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規則就是用來打破的!挑戰生存法則的裸鼴鼠

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裸鼴鼠是一種齧齒目動物,這是實驗室中裸鼴鼠的模樣。圖/sciencemag

看到裸鼴鼠(Heterocephalus glaber)的第一眼,各位可能會忍不住再多看幾眼。

這種全身帶有粉色皺皮和突出牙齒的齧齒目動物群居在地底,主要分布於東非,是一種社會性哺乳動物。和螞蟻和胡蜂一樣,在多達 70 隻個體的裸鼴鼠族群中:一隻「女王」負責生育,幾隻雄鼠負責提供精子,其餘則是沒有繁殖能力的工鼠。

裸鼴鼠的視力不好,但無毛的身體能讓牠們在狹窄地道內自由穿梭、外凸的牙齒則讓牠們在挖土工作時能閉上嘴巴,免得誤食土塊。

除了外形,牠們還有著特殊的生理機制,幫助牠們適應地底惡劣的環境。裸鼴鼠的體溫能隨著環境變化,不但沒有大部分的痛覺,而且幾乎不會得到癌症。

甚至,牠們能在完全無氧的環境下存活 18 分鐘。

沒有氧氣會死嗎?那你怎麼沒感覺

對所有生物來說,氧氣是我們賴以為生的重要存在。人類只要缺氧 3 分鐘,大腦就會受損,幾分鐘內就會死亡。但「無氧生活」對裸鼴鼠來說似乎並不是這麼大的威脅。通常,裸鼴鼠會一團一團的擠在地道內。雖然空氣很稀薄但牠們卻不會喘不過氣,生活看來毫不受影響,這種狀況讓科學家開始對牠們的耐氧極限產生興趣。

裸鼴鼠能在完全無氧的環境下存活 18 分鐘。圖/Flickr

經過測試,把空氣中的氧降低到 5 %時,實驗室老鼠會在 10 分鐘內死亡,但裸鼴鼠卻完全沒有反應,甚至沒有嗜睡、或昏迷的狀況出現。當空氣中的氧氣降至 0 %時,實驗室老鼠和裸鼴鼠都陷入昏迷:雖然裸鼴鼠的心跳從每分鐘 200 次→ 50 次,牠們卻還是可以在神經系統沒有受損的情況下存活 18 分鐘,而實驗室老鼠則是再也沒有恢復意識。

能讓裸鼴鼠恢復意識的關鍵就在血液中迅速升高的果糖

人類代謝時若沒有氧氣,葡萄糖就無法轉換成能量。然而,與人類同屬哺乳類的裸鼴鼠,卻可以像植物一樣,在沒有氧氣的情況下轉而使用果糖來代謝(雖然效率不高),穩定生存下去。

除此之外,裸鼴鼠似乎也不會衰老。

誰說老了沒有用?那你怎麼還在生

一直以來,科學家們都有注意到這個動物很少表現出衰老的現象。隨著年紀增長,裸鼴鼠的死亡率不但比其它有紀錄的哺乳類動物低、壽命也較一般囓齒動物長。一般圈養的小鼠最多活 4 年,以裸鼴鼠的身形大小來估計,牠們應該活不過 6 年。令人意外的是,有些裸鼴鼠可以活到 30 歲以上,而就算已經「步入老年」,雌性的繁殖力仍然很強。

圖/wikipedia

比較生物學家羅謝爾 · 巴芬斯坦(Rochelle Buffenstein)花了超過 30 年來紀錄 3329 隻裸鼴鼠的生活史,她發現裸鼴鼠似乎違背了岡珀茨–梅卡姆死亡率定律,一種描述哺乳類衰老的方程式:

哺乳類的死亡率隨年歲增加而上升。

以人類為例,過了 30 歲後的死亡率每 8 年遞增兩倍。一般來說,100 隻動物就足以觀察到符合岡珀茨法則的死亡曲線,但巴芬斯坦的數據卻表示裸鼴鼠死亡風險不隨年齡增長而上升(反而還略有下降)。

難道裸鼴鼠吃了不老藥?原因就在裸鼴鼠具有非常活躍的 DNA 修復能力和高水平的伴侶蛋白——這些蛋白質可幫助其他蛋白質正確折疊。儘管部分科學家認為這並非一個全面性的結論,但對許多人來說,它仍然是一個非常重要且引人注目的新數據。

何不食糞乎?三大好處報你知

如前文所說,裸鼴鼠是一個高度分工的社會化動物:女王負責生,工鼠負責育。現在問題來了,工鼠因為不具有生育能力所以無法合成性激素,可是性激素是促進個體母愛氾濫、照顧幼崽的必備條件,少了性荷爾蒙的工鼠怎麼會心甘情願地照顧別人的小寶寶呢?

答案就在餵屎

裸鼴鼠是一種食糞動物,工鼠攝入女王生育後富含雌激素的糞便後,體內的雌二醇增加,因此對幼崽的鳴叫變得敏銳、出現育幼的行為。為了證明激素是育兒的關鍵因素,科學家們設計另一項實驗:把未妊娠的女王糞便分兩組,一組添加雌二醇,一組沒加,然後觀察吃掉糞便後的工鼠行為:

吃到激素的工鼠會母愛爆棚、對小寶寶的叫喚聲更有感,只要孩子一叫,就立刻飛奔過去。

裸鼴鼠食糞的另外兩個原因是幫助消化和標記成員。糞便中的腸道菌能幫助牠們消化主食——鬚根和塊莖;且既然是同一族群,應該要有一致的氣味利於區分敵我,如果有不同氣味的個體進入巢穴,就會被工鼠攻擊。

二次元教室:好像在哪裡見過你?

最後的最後,就像那些我們最常聽到的搭訕問話:裸鼴鼠寶貝,我們是不是在哪裡見過?

圖/gamer

是的,就是日本作家貴志佑介小說《來自新世界》中的化鼠。※以下有雷

牠們是一種齧齒類哺乳動物,祖先來自裸鼴鼠。化鼠的社會型態一樣有一隻女王,有交配能力的公鼠和其它無繁衍能力的工鼠。

在小說中,化鼠是地表上除了人類以外唯二擁有智慧的生物。牠們原本受到人類控管,是勞工一般的存在,後來因為智力快速的進化,對人類展開襲擊。看到最後,讀者會發現化鼠其實就是人類,只是他們因為沒有能力、被社會淘汰,然後被改造了。

由於裸鼴鼠與人類基因的 DNA 有高達 80%到 93%相同,也許,這就是作者為什麼會以裸鼴鼠做為參考的主要原因吧!

參考資料:

  1. Naked mole rats defy the biological law of aging
  2. Gompertz–Makeham law of mortality
  3. Naked mole-rats are now even weirder: Without oxygen, they live like plants
  4. Sweet? Naked mole rats can survive without oxygen using plant sugar tactic
  5. [中文字幕]有關裸鼴鼠的幾大真相True Facts About The Naked Mole Rat
  6. How Eating Poop Makes These Mole-Rats More Motherly
  7. Naked mole-rats eat the poop of their queen for parenting cues

 

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【特輯】清明連假春暖花開,來認識這幾種蟲蟲危機吧

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Summer is coming.

又到了一年一度的兒童-清明連假,踏春掃墓兩不誤的時節,春暖花開的時節,當然各種蟲蟲也開始出沒啦!

聽來嚇人的「恙蟲病」是什麼?

首先,是每逢清明之際就會開始流行的恙蟲病。

恙蟲病是經由帶有立克次體的恙螨幼蟲叮咬而感染;恙螨幼蟲會停留於草叢中,伺機攀附到經過的動物或人身上,因此出入草叢而未做好保護措施,可能遭恙螨叮咬感染的機會較高。恙蟲病的潛伏期通常為 9 至 12 天,會出現持續性高燒、頭痛、淋巴結腫大等症狀,約發燒一週後,皮膚出現紅色斑狀丘疹,恙螨叮咬處通常會出現無痛性焦痂,如未經妥適治療,死亡率可高達百分之六十,經治療死亡率小於百分之五。

於連假期間至郊外踏青,建議穿著淺色長袖衣褲,皮膚裸露部位塗抹防蚊藥劑,並於離開草叢後儘快沐浴且換洗全部衣物,以減少恙螨叮咬的機會。

摸到就會腫起來?隱翅蟲到底是怎麼回事?

沾到會引起嚴重過敏的隱翅蟲皮膚炎是大家很不喜歡隱翅蟲的一個原因。但為何會染上隱翅蟲皮膚炎呢?首先,我們要先來認識「隱翅蟲素」。

隱翅蟲素是由毒隱翅蟲體內的共生細菌所產生的一種「醯胺」,它可以有效地抑制 DNA 的合成,並阻斷細胞的分裂導致細胞死亡,進而造成隱翅蟲皮膚炎。皮膚接觸到隱翅蟲素會引發皮膚刺痛、紅腫、水泡等症狀。不過隱翅蟲素並不會分泌在毒隱翅蟲的體表,而是在身體破裂時才有可能將隱翅蟲素釋放出來,因此只有在將毒隱翅蟲打死並讓皮膚沾染到毒隱翅蟲的體液,才會發生隱翅蟲皮膚炎。

最強的昆蟲對手,當然還是小強莫屬

談到夏天的昆蟲,無可奈何(?)讓人驚聲尖叫的莫過於俗稱小強的蟑螂了。無論是德國蟑螂或是美洲家蠊,都是天生的生存高手。

來一碗夏日的紅豆冰,蚊子大軍駕到!

嗡嗡嗡,嗡嗡嗡!或許不像蟑螂那樣能引發驚呼,但蚊子也的確是夏日最惱人的昆蟲之一了。

蚊子是根據什麼條件來鎖定目標的呢?研究發現,對蚊子來說,遠距離的時候二氧化碳最重要,但是等到距離拉近以後,溫度、氣味以及視覺也對蚊子選擇目標有很重大的影響。

書蝨、跳蟲、衣蛾、米蟲:那些家中的昆蟲室友們

其實,你一直都跟昆蟲們住在一起。

我們所住的屋子,不管是公寓、別墅或大廈,除了蟑螂、蚊子、蒼蠅等這些廣為人知的「衛生害蟲」,還存在著許多你可能從未留意過的昆蟲室友,這是千真萬確的。家裡面常見的小蟲有哪些?

現代人接觸到昆蟲的機會較少,在初次見面的時候往往手忙腳亂。這些都是與我們一同生活在地球上的昆蟲們,只要好好認識牠們,自然無需驚慌,輕鬆度過蟲蟲危機吧!

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線蟲的演化賽局:既然是孤雌生殖,為何還需要精子?

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「孤雌」生殖,但是永遠需要精子

如今常用的模式生物:秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans),最早慧眼識線蟲的是法國生物學家 Victor Nigon。在 1949 年時,他還記錄了一種土壤中的線蟲 Mesorhabditis belari,這種線蟲只有少量男生,男生會和女生交配,卻很少將 DNA 遺傳給後代。

而最近的新研究也發現,這種線蟲的生殖方式真的十分特殊,且相當巧妙。[1][2]

線蟲研究先驅,法國生物學家 Victor Nigon,看起來就是個科學家樣。圖/取自〈WormBook: The Online Review of C. elegans Biology〉

Mesorhabditis belari 線蟲是本文的主角,之後直接簡稱作「線蟲」。它的生殖方式算是孤雌生殖(parthenogenesis),卻又不是典型的孤雌生殖。孤雌生殖屬於無性生殖的一種,往往不需要男生,只要有媽媽就能生下女兒,例如大理石紋螯蝦

某些孤雌生殖的動物卻需要精子刺激,才能讓卵母細胞活化,發育為胚胎。

此一孤雌生殖的方式稱作「假受精(pseudogamy)」、「雌核發育(gynogenesis)」,或是「依賴精子的孤雌生殖(sperm-dependent parthenogenesis)」,通常用的是別種動物的精子,而這些精子只作為啓動器使用,精子本身的 DNA 不會影響胚胎的遺傳組成。

但線蟲又不太一樣,她們是利用同種男生的精子激活卵子,然而儘管使用同類的精子,男生的遺傳物質同樣無法傳承下去。

有上過演化課的話,應該會感到非常可疑。世界上不同生物的生殖方式無奇不有,但是再獵奇也不該與演化原則衝突:不同性別間的利益要達到平衡,否則將系統崩潰,導致生物滅絕。

Mesorhabditis belari 線蟲,看起來就是個線蟲樣,不是太特別。圖/取自 ref 2

假如像線蟲這樣,女生缺乏男生就無法受孕,但是男生付出代價後,卻也無法傳承自己的遺傳物質作為回報,對男生沒有好處;這種看似依賴單方面奉獻的生殖系統,是如何維持的呢?

無性生殖、有性生殖,同時進行

線蟲在實驗室環境下,一輩子產下的後代總是約有 9% 男生。線蟲女生一定要有同種男生的精子,才能產下後代,而男生也無法跨物種情慾交流,因此,男生在生殖中的功能,只有讓同種女生受孕。這是為什麼呢?線蟲的卵細胞發育為胚胎,為什麼非要精子不可?

細胞發育與分裂的時候,需要形成正確的結構拉開空間。 線蟲受精以後,精子可以提供細胞骨架的材料,作為中心體(centrosomes)讓胚胎能夠正常分裂。這些結構卵細胞無法自行生產,必需要靠精子提供,胚胎才能正常發育。

線蟲女生會製造兩種胚胎,實驗總共觀察的 258 個胚胎中,大部分 227 個是雌核發育(gynogenetic),小部分 31 個是兩性融合(amphimictic)。兩種胚胎形成的性別截然不同,雌核發育胚胎都長成女生,兩性融合胚胎皆發育為男生。

線蟲兩性融合(amphimictic)與雌核發育(gynogenetic),受精後胚胎各自的狀況截然不同。圖/取自 ref 1

如此生下的後代,源自雌核發育的女兒,完全不會繼承任何精子的 DNA,遺傳上 100% 複製母體,可以算是無性生殖的產物。源於兩性融合的兒子,則是繼承精卵各一半的遺傳物質,能視為有性生殖的個體。

為什麼兩性融合的胚胎,幾乎全部發育為男生?這是由於精子不同所致。線蟲與人類一樣,都用 X、Y 性染色體決定性別。不論雌核發育或是兩性融合胚胎,配備 Y 染色體的精子穿透機率都高達 90%,遠遠超過配備 X 的精子。

然而,雌核發育的胚胎不會傳承男生的遺傳物質,獲得哪種精子沒有差別;兩性融合的胚胎則是有很高比例得到 Y 精子,假如接收到 X 往往還會陣亡。

這些因素綜合起來,最終的結果是:高比例的雌核發育胚胎全部形成女兒,低比例的兩性融合胚胎通通產生兒子,大約占 9% 左右。

雌核發育(gynogenetic)的胚胎,有 90% 的精子都配備 Y 染色體。圖/取自 ref 1

為什麼總是生9%兒子?

了解線蟲怎麼生寶寶以後,接著要回答的問題是:為什麼兒子總是 9%?後代的性別比例,其實可以歸納為數學問題。研究者使用「賽局」模型,希望參透線蟲的生殖天機。生女生男的賽局中,有哪些條件要考慮呢?

以線蟲女生角度來看,受孕需要精子,所以沒有男生不行;但是男生只有卵細胞啓動器的功能,不能傳承 DNA,生太多兒子又是浪費資源;更重要的是,假如兒子去當別的媽媽的卵細胞啓動器,對自己的世系將毫無幫助。

綜合起來就是:

媽媽一定要生兒子,但是比例不需要太高,能精子不落外人田更好。

為了妹妹,甘心成為生殖後代的零件吧

對線蟲男生而言,自己的整個基因組,都無法傳承給有生殖能力的後代,這樣活著還有什麼意義?

且慢!有聽過這句話嗎?

