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今天地球心情如何?觀察「地殼變形」的地球情緒量測師

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用 GPS 觀測地殼變形

因斷層活動而無時無刻都在變化的地殼狀態,與地震、海嘯、山崩等現象的發生息息相關,因此「地殼變形」便成為了地震學家無法忽視的觀察標的,換句話說,地殼變動就像是地球在表露情緒一樣,不注意它可是會出大事的。那麼「地球的情緒測量師」又是在做哪些事?肩負了哪些任務呢?讓我們一起來看看吧!

地球情緒量測師──許雅儒

中研院地球科學所許雅儒研究員主要的研究項目,是利用全球衛星定位觀測系統 (GPS)、地震及井下應變儀觀測資料,綜合分析陸地及隱沒帶斷層在地震周期中不同時段之地表變形。簡言之,她是一位「地球情緒量測師」。

中研院地球科學所的許雅儒研究員。攝影/張語辰

談起踏入這一行的由來,許雅儒表示從碩士畢業後,起初其實沒有繼續進修打算;但在中研院地球科學所擔任研究助理期間,恰巧碰上了台灣地震史上的重大事件: 921 地震。親眼目睹了斷垣殘壁和慘重傷亡,許雅儒決定步上探索地球科學之路,深入探討那些災害背後的真正成因。於是,接下來的故事我們都知道了:她成為了地科研究員,成為了能看懂地球情緒起落的人。

今天地球心情如何?觀察「地殼變形」就知道

位於臺灣汐止的 GPS 固定觀測站。半圓形遮罩是為了避免蟲鳥、外力等因素造成天線損毀。 圖片來源/許雅儒提供

發生地震時,避難是當務之急,但地科所的研究員們最先想到的卻是:

全臺超過 400 個 GPS 固定觀測會往哪個方向位移?

GPS 觀測是經由衞星量測地表測站的座標位置,並加入時間變化數據計算位移速度,藉以推測地底斷層的活動情形。也因為它由衛星量測的特性,GPS 固定觀測站的設立位置需具備良好透空度(仰角 10° 以上無遮蔽物)、地質穩定、遠離電磁波干擾源等,臺灣目前設置有 400 多座GPS 固定觀測站,大抵沿著主要斷層帶擺放,與斷層垂直及平行方向皆有設置測站。

日常 GPS 導航的量測精度頂多是「公尺」,而 GPS 觀測地殼變形卻精準至「毫米」。

地球的板塊移動十分緩慢,一年僅移動幾毫米至幾十毫米,必須透過長時間的連續觀測以換取精度。研究員收集的資料,藉由觀測測站的位置隨時間之變化,取得測站的位移速度,反推出地下斷層的滑動情形(如下圖)。

分析全臺各地 GPS 測站的座標變化,得出 2003-2010 年間臺灣地區的地殼變動。 圖片來源/臺灣地震科學中心

以地殼變形最顯著的「地震」為例,平常測站會呈現長期、穩定的線性運動;而一旦發生地震時,時間序列上就會出現不連續的狀態(如下圖)。藉由計算地震震央附近測站的「位移量」,便可得知地殼何處出現變形,並推測斷層如何活動、滑移。

GPS 測站的座標時間序列。縱軸的 U 為垂直分量、 N 為南北分量、 E 為東西分量。線條錯開處為地震造成的不連續。 資料來源/許雅儒提供

臺灣位處隱沒帶、地震頻繁,地球的「情緒」時常在地表數十秒震動、板塊幾公分的移動間展露無遺。所以,地震正是觀測「地殼變形」的重要時機啊!研究員們當然第一個先想到的是「觀測」!

斷層滑移 ≠ 地震

講解「斷層滑移」之前,許雅儒表示我們應先建立一個觀念,才能正確的看到斷層活動的全貌:

了解斷層活動不能只看當下,因為斷層滑移歷史很長,可能長達數萬年。斷層活動是能量累積的結果。

我們對於「斷層滑移」的認知通常只想到地震;但其實斷層隨時都在累積、釋放能量,而其中伴隨地震的斷層滑移稱為「同震滑移」。

隨著板塊運動,地殼會不斷變形,而「地殼變形」分為兩種:「脆性」變形與「塑性」變形。上部地殼一般為脆性變形;下部地殼則因為有地球內部的溫壓,所以是塑性變形。上下部地殼也因為各自的變形特性,有不一樣的能量承接方式:上部地殼可以積聚能量,並承受下部地殼的推擠,當上部地殼承受不住便引發地震。舉例來說,若下層每年推進 5 公分,假設 100 年後地震能量才一次釋放,便會產生位移 5 公尺的地震。另一方面,下部地殼因為其質地宛如年糕,通常不會造成大地震。

知道地殼形變的種類與對能量的因應方式後,許雅儒說,接下來要注意的就是斷層滑移的「歷程」了。斷層滑移有三個階段──間震期、孕震期與震後期,如下圖:

同震滑移、震後滑移、間震期滑移,可描述斷層累積及釋放能量的歷程。 資料來源/Scholz, 1998

而這三個階段滑移事件如下:

間震期滑移:上部地殼沒有大地震發生,主要能量由深處斷層緩慢釋放的斷層滑移。

同震滑移:伴隨地震的斷層滑移稱為「同震滑移」。

震後滑移:若在同震滑移後,地殼能量未釋放完全,而於地震時產生破裂的周遭發生斷層潛移、慢慢釋放能量,稱為「震後滑移」。許雅儒說,通常潛移是一種緩慢釋放能量的方式,時間可能長達一、二年以上。不過震後滑移還是有可能引發較大餘震。

為了更了解地震滑移的特性,許雅儒近期也進行了「山崩」的研究。她說,研究斷層難度較高,因為斷層所在的位置很深層,訊號傳到地表已經很微弱了,反之,滑動特性和斷層活動有部分類似的山崩事件,卻因山坡滑動面淺,在地表就可以接收足夠的訊號以了解滑動行為隨時空如何演變,因此,研究山崩也許就能推測地震孕震的過程。

(編按:關於山崩的相關研究成果,讓許雅儒獲得 2017 年臺灣傑出女科學家「新秀獎」。)

陸地之外,藏在海底的地球脾氣

除了陸地觀測,隱沒帶海底斷層活動也是不容忽視的一環。

海底監測同樣透過 GPS 定位系統,不過因為衛星訊號無法穿透海水,所以必須同時使用聲波定位。觀測時,陸地的 GPS 站會先跟船的位置做一般 GPS 相對定位,船的位置再跟海床聲波回應器做聲波定位,由此得知海床聲波回應器相對陸地 GPS 站的位置及位移速度。

海床聲波回應器,將之放入海中。 圖片來源/許雅儒提供

許雅儒說,近年的研究成果顯示,隱沒帶的地震規模相當驚人,如較為人所知的 2004 年蘇門答臘地震與 2011 年日本 311 大地震。許雅儒在蘇門答臘隱沒帶的研究成果(註一),首次收集到了近海溝的 GPS 觀測資料,並且驗證了隱沒帶淺層有「速度強化」此一摩擦性質;亦即隨著斷層的滑動速度增加,其摩擦強度也隨之增加,並有顯著的「震後滑移」。

