病毒血症伴隨發燒等症狀,不過有些人會產生無症狀的病毒血症(asymptomatic viremia)[5],也增加登革熱檢疫上的困難。雖然這方面很難做到全面阻絕,但是個人可以提高警覺,注意是否發燒,並且做好個人防護。此外,由於越來越多東南亞來台工作的勞工,如果你是雇用外勞外佣的雇主,需要多掌握勞工的身體狀況,並且提供適當的醫療及防護措施。不過發現鄰居或是自己沒有出國卻得了登革熱該怎麼辦?

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圖一、登革熱病毒在森林與都市傳播的循環假說示意圖。[6]

登革熱在都市內的循環基本上是依人-蚊-人的模式進行[6](圖一),通常清除孳生源就是將中間病媒蚊的部份去除,不過因為無法清除所有的蚊子,所以登革熱仍然每年流行。

然而在這個關係圖中,還存在兩個很重要的觀念:第一、雖然病媒蚊存在,只要發病的人不被叮咬,疾病就不會繼續傳播;第二、只有攜帶病毒的病媒蚊才會傳播疾病。因此,就第一點來看,倘若你發現自己得登革熱,外出時盡量長褲長袖或是塗抹防蚊液;在家休息時,使用蚊帳或是電蚊香避免在家裡的埃及斑蚊叮咬。做好個人防護其實就是「避免產生攜帶病毒的病媒蚊」阻止疾病擴散。

就第二點來看,如果沒有出國旅遊卻發病,表示居家附近已經存在攜帶病毒的病媒蚊,因此要配合當地衛生局進行噴藥,清除「已經攜帶病毒的病媒蚊」以及「尚未攜帶病毒的病媒蚊」。現在有很多人並不喜歡讓衛生局人員進入家中噴藥或清除孳生源,不過若不緊急噴灑殺蟲劑消滅帶病成蚊的話,疾病流行會更加嚴重。

總結來說,若出外到東南亞或登革熱疫區旅遊,隨時注意自身健康狀況,入境時若發燒請務必配合檢疫措施並做好個人防護;若在家裡發病,需配合當地衛生局消毒消滅帶病成蚊,以及清除住家附近孳生源,避免有更多蚊子攜帶病毒;需要外出請著長袖長褲或塗抹防蚊液,避免病媒蚊叮咬。做好自身保護同樣也在保護家人以及身邊親近的人。

登革熱流行嚴重與否其實與政府和民間能夠彼此互信合作的程度有關(雖然很多事情也是),民眾不再認為登革熱只是政府的事,而是切身相關的事;政府能夠依科學證據設計推行防治政策,並且可以進行充分詳實有效的溝通,這就會朝著根除登革熱的方向邁進。反之,我想大家也都知道會是怎樣。

參考資料:

  1. 海水滅蚊實驗不精確 高市衛生局囧了。蘋果即時。2014年11月11日
  2. 登革熱大爆發!海水真能鹹死孑孓?無步了?全台最權威專家 共商高雄防疫大戰!公視有話好說。2014年11月12日
  3. Shu-Fen Chang, Jyh-Hsiung Huang, Pei-Yun Shu, 2012, Characteristics of dengue epidemics in Taiwan. Journal of the Formosan Medical Association, 111: 297-299.
  4. 陳再晉主編,2002,登革熱/登革出血熱臨床症狀、診斷與治療,台北,行政院衛生署疾病管制局。
  5. Mei-Mei Kuan and Feng-Yee Chang, 2012, Airport sentinel surveillance and entry quarantine for dengue infections following a fever screening program in Taiwan. BMC Infectious Diseases, 129: 182-191.
  6. Scott C. Weaver and Nikos Vasilakis, 2009, Molecular evolution of dengue viruses: Contributions of phylogenetics to understanding the history and epidemiology of the preeminent arboviral disease. Infection, Genetics and Evolution, 9: 523-540.

尼莫這次不找爸爸了?!