「我將會為兩位兄弟或是八位表親犧牲生命。(I would lay down my life for two brothers or eight cousins)」

霍爾丹名言。圖/取自 The best schools

這句名言來自族群遺傳學界的上古神獸霍爾丹(J.B.S. Haldane),他的意思是,血緣關係更親近的個體,之間共享更多遺傳成分,從演化來看,「一個我」量化以後等於「兩位兄弟」或「八位表親」。此一概念,後來成為解釋利他行為(altruism),與重要理論親擇(kin selection)的基礎。

身為線蟲男生,儘管註定沒有後代,卻會有大概 10 位姐妹(由於許多男生出生的比女生早,他們將擁有很多妹妹)。他們與姐妹間,有部分遺傳組成是共通的,如果能協助自己的姐妹生寶寶,等於能間接傳播自己的 DNA,又有利於自己所屬的世系。

由上述假設的條件推論,如果地方的媽媽生下一定比例的兒子,兒子又大部分留在附近,傾向和自己的同母姐妹情慾交流,就可以達到兩性都能接受的平衡。而賽局模型估計,要達到此一平衡的男生比例是:9%。

生物個體的細胞,可以分為生殖細胞與體細胞兩種。線蟲男生雖然也是獨立的個體,不過以生殖狀態來看,卻可以視為供應中心體的「體細胞」。這似乎有點像是蜜蜂,不過又不一樣。

線蟲男生們跟公鄉民不一樣,有姊姊,也有很多妹妹啦。圖/取自 DISP

大自然的賽局平衡

孤雌生殖是演化的結果,並不會總是維持現狀。孤雌生殖的動物,可以完全不需要男生,也可能無法長期維持無性生殖,又回到有性生殖或是不幸滅團。

經過一系列精巧的研究以後,研究團隊終於釐清 Mesorhabditis belari 線蟲繁衍後代時,同時綜合無性與有性生殖的細胞機制;也以賽局計算,得知兒子的比例為什麼總是 9% 的原因。

線蟲的生殖機制,不論當初是如何形成,都使得它當下處於微妙的平衡上,保持在「自體假受精(autopseudogamy)」的特殊狀態。

延伸閱讀

參考文獻

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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性感的代價究竟有多沉重:睪固酮、免疫力與寄生蟲的命運糾葛

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圖/pixabay

性感,是人人都想擁有的,不論是性感的對象或是性感的自己,前者是我們潛意識與生理上想追求的,而達成後者則有機會吸引更多或更性感的前者。在追求性感的同時,你知道性感也是有代價的嗎?讓我們來看看生物學中的性擇 (sexual selection) 與免疫累贅假說 (immunocompetence handicap hypothesis) 如何道出性感睪固酮免疫力寄生蟲間糾纏的關係。

與天擇衝突的性擇

許多雄性動物有著極為誇張的性徵與繁殖行為,例如孔雀的華麗的飾羽或青蛙的洪亮的鳴叫聲等,在幾百年前即受到博物學家的關注(圖一)。這些用來吸引異性的特徵很明顯不利於個體生存,不太可能是天擇 (natural selection) 下的產物,達爾文提出天擇說時當然不會遺漏這些神奇的現象,他將其寫入在 1871 出版的《The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex》中,這也是演化生物學中「性擇」研究的起點。

性擇可說是跟性感度有關的擇汰,和天擇在概念上非常類似,都是生物在時間軸上的幸運遊戲,將越多基因傳至下一代的就是贏家,反之為輸家。兩種擇汰不同的地方在於天擇是個存活遊戲,活越久代表越適合所在的環境,能夠產生更多子代,留下更多自身基因;性擇則僅跟性吸引力有關,吸引力越高代表越多交配機會,子代的數量也會隨之增加。

很顯然的,這兩個遊戲有些許衝突,擁有美麗長尾的孔雀雖然性感,但是這顯眼的特徵讓牠更容易死於天敵的掠食,瘋狂鳴叫的雄蛙可吸引許多雌蛙,但也會因力竭或是被天敵偵測而亡。在資源有限的情況下,生物如何權衡投資在存活與性吸引力的資源量,即成了演化生物學中的焦點。

圖一、雄性動物誇張的性徵自十八世紀起即受到許多博物學家詳細的記錄與描繪,圖為博物學家的對印度藍孔雀 (Pavo cristatus)戈迪氏天堂鳥 (Paradisaea decora) 之手繪圖。圖/wikimedia

「累贅假說」是什麼?

Zahavi 在 1975 年提出經典的累贅假說 (handicap hypothesis) 1,綜合性擇與天擇概念,解釋這些誇張的性徵怎麼演化來的──顯眼的特徵帶有成本,浮誇者將無法承受過高的成本而被淘汰,依據自身身體情況適度展現特徵的個體與其基因隨時間演進而被保留了下來,進而使此特徵變成誠實的性徵,異性便依據此特徵挑選狀況良好的另一半(圖二)。

直白的說,性感是有代價的,吹牛會死,只有誠實的傢伙和誠實的訊號留了下來,這訊號則成為性感的象徵。

累贅假說是這兩個世代以來最有影響力的演化理論, Hamilton 和 Zuk 緊接著在 1982 年提出了包含寄生蟲這外在擇汰壓力的模型2,指出寄生蟲與疾病的存在即是性徵成本的來源,將會促進誠實性徵的演化,於是性感與寄生蟲搭上了線。接著 Folstad 和 Karter 更進一步提出了結合生理機制的「免疫累贅假說」,把睪固酮、免疫力、寄生蟲和性感度通通串在了一起3

圖二、累贅假說示意圖。存活成本隨性徵強度增加而線性上升,強個體因身體狀況良好或資源較多,其上升趨勢較弱個體緩。如此情況下強弱個體將有相對應之最適性徵強度。圖/wikimedia

對於雄性動物來說,睪固酮是調控性徵和繁殖行為的主要賀爾蒙,其與免疫系統也息息相關。免疫累贅假說認為,睪固酮一方面增強性徵,一方面則降低免疫力,進而使得寄生蟲或病源感染更加嚴重,形成性徵的成本,長時間下將促進性徵的演化(圖三A)。此假說提出生理機制連接累贅假說與寄生蟲模型,直指睪固酮是形成繁殖與存活權衡的關鍵。

簡而言之,想要又 man 又帥,必須適度提升睪固酮濃度,然後承受免疫力下降和寄生蟲增加的代價,過度性感是行不通的,因為吹牛的個體會死於時間的洪流中。

這個假說牽涉了行為生態學、內分泌學、免疫學與寄生蟲學,引起各方專家前仆後繼的投入研究,科學家們很快的在實驗室與自然環境中找到免疫累贅的證據,例如:家雞 (Gallus domesticus) 在免疫選殖十幾個世代過後,發現雞冠這個重要性徵與免疫力呈現權衡關係,高免疫力公雞的雞冠只有低免疫力公雞的一半不到(圖三B)。又或著在不少蜥蜴中,睪固酮與外寄生蟲正相關的現象,像是廣布歐洲的沙蜥 (Lacerta agilis)、北非的阿爾及利亞奔蜥 (Psammodromus algirus)、以及台灣的翠斑草蜥 (Takydromus viridipunctatus) 等,都是睪固酮越高的雄蜥有越嚴重的外寄生蟲感染(圖三C)。目前脊椎動物中的五大類群(魚類、兩生類、爬行類、鳥類、哺乳類)中,符合免疫累贅假說的研究案例比比皆是。

直至今日,這篇原始文獻已經被引用了兩千六百次,顯示這個假說的火紅程度。

圖三、免疫累贅假說關係圖(A)及兩研究案例(B與C)。(A)睪固酮在生理上同時促進性徵發展與降低免疫力,免疫力對抗寄生蟲,故睪固酮造成的性徵強度與免疫力的負相關,以及性徵強度與寄生蟲感染程度正相關;隨時間演進下,寄生蟲造成的代價將促進誠實性徵的演化(黑色實線:生理機制之調控與相關;紅色虛線:演化上之影響)。(B)雞冠大小與免疫力呈現權衡關係。(C)睪固酮濃度與蜥蜴的外寄生蟲數量多呈現正相關。

撲朔迷離的關係

不過科學家眉頭一皺,發現案情並不單純。在大量的研究中,有著不顯著統計、奇怪趨勢、甚至和預期完全相反的案例相繼出現了。例如歐洲樹蛙 (Hyla arborea) 近年的研究就是反例之一,睪固酮操作後免疫力不但沒有下降,有些個體的免疫力居然還上升了!斑胸草雀 (Taeniopygia guttata) 的相關研究也發現提升睪固酮不一定會導致免疫力下降,有更多其他生理因素(壓力激素和代謝等)參與其中,讓整體情況更顯得樸朔迷離。這些案例代表免疫累贅假說有誤嗎?鳩竟是生理的糾葛?還是演化的糾纏呢?讓我們繼續看下去。

是生理的糾葛?還是演化的糾纏呢?讓我們繼續看下去。圖/pixabay

在免疫累贅假說發表的 12 年後,一篇研究統整性的回顧了所有直接檢驗此假說的案例研究4,發現只有爬行類研究出現預期的睪固酮濃度與外寄生蟲數量正相關,其他類群的整合性證據都普普通通,不顯著或是僅邊緣顯著而已,無法完全支持免疫累贅假說。這篇研究也點出整個假說非常複雜,牽涉免疫學、寄生蟲學這兩個演化生物學家和生態學家不太熟悉的領域,相異且過於簡化的免疫測量與寄生蟲量化方式讓整體趨勢更加模糊。

於是支持與反對的科學家們依據這些論點持續的進行研究,在近十年來慢慢對這複雜的關係抽絲剝繭。綜合近年幾篇重要研究,有三個重點需要注意:

  1. 免疫功能的複雜性,單一的免疫指標未必能夠代表整體免疫力,而且免疫力也會反過來影響睪固酮濃度,其與睪固酮間的雙向關係需要考慮。
  2. 性賀爾蒙影響免疫與寄生蟲的路徑不只一條,如氧化相關路徑(透過氧化壓力間接影響免疫力)與行為路徑(改變行為直接影響被寄生率)等,都是原始假說沒考慮到的路徑。
  3. 寄生蟲是集合名詞,是高度多樣的類群,不同類寄生蟲對於宿主免疫力與行為的改變,很可能有多樣性的反應。
  4. 各研究方法上的相異性需要納入考量,才能更準確的看出整體趨勢。

所以現在究竟是什麼情況呢?又 12 年多過去了,2017 年另一篇整合分析研究出爐5,這次總共總結了 122 篇直接檢驗免疫累贅假說的研究,並且將研究類型(操作型或相關型)、實驗環境(野外或室內)、賀爾蒙處理方式、免疫力測量方式等因子納入分析中。

整體的結果顯示,在操作性的實驗中,睪固酮的提升確會造成免疫力的下降,進而產生繁殖和存活間的權衡關係。儘管性徵、睪固酮、免疫力與寄生蟲間的關係依然非常複雜,這篇研究認為目前相關研究的整體趨勢支持免疫累贅假說。

所以結論是?

免疫累贅假說性徵睪固酮免疫力寄生蟲四者做生理上的連結,指出性吸引力增加的同時伴隨著免疫成本,這個成本長時間的作用下將促進誠實性徵的演化。儘管參與此假說的各因子都是相當複雜的學門,彼此間又有著千絲萬縷的糾結關係,整體來看,目前的研究證據支持這個假說機制面的預測,至於演化上的預期呢?仍然有待科學家們的後續研究,或許 12 年後會有另一個小結。

總而言之,各位追求性感的同時,不要忘記在演化生物學中性感是有代價的!

參考文獻

  1. Zahavi A. 1975. Mate selection: a selection for a handicap. Journal of Theoretical Biology 53, 205–214.
  2. Hamilton WD, Zuk M. 1982. Heritable true fitness and bright birds: a role for parasites? Science 218, 384–387.
  3. Folstad I, Karter AJ. 1992. Parasites, bright males, and the immunocompetence
    handicap. American Naturalist 139: 603–622.
  4. Roberts ML, Buchanan KL, Evans MR. 2004. Testing the immunocompetence handicap hypothesis: a review of the evidence. Animal Behaviour 68: 227–239.
  5. Foo YZ, Nakagawa S, Rhodes G, Simmons LW. 2016. The effects of sex hormones on immune function: A meta-analysis. Biological Reviews 92: 551–571.

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最後一隻雌斑鱉人工授精後死亡,可能是「水中大貓熊」絕種的最後一根稻草

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中國蘇州動物園最後一隻雌性斑鱉Rafetus swinhoei)在 4/13 的人工授精結束後死亡。根據報導,麻醉及人工授精過程進展順利,在開始之前身體狀況良好,死因尚不清楚。已經計劃進行屍檢,並且已經收集並保存了她的卵巢組織。

如果在越南湖泊中的兩隻未知性別的斑鱉都是雄性,那麼斑鱉就正式成為殭屍物種,即使有個體存活,卻再也無法繁衍並有生態功能。

從廣布種到今天苟延殘喘的悲劇

斑鱉是世界上體型最大的淡水龜類之一,曾廣泛分布於中國長江下游和太湖地區。古人稱之為癩頭黿。過去幼體常被當成中華鱉Pelodiscus sinensis)成體常被當作黿Pelochelys cantorii),早在 1873 年便已命名卻直到 2002 年後才被確認為有效種。因為人為獵捕和環境破壞數量急遽減少,早期的人撈到或看到大鱉就直接吃了,誰管牠是什麼?而雌性個體又因需要上岸產卵的原因,更容易被抓去吃掉。長年下來,能對族群較有貢獻的大母鱉被越吃越少,最後從曾經的廣布物種變成今天苟延殘喘的局面。

斑鱉的故事就是一連串的人謀不臧造成的悲劇。過去數十年間,中國境內有幾間動物園都有飼養斑鱉,但過去一直被當成黿隨意養著,直到發現是斑鱉後,或許為了營運考量弄出了水中大熊貓的稱號,並將其移入空調室飼養,很多個體就在這個時候因為環境劇烈變動而死亡。

最後幾隻個體又因為動物園本身的本位主義和調配問題拖很久才成功配對,當時雌雄個體都已經是九十歲以上的高齡。一開始園方曾嘗試讓這一對斑鱉自行交配,直到 2015 年才發現雄性的陰莖在早年時與其他雄性打鬥嚴重受損,能夠交配但無法正常授精。鱉的生殖器有一堆複雜的觸手狀結構(其實我覺得比較像船錨),這些觸手狀附屬物必須要鑲嵌到雌性的生殖構造才能成功授精。

鱉的雞雞是中間下排中立邪惡的位置。圖/Zug, G. R. 1966

前幾次人工授精雌鱉都有產下卵但沒有成功授精,推測可能是雄鱉精液品質不佳所致。而人工授精小組才剛完成了與新加坡動物園非瀕危巨鱉物種的合作,真正完善了他們的人工授精技術並採到至今最佳品質的精液。然後雌鱉就死亡了……

麻醉和人工授精兩爬類動物風險極高,但因為人的關係拖到別無選擇最後造成一個物種幾乎宣告滅亡,沒有什麼比這更可悲的了。現在越南那兩隻透過環境 DNA 確認存在的兩隻斑鱉就是這個物種的最後希望。

除了希望這個物種能再有一線生機之外,也希望台灣能好好珍惜自己的物種,不要再因為人的考量去進行保育行動,最好的時機拖過了最後什麼都來不及是最愚蠢也最可悲的。

參考文章:

 

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太陽餅沒有太陽,隱翅蟲也不一定要隱翅

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  • 文/胡芳碩│國立中興大學昆蟲學系一年級,現任臺灣研蟲誌主編。研究興趣主要為隱翅蟲科(Staphylinidae)的系統分類學及擬鍬形蟲科(Trictenotomidae)之生物學等。研究文章發表於國內外各大期刊。

圖/翻攝報紙

沒多久前,報紙這張照片被轉到臉書板上,大家就開始議論,這個蜂哪裡隱翅了?翅膀這麼大怎麼會當牠是隱翅蟲?而我看到這些留言當下的反應是:「隱翅蟲一定要隱翅嗎?」

太陽餅裡面沒有太陽;老婆餅裡面沒有老婆,隱翅蟲也並不一定要隱翅啊!

隱翅蟲的英文俗名是 rove beetle(流浪甲蟲),而中文俗名隱翅蟲(隱翅甲)這個詞在 1930 年代的文獻中就已經被使用了,但我一直都認為「隱翅蟲」這個中文名很怪,哪裡怪?因為幾乎所有甲蟲的後翅都隱藏在翅鞘下面,除了少數幾個例外,如:筒蠹蟲。

翅鞘也小小的筒蠹蟲。 圖/陳震邑

如果將「隱」的意思解釋成「小」或許勉強還說得通,但隱翅蟲還是有一部份的類群擁有幾乎完全包覆腹部的翅鞘呢!今天就來跟大家介紹隱翅蟲,以及那些不像隱翅蟲的隱翅蟲,還有一些些長得像隱翅蟲的其他甲蟲們。

剛降落的脊胸隱翅蟲 (Quedius beesoni),後翅還未收起來。 圖/陳偉峰

什麼是隱翅蟲?

首先我們要先知道要怎麼辨認隱翅蟲科(Staphylinidae),隱翅蟲作為世界上物種多樣性最高的類群之一,牠們形態也是相當多樣的,但大多可以由以下兩個特徵將牠們和其他昆蟲區分開來,如:「大多數」翅鞘短於腹部、六或七節柔軟、可見的腹部(多為六節)。儘管這兩個特徵能將大部分的隱翅蟲與其他的昆蟲區分開來,但事實上還是存在相當多的例外。

延伸閱讀:隱翅蟲真的有那麼可怕嗎?隱翅蟲皮膚炎又是怎麼一回事?

容易引起隱翅蟲皮膚炎的紅胸隱翅蟲是典型的隱翅蟲。

大多數隱翅蟲翅鞘短小(不完全包覆腹部)、有六節柔軟的腹部。

常可於哺乳類糞便中見到的普拉隱翅蟲 (Platydracus sp.) 也是屬於常見且典型的隱翅蟲。

常能在水邊見到的突眼隱翅蟲(Stenus sp.)也是典型的隱翅蟲。 圖/馬承漢

那些長得不像隱翅蟲的隱翅蟲科成員

像是苔甲亞科(Scydmaeninae)的隱翅蟲,就是其中的例外。牠們多生活在落葉層或是枯木中,這個亞科的隱翅蟲的翅鞘大多完全包覆住腹部,只有少數的例外。苔甲亞科原先被視為獨立的一個科,但近年學者透過分子系統發育分析以及形態發育分析,結果皆支持苔甲是廣大的隱翅蟲科裡的一個亞科(Grebennikov & Newton, 2009)。

長相奇特的苔甲亞科。 圖/Jaloszynski, 2018

而若提到長得不像隱翅蟲的隱翅蟲,那也不得不提四眼隱翅蟲亞科(Omaliinae)了。這個亞科的隱翅蟲有一部份是長相怪異的傢伙,像是分佈在臺灣高海拔山區的張氏四眼隱翅蟲(Deinopteroloma chiangi)就是其中一個例子,牠的特色就是他的翅鞘已經完全包覆住腹部了。這個屬的隱翅蟲原來發表時被當作是埋葬蟲科(Silphidae)的一員,但 1985 年由著名的隱翅蟲分類學家 Dr. Ales Smetana的形態分析結果,支持該屬為隱翅蟲科,且應被放置在四眼隱翅蟲亞科中(Smetana, 1985)。

張氏四眼隱翅蟲(Deinopteroloma chiangi)的模式標本。

還有兩個翅鞘幾乎完全包覆腹部的隱翅蟲亞科:出尾蕈甲亞科(Scaphidiinae)及毛薪甲亞科(Dasycerinae),這兩個亞科都是食菌性的隱翅蟲,出尾蕈甲亞科在以往也被認為是獨立的一個科,而毛薪甲亞科過往也被認為應該被放置在姬薪蟲科(Latridiidae),但兩者也都透過後續學者的形態分析,支持牠們是屬於隱翅蟲科的一群,甚至是近年的分子分析也都支持牠們屬於隱翅蟲。

出尾蕈甲 (Scaphidium sp.)