此外,臺灣的鄰近海域還有許多大型的隱沒帶海溝值得進行觀測,包括琉球海溝(長約 2200 公里)與馬尼拉海溝(長約 1100 公里)。她說,雖然自 16 世紀至今馬尼拉海溝未曾記錄到大規模的地震,但因為無法排除未來發生的可能,仍需持續監測;如同在 2004 年發生大地震之前,蘇門答臘也沒有相關紀錄,地震發生後斷層破裂卻超過 1000 公里。

臺灣位處歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊交界處,有可能發生隱沒帶大地震。周遭海域有二大主要海溝:琉球海溝、馬尼拉海溝。 圖片來源/許雅儒提供 圖說重製/張語辰

海床監測面對的障礙較多,相較於陸地監測可以隨時驅車前往測站;海床監測受限於臺灣研究船少,有時只能租用漁船出海。海床監測工作不僅要搶船期,還得避開海象洶湧的冬天與颱風季;這項工作一年出海二次,一次一星期,期間研究人員需要 24 小時輪班。而且海床監測的定位誤差比陸地監測大,所以監測海床更需要長時間的觀察,平均需要五、六年才能累積出研究成果。

海洋研究船、漁船的海床監測工作景象。 圖片來源/許雅儒提供

GPS 測站守護者的野外挑戰

各地的 GPS 測站肩負感測地球一舉一動的任務,而研究者的野外工作就是守護這些測站。許雅儒表示,海床聲波回應器可能會被海底泥流掩埋而失聯、難以回收,除非派機器手臂下潛維護。而陸地上的觀測站則容易遭雷擊損毀,在非常嚴重的情況下,一年會有三座測站遭損毀。

許雅儒的野外研究,始於中央大學應用地質研究所時期於南橫測站的工作經驗。她說,觀測站大多位於人煙稀少的地區,分為固定站和野外站。固定站每天都會回傳資料,野外站則靠研究者平均每年一到二次野外工作收集資料。觀測工作的主要內容乍看單純,不外乎設置腳架、量測、紀錄等,但在野外進行研究就是一場場的冒險,許多時候得學會砍草、劈樹、挖地等技能,才能找到測站點完成工作。

許雅儒與團隊前往宜蘭太平山野外觀測站,進行研究工作。 圖片來源/許雅儒提供

野外工作充滿各種出乎意外的時刻。許雅儒分享,有次劈草開路,不小心與草堆中的墳墓照片四目相交,瞬間背脊發涼。也曾發生野外測站所在處山路險峻,車子踩滿油門居然還是因為太陡峭往後滑。更甚者還包括,設置好的測站因學校整地而被掩埋,必須親自拿鏟翻掘。野外活動也免不了與蟲蟻過上幾招,許雅儒曾於菲律賓野外研究,但因站點偏遠,僅有零星住家燈火,因此必須架燈擺站;殊不知燈一架,蟲黑壓壓地鋪天蓋地趨光而來,一張口吸進不少隻,還外帶了幾隻回旅店。

許雅儒強調,觀測地殼變形對其實對預警災害有著實質貢獻。例如監測一路延伸至菲律賓的馬尼拉海溝的狀況,可以告訴我們這條海溝是否可能發生地震、從而引發海嘯;這項資訊對整個南海,包括印尼、馬來西亞、越南等東南亞國家都至關重要。而若馬尼拉海溝附近的斷層發生地震引發海嘯,因臺灣西部海岸海底深度較淺,海嘯放大後也機會對臺灣造成嚴重災情。

預測地震很難,但有正確防災概念就可以減少地震損害

地震與海嘯的破壞力固然讓人恐懼,但並不若諸多影視文本可怖。

電影都太誇張了,每次看都覺得導演很有想像力。

許雅儒笑著說,民眾對地震了解不夠深入,而地震電影也時常「誇大」地震形象;例如地表嚴重破裂會讓人直墜地心,根本是無稽之談。她轉而正色且科學地解釋:地殼的確會破裂,但隨著深度增加,岩壓就越大。所以不管地震時地殼發生了張裂或聚合,深度增加時岩壓也會變大,因此最終深處裂面都會閉合。人們對地震缺乏透徹了解,因而帶來了諸多錯誤的災難想像。

至於地震觀測研究是否能達成「預測」、減少傷害?她坦言:

地震預測難度很高,因為地震孕震週期長,目前對地震觀測頂多百年以內,但是地震周期可能長達千年,從小窗口看出去,難以窺其全貌。

許雅儒說,各種預測方法不同,目前可感測的程度也不同。目前科學面推測可能可從地球化學、地震活動度、電離層、地球磁場等方法著手,不過要達到有效預測,需要長期研究排除其它非地震因素可能造成的擾動,最終才可能達成目的。最常被謠傳的生物表現其實也還需要嚴謹的測試,才能知道引發鳥鳴、馬陸大規模逃出地面的唯一原因是不是地震。

「就像這棟樓不久前才測得傾斜 2 公分啊」許雅儒手指天花板表示,中研院地球所頂樓就有一個 GPS 測站,後方新建大樓挖地基,在尚未建造連續壁時,頂樓的測站資料顯示地球所向南傾斜 2 公分。她說,若不曉得測站附近正在施工興建大樓,可能會誤判為其它因素。

預測難度高,主要由於斷層訊號傳到地表都很微弱,必須排除很多不相關的因素,因此要判斷地震前兆還有一段艱辛的路要走。

然而,面對地震的風險,具備防災觀念可能比追求預測地震更加更重要。許雅儒說,預測或改善現有的預警系統都還在努力中,但要真正減少地震的損害,其實不如從小教育地震防災的正確觀念;如此災害來臨時,才能將傷害減至最低。舉例來說,在地震如此頻繁的地區,臺灣仍然並非家家戶戶都備有最簡單的地震包。

不只是紙上談兵的「地球情緒測量師」

「地球情緒量測師」的研究並不是只限於「紙上談兵」的基礎研究,更深具社會責任、對防災做出貢獻。運用現今的科學技術,善用 GPS 和其她方法覺察地球的情緒起伏,雖仍不足以全面「預測」地震的發生,卻已能掌握地殼如何變形及斷層活動的情形。她也將量測方法、研究方法應用至了解滑坡、降雨及地下水位之關聯(註二),藉以瞭解大規模崩塌潛勢區域之滑坡活動,供防災與避難疏散之用等等。

在訪談最末,因為想到正身處傾斜的中研院地球所之中,我的眼神似乎透露出「傾斜 2 公分頗嚴重」的訊息,許雅儒連忙笑說:「還好啦,已經建造連續壁,不會再傾斜了」。對這件事的輕描淡寫不是忽視,而是許雅儒長期觀測地殼變形培養而來的淡定;「地球情緒量測師」慣於感測隨時隨地都在變動的地球情緒,靠的是正是準確定位、細心觀察、再下結論的紮實研究功夫。

延伸閱讀

本著作由研之有物製作,原文為《地球情緒量測師 許雅儒》以創用CC 姓名標示–非商業性–禁止改作 4.0 國際 授權條款釋出。

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

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物哀(上)──《摺紙動物園》

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編按:《摺紙動物園》集結了美國作家劉宇昆的十五個科幻/奇幻的短篇故事,應用的意象豐富,從未來世界、中日元素到歷史、神話傳說。〈物哀〉一文結合日本美學概念與乘坐太陽帆的遠離地球星際旅程,成就了含有獨特氣氛的科幻中短篇。