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小丑魚一般將牠們的大半生花在築巢於宿主海葵的觸手保護範圍,但最新的研究卻指出小丑魚的幼魚有時候會旅行數百公里橫跨開放性海域。雖然專家們預測過珊瑚礁魚類在遠距中的散佈情況,但群體之間後代的高度交換卻是第一次觀察到。

有關阿曼地區小丑魚幼魚的散佈情況的這份研究,由史帝夫‧辛普森博士(Steve Simpson),英國埃克塞特大學海洋生物與全球變化的高級講師,同時也是澳大利亞研究理事會珊瑚礁研究中心專家 (ARC COE CRS),和阿曼卡布斯蘇丹大學以及法國國家科學研究中心(CNRS)在PLOS ONE期刊共同發表。

研究發現樣本中百分之六的小丑魚會遷徙超過400公里到另一個群體,和電影《海底總動員》中只發生在幼魚期的遠洋遷徙過程不同。辛普森表示:「對這些剛生下來不滿一周的幼魚來說,這是一個史詩般的旅程,當牠們到達目的的珊瑚礁時,他們才不到1公分長,所以過程中牠們必須順應洋流才能幫助牠們成功遷徙數百公里。」

辛普森博士帶領著蘇格蘭愛丁堡大學大學生與研究生所組成的團隊,收集阿曼南部海域的小丑魚樣本。他表示:「相對於阿拉伯半島的其餘地區,阿曼南部海域的海岸相對隔離性較強,所以在那裡可以發現世界其他地方所沒有的物種。這片海岸只有2種珊瑚礁生態,且與衝浪海灘相隔400公里以上,而阿曼地區的小丑魚為了維持單一品種的存在,必須偶爾在這兩個群體之間遷徙。」

團隊利用基因鑑定技術,從所有阿曼地區小丑魚(又稱阿曼雙鋸魚)中辨別出原生種、遠距遷徙種和雜交種。他們在92次的潛水中利用無害方式抓了約400隻小丑魚,從牠們身上採集了一小片鰭做為基因分析使用後,再將牠們放回棲息地。

同為澳大利亞研究理事會珊瑚礁研究中心的共同作者雨果‧哈里森(Hugo Harrison)表示:「就像我們可以利用口音來分辨英國人和美國人一樣,小丑魚的群體會發展牠們自己的基因特徵。從這些特徵中可以知道牠們是否為原生種,就像從紐約中找出英國人一樣。」

基因證據顯示遷徙者多數是由北往南移動,為了測試這是否為普遍的趨勢,團隊發展了這個地區的海洋學模式。阿曼卡布斯蘇丹大學的共同作者米歇爾‧克拉勒布特(Michel Claereboudt)表示:「我們發現遷徙模式和這個地區冬季季風所驅使的主要洋流有關。」

而遷徙者和雜交後的第二代可從兩個群體中找到,顯示出散佈的遷徙者已經加入當地群體並繼續繁殖。辛普森表示:「這份研究追蹤分散的珊瑚礁魚類,並證實在海洋環境中相隔遠距的群體依然能產生良好的連結關係。藉由預測幼魚散佈的遠近,使我們可以更了解珊瑚礁生態系,也意味著我們可以保護較敏感的群體,且從較固定且具一致性週期的群體中得到更多資訊,以用來設計保育性海域的連貫網絡。」

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阿曼海域的海岸線是乾旱的沙漠,而考察團隊準備了數月以應付艱困的狀況,辛普森和他的潛水教練協助這24位學生和研究人員進行了水肺潛水、急救和越野駕駛等訓練,團隊紮營和潛水在之前無人所及的地區。

雨果‧哈里森表示:「這是我生涯的轉捩點,我之前從來沒有看過珊瑚礁或這些生態系是如何的散佈,團隊中的很多人之前都在追求海洋科學方面的事業,而我先前的工作也是專注於提升脆弱生態系統的經營。」這項研究成果也受到愛丁堡公爵高度的讚揚,他還邀請團隊到白金漢宮聽取更多詳情。

參考資料:

Expedition finds Nemo can travel great distances to connect populations. EurekAlert! [17-Sep-2014]

雄性大鴇(Otis tarda)藉由服毒來博取雌性芳心?!

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大鴇。圖片來源:wiki

看過大鴇(great bustard)這種鳥嗎?牠屬於鶴形目鴇科,分佈的地區包括了西北亞到中東,以及中亞與中國北方等地區。由於大鴇的雄性與雌性的差別還蠻大的,造成古代的華人以為大鴇的雄鳥是別種鳥類,認為大鴇只有雌鳥,接著便創造出「雌性大鴇要交配的時候,可以跟任何一種鳥來交配」這種神話,於是便把「鴇」做為妓女的代稱,妓院老闆便稱為「老鴇」了。

幸而歐洲人並沒有這樣的誤會。事實上,過去研究大鴇的交配行為的學者發現,雄性的大鴇在追求對象時,會特別跑去吃下有毒的甲蟲(blister beetles)。這一科的甲蟲會製造一種萜類化合物(terpenoid)稱為斑蝥素(cantharidin,蝥音毛),接觸到會產生皮膚炎,因此被稱為blister beetles。全世界這類的甲蟲約有七千五百種,其中最有名的應該就是西班牙蒼蠅(Lytta vesicatoria,Spanish fly)。