雙色毛薪甲(Dascycerus bicolor)。 圖/ wikipiedia

有沒有其他翅鞘也小小的甲蟲?

答案是有的,一些翅鞘短小的甲蟲,牠們也常常被誤認為隱翅蟲,像是部分的出尾蟲科(Nitidulidae)以及菊虎科的短翅菊虎屬Trypherus)、隱翅菊虎屬Ichthyurus)。我還記得有次在北部某大學的昆蟲標本館檢查隱翅蟲標本時,大約有半數都是隱翅菊虎,可見連相關科系的學生也都會搞錯呢!

出尾蟲科可以透過腹部節數與隱翅蟲科簡單區分。 圖/何彬宏

黑足隱翅菊虎(Ichthyurus klapperichi)也被常常誤認為隱翅蟲。 圖/馬承漢

延伸閱讀

參考文獻

  • Jaloszynski, P. 2018. World genera of Mastigitae: review of morphological structures and new ecological data (Coleoptera: Staphylinidae: Scydmaeninae). Zootaxa 4453 (1): 001-119.
  • Grebennikov V. V. & Newton, A. F. 2009. Good-bye Scydmaenidae, or why the ant-like stone beetles should become megadiverse Staphylinidae sensu latissimo (Coleoptera). Eur. J. Entomol. 106: 275-301.
  • Smetana, A. 1985. Systematic position and review of Deinopteroloma Jansson, 1946, with descriptions of four new species (Coleoptera, Silphidae and Staphylinidae (Omaliinae)). Systematic Entomology 10 (4): 471-499.

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斑馬的條紋到底有什麼用?讓馬穿上外套破解百年謎題

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這匹馬穿上了黑白條紋的外套是怎麼回事?以為穿了馬甲就認不出來了嗎?我們當然不會認錯,但那些總是圍著馬飛的馬蠅就不一定了。

Plos One雜誌最近發表了一篇新研究,試圖解開一個從達爾文時代起便困擾著科學家們的謎題:斑馬究竟為什麼長著條紋?答案可能並沒有我們想的那麼複雜──條紋能夠避免蟲子的叮咬。

百餘年近二十個假說嘗試解釋斑馬之謎

在過去的 150 多年裡,關於斑馬條紋之謎的假說有將近二十個。最普遍的說法是,條紋在自然界中起到了偽裝色的作用;也有說條紋造成對流,能夠幫斑馬在炎熱的環境中降溫;還有的說這獨特的紋理有社交功能,能讓斑馬在野外辨認出同伴。

但是,這些假設都被一個個推翻了──條紋偽裝對於獅子來說不太起作用,因為獅子視力並不好,在遠距離時主要是靠聽覺和嗅覺來發現獵物。​

左方為人類視角,右方為獅子視角。(編按:稍早誤植,已修改 2019/5/9 18:15)

至於降溫,對斑馬和其他野生動物進行熱成像測量後發現,斑馬並不比身邊的其他動物「更涼爽」。那麼社交呢?事實上,純色馬可以通過臉和聲音來辨識彼此,並不需要依賴條紋。而且偶爾也會出現沒有條紋的斑馬,它們並不會被其他斑馬排斥。

只剩下條紋驅蟲一說。

為了證明這僅剩的一種假說,加州大學大衛斯分校的生物學家蒂姆.卡羅(Tim Caro)和同事們來到英國薩默賽特的一家馬場。在這裡,他們得以近距離地觀察純色馬和斑馬,以及嗡嗡飛的馬蠅。

馬蠅很少在斑馬身上多做停留

數蟲子不是一件容易的事。兩個研究員一左一右,站在距離馬兩米內的位置,用肉眼觀察,並用攝像機記錄下了馬和馬蠅的一舉一動,然後一幀一幀地分析錄影。他們發現,純色馬和斑馬吸引到的蒼蠅數量差不多,但是,真正停留在斑馬身上的蒼蠅要遠遠少於純色馬。這讓人有點費解。

先來看看純色的棕馬。周圍的馬蠅盤旋、轉圈、逐漸減速,然後穩穩地降落在了馬身上,至少能停留 10 秒,最長能停 20 分鐘。

斑馬就不一樣了,大多數馬蠅直接飛過了它們,或者只短暫停留了不到一秒就飛走了。

「停留」這個詞用得還不夠準確,斑馬吸引到的這些蒼蠅幾乎沒有減速,直接撞了上去然後被彈開,像是走路不注意看路的人撞上了玻璃。

可見條紋是真的能驅趕馬蠅?研究員們還不敢妄下定論,因為影響馬蠅飛行軌跡的因素還有很多,比如說氣味、溫度、風速等。為了控制這些變數,研究員們又設計了一個實驗。

給馬穿上不同的外套

他們給同一匹馬分別穿上白色、黑色以及條紋三種不同的外套,看看在同樣的時長內,究竟哪一種的驅蟲效果最好。

實驗結果應驗了之前的猜想,條紋又一次贏了。停留在條紋外套上的馬蠅數量,要遠遠低於白色或黑色外套上的。

但是外套只遮住了身體,頭部還是裸露著的。一隻穿著條紋衫的馬還是會吸引馬蠅,只是這些馬蠅在靠近的時候選擇調轉方向,停在光裸的馬頭上。

實驗結果讓研究員們得出一個結論:馬蠅在遠處並不能分清斑馬和純色馬,只有在靠近到一定距離時,黑白條紋才會開始發揮作用

到底是什麼作用?科學家們猜想,黑白條紋會產生一種視覺錯覺,在馬蠅逼近時擾亂它們的運動模式,它們無法正常降落。

還有一種猜想聽起來更有趣:蒼蠅們在遠處時看不清斑馬,誤把斑馬當成了一個個黑色的物體,像是一排樹,牠們試圖從樹之間的縫隙飛過去。只有在靠近斑馬時,馬蠅們才意識到那是一個實實在在的物體,來不及刹車就撞了上去。

夏天來了,買件條紋衣吧(誤)

你也許會想,我這一輩子都見不到幾次斑馬,我知道它們條紋的奧秘有什麼用?科學家研究斑馬的意義是什麼呢?

一個重要的科技應用是自駕車。昆蟲有著不同尋常的視覺處理能力,給自駕車的人工視覺和碰撞檢測系統提供了豐富的靈感。現在我們已經知道黑白條紋對馬蠅的飛行活動是有影響的,那是否對自駕車的系統也有影響呢?自駕車的應對系統可以升級起來了。

對養馬行業或者愛騎馬的人來說,這個研究也很有意義,可以考慮給馬和騎手定制條紋套裝,讓他們免受蒼蠅的煩擾。

對於我們普通人來說,這個研究給我們的實用啟示再簡單不過:給自己添兩件條紋T恤,畢竟夏天就要到了呢。

參考文獻

  1. Associated Press. (2019). Why do zebras have stripes? The ages-old question may finally have an answer. The Washington Post.
  2. Caro, T., Argueta, Y., Briolat, E.S., Bruggink, J., Kasprowsky, M., Lake, J., Mitchell, M.J., Richardson, S. and How, M., 2019. Benefits of zebra stripes: Behaviour of tabanid flies around zebras and horses. PloS one, 14(2), p.e0210831.
  3. How, M., & Caro, T. (2019). Zebra’s stripes are a no fly zone for flies. 

本文授權轉載自果殼網,原文標題:斑马究竟为什么长斑?一个困扰了科学家150年之久的谜题

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換一次牙胖一次,大象一輩子要胖五次

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體重,反映出一個個體的生活方式。體重改變反映出個體生活方式的改變。人在成年以後的很長時間裡,體重基本趨於穩定。除非你的生活方式有了巨大調整或出現某些健康狀況,你的體重可能長期保持在一個差不多的數字,或者緩慢上升(發福)。

那麼,動物園裡生活日日沒啥變化的動物,體重應該是很穩定吧?

並沒有。

瑞士蘇黎世大學動物診所的克裡斯丁·舒福曼(Christian Schiffmann)幾乎看遍了全歐洲動物園裡的大象,他觀察到了一個奇怪的現象。這些大象成年後的體重不是持續上升的,而是反反復複呈週期性地上下波動。一頭人工飼養象的一生大概要胖出五個體重高峰。雖然隨著年齡增長,大象體重有明顯的上升趨勢,但為什麼有時候會特別重呢?

西班牙巴賽隆納動物園中的非洲象。圖片來源:Michelangelo-36/Wikimedia Commons

這項對大象體重週期的研究發表在《哺乳類生物學》期刊。為了搞清楚動物園大象體重為什麼會出現週期性波動,舒福曼和同事把目光投向瑞士兩所動物園的非洲象和亞洲象。他們發現,這種波動與季節變化無關,與母象生育也無關(未生育的母象體重也出現了類似的週期性變化),造成體重波動的原因竟然是:換牙

獨特的牙齒更替過程讓大象在換牙時更容易長體重

大多數哺乳動物只有乳牙和恆牙兩副牙齒,比如人類,或者貓、狗。乳牙是出生後不久萌出的牙齒,在個體性成熟前(對人類來說是青春期前)會全部脫落,換上更大的恒牙與快速發育的身體配套。並且,這種更替通常是垂直進行,即恆牙「頂掉」上面的乳牙。

一隻肯亞未成年象的牙齒,兩顆下牙後方能看到剛剛萌出的一對新牙。圖片來源:CT Cooper/Wikimedia Commons

然而,大象換牙不管在次數上還是形式上都與人類的體驗很不同。除了暴露在體外的兩根尖象牙(門齒)只在乳牙恒牙交替時更換一次外,大象口腔裡的槽牙(臼齒)一生會換五次,也就是說前前後後一共要換六副牙。

每副牙齒各有四顆,在口腔上下兩側的四個方位各一顆。換牙時,新牙從後方推擠舊牙,直到把舊牙向前推出口腔,完成更替。

研究人員發現,當大象舊牙未掉而新牙已萌出時,大象的體重好像會更重。如果對不同年齡的母象統計體重,會看到明顯的波浪線狀分佈,而年齡與換牙週期密切相關。研究顯示,當新牙和舊牙都能用於咀嚼時,大象的體重比舊牙完全掉落後更高。

大象嘴裡的臼齒(molar,簡稱M)一輩子更換六次,第一副牙叫M1,最後一副牙叫M6,右下圖裡的三角形代表牙齒從萌發到脫落的時間點。圖片來源:參考文獻1

雖然大象的六幅牙齒一副比一副大,但增加的體重並非源於嘴裡的牙更沉。而是因為新舊兩幅牙齒同時存在影響了食物消化過程。

更大的牙齒咀嚼面提高了咀嚼效率,這可能讓大象吃下更多食物,或者把食物嚼得更加精細。這兩種情況都能讓大象攝入更多營養。對於後一種情況,咀嚼降低了纖維類食物的微粒大小,這有助於食草類動物吸收其中的養分。

論文作者之一、蘇黎世大學比較消化生理學教授馬卡斯·克勞斯(Marcus Clauss)表示,現在歐洲動物園很多動物都偏離了理想體重,向肥胖發展,大象也不例外——在食物穩定的環境裡,配合換牙加成,大象不長胖也難。

亞洲象(左)和非洲象(右)體重隨年齡變化波動。圖片來源:參考文獻1

這項研究的意義,在於促進動物園裡的大象健康,在「細嚼慢嚥」的換牙期,可能就要控制大象食物裡的熱量。過了換牙期,則不妨多喂一點。

之所以能發現這種體重的細微變化,也是源於動物園裡提供的食物熱量比較一致。在野外,由於大象的攝入和消耗波動很大,就難以發現換牙這個影響因素。野外觀察固然能研究動物的許多「自然狀態」,但動物園裡的圈養動物,也同樣能告訴我們許多大自然的秘密。

參考文獻

本文轉載自果殼網,原文:换一次牙胖一次,大象一辈子要胖五次

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這是我們的生存之道!自然界中那些同類相食的動物

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編按:人們對「吃同類」(cannibalism)這件事的看法大多是負面的。即使是為了活下去所做的不得已決定,在旁人聽來還是有些牴觸。但其實撇開人類不談,吃同類在動物界中可是見怪不怪。

科學家將把同類視為食物的行為定義為同類相食。目前已觀察到超過 1500 種生物有這種習性,而同類相食又可以分成三大類:性別間體型間子宮內

都是為了孩子好

性食同類(sexual cannibalism),指的是部分動物在交配過程中或交配後把配偶吃掉的一種現象。經過觀察,雌性把雄性吃掉的比率較高

螳螂的小腦位於腿部,就算頭部被咬仍可控制肌肉運動,完成交配。圖/wikimedia

在蛛形鋼與昆蟲綱動物中,除了我們熟知的螳螂外,多種蜘蛛、蠍子與海蛞蝓等都有這種特殊習性。

以澳洲紅背蜘蛛(Australian redback spider)為例,雄性紅背蜘蛛會在交配時將自己獻給雌蜘蛛,並在被進食的過程中持續傳輸精液。

根據多倫多大學的一份研究: 65 %的公蜘蛛會在交配時被吃掉。

比起其它倖存者,吃掉公蜘蛛不但可以延長交配時間(確保受精),還因獲得充足養分,母蜘蛛後代的數量呈雙倍成長。

你的孩子不是我的孩子

體型間的同類相食就像大魚吃小魚,由較年長、體型較大的同類吃掉較幼小、體型較瘦弱的同類。行為生態學家約翰・胡格蘭(John Hoogland)發現,黑尾草原土撥鼠有同類相食的狀況。雖然他們觀察到幾乎所有的雌鼠都交配了,但最後成功把小鼠哺育到斷奶的媽媽卻少得可憐

研究發現,雌鼠會往親近的雌性親戚家奔走,但離開時頰上常沾染血色。接著,窩中的鼠媽媽便不再出現育幼行為。

你的孩子不是你的孩子。圖/sciencemag

最後,在窩裡找到無頭小鼠屍體的研究人員做了假設:

在競爭激烈的大自然裡,為了提高子代存活率,土撥鼠會殺掉近親的後代。

除了黑尾草原土撥鼠外,猶他草原土撥鼠也會吃自己的幼鼠,其它種類的土撥鼠則沒有這種特性。

不是不愛你,只是利益最大化

這類體型間相食的行為在蛇身上也有。

多斑響尾蛇(Crotalus polystictus)的新手媽媽為了補足再次繁殖身體所需的養分,有 68%會把沒能存活下來的後代全部吃掉。

而埋葬蟲則是會把卵產在屍體內,並利用反芻的方式餵食孩子。

在幼蟲生長期間,父母會根據屍體的大小來調節幼蟲的數量。當小蟲太多,或是爬得太慢就會被雙親咬死。

這種狀況在哺乳類身上也可以看見。媽媽們這麼做的原因是為了控制幼崽數量,以確保自己能順利將子代撫養長大。另外,當孩子出生時就畸形、營養不良或病弱時,媽媽也傾向刻意忽略、或是把牠們吃掉。

孩子們的手足相殘

最後一種是子宮內的同類相食,又稱胎內互殘。雌性沙虎鯊(Sand Tiger Shark )長達一年的懷孕期中,一開始兩個子宮內共有 6~7 個胚胎,但最後每個子宮都只會生出一隻幼鯊。

第一個從卵囊中孵化出來的小鯊魚會開始吃旁邊的手足,等吃完了就轉往子宮內沒受精的卵。這種作法可以確保一出生的沙虎鯊足夠強壯,提高後代生存率。

動漫小教室:為了活下去!

不論是《進擊的巨人》、《阿修羅》或是《東京喰種》,同類相吃的題材也一直是創作題材中頗受歡迎的一種。它背後所要探討的不僅僅是道德議題,對於如何「活」下去,每個人心中都各有答案、也各有掙扎。

圖/kknews

動物界同類相食的狀況,簡單來說就是為了延續整個族群的繁衍。母親當然愛自己的孩子,但「最大利益」是確保牠們能在殘酷自然界活下去的首要考量,也是必要之惡。

願你們的未來充滿光明。圖/約定的夢幻島

資料來源:

  1. HOW MALE WIDOW SPIDERS AVOID BEING CANNIBALIZED DURING SEX
  2. This Can’t Be Love, The New York Times
  3. Sexual cannibalism, wikipedia
  4. Cannibalism, wikipedia
  5. 五種會吃同類的動物

 

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別小看無腦水螅,牠可以用神經系統和細菌溝通呢!

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  • 許嘉合/中央研究院/生物多樣性研究中心/博士後研究員

由目前的證據推測,科學家們認為這可能是因為神經系統在演化上出現的時間比後天免疫系統還早,在後天免疫系統還沒發展出來的年代,神經系統在動物演化的長河中就扮演了與細菌房客交流的重要的角色!

「靠!絞痛又開始了,而且一陣比一陣還痛!」心裡忍不住的罵了髒話後,我還是認命的吞下ㄧ顆止痛藥。對許多受原發性經痛困擾的女性朋友來說,止痛藥才是我們的好朋友。真不知道痛覺神經演化出來折磨人幹麻?其實,這一切的始作俑者就讓我們怪罪給水螅與它的祖先!