  • 作者/劉宇昆(Ken Liu)
  • 譯者/張玄竺

這世界的形狀就像漢字的「傘」,只是寫得不好,跟我的筆跡一樣,所有筆畫都不成比例。

我父親一定會對我仍然孩子氣的字跡感到很羞愧。確實,很多漢字我幾乎都寫不出來了,我在日本受的正規教育只到八歲。

但為了一時之需,這不好看的漢字還是可以的。

上面的頂篷是太陽帆,雖然那歪扭的漢字只能顯示它巨大尺寸之分毫。一千公里的旋轉圓盤風扇比宣紙要薄百倍,在太空中就像一個巨大風箏,意圖攔住每顆經過的光子。就字面上看,它遮住了整個天空。

底下吊著一條長長的奈米碳管線,有一百公里長:強壯、明亮又有彈性。管線最後吊著希望者號的心臟:居住艙,一個五百公尺高的汽缸,裡面載著世上所有居民,一千零二十一位。

從太陽傳來的光推著太陽帆,推著我們,以一種無止盡擴大、無止盡加速、盤旋飛升的運行軌道遠離太陽。加速度讓我們所有人貼著艙板,讓一切有了重量。

我們的軌道帶我們朝一顆叫「室女座61e」的星星前進。現在看不到它,因為它在太陽帆的座艙罩後面。希望者號大概三百年左右會抵達那裡,快一點或慢一點。幸運的話,我的曾曾曾—我數過總共要有多少個「曾」,但現在不記得了—─曾孫會看到它。

居住艙裡沒有窗戶,沒有星星偶然劃過的景象。大部分人不在乎,因為很久以前就看星星看膩了。但我喜歡透過星船底部的攝影機望去,這樣能看著我們的太陽、我們過去的紅色光芒漸漸模糊黯淡的景象。

 

「大翔,」爸爸邊說邊把我搖醒:「收拾你的東西,時間到了。」

我的小行李箱已經收好,只要把圍棋放進去就行了。爸爸在我五歲時把這副圍棋送給我,我一天中最喜歡的就是跟爸爸下棋的時刻。

媽媽、爸爸和我出門的時候,太陽還沒升起,所有鄰居也已經帶著他們的大包小包站在家門外,我們在夏日星空下逐一禮貌地打招呼。一如往常,我尋找著鐵鎚星。鐵鎚星很好找,從我有記憶以來,這顆小行星始終是天上除了月亮之外最亮的星,而且一年比一年亮。

一輛車頂裝了擴音器的貨車緩緩開到街道中間。

「久留米市居民注意!請依序前往公車站,那裡有很多公車,會把大家載到火車站,大家可以搭火車前往鹿兒島市。請勿自行開車,馬路須保持暢通,留給疏散公車和公務車輛。」

所有家庭緩緩走過人行道。

「前田太太,」爸爸對我們鄰居說:「我幫您拿行李吧?」
「太感謝了。」老奶奶說。

走了十分鐘之後,前田太太停下來靠著路燈。
「再走一段就到了,奶奶。」我說。她點點頭,但喘得沒辦法說話。我試著鼓勵她。「妳期待見到妳在鹿兒島市的孫子嗎?我也很想念阿道。妳可以跟他一起坐在太空船裡休息,他們說每個人都有位子。」

媽媽讚許地對我微笑。
「我們在這裡真是幸運。」爸爸說。他指指依序走向公車站的一排排人;指指穿著乾淨襯衫和鞋子、看起來嚴肅的年輕人;中年婦女攙扶著她們年邁的長輩;街道乾淨空曠,而且靜謐—雖然人很多,卻連一句悄悄話也沒人說。整個空氣似乎因著所有人—家人、鄰居、朋友、同事—之間的緊密連結而閃耀著,就像隱形但堅固的線。

我在電視上看過世界其他地方正發生的事:搶劫,尖叫,在街上跳腳,軍人和警察對空鳴槍、有時對人群開槍,著火的建築,疊起的成堆屍體,上將咆哮,群眾暴走,發誓就算世界末日也要為幾百年前的舊事復仇。

「大翔,我希望你記得這一切。」爸爸說。他看看四周,為之動容。「我們在面對災難的時候,展現身而為人的力量。明白我們並不是孤單的個體,而是在一張相互牽絆的關係網裡。一個人必須超越小我的需求,所有人才能和諧共處。個人渺小又力量微薄,但整體緊緊相連,日本這個國家就會堅不可摧。」

 

「清水老師,」八歲的博比說:「我不喜歡這個遊戲。」

學校位在圓柱形居住艙的中心,這裡的好處是對輻射電波有最強大的防護力。教室前方掛了一張大大的美國國旗,孩子們每天早上會對著它說出心裡的願望。在美國國旗兩邊是兩排小國旗,是希望者號上其他國家生存者的國旗。最左邊是一個孩子提供的日本國旗,國旗的白色邊角現在捲起來了,曾經明亮的紅色朝陽褪成橘色夕陽。國旗是我在登上希望者號那天畫的。

博比和他朋友艾瑞克坐在桌前,我拉開桌邊的椅子。「為什麼不喜歡?」

兩個男孩中間放了一張十九乘十九的直線方格,幾顆黑色和白色石子放在直線交叉點上。
每兩個禮拜,我會有一天休假。我平常的工作是監控太陽帆的狀態,還有來這裡教孩子們關於日本的事。有時我覺得這有點怪,我對日本只有小時候的朦朧記憶,怎麼能當他們老師呢?

可是別無選擇。所有像我一樣的非美籍技師覺得有義務投入文化推廣,把我們的所學傳承下去。

「這些石頭看起來都一樣,」博比說:「而且不會動。它們很無趣。」
「你喜歡什麼遊戲?」我問。
「星際保衛戰!」艾瑞克說:「那是個好玩的遊戲,可以拯救世界。」
「我是說不在電腦上玩的遊戲。」
博比聳聳肩:「西洋棋吧!我喜歡皇后,她很厲害,而且跟別人都不一樣。她是英雄。」
「西洋棋是小規模的戰鬥遊戲。」我說:「圍棋的概念更大一點,涵蓋整個戰場。」
「圍棋裡面沒有英雄。」博比固執地說。
我不知道該怎麼回答他。

 

鹿兒島市沒有地方可待,所以每個人都睡在太空中心外面的路上。我們能看見地平線上巨大的銀色避難船在陽光下發亮。
爸爸向我解釋,鐵鎚星掉下來的碎片正在往火星和月亮前進,所以飛船得帶我們到更遠的地方,到太空深處才能安全。
「我想坐靠窗。」我說,邊想像星星劃過。
「你應該把靠窗的位子讓給年紀比你小的人。」爸爸說:「記得,我們都要有所犧牲才能生活在一起。」
我們把行李箱堆成牆,用被子覆蓋在上面防風和防曬。政府的視察員每天都會來發送糧食和確認一切沒問題。
「要有耐心!」政府視察員說:「我們知道進度很慢,但我們盡力而為。每個人都會有位子。」