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斑蝥素(cantharidin)。圖片來源:wiki

原本科學家們以為,雄性大鴇的這種行為,可能是類似於男孩子在心儀的女性前面好勇鬥狠,好博取女性的芳心;但最近的研究發現,雄性大鴇這麼做,雖然的確是為了求偶,但是卻不是純粹的逞兇鬥狠而已。

原來,斑蝥素可以殺死大鴇體內的寄生蟲;這些寄生蟲住在大鴇的泄殖腔開口。寄生蟲多,就代表這個大鴇不健康,雌性大鴇便會拒絕跟牠交配。

雌性大鴇如何知道雄性大鴇的寄生蟲多或少呢?原來雄性大鴇在求偶時的表演,會使得雌性大鴇很容易就可以看到他的泄殖腔開口,加上大鴇的泄殖腔開口附近的羽毛都是白色的,如果有寄生蟲,根本就是ㄧ望而知,無從隱藏哪!

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雄性大鴇的求偶展示(A,B)以及泄殖腔的寄生蟲(E)。 圖片來源:PLOS ONE

因此,雄性大鴇在交配季節到來時,便會趕緊去找含有斑蝥素的甲蟲來吃,好提高自己雀屏中選的機會。筆者覺得,這就像抽煙的男性在第一次約會之前猛刷牙,不是嗎?

至於西班牙蒼蠅嘛…其實它的壯陽效果就是來自於它製造的斑蝥素。前面提過,皮膚接觸斑蝥素會引發水腫,口服斑蝥素會造成生殖器血流增加,產生類似性興奮的效果,所以被認為有壯陽的效果。其實斑蝥素是一種毒素,服食過量會造成消化道與泌尿道出血,10毫克可以致命。因此,筆者覺得,還是不要輕易去嘗試這類的藥品吧!臨床上斑蝥素可以用來除掉皮膚表面的疣,也可以用來除掉刺青;不過筆者記得現在除刺青應該是用雷射了吧?

所以,過去以為雄性大鴇在交配季節時會有「服毒」(吞食有毒的甲蟲)的行為是為了顯示自己很勇敢,以博取雌鳥芳心。這個研究發現,雖然目的還是為了博取雌鳥青睞,但與其說是「服毒」,不如說是「服藥」比較正確呢!
參考文獻:

Carolina Bravo, Luis Miguel Bautista, Mario García-París, Guillermo Blanco, Juan Carlos Alonso. 2014. Males of a Strongly Polygynous Species Consume More Poisonous Food than Females. PLOS ONE. DOI: 10.1371/journal.pone.0111057

Wikipedia. Cantharidin, Spanish fly.

 

原刊載於作者部落格老葉的植物王國

鳥寶寶還沒出生前也很聰明喔!

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我們的小寶寶(32至39週)在媽媽肚子裡就能辨別男生、女生跟陌生人的聲音,其他生物的小寶寶有沒有這麼聰明呢?最近發表在《英國皇家學會期刊B冊》(Proceedings of the Royal Society B)的研究報告裡,科學家發現澳洲的鳴鳥壯麗細尾鶇鶯(Malurus cyaneus,fairy-wrens)的小寶寶們也能辨別親鳥的鳴叫以及無意義的噪音。

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壯麗細尾鶇鶯(雄鳥)。圖片來源:wiki

因此,科學家們認為鳥跟我們一樣,在出生前就已經開始學習了。畢竟,學會辨別媽媽的聲音是很重要的,這樣才能在出生後順利地跟媽媽討食物,不是嗎?研究團隊對43個孵育13至14天的蛋(壯麗細尾鶇鶯約14天孵化)播放無意義的噪音、其他鶇鶯的叫聲或親鳥孵蛋時的叫聲一分鐘,同時測量胚胎的心跳。他們發現鶇鶯寶寶在聽到其他鶇鶯的叫聲以及親鳥的叫聲時,心跳會變慢;但是聽到無意義的噪音時並不會有同樣的現象出現。

原刊載於:Miscellaneous999

參考資料:

  1. 2014/10/28. Fairy-wrens, like humans, learn as embryos. Science Now.
  2. Eggert, H., Kurtz, J., & Diddens-de Buhr, M. F. (2014). Different effects of paternal trans-generational immune priming on survival and immunity in step and genetic offspring. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 281(1797), 20142089.

為何貓咪會帶死掉的小動物回家?

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常常聽到貓主人說:有時叫貓咪來吃飯的時候牠嘴裡好像叼著什麼東西?什麼?!居然是隻死老鼠!