水螅 (hydra) 生活在淡水中[註1], 屬於刺絲胞動物門 (Cnidaria)、水螅蟲綱 (Hydrozoa)。同樣隸屬於刺絲胞動物門的還有水母、海葵、珊瑚。它們擁有簡單的散漫神經系[註2],是第一群具有神經系統的動物。其中水螅因為構造簡單,培養、繁殖容易的特性,最適合拿來當模式物種來研究神經傳導。

水螅照片與形態。形態圖改繪自 GeoChembio.com , 照片/visualhunt

  • [註1]:水螅構造簡單,呈輻射對稱:觸手環繞在口部周圍用以捕食;基盤用來附著或移動。雌雄同體,有精巢和卵巢可行有性生殖,但通常行無性的出芽生殖。常見的種類有綠水螅與褐水螅。

水螅散漫神經系統示意圖。圖片改繪自 Murillo-Rincon et al . 2017 圖 1c 及Reese et al . 圖 49-2a。

  • [註2]:水螅擁有最簡單的散漫神經系統,神經系統缺乏統整訊息的中樞,具有兩種不同的神經細胞,包括感覺細胞 (sensorycells) 與多極神經元 (ganglionneurons)。水螅上皮細胞表層的黏膜主要成分為醣蛋白複合物,適合細菌居住。

神經系統的功能與定義一直都被認為是清晰無疑的:它可以接收環境中的物理、化學訊息,讓生物能感知、並能對這些訊息有所反應或行動。然而近年來科學家發現神經系統在演化初期可能具有不同功能,可能被用來與周遭環境中的微生物溝通,還能控制微生物菌相的組成。疑!這聽起來是不是很像後天免疫系統的工作內容?由目前的證據推測,科學家們認為這可能是因為神經系統在演化上出現的時間比後天免疫系統還早,在後天免疫系統還沒發展出來的年代,神經系統在動物演化的長河中就扮演了與細菌房客交流的重要的角色!

不會說話的水螅房東,如何和他的細菌房客溝通?

然而,水螅到底是怎麼利用神經系統來跟它們的細菌房客溝通的呢?在水螅 Hydra magnipapillata 的上皮細胞 (epithelialcell) 表面,有群細菌定居在那。裡面數量最多(佔了 75% 以上)的成員是 β- 變形菌綱(β-Proteobacteria)的成員,尤其是曲桿菌屬 (Curvibacter) 的菌種。第二多和第三多的居民則是 γ- 變形菌綱 (γ-Proteobacteria) 和擬桿菌門 (Bacteroidetes) 的菌種。

細菌房客的種類組成會受水螅房東的種類和健康狀況影響,並且會受水螅上皮細胞分泌的抗微生物胜肽 (antimicrobialpeptides) 抑制。然而,抗微生物胜肽的生成又會受到神經系統的抑制(圖3,a)。因此,科學家在缺乏神經系統的水螅突變個體上,發現過量的抗微生物胜肽導致上皮細胞原有的 β- 變形菌綱菌種大量減少到只剩下原本的一成。但是原來的第三名擬桿菌門菌種的數量則增加了十倍。所以雖然社區裡面的總菌口數還是維持不變,但組成卻大大的改變了。

水螅神經訊息傳遞與抑制途徑示意圖。a. 神經細胞會抑制上皮細胞分泌抗微生物肽,減弱抗微生物肽抑制細菌生長的功效。b.水螅觸手部分的神經細胞會合成神經胜肽 NDA-1,傳送至上皮細胞表面的黏液層中,抑制曲桿菌生長。圖/許嘉合繪製

除此之外, 神經細胞還會分泌另一種叫做 NDA-1 神經胜肽 (cationic neuropeptie), 去控制主要細菌居民曲桿菌 (Curvibacter) 在自己身體上的分佈位置!這種神經胜肽 NDA-1 在水螅的觸手細胞製造得比較多,合成後會被傳送至上皮細胞表面的黏液層中,用來抑制曲桿菌生長(圖3,b)。這也是為什麼曲桿菌主要出現在水螅的軀幹而非觸手上的原因。這個結果證實水螅能用神經系統控制細菌社區的成員組成與分布位置。

垃圾吃垃圾大?長細菌的水螅好壯壯?

但是,如果你以為細菌只能單方面受制於水螅,那就錯了!細菌與水螅的溝通是雙向的。雖然目前還沒有直接的證據,可是當研究人員用抗生素去除掉水螅身上的細菌後,發現如果水螅身上沒有細菌的話,身體收縮的頻率會不正常升高。另外在水螅胚胎發育的過程中,如果和有正常菌陪伴成長的水螅胚胎相比,無菌的水螅胚胎在發育時更容易發生嚴重的真菌感染。所以,好房客細菌可以保庇你健康長大!而為了要讓好房客細菌乖乖的、不離家出走、不失控,神經系統可是擔負著重要的使命呢!

整合目前在水螅的研究結果,科學家推測神經系統不但可以偵測環境中的細菌、辨認出其中的特定菌種,還可以依據細菌房客組成的不同,來調節體內的生理代謝狀況或控制、篩選體表菌相的組成。當有房客搗亂時,它們還可以引發上皮細胞的先天免疫反應,來維持秩序。

當研究回到人身上,有腦的我們也能和細菌溝通嗎?

藉由研究模範房東水螅與細菌房客的對話,我們才有機會進一步瞭解神經、免疫系統與共棲微生物的交互作用。例如水螅上的共棲菌如何影響神經系統的放電,以及如何影響水螅的行為。這樣的研究對應到人類,就和最近很夯的:腸腦軸線 (gut-brain axis) 有關。所謂的「腦腸軸線」,是指腸與腦兩個器官間有神經網路讓彼此,連結溝通。近年來科學家發現,藉由這條專線,腸內的菌群可以影響大腦的發育、功能與內分泌系統;而大腦也利用這條熱線控制腸胃道內的內分泌與免疫反應,進而影響了腸道內的菌群組成。

所以當你緊張時可能會拉肚子或引起腸躁症;而當你飲食不正常造成腸內菌相失衡時,也可能引起過敏反應或增加焦慮、憂鬱行為。廣義來說,腦腸軸線其實包含了腸道菌群、神經系統、內分泌系統與免疫系統。其研究範疇更可以橫跨微生物學、生理學與神經心理學,在高等生物上所牽涉到的反應非常的錯綜複雜。因此,或許藉由研究小巧簡單的神經模式物種-水螅,能夠幫助我們釐清一些蛛絲馬跡,找到新的答案。

在了解了神經系統的重要性與在演化中所扮演的角色後,我比較能體諒神經系統這一路走來所負擔的工作既複雜又辛苦。我想下次經痛時,我我我….. 髒話會少罵一點的!

參考資料

  1. Augustin R, Schröder K, Murillo Rincón AP, Fraune S, Anton-Erxleben F, Herbst E-M et al. (2017). A secreted antibacterial neuropeptideshapes the microbiome of Hydra. Nature Communications 8: 698.
  2. Bosch TCG, Miller DJ (2016). The hydra holobiont: a tale of several symbiotic lineages. In: Bosch TCG, Miller DJ (eds). The Holobiont Imperative: Perspectives from Early Emerging Animals. Springer Vienna: Vienna. pp 79-97.
  3. Murillo-Rincon AP, Klimovich A, Pemoller E, Taubenheim J, Mortzfeld B, Augustin R et al. (2017). Spontaneous body contractions are modulated by the microbiome of Hydra. Sci Rep 7: 15937.
  4. Reece JB, Urry LA, Cain ML, Wasserman SA, Minorsky PV, Jackson RB (2010). Campbell Biology, 9th edition. Pearson Education.
  5. Foster JA, McVey Neufeld KA (2013). Gut–brain axis: how the microbiome influences anxiety and depression. Trends Neurosci 36: 305-
    312.

本文轉載自MiTalkzine,原文《神經散漫的水螅與細菌小房客的對話

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從書面到網路,全球第一個3D互動式鼠腦圖譜上線了!

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  • 李志昌/宜蘭大學生物機電工程學系兼任助理教授

2D變3D,實驗小鼠腦細胞圖譜立體化

2018年11月,在經歷 5 年的資料分析與整合後,藍腦細胞圖譜 (Blue Brain Cell Atlas) 於瑞士的神經科學研究機構洛桑聯邦理工學院 (École polytechnique fédérale de Lausanne, EPFL) 誕生。這個號稱第一個提供小鼠全腦數位 3D 細胞圖譜的平台,讓神經科學相關研究人員得以查閱與下載 737 個腦區的細胞資訊(如數量、密度與 3D 位置)、神經元調控性質(興奮性、抑制性或調節性)的類別及多種神經膠細胞的組成細節,且該圖譜還維持其動態性並可持續更新。

在此之前,類似可得的數據,只有來自不同研究機構分散在特定小區域的研究,僅占不到全腦細胞的4%,此圖譜一次補足了之前缺乏的 96%,其中很多腦區細胞量化分析過去較少被碰觸,因此彌足珍貴。然而,這樣的公開資料發表,只是一個過往雲煙的科學新聞,或是一個科學進展新的里程碑呢?

翻開神經科學的教科書,提到大腦分區的內容時,常會看到大腦表面起伏曲折的腦迴及不同切開的剖面,有如著色本,塗上不同的顏色,標註著一區一區的數字或名稱。這源自德國學者布洛德曼 (Korbinian Brodmann) 在 1909 年發表的專書,根據腦組織切片染色呈現的細胞分層結構變化訂出界線,將腦區分出的 52 個區域,百年來持續被沿用著。

帕西諾 (George Paxinos) 和華森 (Charles Watson) 合著的《大鼠腦圖譜》(The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates),曾是神經科學研究者不可或缺的工具書,無論手術、打藥或埋設記錄電極前,總要來回翻閱圖譜標示的核區名稱與座標,參照用尼氏染色 (Nissl stain) 或乙醯膽鹼酯酶染色 (Acetylcholinesterase stain) 的組織切片,在腦海中想像目標的樣貌。這本書自 1982 年出版後,帕西諾等人多次修訂更新,除了紙本之外,也發行過電子版,讓讀者可以在電腦螢幕上翻閱、縮放與複製,著實便利了許多。除了大鼠之外,圖譜的物種也擴增到小鼠、恒河猴、狨猴、雞和人等版本,這一系列的腦圖譜著作,至今被引用超過 6 萬次,其重要程度不言而喻。

瑞士神經科學研究機構洛桑聯邦理工學院,花費五年時間建立的小鼠全腦數位 3D 細胞圖譜平台。截圖自:Blue Brain Cell Atlas

滑鼠一點即知,互動式圖譜新體驗

已故的微軟創辦人之一艾倫 (Paul Allen),在 2003 年贊助種子基金所成立的艾倫腦科學研究所 (Allen Institute for Brain Science),短短幾年內便建立網路版的腦圖譜,提供即時圖文雙向互動的新體驗。

當滑鼠在腦圖上移到想要查閱的區域,結構的名稱隨即出現,亦可透過腦組織層級架構的樹狀名錄點選,或從搜尋框輸入結構名稱或縮寫,找到的結構會立即顯示在圖譜上。除此之外,可用滑鼠直覺式地縮放與拖曳,同步顯示的比例尺,切換標示圖譜或組織相片的顯示,甚至轉換不同方向的切面與不同年紀的多套圖譜,都可在一瞬之間完成。和傳統的紙本圖譜相比,互動式的網路圖譜是一大進化,這份標示超過 700 個腦區的參考圖譜,也成了日後在圖譜上增建多層資訊的骨幹。

從平面到立體;從模糊到清晰,數據累積ing…

在參考圖譜上線的同時,大量規模的原位雜交 (in situ hybridization) 基因表現研究,以工業化式的方式在艾倫腦科學研究所進行,2006 年上線的基因表現圖譜 (Anatomic Gene Expression Atlas, AGEA) 涵蓋了超過 2000 個基因於小鼠全腦表現的分布,2009 年正式論文發表時,基因數據倍增到 4376 個,時至今日約有 2 萬個基因表現數據已完成,同時搭配 3D 立體展示的瀏覽器「Brain Explorer 2」,讓腦圖譜的展示方式邁入 3D 的里程碑。

此外,艾倫腦科學研究所另一條生產線正在海量生產「神經連結路徑」的資訊。透過腺相關病毒 (adeno-associated viral, AAV) 載體攜帶的螢光蛋白基因,微量注射到野生型 (wild-type) 小鼠不同的腦區,該腦區的投射路徑會被螢光蛋白表現的訊號標示,或透過 cre 驅動 (cre-driver) 品系的基因轉殖小鼠,以 cre-loxp 重組技術產生螢光蛋白,標示特定族群的神經路徑。

完成路徑標定的全腦以膠體包埋固定,用全自動的切片裝置平整將其剖面,並以雙光子雷射掃描顯微系統將表層影像資訊數位化,每隔 100 微米逐層切削腦片同時取得影像,大約掃描 140 張切片,累積出 750 GB 的影像數據,解析力達到 350 奈米,如此建構出特定神經路徑在腦中的投射全貌,目前已累積 2995 個神經路徑追蹤的實驗數據。

腦圖呈現三級跳,大量數據、科技進步是關鍵

傳統 2D 標示區域的參考腦圖,短短幾年內便在艾倫腦科學研究所經歷多次進化。第一次的進化是「電子化」與「互動查詢」,整合多套不同年齡、切片方向、物種的參考圖譜於同一查詢介面,可即時切換。接著,第二次進化是對「腦區功能的探索」,約 2 萬種已知的基因,先後在全腦進行大規模的基因表現調查,用全新的觀點賦予腦功能分區新的定義。第三次再進化是加入的「神經連結路徑」,讓不同腦區之間協同運作的網路,有一個明確描述的藍圖。

目前,這些不同類型的資料,都已經和標準的 3D 腦模型結合,可以套疊多次路徑追蹤實驗或是多個基因表現的資料同時呈現,預覽實驗中不容易實現的狀況,並能利用遮罩選擇繪圖範圍,從任意視角選擇最佳縮放比例,視覺上呈現有如在虛擬空間中遨遊的效果。對任一位置上的基因表現或是神經路徑想要更仔細了解,還可以在滑鼠點擊之後,呼叫出高解析的原始組織切片,甚至能與標示詳細的參考圖譜並排顯示。而單機版的 3D 立體瀏覽器「Brain Explorer 2」也開始轉型為線上網頁的服務,目前 beta 版尚在建構中,相信進化完成後會帶來更先進功能的線上圖譜。

開放資源、跨域合作,研究成果持續優化中

有了橫切面與縱切面詳細標示腦區的 2D 互動式網路圖譜,有了 3D 的模型以及各種基因的表現數據,有了高解析腦區間投射的連結路徑,有了個腦區的細胞種類、數量、密度的資訊……,每隔一段時間,各種「有了」的喜訊再度成為新聞的焦點,進化中的腦圖譜便又立下一個新的里程碑。

而這次 EPFL 所發表的藍腦細胞圖譜,分析的原始腦切片資料與基因表現的數據,正是艾倫腦科學研究所的開放源資料。這個趨勢誠如該機構所倡議 Big science(大規模、標準化)、Team science(跨領域、跨團隊)與 Open science(非營利、開放源)的發展方向,沿著這種進化的方向,持續將多元的資訊,加注到數位化的腦圖譜架構中,相信不久的將來,可以看到功能更強大,資訊更多元的數位腦圖譜。

進化中的腦圖譜。(點圖放大)(上)2D圖譜,提供位置名稱與座標供查閱;(中)2D互動式圖譜,滑鼠指到的位置,名稱即時出現,並可與組織切片原始圖像同步顯示;(下)3D互動式圖譜,可套疊多層基因表現或神經路徑的資訊,任意視角與縮放顯示,並可調閱任一點的原始數據圖像與參考圖譜。圖/作者提供

延伸閱讀

  1. Csaba Erö et al., A Cell Atlas for the Mouse Brain, Front. Neuroinform., 2018.
  2. George Paxinos and Charles Watson, The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates, Academic Press, 1982.
  3. Seung Wook Oh et al., A mesoscale connectome of the mouse brain, Nature, Vol. 508: 207, 2014.