我們很有耐心。有些媽媽在白天替孩子們安排課程,爸爸們則議定了優先制度,等飛船好的時候,有年邁長輩和嬰孩的家庭可以先上船。

等了四天後,政府視察員的保證聽起來沒那麼堅定了,人群中開始有謠言傳開。
「船出了問題。」
「造船的人跟政府說謊,還沒準備好卻說已經準備好了。現在首相窘迫得不敢承認事實。」
「我聽說只有一艘船,而且只有幾百個最重要的大人物才有位子,其他船只是展示用的空殼。」
「他們希望美國人會改變心意,替像我們這樣的盟國多造幾艘船。」
媽媽走向爸爸,在他耳邊說悄悄話。
爸爸搖搖頭阻止她:「不要再講這些了。」
「可是為了大翔—」
「不行!」我從來沒聽過爸爸這麼生氣的聲音。他停下來,壓抑著。「我們一定要信任彼此,信任首相和自衛隊。」
媽媽看起來很不開心。我伸出手,拉著她的手。「我不怕。」我說。
「這就對了。」爸爸說,聲音和緩了。「沒什麼好怕的。」
他把我抱在懷裡—我有點不好意思,因為從我很小的時候他就沒有這樣抱過我了—指著我們周遭眼睛所能見到、成千上萬密密麻麻的群眾。
「看我們有多少人在這裡:奶奶、年輕的爸爸、大姊姊、小弟弟。任何驚慌失措和在群眾中散播謠言的人,都是自私的、錯的,很多人可能會因而受傷。我們一定要堅守岡位,永遠以大局為重。」

 

我和敏迪慢慢地做愛。我喜歡聞她深色捲髮的味道,像海、像新鮮鹽巴一樣濃密、溫暖、搔弄著鼻子。
之後我們躺在一起,望著我天花板上的投影機。
我一直重複播放星空遠去的畫面。敏迪的工作是操控航向,她替我錄了高解析度的駕駛艙連續影像。
我喜歡假裝監控器是一台大天光鏡,而我們躺在星空之下。我知道有些人喜歡用投影機播放地球的圖片和影片,但那會讓我太過悲傷。

「日文的『星星』怎麼說?」敏迪問。
「星。」我告訴她。
「那『客人』怎麼說?」
「お客さん。」
「所以我們是『星お客さん』,星星的客人?」
「不是這樣說啦。」我說。敏迪是歌手,她喜歡除了英文之外其他語言的發音。「不知道意思的話,就很難聽見文字背後的音樂。」她曾經告訴我。
西班牙文是敏迪的母語,但她記得的西班牙文甚至比我記得的日文還少。她常常問我日文,把日文寫進她的歌裡。

我試著幫她講得詩意一點,但不確定對不對。「われわれは星の間に客に来て。」我們是星辰中的訪客。

「描述每件事都有上千種方式,」爸爸總說:「每種方式適用不同場合。」他教會我,我們的語言充滿細微的差異和含蓄的優雅,每一句話都是一首詩。語言會自行摺疊開展,沒說出口的話和說出口的一樣有意義,話中有話、層層包裹,就像武士刀的刃紋。
我真希望爸爸在身邊,這樣我就能問他:做為自己民族的最後一位生存者,要怎麼用適當的方式在二十五歲生日時說「我想念你們」?

「我姊姊真的很喜歡日本漫畫。」
敏迪跟我一樣是孤兒,這是我們互相吸引的原因之一。
「妳記得很多她的事嗎?」
「不太記得。我登船的時候才大概五歲。在那之前,我只記得很多槍聲,我們全部人都躲在黑暗中,跑啊、哭啊、偷食物吃。她總是唸漫畫書的故事讓我安靜下來,後來……」

我只看過那支影片一次。從我們的高軌道看,小行星撞上時,那個叫做「地球」的藍白色大理石似乎晃動了一下,然後,四面八方翻滾而至的靜默海浪緩緩吞沒了整個球體。

我把她拉向我,輕吻她的額頭,安慰的吻。「我們別說這些難過的事了。」
她的手臂緊緊環著我,彷彿永遠也不會放開。
「那些漫畫,妳還記得嗎?」我問。
「我記得裡面全是大機器人。我當時還想:日本好強大啊!
我試著想像日本充滿巨大英勇的機器人,拚命拯救人類。

 

首相的道歉透過擴音器轉播,有些人也從手機上看到了。

我不太記得了,只記得他的聲音很小,他的樣子虛弱又蒼老,看起來真的很抱歉。「我讓大家失望了。」
結果謠言是真的。造船的人跟政府拿了錢,但並沒有如他們承諾的那樣,造出夠堅固或承載力足夠的飛船。他們一直裝模作樣到最後一刻,我們發現真相時已經太晚了。

日本並不是唯一讓國人失望的國家。這世界上的其他國家一開始發現鐵鎚星即將撞上地球時,就忙著爭執誰該多出一點力投入聯合疏散計畫。之後,計畫失敗了,多數人卻寧可賭鐵鎚星不會撞上,繼續揮霍度日,或把時間用來跟別人吵架。
首相說完話後,群眾保持著沉默。有一些憤怒的聲音,但很快也安靜下來。人們有秩序地緩緩收拾行李,離開這個暫時的營地。

 

「那些人就回家了?」敏迪不可置信地問。
「對。」
「沒有搶劫、沒有開槍、沒有軍人在街上叛亂?」
「這就是日本。」我告訴她。我能聽見自己語氣中的驕傲,附和著父親的聲音。
「我猜他們都很聽天由命。」敏迪說:「他們放棄,也許是文化的關係。」
「不是,」我努力不帶情緒地反駁。她的話激怒了我,就像博比說圍棋很無聊一樣。「不是這樣。」

 

「爸爸在跟誰說話?」我問。
「是漢米爾頓博士。」媽媽說:「我們—他和你爸爸和我—一起在美國念大學。」
我看著爸爸用英文講電話。他似乎變成一個完全不一樣的人:不只是聲音的抑揚頓挫和音調不一樣,他的表情、手勢都比平常更激動,看起來像外國人。
他對著電話大吼。
「爸爸在說什麼?」
媽對我「噓」了一聲。她專心看著爸爸,仔細聽每一個字。
「No !」爸爸對著電話說:「No !」這不需要翻譯。
後來媽媽說:「他在努力用他的方式釋出善意。」
「他和以前一樣自私。」爸爸氣急敗壞。
「這樣說不公平。」媽媽說:「他沒有打給我,而是打給你,因為他相信你會像他一樣,願意讓所愛的女人有機會活下去,即便是和另一個男人一起。」
爸爸看著她。我從來沒有聽過爸媽對彼此說「我愛你」,但有些話心照不宣。
「但我絕對不會答應他。」媽媽微笑著說,然後走進廚房做我們的午餐,爸爸的視線跟著她。
「今天天氣很好,」爸爸對我說:「我們去散步吧!」
我們在人行道遇到其他散步的鄰居。大家互相打招呼,互相問好。一切似乎都如常。鐵鎚星在幽暗的頭頂上更加閃亮了。
「你一定非常害怕,大翔。」他說。
「他們不會想辦法造更多避難船了嗎?」
爸爸沒有回答。夏末的風把蟬聲吹向我們:唧、唧、唧唧唧。