許多主人都很不能理解自己乖巧可愛的貓寶貝怎麼會做出這麼失禮的事呢?畢竟牠的貓食都已經多到從碗裡面滿出來了,怎麼還需要獵食?難道牠是隻笑裡藏刀嗜血成性的殺手貓咪?

在貓主人斷定自己的貓就是隻冷血殺手前,請先了解是什麼樣的機制在主導貓的行為吧。

最近的一篇研究顯示貓咪可是天生的狩獵好手,野貓、飼養貓對於鳥類或囁齒類動物的族群數量有極大的影響,貓咪每年單單在美國就會殺死約10億隻小動物。但這不表示牠們就是很邪惡的動物,只是不過是非常適應於捕獵的肉食生活。

雖然貓咪大概在一萬前年就已經開始被人類飼養,但是和貓科的祖先一樣,牠們仍然保留了狩獵的天性以及可以消化生肉的消化道。但是呢,許多貓並不會吃牠們的獵物,甚至有時候牠們還不乾脆一點給牠們一個好死……(如果你曾經需要去抓一支正在逃走的受傷老鼠,那你肯定對這行為不陌生)。

結紮或節育的母貓最容易有這種帶著獵物回來送給主人的行為,但牠們是有自己的原因和目的的!在野外,貓媽媽為了要教小貓怎麼狩獵進食,常常會帶著死掉或已經受傷的獵物回家,飼養貓也有一樣的天性,但是因為現代多部分的母貓都被節育了所以並沒有後代可以傳承這些狩獵的智慧與技巧。

簡單來說,當你的貓咪放了隻死老鼠在你的床邊時,牠正在當一位稱職的母親與老師,而你這位非常關愛貓咪的主人,就是牠的貓家人。事實就是,因為牠知道你永遠無法像牠一樣如此乾淨俐落地靠自己捕捉到一隻肥美好吃的老鼠,所以牠才會抓來給你啦!

所以下次當你要責備你家的貓咪怎麼會有這麼噁心的行為時,請先想想牠行為背後的意義和目的。從進食到使用貓沙,貓咪的行為都是為了因應生存而高度演化而來的喔。

 

參考資料:

Why Do Cats Bring Home Dead Animals?  Livescience.com [March 29, 2013]

狗改不了吃屎,真的?

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這件事對人類來說應該很令人不安-狗狗吃大便或說是食糞(coprophagia)的行為其實是很普遍的。

“但為何狗狗會想吃大便呢?”

 

在有些例子中,食糞是藉由狗狗食慾的改變來顯示健康狀況的結果,如糖尿病、庫興氏症候群(Cushing’s syndrome)和甲狀腺功能亢進症等。

而這項行為也有可能是出自於營養不良。1981年美國獸醫期刊有份研究發現,飲食中缺乏硫胺素(維他命B1)的狗狗可能會有食糞的行為,但在正常、非實驗室情況下不太可能會有這種情形。

另一份研究顯示慢性胰腺缺乏症、吸收不良綜合症(營養不正確吸收)和飢餓,也可能導致狗狗食糞。在這些情況下,有大量未消化的食物可能遺留在糞便中,為了增強自身的營養價值,狗狗加強吃自己糞便的食慾。1988年加拿大獸醫雜誌的文章表示,狗狗開始有食糞的行為,產生於疾病的晚期階段。

大部分食糞的狗狗都有獲得充分的營養,並不會出現任何潛在的健康問題,但健康的狗狗為何食糞的確切原因還不清楚。

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有個假說認為,食糞是一種普通的清除行為-源自狗狗演化史而來。

另一個可能的解釋則認為,食糞是從小狗時期學習而來的行為,狗媽媽會舔小狗的生殖器官和肛門以刺激牠排尿和排便,然後清除掉排泄物以保持巢穴乾淨。有些小狗會向牠們的母親或兄弟姊妹學習這項行為,並沿用至成犬演變成食糞,但大部分的小狗在斷奶後便停止這項行為。

除此之外,也可能是狗狗太無聊、想引起注意,或牠們只是很焦慮罷了。

參考資料:

  • Why Do Dogs Eat Poop? livescience [October 28, 2013]
  • Read, D. H., & Harrington, D. D. (1981). Experimentally induced thiamine deficiency in beagle dogs: clinical observations. American journal of veterinary research, 42(6), 984-991.
  • McKeown, D., Luescher, A., & Machum, M. (1988). Coprophagia: Food for thought. The Canadian Veterinary Journal, 29(10), 849.
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