〈本文轉載自《科學月刊》2019年5月號〉一個在資訊不值錢的時代中,試圖緊握那知識餘溫的科普雜誌。

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我的寵物貂怪怪的?這時候就交給獸醫吧——《獸醫超日常》

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「寵物貂,牠們是世界上最可愛、最高貴的心肝小寶貝了。」

──英國作家D.H.勞倫斯(D. H. Lawrence)

「我剛剛幫你排了一個急診病患。」海柔把頭探進我的診間,說道:「是一隻貂。顯然牠的行為很反常,飼主很擔心,所以要直接帶牠過來。」

「好,謝謝。」我一邊回覆海柔,一邊趁看診之間的空檔擦拭診療檯。在門診表中臨時安插急診是常有的事,約診和急診都是這份工作的一部分。如果你的約診滿檔,那就優先處理急診病患。動物醫院沒有急診室,所以有時其他客戶非等不可,但看在將心比心的份上,多數人都能理解,如果是自家的動物,他們也會希望獸醫優先處理。就這個急診案件而言,那天的時機很剛好。

恰巧的時機

看完下一位病患之後,我有半小時的空檔,所以後續可望按照進度,不致延後太久。想到這裡,我暫且把急診之事拋諸腦後,走出診間到候診室去。

「山姆.懷特?」我喊下一位病患的名字。候診室裡唯一的動物是一隻活潑好動、興奮莫名的巧克力色拉布拉多,身形稍嫌圓潤,身旁伴著一名三十多歲的男子和一名年約六歲的男孩。男子身穿襯衫、牛仔褲和羽絨外套,男孩穿得就像迷你版的他爸爸。

巧克力色拉布拉多。圖/pexels

「來吧,傑克,輪到懷特打針了,打完針牠才不會生病。」

「我可以牽牠嗎? 爹地?」傑克央求父親讓他牽山姆的牽繩。

「還是我來牽山姆,你來牽我吧。」他爸爸提議道。

我們都進診間之後,我問:「所以,山姆要打預防針和做例行檢查,對嗎?」

「對,沒錯。」懷特先生回覆道。

「好。所以,牠最近怎麼樣? 有沒有什麼特別的狀況讓你擔心?」

「不盡然。整體來講,牠都很好。我們想幫牠減肥,但有人硬是要跟牠分享自己的晚餐!」

我聽了很同情。這不是我第一次聽到類似的情況了。再看看傑克,他抱住山姆的脖子,大聲地對牠講悄悄話道:「沒事,山姆,醫生幫你打針,你就不會生病了。」我看得出來他倆感情很好。

我拿起聽診器,彎身向山姆自我介紹,接著就開始檢查。山姆的反應很激動,牠熱情地狂搖尾巴,撲上來猛舔我的臉。看到這一幕,傑克立刻失控大笑。我心想:山姆舔我是很有趣,但也沒那麼有趣吧。傑克卻狂笑不止,笑到最後冒出一句:「山姆才剛舔過牠的雞雞,接著就舔你的臉!」

「山姆才剛舔過牠的雞雞,接著就舔你的臉!」圖/maxpixel

這不是我第一次被剛清理過自己的狗舔臉了,但被一個觀察敏銳又直言不諱的小鬼指出來則是第一次。

「傑克,好了。」他父親試圖制止他,可惜並不成功。

傑克反射動作地摀住嘴以示禮貌,但他發現爹地也覺得很有趣,知道自己沒有真的惹上麻煩,便又繼續開懷大笑。

「我為我兒子道歉。」父親說。

「沒關係,別擔心,我覺得很⋯⋯ 很有趣。」我回道。

接下來的看診都很平淡,但他們離開之後,孩子的話在我耳邊繚繞不去,於是我特地去洗了把臉。正當我在把臉擦乾的時候,我聽到門鈴聲響起,表示生病的寵物貂到了。

主角登場

我聽到他們在櫃檯,接著一對年輕男女就旋風也似地衝進我的診間,女的抓著懷裡的一團毛巾,看來貂就包在毛巾裡。

「拜託,醫生,你一定要救救牠,拜託,福萊迪的狀況很不對,我覺得牠可能快死了。」
她把那團毛巾放在診療檯上。

他們就這麼突然地闖了進來,令我措手不及。我花了點時間恢復鎮定,接著小心翼翼打開毛巾,裡面露出一隻軟趴趴的黑色公貂。受到驚擾的牠不由得抽動了一下,接著抬頭想要站起來。

受到驚擾的貂不由得抽動了一下,接著抬頭想要站起來。圖/pxhere

一站起來,牠的頭就輕輕地左搖右晃,完全不受控制。一試著往前走,牠的身體就失去平衡,面朝毛巾倒了下去。牠毅然決然又試了一次,結果還是一樣,接著牠又試了第三次,看了讓人心裡很難過。

「牠這樣多久了?」我問。我對貂還算了解,但從沒見過這種情況。這對男女對望一眼,接著男的回答了。

「牠今天早上還很好,我們剛剛才發現牠這個樣子。」他看看他的女伴,尋求她的認可。

「是啊,剛剛發現的。」她連忙說。他們的行為很詭異,我想不透是怎麼回事。「牠不會有事吧? 拜託你盡力救牠,牠是我們的心肝寶貝。」

「我不太確定。我從沒看過貂這副模樣。」我絞盡腦汁苦想,琢磨著眼前的景象。「很怪,非常怪,這麼突然的急性發作⋯⋯可能牠吃了什麼有毒的東西?」話一出口,我突然覺得有點眉目了。「牠住在籠子裡嗎? 還是你們讓牠在家自由活動?」

他們的行為很詭異,我想不透是怎麼回事。圖/pixabay

他們又互看彼此,接著男的回答道:「對,牠有一個籠子。晚上睡覺或我們不在家的時候,牠就關在籠子裡。但我們如果在家,牠就可以自由活動。牠很親人,所以通常都和我們待在同一個房間,也因如此,我們通常都知道牠的情況。」這一連串回話他似乎說得很溜,而且這次他沒尋求女伴的認可。他們對我有所隱瞞。我很確定。但他們的祕密是什麼?

被隱藏的真相

「所以,你們今天把牠放出來了嗎? 有沒有看到牠吃任何不該吃的東西?」我問。

「呃⋯⋯ 這個嘛⋯⋯」他似乎難以啟齒。

「牠不會有事吧?」她插嘴道。

我心想:沒錯,這當中肯定有什麼蹊蹺。福萊迪的症狀很符合食物中毒,但牠到底吃了什麼? 巧克力是一個可能,但吃了巧克力不會這麼昏昏沉沉的。葡萄會導致急性腎衰竭,但這樣牠會嘔吐,而非昏沉。更何況,如果是諸如此類的食物,他倆幹嘛這樣神神祕祕的? 到底是什麼?牠看起來幾乎像是喝醉了。我得再多刺探一些才行。

我得再多刺探一些才行。圖/wikimedia

「坦白說,我真的不確定。如果知道牠吃了什麼,那我會比較曉得怎麼處置。你們想得出來有可能是什麼嗎?」

「呃⋯⋯ 這個嘛⋯⋯」他又來了。

「史提夫,你得坦白告訴他。就跟他說吧,他非知道不可。萬一福萊迪有什麼三長兩短,一切都是你的錯!」她吼道。

關鍵的背包

「唔,嗯,牠吃了什麼⋯⋯ 好⋯⋯」他終於從實招來:「我去找我朋友打電玩,呃,嗯,那個⋯⋯ 我帶福萊迪一起去,因為潔絲出門了嘛,我不想留牠自己一個在家。總而言之,我們在玩《決勝時刻》,我朋友的背包就丟在地上,福萊迪跑進他的背包裡⋯⋯」

關鍵就在那個包包。圖/pxhere

「牠吃了大麻。」潔絲衝口而出,說完又轉向史提夫,發射了一串連珠炮:「我不敢相信你就把裝了大麻的背包丟在地上,和麥克玩什麼鬼電玩。牠一定會跑進去的啊! 你這個白痴!」

「潔絲!」史提夫打斷她,深怕她洩露太多祕密。「那是我朋友的大麻,好嗎?」他堅決撇清道。說完,他又看看潔絲,尋求她的支援。「我根本不知道他的背包裡有大麻,對吧?」

「我不在乎。我再也不要包庇你了。你讓牠吃你的大麻。你是白痴。你是世紀大白痴! 爛咖,你不管惹上什麼麻煩都是你活該。我不知道我看上你什麼了。萬一福萊迪死了,我不敢保證我會做出什麼事。」

——本文摘自《獸醫超日常:犰狳、鬃狼,有時還有綠鬣蜥,《侏羅紀世界:殞落國度》特聘獸醫顧問的跨洲診療紀實》,2019 年 5 月,麥田出版

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真相水落石出!但,嗑大麻嗑嗨了的貂要怎麼治?——《獸醫超日常》

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誤食大麻的貂

這下子,一切都有道理了。我全都明白了。在我面前的這隻寵物貂嗑藥嗑茫了,牠現在high 得亂七八糟! 這對我而言無疑是一個全新的案例。我記得在獸醫學院學過狗吃大麻會怎麼樣,但沒學過貂會怎麼樣。不過,合理推測,這兩者的症狀和療法應該類似。至於牠的預後如何,關鍵在於牠吃了多少。

圖/pixabay

如果大麻的口味不像氣味那般吸引牠,牠只嚐了一小口,那就不至於有什麼大礙。牠可能會昏睡一段時間,但應該會完全復原。相反的,如果牠吃了滿肚子的大麻,那這一餐無疑就是牠的最後一餐。

小倆口依舊在我面前吵得不可開交。

「聽著,我不會報警。」我打斷他倆道:「我只需要知道牠確切的服用量,還有牠是以什麼形式服用。這樣我才知道牠的預後如何,以及現在該怎麼急救。」

「這⋯⋯ 史提夫?」潔絲轉向史提夫,責問道:「你和你的豬朋狗友星期六晚上剩下多少沒抽?」

小倆口依舊在我面前吵得不可開交。圖/pxhere

「少裝蒜,潔絲,妳也抽了。」顯然史提夫不完全信任我,如果他被抓,他要把潔絲一起拖下水。

「史提夫! 你就告訴他可以嗎?!」

「好,好。我不認為牠吃了很多。我聽到背包裡有窸窸窣窣的聲音,一開始沒想太多,接著想起裡面有大麻。所以我就衝過去,把牠抓出來了。牠鼻子上沾了一些,但背包裡的大麻看起來沒少。我不認為牠在裡面待了很久。」

「好,嗯,很好。照你這麼說的話,牠的預後應該很樂觀。但牠還是需要特別照顧,直到大麻的效果退掉。我們要給牠打點滴,幫牠保暖,並監測牠的生理機能。」

「所以牠不會有事囉?」史提夫的語氣變得比較放鬆。

「嗯,我不敢完全保證。我從沒碰過這種狀況,但我知道這在狗身上很少會致命,重點顯然還是在牠吃了多少。」

「真的不多,我很確定。」史提夫說。他大概是意識到如果潔絲能放下心來,那他當前所受的砲轟即可告一段落。

「謝謝你,醫生。」潔絲說:「看你覺得該怎麼治就怎麼治,福萊迪是我們的心肝寶貝。」

圖/pexels

我印出一份同意書,並說明治療費用。在這種情況下,荷包失血有著額外的威嚇作用,可以避免他們下次再犯。

「你可以把你下次買大麻的錢拿來付醫藥費。」潔絲一邊簽同意書,一邊對史提夫說。

「我帶牠進去開始治療,晚點再打電話通知你們狀況。但如我所說,我想牠可能要在這裡待幾天。」我從診療檯上撈起那團毛巾。福萊迪的頭就露在毛巾外面,潔絲彎身過來親親牠。

「這位先生會讓你好起來,福萊迪。」她說完又轉向我道:「謝謝你,醫生,請好好照顧牠,我知道這裡是牠最好的去處了。」

「我們會盡全力照顧牠。」我向她保證,接著就朝處理室走去。潔絲和史提夫雙雙離開,想必在開車回家的路上還要繼續爭吵。海瑟正忙著把手術器械送進高壓滅菌釜消毒。看見我懷裡那團毛巾時,她有點疑惑地抬起頭來。

嗑茫了。圖/pixabay

「這就是那隻寵物貂嗎?」她關切道:「牠怎麼了? 我們要為牠做什麼?」

「妳永遠也猜不到。」

「到底怎麼回事?」海瑟一邊問,一邊在診療檯上清出一塊空間,讓我把牠放下。

「牠跑進飼主裝大麻的背包裡,嗑藥嗑茫了!」

「別鬧了。」海瑟說著哈哈大笑,但當我打開毛巾,露出暈頭轉向、昏沉踉蹌的福萊迪之後,她看了立刻改口道:「喔,可憐的小東西,牠有多少存活的機會?」

「這個嘛⋯⋯ 他們認為牠吃得不多,所以存活的機會應該很高。狗通常都沒事,但我沒聽過貂誤食大麻的。我們只能走著瞧了。牠可能過一、兩天會清醒過來。」

「什麼白痴會把大麻放在貂拿得到的地方。」

我說明了來龍去脈。「牠自然會認為背包是個藏身的好地點,跑進去之後,牠又無法抗拒那誘人的氣味!」

診治方式

「難以置信。所以,你打算怎麼治?」

「打點滴。把牠放在黑暗、溫暖、安靜的地方,減少任何可能的刺激,剩下的就是等著瞧了。」

「好,牠可以睡在貓籠裡,墊上保暖墊。我們沒有貓咪住院,所以貓籠那裡很安靜。我會在牠的籠子上蓋一條毛巾。」她開始收拾要用的東西。

「漂亮。謝了。」

「你接下來還要看診嗎?」她補問一句。

我確認一下房間角落裡的電腦螢幕。「下一位是十分鐘後。」

「好,用黃色的靜脈內導管,對嗎? 打哈特曼氏液(Hartmann’s)還是生理食鹽水?」

「對,用黃色導管,打兩百五十毫升哈特曼氏液。」導管的顏色代表尺寸。一般而言,粉紅色或綠色是給狗用的,藍色是給貓用的,黃色給奶貓、幼犬,以及寵物貂──如果碰到今天這種情況的話。

所有設備都擺出來,點滴管也裝好了,海瑟就抱起福萊迪,把牠的左前腳拉直。我幫牠剃毛、消毒,再輕輕插上靜脈內導管。正常來講,如果貂是清醒的,這個步驟少不了幾經波折,牠不可能不發動攻擊,但福萊迪沒怎麼反抗。我接上 Y 型管,接著黏上膠帶把它固定好。

「你量過牠的體重了嗎? 點滴的流速要定在多少?」

「沒量,抱歉。維持率輸液應該就可以了。牠沒脫水,但要到復原之後才能喝東西。」維持率指的是一隻動物每日的液體需求量。正常來講,像貂這樣的小動物是一天每公斤體重六十毫升。

「好,貓咪病房有體重計,我們帶牠過去量體重吧,量好了我就去弄牠的籠子。」海瑟說著,邊拎起裹在毛巾裡的福萊迪。我拿起點滴架和接了點滴管的點滴袋,點滴管穿過一個準確控制每小時輸液量的調節器。東西都拿好了,我們就朝隔壁的貓咪病房走了進去。福萊迪接上點滴,在漆黑的籠子裡安頓下來。

籠裡鋪了保暖墊和幾條毛巾,免得牠在頭腦昏沉的狀態下不小心撞傷。我回去把剩下的門診看完。接下來就沒什麼稀奇古怪的門診──一隻皮膚搔癢的狗狗、一隻長了肉瘤的倉鼠、兩隻要打疫苗的狗、一隻得了跳蚤過敏性皮膚炎的貓咪,以及一隻卡蛋*的母雞。這些都忙完了,我就回去察看福萊迪。

弗萊迪的迷幻夢境

我躡手躡腳溜進貓咪病房,儘量不發出一絲聲響,以免對牠造成太大的刺激。我踮著腳靠近牠的小窩,輕輕拉開毛巾偷看,耳邊傳來尖銳的嘶嘶聲。我的眼睛花了一會兒適應黑暗,但一適應過來之後,我就能看到福萊迪把頭埋在毛巾裡趴著,鼻子擠到一側,四隻腳攤開。

福萊迪把頭埋在毛巾裡趴著,鼻子擠到一側,四隻腳攤開。圖/pixabay

我頓時明白那道嘶嘶聲是牠在打呼。牠看起來睡得又香又甜,但完全沒有意識,已經陷入神志不清的昏迷狀態。

接下來兩天,牠就這樣待在那裡,沒怎麼動,鼾聲平穩。有貓咪病患進出時,開關籠門的聲響偶爾會將牠稍微吵醒。飼主來看牠時,牠也會稍微醒過來,試圖辨認來者何人。牠似乎很滿足、很放鬆地做著迷幻的貂之夢。

夢醒之後

第三天早上,我一進辦公室就接到夜班護士的消息。牠似乎從漫長的大夢中甦醒了。我晃過去查看牠。的確,牠已經完全清醒過來,正在籠子裡探索逃生路徑呢。

「早安,福萊迪,你睡得可好啊?」

「要給牠吃點東西嗎?」茱莉問道。

「好,吃點東西好。牠顯然已經清醒到可以吃東西了。」

「那要給牠吃什麼?」

「最好是貓食,一小袋貓食之類的。」

不一會兒,茱莉就帶著一小碗食物回來。她打開籠門時,福萊迪的反應激動異常。她都還來不及把碗放下,牠就衝過來把臉埋進碗裡,幾秒鐘就吃得一滴都不剩,接著在籠子裡狂繞圈,想找東西吃。

福萊迪把臉埋進碗裡,幾秒鐘就吃得一滴都不剩。圖/pxhere

「看來牠餓壞了。」茱莉淡淡地下了個註腳。

「我想這就是傳說中的嗜食反應*。」

「太搞笑了。那要再給牠吃一些嗎?」

「好啊,有何不可,就給牠再來一份一樣的吧。」這次福萊迪迫不及待地爬上籠門,熱烈歡迎茱莉再次帶著食物歸來。只見牠又不顧形象地埋頭大吃,吃得唏哩呼嚕,一副引人發噱的餓鬼樣。

「我想牠已經好多了,妳不覺得嗎?」我說。

「我也這麼認為。」

在牠餓得把點滴管吃下肚之前,我們把點滴管拔掉,接著我就去聯絡飼主。

「好消息。福萊迪醒了,而且牠看起來好得很,所以你們可以過來接牠了。喔,我要謝謝你們讓我增廣見聞。我從沒見識過所謂的嗜食反應,但我敢說吸了大麻的貂也有這種反應。」

譯註:

  1. 又稱挾蛋症或產卵困難,即鳥類動物無法順利將整顆蛋產下。
  2. 吸食大麻後,神經系統受到影響,產生無法控制的強烈飢餓感,此為嗜食反應。

 

 

 

——本文摘自《獸醫超日常:犰狳、鬃狼,有時還有綠鬣蜥,《侏羅紀世界:殞落國度》特聘獸醫顧問的跨洲診療紀實》,2019 年 5 月,麥田出版

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下半身都沒了還能持續趴趴走,被真菌控制的十七年蟬發生了什麼事?

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  • 文/小肥波│販賣腦汁維生的蛋散,最愛吃喝玩樂,望有錢從天而降,全人類不須工作。

脫魯 繁殖 我等 17 年,欸等等我的下半身咧?