蟬聲唧唧,
不見形影將盡,
殤輓之景。

「爸爸?」
「這是松尾芭蕉的詩,你知道意思嗎?」
我搖搖頭,我沒有很喜歡詩。
爸爸嘆了口氣,對我微笑。他看著落下的夕陽又說:

夕陽無限好,
只是近黃昏。

我默默背下這兩句,某種感覺打動了我。我試著把感受說出來:「好像小貓在輕輕舔我的心一樣。」
爸爸沒有笑我,反倒認真地點點頭。
「這是唐朝詩人李商隱的詩。雖然他是中國人,這種感懷卻非常像日本人。」
我們繼續走,我停下來看蒲公英的黃色花朵。花開的角度非常美,震懾了我。我心裡再度有了那種小貓輕舔的感覺。
「花……」我遲疑著,找不到確切的形容詞。
爸爸開口說:

殘花低垂,
蒼黃如月,
消瘦今夜。

我點點頭。這個畫面對我來說如此短暫,又如此永恆,像我小時候對時間的感受。
「一切都會消逝,大翔。」爸爸說:「你心裡的那種感覺叫做『物哀』,是對生命中所有事物皆稍縱即逝的感思。太陽、蒲公英、禪、鐵鎚星和我們所有人。我們全都臣服於詹姆斯.克拉克.馬克士威的電磁場方程式,我們都是注定會逝去的短暫生命,無論是一秒鐘還是一萬年。」

我看看四周乾淨的街道、緩慢移動的人們、草皮、傍晚微光,明白了一切事物都有它的位置,一切都會沒事的。我和爸爸繼續走著,我們的影子依靠著彼此。
雖然鐵鎚星就掛在頭上,我並不害怕。

未完待續:物哀(下)──小說《摺紙動物園》搶先看

 

本文摘錄自新經典文化出版《摺紙動物園

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原產於美洲的番薯,是被洋流還是被人帶到太平洋島嶼的?

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番薯(sweet potato)原產中南美洲,早已跨越國界成為相當重要的農作物,不過我們仍不太清楚它在太平洋的起源,是由人類帶過去的?還是在人類之前就擴散到太平洋島嶼中呢?這個問題有著考古學上的意義,當歐洲人船隊抵達太平洋時,許多島上已經存在番薯;一些考古、語言學研究據此認為在歐洲人之前,大洋洲的南島語族與南美洲早已有過接觸交流。

不過最近有學者研究蕃薯與其多種親戚的演化史,反駁美洲與大洋洲早有接觸的論點,卻也引起了許多質疑。這篇論文有兩大部分,前半著重在探討番薯的家族關係;而引起爭議的,是討論太平洋番薯來歷的後部。到底番薯從何而來,大家質疑的又是什麼?[1]

對演化生物學來說,番薯的起源也是可以變得很複雜啊!By Llez [CC BY-SA 3.0], from Wikimedia Commons

番薯/牽牛花的家族史

番薯(Ipomoea batatas)屬於旋花科、番薯屬;Ipomoea 這個屬也叫作「牽牛屬」,沒錯,這個屬旗下植物開的花,就是大家都很熟悉的牽牛花。這回論文的研究團隊,分析了 199 個樣本,探討番薯/牽牛花家族的關係。

番薯的親戚們。A,番薯自己 Ipomoea batatas。B,Ipomoea trifida。C,Ipomoea triloba。D,Ipomoea ramosissima。E,Ipomoea cordatotriloba。F,Ipomoea leucantha。圖/取自 ref 1

在開始討論番薯的家庭關係之前,有個名詞要介紹一下:「染色體倍性」,意指細胞內同源染色體的數目。人類是二倍體,也就是配備了兩套的 DNA;番薯則是六倍體(hexaploid),也就是每份遺傳訊息配備了六套。過去有人認為,番薯的六倍體,可能是來自於不同套數的親戚合體而成(例如二倍體與四倍體合體,就會形成六倍體,植物常常類似這樣玩)。

所以番薯的六倍體來自何方?該如何判斷?假如番薯的六套 DNA(假設稱作 ABCDEF)分別來自不同的源頭,那麼與親戚比對之下,這六套應該能分別找到更接近的對象。例如若是 AB 最初源於甲親戚,CDEF 來自乙親戚;那麼 AB 和甲親戚的序列相似度,就會超過同為番薯遺傳物質的 CDEF;反過來,CDEF 也會和異種的乙親戚較像,更勝同種的 AB。

番薯/牽牛花家族的親戚關係。圖/取自 ref 1

然而,比較親戚間的遺傳差異以後,番薯的六套 DNA 彼此間都更為接近,沒有見到上述狀況。可見番薯的染色體應該只有單一來源,並未經歷過異種合體。家族中所有成員,與番薯最接近的是大星牽牛(Ipomoea trifida, 上上圖B),由此推論,番薯應該是由二倍體的大星牽牛演化而成的「同源多倍體(autopolyploidy)」。

番薯與大星牽牛,分家後又再情慾交流?

論文由細胞核基因組的遺傳差異,估計番薯與大星牽牛分家的年代,至少有 80 萬年;它們與其他親戚的共同祖先,至少能追溯到 150 萬年前。有意思的是,位於番薯細胞核與葉綠體的 DNA,分析所得的遺傳歷史似乎又有些不一樣。

研究團隊由中美洲、南美洲取得大批番薯樣本後,發現番薯的葉綠體,可以分為差異明顯的兩群;然而加入大星牽牛一起畫出的演化樹,卻顯示其中一群( chloroplast lineage II,簡稱 CLII)與大星牽牛比較接近,讓另一群(chloroplast lineage I,CLI)落在外頭。

番薯的細胞核與葉綠體 DNA,演化歷史不同。圖/取自 ref 1

考量到葉綠體是母系遺傳,不會像細胞核基因組那般經歷遺傳重組,論文的推論是,番薯兩型葉綠體中只有一款(CLI),是與大星牽牛分家時本來的配備;另一款(CLII)則是分家一段時間以後,才又因情慾交流獲得。假如此一推論正確,意謂這波情慾流動只造成葉綠體轉移,卻沒有在細胞核基因組留下痕跡。

漂洋過海的番薯/牽牛花

番薯/牽牛花原產於美洲,是相當確認的事實,但是太平洋島上的成員如何抵達則不太確定。根據論文作者的說法,他們多年來在各地調查時,發現太平洋島嶼上存在番薯/牽牛花家族成員並不罕見(不論農作物或野生品種),這表示番薯在人類出現之前早由美洲漂洋過海的機率,並沒有一般人想像的那麼低。並且由番薯與其大星牽牛分家的年代,推論出番薯的分布,無法被視為美洲與太平洋島嶼早有交流的證據。 [2]

論文中另外舉出 2 個案例,認為牽牛花屬的成員跨洋分布其實並不少見。一個是太平洋、印度洋都有分佈的海牽牛(Ipomoea littoralis Blume),其最近親是 Ipomoea lactifera,估計兩者分家約 110 萬年,遠遠早於人類在當地活動的時期。另一案例是住在夏威夷的 Ipomoea tuboides,也與墨西哥近親分家 110 萬年以上。

海牽牛。圖/取自 台灣生物多樣性資訊入口網

不過考古學家與遺傳學家,顯然不是太在意海牽牛與 Ipomoea tuboides,他們多半只關心番薯。

歐洲人抵達以前,大洋洲與美洲間有過交流嗎?