試想像經歷了 17 年的地底生活後,你要破土而出準備交配,完成物種的繁衍使命,卻發現原來下半身都經已不存在,你會有什麼感受?這正是北美周期蟬的悲哀。北美現時有 2-5% 周期蟬在鑽入地底前已有蟬團孢霉 (Massospora cicadina) 黏在外骨骼上,並在破土而出之時逐步入侵蟬的腹部。

受感染的雄性周期蟬除了一般正常地與其他雌性交配,傳播真菌孢子至雌性外,亦會扮成雌性求偶,不斷拍動翅膀吸引雄性靠近,增加孢子傳播機會。同時,由於越來越多真菌孢子在蟬腹生長,蟬會膨脹甚至斷開兩截,露出白色粉末般的孢子散播到空氣與泥土之中,有研究人員更稱之為「會飛的死亡鹽罐」。

到此時此刻受感染的周期蟬仍未死亡,繼續瘋狂在爆肚情況下與其他蟬「交配」散播蟬團孢霉。不過,到底這種 1879 年已發現的真菌與其造成的奇怪周期蟬行為,背後化學機制是怎樣,人類一直毫無頭緒?

直至西維珍尼亞大學真菌專家 Matt Kasson 與同事,在 2016 年五月搜集了 150 隻不幸的周期蟬後,才開始對蟬團孢霉有更多了解。在搜集這批周期蟬後,團隊隔年亦搜集了另一批受感染周期蟬,並開始檢驗當中的化學成份。

沒下半身還持續亢奮?被「毒癮」控制的喪屍蟬

帶著真菌孢子亂飛的蟬,被研究人員稱為「會飛的死亡鹽罐」。圖/wikimedia

之前曾有份發表過喪屍蟬的學者 Greg Boyce 在第二批搜集的周期蟬體內,發現大量迷幻蘑菇的主要迷幻劑成份裸蓋菇素 (psilocybin) ,令其大感意外,因為學界未曾在迷幻蘑菇以外的真菌發現裸蓋菇素,而蟬團孢霉與迷幻蘑菇的共同祖先已經要追溯至 9 億年前。

令人意外的事情不止於此。 Boyce 再度深入檢查蟬團孢霉後,發現當中有卡西酮 (cathinone) 這種安非他命 (Amphetamine) 成份,卡西酮同樣未曾於真菌見過,但通常出現於中東與非洲東北(又稱非洲之角)人嚼碎食用的巧茶 (khat plant) 之中。而團隊其後對比受感染以及未受感染的周期蟬化學成份,顯示後者體內並無上述迷幻成份,換言之蟬團孢霉能夠在受感染周期蟬中製造迷幻劑

到這一刻, Kasson 突然想起,裸蓋菇素在美國屬第一級毒品,如果被美國緝毒局 (DEA) 發現不知如何是好?結果他立即電郵 DEA 解釋事件。不過,連 DEA 都未曾遇過這種情況。結果經過多番討論, DEA 認為裸蓋菇素的數量太少,且團隊並無計劃將找到的裸蓋菇素作非法用途,容許團隊不需另外申請許可即可繼續研究。

不論牠嗑了什麼,好孩子都請不要撿食

話雖如此, Kasson 向《大西洋》雜誌的科學作家 Ed Yong 表示,食用一打或以上受感染周期蟬仍可能仍會變得亢奮,大家切勿以身試法。 Kasson 懷疑,在感染蟬團孢霉初期周期蟬體內的迷幻成份可能更高,以幫助真菌控制這倒霉鬼,但暫時仍待進一步調查確認。

至於卡西酮與裸蓋菇素如何影響行為呢?團隊估計,卡西酮可能在周期蟬失去「下半身」時,令其仍有活力。至於裸蓋菇素的角色就較難解釋。因為裸蓋菇素會令人產生幻覺,但未曾證明在昆蟲身上有同樣效果。此前曾有研究指,迷幻蘑菇演化出裸蓋菇素有驅蟲之用,亦會減低昆蟲的食慾。團隊認為透過這種功效,蟬團孢霉可減少周期蟬的覓食行為,繼續不停地交配。

參考資料

  • Boyce, G., Gluck-Thaler, E., Slot, J.C. & et al. (2018). Discovery of psychoactive plant and mushroom alkaloids in ancient fungal cicada pathogens. bioRxiv 375105; doi: 10.1101/375105

延伸閱讀

本文轉載自立場新聞,原文標題:喪屍蟬瘋狂交配至爆肚的秘密:真菌釋放迷幻化學物質

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從鯊魚研究到投資專家,那些年中研院教我的事──專訪李柏鋒

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本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位

  • 採訪編輯|劉芝吟、美術編輯|林洵安

生態到理財的跨界進擊

科技媒體《 INSIDE 》主編、線上理財課講師……李柏鋒的斜槓人生,多半圍繞著投資理財。然而在這之前,他曾在中研院從事科學研究長達十年,鑽研的還是毫不相干的鯊魚!李柏鋒分享了生態研究工作者的日常與甘苦,也述說基礎科學訓練的跨界影響力。

很多人認識李柏鋒,是從 INSIDE 網站、線上理財課程或《商業週刊》專欄開始,其實早在踏入財經媒體前,他曾是一名專業的海洋科學工作者,以鯊魚、魟魚研究為職志。
攝影│林洵安

奇幻旅程的初章:鯊魚怎麼出現在地球上?

談起研究鯊魚的起點,李柏鋒的初心充滿赤子情懷,「鯊魚好迷人,簡直是超完美生物!」

大三暑假,他到海生館實習,常常坐在魚缸前發呆一整天。每天看著鯊魚悠游,姿態優雅又氣派,宛如海洋中的王者,他心裡忍不住好奇:這麼完美的生物,究竟怎麼誕生在地球?

李柏鋒查遍各式資料,發現這竟然是演化學的一大難題!由於鯊魚屬於軟骨魚,除了牙齒,不會留下任何骨骼,很難透過化石研究。懷抱著解謎的渴望,他考進台大海洋所,在大學教授的推薦下,找上魚類演化及分類學的權威──中研院邵廣昭研究員指導。

邵老師很快答應了,但開出條件:你得自立自強。李柏鋒毫不遲疑,因為能跟在「大神級」老師身邊做研究,已經是天上掉下來的禮物。此後,兩年碩士,八、九年的博士生涯,他除了到台大修課,幾乎都在中研院實驗室工作,就此展開這段奇幻旅程的初章。

在中研院念碩博士,平常在做什麼?

研究工作主要是三件事:採樣、做實驗、讀書寫論文,幾乎一整天都待在實驗室。

另外,我們也和院內、各大學的研究同好共組讀書會。那時候,生物科學出現了一項大躍進:DNA 定序在速度、成本上都有新突破,因此被廣泛應用在生態與演化的研究,大家都在摸索這項技術及分析理論,就會和中研院許多年輕 PI 一起研究討論,吸收國外帶回的第一手新知。

中研院近十年的研究工作,讓李柏鋒如同海綿,時刻吸收科學新知,與國際學者交流,鍛鍊起一身基礎研究功。
圖片來源│李柏鋒提供

中研院的學術訓練有什麼特別?

研究資源多到你無法想像!國際期刊、最新研究成果,都能在資料庫找到。就連剛出版的國外學術專著,早早向圖書館薦購引入,也可以和國外同步接收,完全零時差。這對研究工作者太重要了!過去我們只能自己上網訂購專業書,昂貴又耗時,圖書館完全解決這個困擾,讓其他學校的同學超羨慕。(笑)

院內間的跨單位合作也相當頻繁。鯊魚研究除了依靠 DNA 分析,還需要運用電子顯微鏡,觀察構造組織的形態。這時就會和地科所合作,請專業技師幫忙。

身處在最頂尖的學術環境,你會有超強彈藥庫、各路切磋好手,可以紮實、迅速練出一身好本事。

你們會到海裡潛水,觀察真正的鯊魚嗎?

我大約每週到宜蘭漁港採樣。原本幻想自己能像 Discovery 影片,站在一個籠子裡,看著鯊魚優雅地游來游去。結果這些情節從來沒出現,哈哈。

李柏鋒在研究船上清理捕獲的鯊魚。
圖片來源│李柏鋒提供

真實的場景是:我們提著保冰箱,一到港口,便直奔下雜魚區(trash fish ,連同目標漁獲一起被捕撈,經濟價值低)翻揀搜尋。因為這些漁民眼中不值錢的次等漁獲,都是讓研究者雙眼發光的「立體圖鑑」!

國外學者一到台灣漁港都會超驚喜!他們一年也許只採樣 20 種鯊魚,在這裡一個下午就能看到 50 種鯊魚、魟魚

台灣的鯊魚多樣性極高,我第一次到漁港時,看見圖鑑上的深海鯊魚一一出現眼前,內心超興奮!在一般人想像中,鯊魚都是身形巨大像「大白鯊」,其實牠們大部分小於 1 公尺,迷你可愛。

這些「下雜魚」經濟價值不高,只要不干擾漁民作業,我們可以盡情採樣,帶回中研院收藏在標本館。

李柏鋒正在製作台灣第一隻巨口鯊標本。巨口鯊相當罕見,1976 年首度被人類發現,目前全世界收藏的標本還不到 20 尾。
圖片來源│李柏鋒提供

讓你放棄熱愛的鯊魚研究,轉換跑道的關鍵原因,是什麼?

海洋研究和漁民關係非常密切。因為漁港是現成的採樣工作室,當我們進行生物調查時,靠海吃飯的漁民單憑經驗就能判斷如何撒網。如果有他們幫忙,絕對事半功倍。

但是,雙方的立場卻很尷尬微妙。

從事生態研究,必定會發現海洋環境正持續惡化中。多年來,許多重量級研究者都不斷呼籲,透過限漁、劃設保護區,挽救陷入重症的海洋。然而,對部分漁民來說,眼前的生計是他們過不去的那一關。研究者心頭懸著生態永續,漁民肩上扛著一家老小,彼此就在法令兩端拉扯。

我們提論文、數據,希望加快保育禁令;漁民不滿被管制而再三抗議。結果是,當政府扛不住壓力時,便回過頭要求研究者繼續交報告。最終,研究者站在第一線面對漁民的怒火和指責,成為「夾心餅乾」,現場採樣也變得困難重重,內心非常無力挫敗。

科學家不停做研究、提證據,但如果缺少大眾支持理解、政府的斡旋,再多的研究調查仍會差最後一哩路。

漁民捕獲稀罕的象鮫,李柏鋒正在漁港進行採樣工作。象鮫是世界第二大魚類,體長可達 6 公尺以上,游動緩慢、攻擊性低。近年因為魚翅、鯊魚肝等需求大增,已面臨滅絕威脅。
圖片來源│李柏鋒提供

一個生態學的博士生,你怎麼轉進金融理財領域?如何開始?

我和太太在實驗室認識,朝夕相處,相戀結婚。原本兩人是月光族,後來打算生孩子,開始思考家庭財務。但是我們對投資理財一竅不通,根本不知道怎麼入門,想啊想,突然靈光一閃:「為什麼我不用研究生態學的方式,學習理財投資?!」

我開始讀專業財經論文,弄懂學術界怎麼看待「投資」。從經典論文下手,再根據索引找下一份資料研讀,一篇追著一篇。結果,大失所望!因為所有學術研究都證實,人無法預測未來,並不存在好的投資方法。

直到有一天,我意外從一篇 1970 年代的論文讀到:人無法預測未來,但只要能承擔過程波動的風險,市場是長期穩定向上。

那一瞬間,我茅塞頓開:我不必選股、預測未來,只需要定期定額投資指數。因為指數代表市場,而市場長期穩定向上。

研究完,我就在部落格發表心得,因為內容專精艱澀,大眾讀者並不多。不過,累積了一定的深度後,陸續有大學請我分享討論。慢慢地,出現許多意想不到的財經工作邀約,我開始踏入財經媒體的領域。

從生態到理財的轉折超奇幻,你怎麼成功跨越?中研院的訓練有幫助嗎?

科學訓練對我的幫助非常大。剛踏入學術圈,邵老師主要指導的是基礎知識與研究方法。我最有興趣的鯊魚,並非老師的研究主題,他提供給我的不是直接指點,而是實驗室、中研院的豐富資源。這讓我學到一項重要的基礎功:自學。

我們從小念書,很少人懂得自主學習。當你被要求自立,同時身在豐沛的學習環境,很快會學會怎麼善用資源,主動找、主動學,這對我幫助非常大。

對你來說,生態學和經濟學有什麼共通之處嗎?

生態(Ecology)和經濟(Economics)的英文字首都是 eco- ,這點很有意思,這個字根可以代表家、生態、環境。

研究生態和經濟,都是關心大尺度、大環境的現象變化。許多電視媒體採訪,希望我告訴觀眾該買哪支股票,我通常一律拒絕,因為我關心的是財經發展的長期趨勢和變化,這和生態有很多共通點。

比如,生物演化上常戲稱:凡生物必有例外,當研究確定某種生物定律,通常就會出現例外。經濟學也是,你認定的市場趨勢規則,往往會有變數,非常有趣。

另外,生態學者常要反思人為干預的程度,判斷是否插手介入或讓生態自然發展,這種思考觀點同樣可以套用到經濟學。

李柏鋒曾是國內少數鯊魚研究者。轉換跑道後,他對生態環境、公共議題的關懷依然不減,經常在部落格、臉書倡議時事。
圖片來源│李柏鋒提供

你主張指數型投資,為小資族開課,這些理財投資的立場似乎很獨樹一格?

指數型投資、提供小資族理財建議,在市場上都比較小眾,但這和我一直以來的關懷相互呼應。

投入生態、支持環保議題,多半帶點左派色彩,希望透過政府管制,讓社會更公平正義。轉向金融投資後,則會傾向右派,主張讓市場自由競爭。雖然自己的價值立場在兩端來回擺盪,但有些理念信仰始終根存不變。

對我來說,口袋淺淺的小資族、社會新鮮人,經濟資源最弱勢 (就像面對人類處於絕對弱勢的鯊魚),受到的關注與支持最低。我希望自己能提供一些幫助,透過寫書、線上課程傳遞專業知識,為他們在競爭激烈的現實戰場,爭取多一點生存空間。

投入媒體工作多年,在 「讀者想知道」和 「自己想傳達」兩者之間,李柏鋒逐漸找到平衡,例如透過線上課程,一步步將理財觀念完整傳達。
攝影│林洵安

奇幻旅程,未完待續……

從鯊魚研究變身投資專家,大家眼中的超奇幻,在李柏鋒的描述下,有了清晰的脈絡線索,彷彿能看見他沿途撒下的「麵包屑」。跨領域的超進擊,背後是過去科學研究的訓練和態度,不追著市場跑、不緊盯個股漲跌,而是花更多時間思考、閱讀,關注大環境、大尺度的變化。

研究目標轉了彎,信念不曾改變。每一個搖擺選擇的交叉路口,他依歸的是最重要的那兩門課-靠自學練本事,累積新能量;堅持說想說的話、做想做的事,撞開現實圍牆。有沒有想過下一步計畫?他輕鬆一笑:

我一向且戰且走,把每一件事做好,自然會出現機會,你只要思考:想要什麼、如何選擇。

延伸閱讀

本文轉載自中央研究院研之有物,原文為從鯊魚研究到投資專家,那些年中研院教我的事 —專訪李柏鋒,泛科學為宣傳推廣執行單位

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嫌疑犯 X 的獻身!被消失的訂婚戒指與綠鬣蜥

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「要是被變成一隻綠鬣蜥,你的日子就真的天翻地覆了。」

──奇幻小說作者雷克.萊爾頓(Rick Riordan)

支支吾吾的客戶

「有位客戶在電話上。」櫃檯總機珍妮急急忙忙衝進處理室。「她想找獸醫問綠鬣蜥的事,沒說是什麼事,但她聽起來很慌。我想應該可以找你吧。她在二線。」

「好,謝了。」我說著接起處理室的電話。

綠鬣蜥要多久才能消化?圖/pixabay

「喂? 我是獸醫強納森。需要什麼協助嗎?」

「喂,你好,呃,那個⋯⋯ 綠鬣蜥要多久才能消化?」

「什麼意思?」我有點摸不著頭腦地說。

「就是⋯⋯ 如果綠鬣蜥吃了什麼東西,要花多久時間才會屙出來?」

「喔,我明白了。這個嘛⋯⋯ 要看這隻綠鬣蜥的尺寸、牠吃了什麼東西,還有生活環境的溫度等各種因素而定,但基本上大概是花一天半到四天。」

電話那頭一時陷入沉默,飼主本身正在消化我剛剛說的話。

「那⋯⋯ 你要怎麼知道綠鬣蜥是不是吃了什麼東西?」

「這個嘛,照 X 光通常是最好的辦法。不是所有東西都會顯像,但如果具有不透光性,影像就會很明顯。不然就看看有沒有相關症狀,像是腸阻塞造成的脹氣之類的。」我接著問道:「可以請問一下是怎麼回事嗎?」

一隻懷有身孕的綠鬣蜥。圖/lbah.com

對方像是沒有聽到我的問題。「『不透光性』是什麼意思?」

「不好意思,這是指 X 光沒辦法穿透的物體,像金屬之類結構緊密的東西。舉例而言,骨頭顯現出來的影像就會是白色的。結構越緊密,X 光影像就越清楚。」解釋完,我又問道:「怎麼了? 妳覺得妳的綠鬣蜥吃了什麼東西嗎?」

電話那頭頓時又沉默下來。接著,她沒頭沒腦地說了句:「瑞奇會殺了我!」說完這句莫名其妙的話之後,她才回答了我的問題:「我覺得我的綠鬣蜥⋯⋯ 呃,牠剛剛把我的訂婚戒指吃掉了。」

「啊⋯⋯ 我明白了。」

消失的訂婚戒指

圖/pixabay

「我在洗碗,所以我把訂婚戒指脫下來放在旁邊。蓋瑞就像平常一樣,在窗戶前面做日光浴。總而言之,有很多碗要洗,因為我從昨天晚餐後就沒洗碗。洗完之後,我要把訂婚戒指重新戴回去時,發現它不見了。我到處找,可是都找不到。然後,我注意到蓋瑞坐在那裡舔嘴唇。瑞奇會殺了我。我一再跟他強調,除非他找到完美的戒指,否則不要跟我求婚⋯⋯ 最後是他自己設計,專門找人客製,三星期前才為我戴上的。我該怎麼辦? 我是說,我愛蓋瑞,愛到心坎裡,但牠要是吃了我的訂婚戒指,我就⋯⋯ 我就⋯⋯」

莎拉正在一旁為上一位病患收拾善後,她顯然聽到了我們談話的片段。我和她四目交會時忍不住偷笑,但對著電話那頭的客戶,我以堅定的口吻說:「別急。我想妳最好帶牠來一趟。只要給蓋瑞照個 X 光,就能把戒指看得一清二楚。牠現在的行為表現都正常嗎?」

「正常,完全正常,牠好得很,但話說回來,牠才剛剛吃下去而已。我一發現就立刻打電話來你們醫院了。如果戒指在牠肚子裡,那我們怎麼辦? 牠會自己屙出來嗎? 還是你們得動手術拿出來?」

「就外來異物而言,除非造成明顯的阻塞,否則我們不會動手術。蓋瑞多大隻? 戒指又有多大顆?」

圖/wikipedia

「唔,戒指是單顆鑽石鑲在白金戒圈上,完全就是我要的樣子。瑞奇會殺了我。」她又說了一次。

「那蓋瑞有多大隻?」

「喔,蓋瑞啊,牠是我的寶貝,我從牠七個月大左右就開始養,現在兩歲了,臭小子很親人⋯⋯」

兩歲的雄性綠鬣蜥,所以可能有將近一公尺長。這樣的話,戒指是有機會順暢無阻地排出來,但她還要不要戴就是另一回事了。

「應該沒問題。」我說:「除非我認為有必要,否則我不會幫牠動手術。」

「喔,天啊! 所以,除非照 X 光,否則我搞不好要保密四天,不能讓我未婚夫知道?」

「照過 X 光以後,至少妳就知道牠是不是真的吞了戒指。我今天還有幾場手術要做,但妳如果帶牠過來一趟,我還是能把妳安插進來,照 X 光很快,要不了多久。」

她說她馬上就過來,說完就掛斷電話了。莎拉和我看看彼此。

這真的有可能嗎?

「妳都聽到了嗎?」我問。

「綠鬣蜥吃了她的訂婚戒指之類的?」她笑道:「你認為戒指真的被牠吃了?」

「誰曉得,但她好像很確定,反正我們很快就會知道了。」

「對了,如果真是被牠吃掉的,你知道你可以參加年度獸醫 X 光競賽嗎?」

「什麼競賽?」我問。

「在美國有一年一度的 X 光檢驗結果競賽,比賽哪隻動物吞下肚的東西最怪。我從報紙上看到的,去年的贏家是一隻吞了九顆撞球的狗!」

「真的假的? 還有這種比賽? 聽都沒聽過⋯⋯ 我倒是治療過一隻吞了橡皮小鴨的狗,X光片上可以清清楚楚看到鴨子的輪廓。把那隻狗麻醉之後,我試了試,看牠會不會呱呱叫,可惜牠沒有。」

「太妙了。嗯,那這次你又有機會了。」

「好,莎拉,重點來了:假設這隻綠鬣蜥真的吃了戒指,假設戒指通過牠的腸道,什麼事也沒有,好端端地排出來了,假設這枚戒指是妳未婚夫專門找人訂製的,在它通過綠鬣蜥的腸道之後,妳還會戴上它嗎?」

「我想我會先找專業人士清潔過⋯⋯ 但當然要戴啊! 非戴不可吧? 我是說,那可是訂婚戒指欸!」

「那倒是。依我看,戴這種戒指總好過把貓屎咖啡喝下肚。就是那種很貴的咖啡,印尼話叫做kopi luwak,經過椰子貓消化的那種⋯⋯」

「什麼啊?」

圖/pxhere

「貓屎咖啡呀,全世界最貴的一種咖啡。印尼人到處收集椰子貓屎,從貓屎裡面挑出咖啡豆,經過洗淨、曬乾、烘焙、研磨、沖煮,就像任何咖啡一樣,只不過一杯就要一百美金。」

「別鬧了,真的有人花大錢喝貓屎咖啡? 他們應該來這裡工作一天,就會打消這種念頭了。」

「椰子貓的消化作用顯然賦予咖啡豆一種獨特的風味,為了品嚐它純粹的風味,喝的時候不能加糖或奶精。」

「你好像很了解耶,阿強,你每天早上喝的就是貓屎咖啡吧?」

「妳沒看過傑克.尼克遜(Jack Nicholson)和摩根.費里曼(Morgan Freeman)主演的《一路玩到掛》(The Bucket List)嗎? 傑克.尼克遜演的那個角色只喝貓屎咖啡。確實是滿怪的癖好啦。」

「有道是活到老學到老,我今天長知識了。趁綠鬣蜥還沒來,我們閒著也是閒著,要不要我燒壺水啊?」

 

 

 

——本文摘自《獸醫超日常:犰狳、鬃狼,有時還有綠鬣蜥,《侏羅紀世界:殞落國度》特聘獸醫顧問的跨洲診療紀實》,2019 年 5 月,麥田出版

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綠鬣蜥趴著也中槍!人家對戒指才沒有興趣呢

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「蘿潔絲小姐帶蓋瑞過來了。」莎拉挑起一邊眉毛,悄聲補充道:「祝你好運。」

尊客駕到

我朝候診室走去。蘿潔絲小姐很年輕,我猜大概二十五歲上下,黑色的頭髮,黑色的妝容,戴了很多耳環,身穿厚重的黑色大衣,蓋瑞的頭就從大衣領口探出來。

「蘿潔絲小姐嗎? 請過來這裡吧。」我說著領她走進我的診間。她解開幾顆大衣的扣子,把蓋瑞抓出來,放在診療檯上。

「這位一定就是蓋瑞了,天啊,頑皮歸頑皮,牠長得很好看呢!」

帥氣的蓋瑞。圖/pixabay

我不是說說而已,牠真的長得很好看。我也很高興自己估計得沒錯,蓋瑞差不多一公尺長,皮膚是斑斕的綠色,喉嚨底下一大塊垂肉,背上的一排鬣鱗顯示牠已達到性成熟。牠趴在診療檯上,直挺挺地把頭抬高,像是對自己俊美的外貌充滿自信。

「對,這就是我的寶貝。」飼主說:「可是我超氣牠的,牠要害我惹上大麻煩了。你覺得是不是被牠吃掉的?」

「很難說。綠鬣蜥是植食性動物,但牠們也是出了名的視力好,如果鑽石在陽光下閃閃發亮,牠可能會以為那是蒼蠅之類的,好奇之下就⋯⋯ 只有一個辦法可以揭開謎底。」

「是,我明白。你覺得要多久? 需要把牠麻醉之類的嗎?」

「我現在就可以幫牠照 X 光。通常牠們只會趴在那裡,就像牠現在這樣。相信我,如果牠真的吞了戒指,在 X 光片上會很明顯。」

「喔,哇,太好了。那我要在這裡等嗎?」

「要,麻煩了,五分鐘就好。」

診斷開始

「謝謝你。」接著,她彎身對蓋瑞說:「這個大好人要看看你是不是吃了我美麗的訂婚戒指,所以你要對他好一點喔。」她說完又轉向我道:「牠很親人的。」

我彎身把牠撈起來,一手捧著牠的胸口,另一手拖著牠的尾巴。一離開診療檯,牠的腳就拚命踩來踩去,想找一個附著點,最後牠找到了我的手臂。牠的爪子一掐,我痛得臉部扭曲,用力嚥下一口氣,接著一邊忍痛擠出笑容,一邊走出診間、走進處理室。

綠鬣蜥尖銳的爪子。圖/pxhere

「莎拉,幫個忙。」我咬牙切齒地說:「妳能不能把這隻綠鬣蜥從我手上掰下來?」

到了這時,牠銳利的爪子已經把我抓出血來了。莎拉小心翼翼地將蓋瑞右前腳的五隻爪子從我手臂上掰開,我才終於能將牠放在已經擺好的 X 光板上。莎拉按住牠,讓我有機會處理一下我的傷口。

與此同時,樂於在門診室診療檯上擺姿勢的蓋瑞,顯然不樂意在 X 光板上展現自己。莎拉一鬆手,牠立刻拔腿狂奔,幾乎從檢驗台邊緣垂直俯衝下去。莎拉及時抓住牠,但當她一把牠放上 X 光板,牠又展開神風特攻隊式的投奔自由行動,直到再次被牢牢抓住為止。

「嗯哼⋯⋯」莎拉說:「醫生通常不會碰到病患逃離 X 光檢驗台的問題! 你有什麼辦法嗎?」

「有一招可能有效。」我把自己的手臂包紮好,從櫥櫃上拿了一綑動物專用彈力繃帶和棉花,接著把棉花揉成兩小球,輕輕放在蓋瑞的兩隻眼睛上,再把彈力繃帶纏到牠頭上,把棉花球綑住,並確保牠的呼吸道暢通。效果奇佳。我重新把蓋瑞放回 X 光板上,牠頓時化為一尊活雕像。

「這招也太妙了。」莎拉評論道。

「是啊。獸醫學院的爬蟲類課程教得不多,這是我從課堂上收集到的錦囊妙計之一。」在我設定 X 光機時,蓋瑞保持一動不動。機器設定好,我們就雙雙離開檢驗室。「好啦,蓋瑞,我們來瞧瞧你是不是享用了一頓鑽石級奢華大餐。X 光!」我大喊一聲,通知所有人注意,接著按下按鈕,我們倆再雙雙趕回去。

真相大白

一會兒過後,電腦螢幕上顯現出蜥蜴骨架的美麗影像。我研究了一下,莎拉迫不及待越過我的肩頭偷看。

「嗯⋯⋯」我說:「我不知道這對蘿潔絲小姐來講算好消息還壞消息,但蓋瑞看來不是訂婚戒指失蹤案的罪魁禍首。」

「對蓋瑞來講是好消息,但你本來有機會榮獲年度經典 X 光獎。」

「顯然,鑽石不合蜥蜴的胃口。」

「哈! 哈!」

我拆掉蓋瑞的臨時眼罩,把牠抓起來。這次包了毛巾,免得我的手又被牠抓花。我把牠送回焦急的飼主身邊。

「怎麼樣?」她一看到我就高聲問道:「是牠吃掉的嗎? 是牠嗎? 戒指在牠肚子裡嗎? 怎麼樣?」

「我們恐怕不知道妳的訂婚戒指到哪去了,蘿潔絲小姐,但絕對不是蓋瑞吃掉的。」

戒指究竟在哪呢?圖/wikimedia

「真的假的? 你確定嗎? 怎麼這麼奇怪,我很確定是牠⋯⋯ 戒指到底跑哪去了?」她輕輕將綠鬣蜥從我手裡接過去,捧起牠的臉來面向她。「喔,蓋瑞,媽咪對不起你⋯⋯ 不是你的錯,媽咪錯怪你了。對不起,但我敢說你一定知道戒指到哪去了。你要在爹地回家之前告訴我才行。」

她重新轉向我。「感激不盡。很抱歉浪費了你的時間,但真的非常感謝你的幫忙。」
她離開之後,我回到處理室,莎拉正在為下一台手術做準備。

「嗯哼。」我說:「做這份工作從來不會無聊。緊接著就來為兔子切除卵巢吧!」

半小時後,珍妮又來找我。

「蘿潔絲小姐又打來了,她指名要找你,這次她在一線。」

我拿起電話。「喂? 我是強⋯⋯」

「我找到了,強納森,我找到了! 戒指在爐台底下! 我想一定是蓋瑞的尾巴把它掃下去的。」

「喔,那太好了,我很欣⋯⋯」

「萬分感謝你的幫忙,強納森! 我不敢相信我們還跑去照 X 光,但我本來以為一定是蓋瑞吃掉的。太感激你了。很高興我不用一輩子戴著一枚從綠鬣蜥屁股屙出來的戒指!」

 

 

 

——本文摘自《獸醫超日常:犰狳、鬃狼,有時還有綠鬣蜥,《侏羅紀世界:殞落國度》特聘獸醫顧問的跨洲診療紀實》,2019 年 5 月,麥田出版

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地下最強的非洲鼴鼠如何能不怕酸也不怕痛?

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  • 文/小肥波│販賣腦汁維生的蛋散,最愛吃喝玩樂,望有錢從天而降,全人類不須工作。

不能只有你不怕痛!人類也想要啊!

能在地下惡劣環境的非洲鼴鼠近年成為熱門的養生研究對象,主要因為有極低代謝率、身體機能幾乎不退化,也極少罹癌,學者都希望能從中找到令人類更長壽更健康的方法。鼴鼠還有一種特殊身體機能,也非常值得探討:牠們無法感受到由強酸、辣椒素等物質造成的痛覺。

德國 Max Delbrück 分子醫學中心的分子生理學家 Gary Lewin 與來自非洲的專家合作,在最新刊於《科學》的研究中,將裸鼴鼠與另外 8 種相關物種作對比,分析牠們對已稀釋、酸鹼值為 3.5 的鹽酸 (hydrochloric acid) 、辣椒素與異硫氰酸烯丙酯 (allyl isothiocyanate, AITC) 的反應。這三種化合物都是裸鼴鼠天然可接觸,且都會對人類以及其他哺乳類造成灼熱的痛楚,而 AITC 則是山葵刺激性的來源。

有些裸鼴鼠碰到 AITC 並不會有不適感,AITC 就是山葵刺激性的來源! 圖/wikipedia

團隊發現其中三種包括裸鼴鼠 (Heterocephalus glaber) 的鼴鼠對稀釋鹽酸無感覺,更重要是這三種鼴鼠在基因上都明顯有差距,其對強酸造成的痛覺流失有機會是獨立演化出來。裸鼴鼠與納塔爾摩爾鼠 (Cryptomys hottentotus natalensis) 則不會在掌上被注射含辣椒素溶液後出現任何異常行為,其他鼠類均會提起或用舌頭舔腳掌「舒緩」不適。

另外,只有社會高鼹鼠 (Cryptomys hottentotus pretoriae) 不會受 AITC 影響而出現反應。這種鼹鼠與裸鼴鼠一樣會居於地底,但只在南非東岸找到。 Lewin 指這個發現對團隊來說是震撼,因為 AITC 會攻擊胺基酸,破壞身體蛋白質,所以所有其他測試品種在正常情況下都會避免接觸該化合物。

團隊發現其中三種包括裸鼴鼠的鼴鼠對稀釋鹽酸無感覺,更重要是這三種鼴鼠在基因上都明顯有差距。圖/Ore, C.M.D. & et al.(立場新聞提供)

與毒蟻住太久,久住不感其痛?

為了解這些鼴鼠不能感受痛楚的分子機制,團隊抽取所有九種所檢驗的嚙齒目品種的脊髓感覺組織,以及背根神經節 (doral root ganglia) ,並以核糖核酸 (RNA) 排序技術對比這些組織中約 7,000 個基因的活動。背根神經節是位於脊髓後根神經的神經細胞體,能將痛楚訊號傳遞至脊髓。團隊最終發現,其中兩個基因的活動在無痛感鼹鼠被改變,這些基因是控制 TRPA1 與 Nav1.7 離子通道的關鍵,使鼹鼠接收不到痛感。

Lewin 解釋, AITC 與很多刺激物都在鼴鼠主食植物根部中出現,並會激活 TRPA1 離子通道,因此在演化過程中,很多裸鼴鼠相關物種都會減少調控 TRPA1 離子通道,但只有社會高鼹鼠完全能將該「山葵通道」關閉。

Lewin 的團隊也發現到,社會高鼹鼠能完全關閉 TRPA1 是因為牠們有另一種控制 NALCN 泄漏通道的基因被刺激,而這通道的活動改變亦只在社會高鼹鼠出現。當團隊以藥物關閉社會高鼹鼠的 NALCN 通道,社會高鼹鼠即對 AITC 有反應,但藥力在一日後消退,社會高鼹鼠再次不受 AITC 影響。

社會高鼹鼠通常與攻擊性高、會放毒液的納塔爾脊紅蟻 (Myrmicaria natalensis) 做鄰居。當團隊將該些毒液注入九種嚙齒目中,只有社會高鼹鼠無反應;同樣地團隊關閉其 NALCN 通道,社會高鼹鼠則會對毒液感到不適。換言之,在演化過程中社會高鼹鼠從祖先中,獲得 NALCN 高活性基因,以居於不適合其他鼴鼠的棲息地。

無疑這是一個有趣的「環境長期影響演化」例子,更重要是發現可能有助學者研發新型止痛藥,減低現有止痛藥一些成癮副作用。不過,這只是開端罷了!

參考文獻

  1. Ore, C.M.D., Cruikshank, D.P., Protopapa, S. & et al. (2019). Rapid molecular evolution of pain insensitivity in multiple African rodents. Science  31 May 2019: Vol. 364, Issue 6443, pp. 852-859. DOI: 10.1126/science.aau0236

延伸閱讀

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蚊子也會被吸血?不叮人但「叮蚊」的庫蠓

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夏天除了悶熱外,最令人厭惡的就是被蚊子叮咬!