番薯引發爭議,也不是第一次惹。擺在更大的脈絡下看,「太平洋番薯怎麼來?」此一問題,可以視為「大洋洲的南島語族在歐洲人抵達以前,是否與美洲有過接觸?」旗下的一環。

支持美洲與大洋洲早有接觸的人士中,最不要命的是索爾.海爾達(Thor Heyerdahl),他在 1947 年時乘坐康提基號(Kon-Tiki),經歷千辛萬苦,成功由南美洲的秘魯,航向法屬玻里尼西亞的土阿莫土群島(Tuamotus),希望證實大洋洲的玻里尼西亞人源自南美洲。不過後來我們知道,玻里尼西亞人其實來自亞洲,而非美洲。

康提基號的「英姿」。圖/取自 wiki

支持兩邊早有接觸的「證據」有好幾項,不過多數疑慮往往很大,無法服眾。其中一項證據是馴化雞,可以確定馴化雞來自亞洲,後來傳到大洋洲。支持者表示,南美洲遺址中出土的馴化雞,能證實兩邊有過交流,反對者卻懷疑這些結果有 DNA 汙染的問題,只是誤判。[3][4]

也有項證據來自人類的 DNA。遺傳學家曾在巴西的遺骸中偵測到,源於玻里尼西亞族群的遺傳特徵;但是這也不是堅實證據,因為人也可能是 18 世紀的殖民者帶去的 [5][6]。另一證據來自現代某些復活節島居民,配備能追溯到美洲的祖源 [7];可是古代復活節島民的基因組中,卻完全缺乏美洲成分 [8]。

對於大洋洲與美洲早有接觸的支持者而言,番薯,是目前看來最有希望的證據。本論文的質疑者都要對此引經據典一番,比方說,南美洲原住民的克丘亞語(Quechua)稱呼番薯為「cumar(cumara)」,念起來與玻里尼西亞人口中的「kumara(kumala)」很像。假如兩群人從來沒有接觸過,兩種差異很大的語言,對同一對象的稱呼如此相似,機率似乎很小。[9][10][11]

要回答「大洋洲與南美洲是否早有交流」,不能只考慮 DNA 分家年代

回到番薯研究,眾人對其研究的結論主要集中質疑有三點:取得番薯古代 DNA 的方法、年代估計、結果詮釋。個人看法是,如果要解答的問題是「大洋洲與美洲間是否有過交流?」,那麼前兩者都可忽略,關鍵只有最終的結果詮釋是否可靠。

1769 年採集自社會群島的古早番薯樣本。圖/取自 ref 1

第一部分的質疑點在於,古代番薯樣本是否經過可靠的程序處理?新研究的根據來自古代番薯樣本,這個番薯不是普通的番薯,而是由庫克船長隊伍中的 Joseph Banks 與 Daniel Solander,1769 年採集自社會群島的珍貴標本。定序 DNA 後,得知其葉綠體型號屬於 CLI,估計與美洲親戚至少在 11.5 萬年前分家,遠遠早於人類出現的年代。

由番薯粒線體化成的演化樹。1769 年的大洋洲古番薯,與最接近的美洲品系分家超過 10 萬年。圖/取自 ref 1

等一下!現今處理古代 DNA 的研究技術如此發達,可是研究團隊處理 1769 年的樣本時,卻沒有遵守抽取古代 DNA 的標準程序,這樣能接受嗎叭叭叭~

對此論文作者的回應是,他們在抽取古早番薯 DNA 時,確實沒有按照其他古代遺傳學團隊嚴謹的程序,只視之為一般植物樣本對待;然而,由定序結果看來應該沒什麼汙染問題,結果是可靠的。

不難想像,古早樣本內的 DNA 由於年久失修,品質不會太好,或許會影響定序結果,造成誤判。然而「汙染」好像不太容易,畢竟作實驗的是人類,不是番薯,人類與實驗室環境中,應該不至於存在太多番薯/牽牛花的 DNA 片段,大幅干擾得到的遺傳序列。

第二部分的質疑點在於「年代估計」方面,奧斯陸大學的分子演化專家 Michael Matschiner 博士重新分析,得到與論文非常不一樣的數字。他的分析顯示,和大星牽牛相較,番薯的葉綠體自成一群,也就是說原論文講的「先分家再情慾流動」並不正確。年代估計方面,Matschiner 計算的數值普遍比原論文更少;最關鍵的古早番薯,他認為沒有 11.5 萬年那麼久,只有 3 萬多年

由語言學與考古學推論,南島語系在大洋洲傳播的路徑與年代。圖/取自〈Ancient DNA and the human settlement of the Pacific: A review.

但要回答我們的重點,其實跟前兩者都沒什麼關係。演化樹的形狀、分家的年代,都是分子演化史的重要議題,我們當然希望得到更精準的估計,因此以研究的角度,這部分有釐清的空間。不過它們與這裡的大哉問「大洋洲與美洲間是否早有交流?」都沒有太大關係。

理由很簡單,人類一直到距今一千多──絕對未滿兩千年前,才抵達太平洋東部、有機會與美洲接觸。不管估計的分家年代是一百萬年、十多萬年、幾萬年,甚至是好幾千年,都比人類活動更早,意義上沒有差別。

DNA 分家幾萬年,不等於地理也分隔幾萬年

假如大洋洲的番薯,與美洲同類的分家年代小於一千年,將是支持古代兩地有過接觸的強力鐵證;可是現在的資料顯示兩地番薯的分家年代,遠遠超過人類活動的歷史。新發表的論文推論,大洋洲的番薯不見得是人為引進,也可能是被非人為因素如洋流,從美洲家鄉帶到島上。因此番薯無法作為南美洲人,與南島語族有過接觸的證據。

論文作者對此論點似乎很堅持,也不能直接說他們就一定有錯,不過這番推論潛伏著很大的問題。該怎麼說呢?

殖民火星。圖/取自 IMDb

Matschiner 博士舉了一個「殖民火星」的例子說明,這個例子源自於 1998 年的研究,兩派人爭論歐洲人的來歷。一派人認為,由於研究顯示,現代歐洲人粒線體的類型可以追溯到舊石器時代;因此推測歐洲人族群是由舊石器時代延續至今。另一派則指出,就算粒線體類型是在舊石器時代誕生,也不等於這群人那時就已經在歐洲,仍無法排除在別處衍生、而後抵達歐洲的可能性。

「假如有些歐洲人明年殖民火星,那麼他們與地球人的粒線體,共同祖先將能追溯到舊石器時代。可是要是未來的族群遺傳學家藉此認為,人類早在舊石器時代就已經殖民火星,那就太不明智惹。」 [12]

殖民火星的舉例,簡單易懂。這才是這回爭議的關鍵:兩個地方的兩個品系分家幾萬年,不等於它們也在兩地度過一樣長久的時光。(後來前述爭議中的歐洲族群,被證實大部分都是新石器時代以後的移民)

番薯的案例中,兩地番薯分家時間遠遠早於人類活動,未必是自然因素造成,也不需要超自然解釋,狀況可以很簡單:當大洋洲番薯的祖先仍住在美洲時,早已先與美洲同類分家了很多萬年,後來才被人類帶到島上。

總之,由目前資料看來,可以確認番薯只有單一起源。但它們何時、如何抵達太平洋島嶼,光憑現有資訊不足以定論,仍需更直接的證據。這個案例也提醒我們,光憑 DNA 估計的年代,別急著倉卒推測太多故事細節啊!

延伸閱讀

參考文獻

  • 1. Mu, P., Carruthers, T., Wood, J. R., Williams, B. R., Weitemier, K., Kronmiller, B., … & Rausher, M. D. (2018). Reconciling Conflicting Phylogenies in the Origin of Sweet Potato and Dispersal to Polynesia. Current Biology, 28(8), 1246-1256.
  • 2. Scotland, R. W., Munoz, P., & Carruthers, T. (2018). Temporal Dynamics of the Origin and Domestication of Sweet Potato and Implications for Dispersal to Polynesia. bioRxiv, 309799.
  • 3. Thomson, V. A., Lebrasseur, O., Austin, J. J., Hunt, T. L., Burney, D. A., Denham, T., … & Linderholm, A. (2014). Using ancient DNA to study the origins and dispersal of ancestral Polynesian chickens across the Pacific. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(13), 4826-4831.
  • 4. Storey, A. A., & Matisoo-Smith, E. A. (2014). No evidence against Polynesian dispersal of chickens to pre-Columbian South America. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 111(35), E3583.
  • 5. Gonçalves, V. F., Stenderup, J., Rodrigues-Carvalho, C., Silva, H. P., Gonçalves-Dornelas, H., Líryo, A., … & Willerslev, E. (2013). Identification of Polynesian mtDNA haplogroups in remains of Botocudo Amerindians from Brazil. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(16), 6465-6469.
  • 6. Malaspinas, A. S., Lao, O., Schroeder, H., Rasmussen, M., Raghavan, M., Moltke, I., … & Albrechtsen, A. (2014). Two ancient human genomes reveal Polynesian ancestry among the indigenous Botocudos of Brazil. Current Biology, 24(21), R1035-R1037.
  • 7. Moreno-Mayar, J. V., Rasmussen, S., Seguin-Orlando, A., Rasmussen, M., Liang, M., Flåm, S. T., … & Willerslev, E. (2014). Genome-wide ancestry patterns in Rapanui suggest pre-European admixture with Native Americans. Current Biology, 24(21), 2518-2525.
  • 8. Fehren-Schmitz, L., Jarman, C. L., Harkins, K. M., Kayser, M., Popp, B. N., & Skoglund, P. (2017). Genetic Ancestry of Rapanui before and after European Contact. Current Biology, 27(20), 3209-3215.
  • 9. Sweet potato dispersal or human transport?
  • 10. When did sweet potatoes arrive in the Pacific – Expert reaction
  • 11. Sweet potato migrated to Polynesia thousands of years before people did
  • 12. Barbujani, G., Bertorelle, G., & Chikhi, L. (1998). Evidence for Paleolithic and Neolithic gene flow in Europe. American journal of human genetics, 62(2), 488.

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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《侏羅紀世界》的小藍到底是哪種恐龍?

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不論是在《侏羅紀世界》(Jurassic World)或是續集《侏羅紀世界2:殞落國度》(Jurassic World : Fallen Kingdom)中,迅猛龍小藍(Blue)與飼養員歐文葛瑞迪(Owen Grady)之間的羈絆與其力抗混種恐龍英勇的表現,有沒有讓你對小藍的身世之謎感到興趣呢?就讓我們來聊聊小藍的身世之謎吧!

就讓我們來聊聊小藍的身世之謎吧!source:IMDb

小藍的身世之謎,腳印說分明

根據官方設定的背景資料,小藍是由國際遺傳公司「InGen」藉由伶盜龍(Velociraptor)和少數蜥蜴的遺傳因子所生產出來最新的一批迅猛龍,所以她們欠缺了原本馳龍類恐龍所具備的羽毛,體表僅有鱗片覆蓋。

小藍甫一出生便隨著飼養員歐文進行社會化與各種訓練,同時也是這批迅猛龍當中體型最大的姊姊,小時候經常與叛逆的妹妹愛可(Echo)爭奪群體內的主導地位。雖然在成長的過程中,小藍弄傷了愛可,並且在她臉上留下了數道疤痕,但是獲得勝利的小藍最後還是成為了令其他妹妹敬重的大姊頭。

source:IMDb

伶盜龍所屬的馳龍類(Dromaeosaurid)是「非鳥類恐龍」當中,親緣關係與鳥類最接近的演化支之一。這一類群的恐龍是白堊紀分布相當廣泛的一群動物,除了印度以外的地方,全世界都能發現牠們的蹤跡。

馳龍類最顯著的特徵莫過於後肢特化的第二趾,這根趾節能夠在行走時向後縮起,並帶有一個較大的鋒銳爪子,即俗稱「恐怖之爪」的大型趾爪。你可以很輕易地根據這個獨特的特徵,辨別出馳龍類與其他獸腳類恐龍足印痕跡的差異。大多數的獸腳類恐龍的足跡上,可以看到「三隻腳趾」以放射狀的方式延伸趾著地,馳龍類恐龍則明顯僅以「兩根腳趾著地」以支撐身體的重量。

在中國發現的馳龍類足印化石。Credit: Rihui Li et al. (2007)

在電影當中,小藍和她的姊妹們能夠聽從歐文的指示,並且具有相當程度的溝通能力。然而,在古生物學方面,我們對於這些行為並沒有直接可靠的證據。但從一些馳龍類留下的足跡顯示,這些恐龍似乎能夠像現代鳥類一樣編隊而行,這顯示至少一部份的馳龍類恐龍很可能會群體狩獵或過著群居的生活。

除了足跡的化石以外,蒙大拿州的克勒夫利組(Cloverly Formation)也在一些原始的禽龍類(Iguanodont)恐龍遺骸周遭發現了大量恐爪龍(Deinonychus)的牙齒與五隻恐爪龍的遺骸,在這當中,有一隻恐爪龍甚至是個未成年的個體,雖然仍有些質疑,但這個發現或許可以視為馳龍類群體狩獵的直接證據。

標本號 IGM 100/982的蒙古伶盜龍(Velociraptor mongoliensis)。現實中的伶盜龍僅有火雞般的大小。Credit: Eden, Janine and Jim. CC BY 2.0, wikimedia commons.

不是纖細美少女,猶他盜龍好武力

如果仔細觀察小藍與伶盜龍的骨骼結構,你可以明顯地察覺:在《侏羅紀世界》電影當中,小藍與她姊妹們的體型遠大於蒙古出土的伶盜龍。此外,伶盜龍的頭部相當纖細,看起來也與電影當中的造型相去甚遠,那麼小藍究竟是屬於哪一種恐龍呢?

如同網路上許多網友的猜測,電影當中的迅猛龍體型長約五公尺,站起來的高度大約相當於一個成年人的身高。相較於目前大多數已知的馳龍類恐龍,不少人猜測被國際遺傳公司所培育出來的迅猛龍會不會就是體型巨大的猶他盜龍(Utahraptor)?

過去的猶他盜龍復原圖,現在的發現已推翻這種復原假設。Credit: M. W. Skrepnick.