能夠讓戶外的玩樂瞬間成了抓癢大會的昆蟲,除了蚊科的家蚊及斑蚊外,還有蠓科的小黑蚊(臺灣鋏蠓;Forcipomyia taiwana)肆虐。大家對於蚊子一定不陌生,但到底蠓是什麼呢?蠓屬於雙翅目(Diptera)下的蠓科(Ceratopogonidae),而鋏蠓屬中又有超過 137 種會吸血。

蠓的體型較蚊子小(約 1-3 mm),主要在泥土或潮濕土壤繁殖,飛行能力較差。蠓並非主要的疾病傳播病媒,但依舊有可能傳播病毒與寄生蟲。

蚊子吸血,嗜蚊庫蠓吸蚊子吸到的血

台灣最常見也最受注意的的蠓科成員,大約就是小黑蚊──台灣鋏蠓,但其實還有另一屬的蠓科成員──庫蠓屬(Culicoides)已被報導有超過 1500 種會吸血。根據臺灣物種名錄 4,目前記載臺灣有 63 種庫蠓現蹤。,庫蠓主要吸血的時段有兩個時間點,主要為日落前一小時至日落後兩小時,另一個高峰期為日出前。雌性的蠓吸血後才會產卵繁衍後代,主要的吸血對象為鳥類、兩棲類以及哺乳類動物如:豬、牛、羊、馬等等。

但庫蠓屬最特別的,是在野外調查的研究中居然發現,有種庫蠓──嗜蚊庫蠓Culicoides anophelis)──會去叮咬已飽餐一頓的蚊子。為了繁衍後代,生物將無所不用其極!

照片中清楚可見到一隻嗜蚊庫蠓正在中華瘧蚊(Anopheles sinensis)的腹部上吸血。3

這樣的行為最早在 1922 年由 Edwards 所發現,他在野外採集的埃及斑蚊、瘧蚊、叢蚊及三斑家蚊等蚊子,發現其腹部有這種特別的庫蠓附著,時間可長達 48 到 56 小時之久。為何會吸這麼久呢?研究者認為應該是庫蠓口器的特殊結構,為了讓牠能穩定插入蚊子腹部(尾部算起第三到四節)吸血,所以很難拔出,必須旋轉身體才能順利脫離。目前已知至少有 19 種蚊子會被嗜蚊庫蠓叮咬!

  • 嗜蚊庫蠓叮咬蚊子的影片。

嗜蚊庫蠓主要分布於中國廣東、福建、海南,臺灣、印度及東南亞國家。目前並未報導過有叮咬人類的紀錄,所以不需擔心!但由於牠所叮咬的對象是常見的病媒蚊,所以是否會傳播登革熱、日本腦炎等病毒或其它微生物仍然需進一步的研究。

不會叮人卻是畜牧病媒,庫蠓該如何防治?

庫蠓是畜牧場所經常發現的病媒昆蟲(叮咬人類的機率低,會吸人血的庫蠓較少見!),最常見的是嗜牛庫蠓(Culicoides oxystoma)、日本庫蠓(Culicoides niponensis) 、荒川庫蠓(Culicoides arakawae)等等。庫蠓的活動時期始於春天而在八月達到高峰後數量開始下降,在冬季時明顯減少。

圖/pixabay

畜牧場牛隻會因庫蠓的叮咬而感染牛流行熱病毒(bovine ephemeral fever virus),造成生病、跛足、產乳量下降等等,使得飼養者需要付出高額的醫療費用與成本,所以需要有效的防治庫蠓策略。主要的方法有三:第一為環境之清潔,將富含有機質的土壤糞便定期清潔(減少青苔、藻類等生成),並讓環境盡量乾燥以降低其孳生源數目。第二為在夜間利用燈光誘捕法並搭配除蟲菊脂殺蟲劑,有效降低庫蠓數目。最後則是給予牛隻施打疫苗來降低其發病機率!

每次被蚊子叮時都非常不悅,透過這些研究,才知道原來蚊子也會被叮!哈哈哈~你看看你~

1922年由Edwards FW所發現的嗜蚊庫蠓圖示。2

參考資料

  1. 台灣有害生物管理協會
  2. Edwards FW: On some Malayan and other species of Culicoides, with a note on the genus Lasiohelea. Bull Entomol Res 1922, 13:161–167.
  3. A video clip of the biting midge Culicoides anophelis ingesting blood from an engorged Anopheles mosquito in Hainan, China
  4. 臺灣物種名錄
  5. 牛流行熱病媒蚊綜合防治策略
  6. 臺灣CDC台灣蟲媒監測與帶病原分析

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從太平洋吃到大西洋,黑鮪魚如何被吃到瀕臨滅絕的?

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Sashimi,跨越國際的日本飲食文化

日語為「刺身」,發音念作 Sashimi,古稱魚膾、膾或鱠,通常是將新鮮的魚介貝類切成薄片,佐以各式調味料而食用的食物統稱。其清淡並呈現食物的原始美味,是最具代表性的日本菜式之一。

目前除臺灣、中國、日本、朝鮮半島外,也流傳至歐美國家,現已是一種國際化的料理。吃淡水魚貝類所製成的生魚片有較高的機率受寄生蟲感染,例如:廣節裂頭絛蟲及中華肝吸蟲等,因此宜選擇海水魚貝類,且一定要經過低溫冷凍或其他殺菌處理,即可安心享用。

生魚片的日語為「刺身」,發音念作Sashimi,古稱魚膾、膾或鱠。圖片授權轉載自《奧秘海洋》雙月刊

我相信 20 世紀的臺灣人,大部份「攏知影」什麼是「刺身」,就是「沒吃過豬肉,也看過豬走路」。韓國人跟臺灣人一樣,也懂得如何享受 Sashimi,這主要是因為在 20 世紀前半葉,日本帝國曾經統治臺、韓兩地,造成兩地的人民,有機會接觸 Sashimi 文化,進而學會了那一套食道樂。

「刺身」的重點,太貴太少吃不起的黑鮪魚

Sashimi 這道典型日本料理,是以「鮪」(日語念 maguro;英文叫 Tuna)為主而備辦,但是有「沙西米王國」美譽的日本,據統計,在 90 年代,平均每年每戶家庭才消費4.8公斤的鮪魚,還不到每年海鮮總消耗量的 1/8。愛吃 Sashimi 的日本人,怎麼會吃那麼少鮪魚?理由很簡單,鮪魚太貴了,「毋法度」愛吃就吃。

現今地球上產有 3 萬多種魚,不過,其中只有 7 種是所謂的鮪魚(又稱金鎗魚或金槍魚),從 Sashimi 的觀點來衡量,這 7 種鮪魚中,只有 2 種被認為是一級品,即黑鮪 (Thunnus thynnus) 和南方藍鰭鮪 (Thunnus maccoyii)。前者做出來的 Sashimi,一向是日本料理屋中最受歡迎的 maguro。因此,日本人就把黑鮪叫成「ホンマグロ」(意謂「真鮪」),而把牠推銷成眾所追蹤的對象。

頂級黑鮪屬於金槍魚的一種,又稱北方藍鰭金槍魚,在臺灣俗稱黑鮪魚或「黑甕串」[註1]。圖片授權轉載自《海鮮的真相

  • [註1]:黑鮪之魚鰭呈深青色,尤以背部顏色最深,腹部則呈現銀灰色,游泳速度非常快,瞬間爆發力可高達時速 160 公里,是種在大洋洄游的魚類。黑鮪的壽命可達 30 年,體長可達 米以上,體重約為 400 公斤,現已是全球重要的食用魚種,更是製作生魚片的上等良材,經濟價值高。

「第一鮪」捕撈相關事項[註2]。圖文轉載自《奧秘海洋》部落格 背圖出處:pixabay 文字出處:東港區漁會

  • [註2]:在臺灣東港,每年所捕獲的第一尾黑鮪,更是熱門標的,售價動輒百萬元。因為其獨特的全球商業價值,野外的黑鮪族群已減少 90%,過漁問題嚴重,目前在日本等國已開始發展箱網養殖。

黑鮪(英文俗名稱作 bluefin tuna)主產於北太平洋和北大西洋,產於此兩大洋的黑鮪,雖然在形態上並無顯著的差別,但是此兩大族群,由於有美洲大陸的地理隔離,在遺傳上已有好幾百萬年的分隔時間,兩族群各自進行演化,並無交配及基因交流。由於基因層階上的差異,魚類學家就將太平洋和大西洋的黑鮪區分成太平洋黑鮪 (Thunnus  orientalis) 和大西洋黑鮪 (Thunnus thynnus)。

在北太平洋西部的水域,從日本北海道南下至菲律賓的外海,曾經是太平洋黑鮪的盛產地。據記載,日本漁夫於「江戶時代」就用網、釣、鏢等漁法,捕捉往來於近岸的太平洋黑鮪。由於當時有豐富的魚群,所以漁具雖然簡陋,漁獲量還算不錯;例如北海道,它是最後被開發的日本領土,但是在那北方邊疆地帶,於 1860 年(明治維新前 8 年),僅僅在虻田場所(19 世紀的日本主要黑鮪產地之一)就捕獲 613 噸的「太平洋黑鮪」。

沿岸沒了往深海撈,自己撈不夠就從外國進口

但是,天下並無採不盡的資源,而海裡也無撈不完的魚!進入明治維新後,日本近海的鮪獲量就一年不如一年,到了 20 世紀初,太平洋黑鮪就從日本近海遁跡匿影了。幸虧明治維新帶來的洋化運動,也帶動了漁業革命,改善漁船的航程以及船上的設備。於是,漁夫乃有辦法往遠海去繼續撈捕太平洋黑鮪,以彌補失落的傳統沿岸鮪漁業。

二次大戰後,由於岸上和船上的冷凍設備突飛猛進,解決了漁獲物的鮮度保存問題,日本乃大舉從事發展遠洋鮪漁業,在北太平洋西部撈不夠,就往北太平洋東部去,也遠征南太平洋和印度洋,去開發新漁場。於是,日本在無形中就演變成全球的鮪漁業王國,曾有一時,擁有 2 千多艘大型鮪漁船,活動於全世界溫、熱帶海域,其年漁獲量經常保持在全球鮪魚產量的 1/4 左右。例如在 1993 年,全球鮪魚漁獲量是 320 萬 2 千噸,其中就有 77 萬 6 千噸是由日本漁船捕獲。

不只魚捕的多,從「鮪魚利用情況」的另一角度來考量,日本也是冠居全球!

在 1993 年,日本單一國就吃掉了 100 多萬噸的鮪魚,幾乎是全球產量的 1/3。換句話說,日本漁船,撈了 1/4 的鮪魚還不夠用,還要從外國進口鮪魚來補充日本人對 Sashimi 的要求。

黑鮪不但是最名貴的鮪魚,同時也是 種鮪魚中體型最大者。圖片授權轉載自《海鮮的真相

黑鮪不但是最名貴的鮪魚,同時也是 種鮪魚中體型最大者,尤其是大西洋黑鮪,體長可超過 公尺,而體重可高達 680 公斤。在北大西洋西部外海,從西印度群島北上至紐芬蘭,是大西洋黑鮪的盛產地,尤其是美國東北部的新英格蘭 (New England) 外海,更是得天獨厚,那兒除了盛產鱈魚外,上船出海去捉一條 250 公斤的大黑鮪,也不算稀奇。

有趣的是,在 70 年代之前,『阿督仔』並不識貨,把這種價值萬貫的巨型黑鮪,看作是鱈魚漁業的搗蛋鬼(因為黑鮪行動快,衝勁大,一進魚網就大掙亂扎而撕毀漁具),認定牠只配做家畜(貓狗)的飼料,哪裡曉得在 1974 年時,這條搗蛋鬼卻搖身一變,成為眾所追尋的「金錢魚」。事出該年有位好奇的『阿督仔』,把一尾在新英格蘭外海捕獲的巨型大西洋黑鮪,用乾冰包裝,空運到日本東京去『探市』,果然一鏢即中,以 14,920 元美金成交。這一下也激起了東京的「筑地中央魚市場」魚商們的大興奮,紛紛遣送特派員到美國新英格蘭來搶購  「jumbo maguro」(日商給大西洋黑鮪的外號)。如此這般,大西洋黑鮪的身價瞬間高漲萬倍,從無人問津的貓仔、狗仔飼料,轉變成一尾可售 24,000 美金的一級鮪。

急速冷凍技術與鮪魚肚的關係

另一件很有趣的「大意外」,享受「沙西米」的人,都知道蓄積脂肪的鮪魚腹部,是最昂貴的 Sashimi,日本人給它取個特別稱呼叫「トロ」(念 toro)。

黑鮪魚的上、中、下腹統稱為大腹 (toro),其中又以介於胸鰭與腹鰭間的上(前)腹部為為最上品[註3]。圖片授權轉載自《海鮮的真相

  • [註3]:上腹因其魚肉脂質油花分佈均勻、色澤粉紅、柔軟滑嫩、入口即化並富含DHA、EPA等營養成份,為老饕的最愛。買家買到黑鮪魚後,會依部位分解,再轉賣給其餘客戶。

但是,在 70 年代之前,連日本人也不曉得什麼是 toro,就是光顧散落於坊間的「魚屋」,也看不到有人家賣 toro。那麼 toro 到哪兒去了?被漁民切除丟掉了!

在二次大戰前的日本,由於缺乏急速冷凍鮪魚的技術,無法保持含有高脂魚肉的鮮度,魚商們一有鮪魚入手,就馬上把容易散發不良味道的高脂腹部切開扔掉,以免影響整條魚的轉售價錢。但是,戰後當日本遭遇全面食物缺乏恐慌時,麥克阿瑟將軍的幕僚(駐日管理的盟軍)就鼓吹人民吃富有養份的鮪魚腹部,這麼一來,日本人才開始吃它。不過並不很流行,直到 70 年代,當急速冷凍技術普遍發展而改善高脂魚肉的「氣味」後,toro 才有機會顯身問世。

大西洋黑鮪的含脂量恰好又普遍偏高,於是,時勢造英雄,於 70 年代搭飛機過海來的新英格蘭「jumbo maguro」,就趁勢大受日本人的歡迎而高登上榜。東京築地中央魚市場,是舉世聞名的鮪魚拍賣場,它操縱著全球的鮪魚市價。據記載,該魚市場於 1992 年,曾經拍賣出 尾 325 公斤的鮮黑鮪,其成交價:美金 69,273.3 元」可跌破我的眼鏡!等於 公斤要美金 213.14 元!(當年在該魚市場的平均成交價-鮮黑鮪:美金 51.98 元/公斤,冷凍黑鮪:美金 46.58 元/公斤。)

有這麼好的市價,當然美國新英格蘭的漁夫就拼命捉「jumbo maguro」,讓來自日本的魚商空運至東京拍賣。如此這般,美日之間就增加了一項貿易品,雙方攏滿足,日本人有機會吃一級品的 Sashimi,而美國人有機會賺回日本人出口汽車所賺去的錢。

魚市常見的生魚片。圖片授權轉載自《海鮮的真相

二十年內,被吃掉了九成的大西洋黑鮪

魚類專家的研究顯示,大西洋黑鮪,大約在 6-7 歲時成熟,產卵場是在墨西哥灣東部佛羅里達海峽的附近海域。牠們的生長速度相當驚人,一歲幼魚體重才 公斤半,歲時就可長至 25 公斤,而成熟時可高達百公斤了。大西洋黑鮪都在亞熱帶海域過冬,然後於春末或夏初往北洄游,到了秋天就往南游而返回原來過冬的海域。

黑鮪也是眾魚之中的游水健將,經常以時速 15 公里的速度洄游於海中,必要時還能夠以時速 90 公里的速度追趕獵物。因此,黑鮪是可以橫渡大洋的萬國性魚類,並非單一國家可予以控制的海產資源。是故,因應需要,大西洋週邊的國家,就成立了「國際大西洋鮪保護協會」(International Commission for the Conservation of Atlantic Tuna 簡稱 ICCAT) 以管制大西洋境內的鮪魚漁業。

日本雖然不是大西洋週邊的國家,卻也加入了ICCAT,為什麼呢?因為日本的鮪漁船,經常以非洲西岸和南美東岸為基地,捕捉大西洋鮪魚。

日本的鮪漁船,經常以非洲西岸和南美東岸為基地,捕捉大西洋鮪魚。圖片授權轉載自《海鮮的真相

有人擔心,巨型大西洋黑鮪會從美國東海岸外海遁跡匿影。這並不是杞人憂天的無稽之談!根據鮪魚專家的估計,在 70 年代之前,每年大約有 30 萬尾左右的巨型黑鮪洄游於美國東岸外海。但是,到了 90 年代,據國際鮪護會的估計,只剩下 萬多尾。「經濟動物」真可怕,於區區 20 年內,就吃掉了 成的「jumbo maguro」,怎麼不令人擔心!?

參考文獻

  1. Helfman, G., B. B. Collette, D. E. Facey & B. W. Bowen. (2009). The Diversity of Fishes: Biology, Evolution, and Ecology, 2nd Edition.  New Jersey, Wiley-Blackwell.736pp.
  2. Ooker, J. R., M. R. Alvaradobremer, B. A. Block, H. Dewar, G. De Metrio, A. Corriero, R. T. Kraus, E. D. Prince, E. Rodr, I.-M. In & D. H. Secor. (2007). Life history and stock structure of Atlantic Bluefin Tuna (Thunnus thynnus). Reviews in Fisheries Science, 15: 265-310.
  3. USA Today. (2013). A bluefin tuna sells for record $1.76M in Tokyo. January 4, 2013.

本文摘自《海鮮的真相》,2018 年 11 月,「國立海洋生物博物館」出版

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