猶他盜龍是目前已知體型最龐大的馳龍類,其中最巨大的個體身長甚至將近七公尺。猶他盜龍出土於白堊紀前期的雪松山組(Cedar Mountain Formation),當古生物學家柯克蘭(James Kirkland)在一次學術研討會後將猶他盜龍巨大的趾爪分享給研究恐爪龍與馳龍類行為的專家奧斯壯(John Ostrom)時,奧斯壯不禁被其巨大的尺寸所震驚,因為這個趾爪整整超過恐爪龍的兩倍大小。

2001年,柯克蘭與他的學生更在沉積岩當中找到了七隻不同成長階段的猶他盜龍被掩埋在禽龍類的骨骼旁,這也同樣地顯示了猶他盜龍如同電影中描述的能夠群體獵食,甚至體型比電影中的模樣更為巨大。

source:IMDb

但是猶他盜龍在現實中的外觀與電影裡的形象其實仍有著相當巨大的差異。根據從砂岩中清修出來的新素材,柯克蘭等人發現猶他盜龍的外型遠比原先預期來的健壯。猶他盜龍厚實的身軀明顯與其他纖細而修長的近親有很大的區別,他的體椎甚至有增高的神經脊,以支持背部的肌肉。有別於大多數的馳龍類,猶他盜龍的後肢明顯健壯得多,雖然犧牲了迅速奔馳的能力,但是卻更有利於搏鬥。

同時,猶他盜龍的尾部明顯有縮短的跡象,尾椎的形狀也不如伶盜龍等近親呈現長條狀,還缺乏了其他馳龍類尾部常見的骨質肌腱。這使得猶他盜龍的尾部能保有較多的彈性,而不像其他馳龍類那樣筆直僵硬。

噹噹噹噹!根據最新的研究素材,猶他盜龍更可能長這樣。Credit: Fred Wierum. CC BY 4.0, wikimedia commons.

小說充滿不思議?現實發現更神奇!

不過很遺憾的,電影當中的小藍和其他迅猛龍明顯不會是猶他盜龍,因為這個物種直到電影《侏羅紀公園》(Jurassic Park)上映之後才被描述命名,柯克蘭甚至還曾有意將猶他盜龍的種小名以電影導演史蒂芬史匹柏(Steven Spielberg)命名,以爭取研究經費,可惜最後並沒能促成這樁美事。

早在《侏羅紀公園》的同名原著小說中,麥可克萊頓(Michael Crichton)在創作期間就密切地與耶魯大學的古生物學家奧斯壯交換意見,以求在小說中呈現當時最新科學研究下所描繪的恐龍。約翰奧斯壯不僅是當時恐龍恆溫說的先驅,在他研究恐爪龍的過程中,更重新帶起了鳥類演化自恐龍的討論,促成了恐龍文藝復興(Dinosaur renaissance)。

然而麥可克萊頓卻向奧斯壯抱怨,「恐爪龍」這個名字實在太難發音、同時不夠有戲劇張力,所以便引用了格雷葛里保羅(Gregory S. Paul)其著作《世界掠食恐龍圖鑑》(Predatory Dinosaurs of the World)當中的分類方式,改使用「伶盜龍」這個屬名。而拍攝電影《侏羅紀公園》的導演史蒂芬史匹柏則是在看到恐爪龍的實際體型後認為牠體型太小不夠有壓迫感,才決定將電影裡的恐爪龍放大增加戲劇效果。

麥可克萊頓表示:難念的名字我不愛!我是作者我任性!Credit: Jonathan Exley @The official site of Michael Crichton

所以電影中的小藍與其他迅猛龍其實是按照「恐爪龍」的形象所繪製的,不知道大家有沒有感到意外呢?

雖然恐爪龍與電影中的另一個恐龍明星──霸王龍(Tyrannosaurus)因為生活在不同的地質年代所以不可能有機會碰面,不過也別失望!近年在地獄溪組(Hell Creek Formation)發現的大型馳龍──達科他盜龍(Dakotaraptor),不僅體型比猶他盜龍更接近電影中的描述,更與霸王龍生存在同一個環境裡,也許有時現實比小說更離奇呢!

現實中發現的達科他盜龍感覺比小說的想像更厲害呢!Credit: Emily Willoughby – Own work, CC BY-SA 4.0, wikimedia commons

References:

  • Ostrom, J. H. (1969). “Osteology of Deinonychus antirrhopus, an unusual theropod from the Lower Cretaceous of Montana". Peabody Museum of Natural History Bulletin. 30: 1–165.
  • Paul, Gregory S. (1988). Predatory Dinosaurs of the World. New York: Simon and Schuster.
  • Kirkland, J.I.; Burge, D.; Gaston, R. (1993). “A large dromaeosaur [Theropoda] from the Lower Cretaceous of Utah". Hunteria. 2 (10): 1–16.
  • Li, Rihui; Lockley, M.G.; Makovicky, P.J.; Matsukawa, M.; Norell, M.A.; Harris, J.D.; Liu, M. (2007). “Behavioral and faunal implications of Early Cretaceous deinonychosaur trackways from China". Naturwissenschaften. 95 (3): 185–91.
  • James I. Kirkland, Edward L. Simpson, Donald D. DeBlieux, Scott K. Madsen, Emily Bogner & Neil E. Tibert (2016). Depositional constraints on the Lower Cretaceous Stikes Quarry dinosaur site: Upper Yellow Cat Member, Cedar Mountain Formation, Utah. Palaios 31(9): 421-439; doi: 10.2110/palo.2016.041

本文轉載自作者部落格,原文「《侏羅紀世界》的小藍到底是什麼恐龍?

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這……可以吃嗎?從源頭「四要」管理化學物質,不讓不能吃的上餐桌!

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本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局委託,泛科學企劃執行

  • 文/林宇軒│自由寫手

盤點歷年來的食品安全事件,其中一個主要的類別便是非合法添加的「化學物質」在食物現身,例子從「毒豆乾」事件中的工業用染料「二甲基黃」、顏色豔麗的「芐基紫」、用在潤餅皮的工業用漂白劑「吊白塊」、鹼粽壞朋友「硼酸」、到水產中有消毒效果的「孔雀綠」等等。除了將化工原料違法加入食物中,也有些事件是使用非食品級原料混用(食品級原料需有衛福部食藥署核發之食品添加物許可證)1,或是用於錯誤的食品類別2等情況。雖然透過後端的抽查與檢驗也能夠找出些端倪,但若能加強源頭的管理,不是能更有效的管控、防止這些完全不能用於食品的化學物質加到食物當中嗎?

化工原料四要管理的主要內容。圖/化學局「四要管理

因此化工原料管理便相當重要,除了預防無意地將食品添加物與化工原料搞混外,也要積極防止蓄意混用或是違法添加。由行政院環保署毒物及化學物質局、衛生福利部、經濟部跨部會合作推行的「化工原料業及兼售食品添加物業者自主管理作業指引」,便應運而生,其涵蓋範圍從工業用化學品的製造商、進口商到販賣的經銷商(也就是我們所熟知的化工行)。最核心的內容便是落實「四要管理」。

這四要究竟是哪四要呢?讓我們一起透過這篇文章來一次瞭解吧!

第一:要分區貯存

第一項管理措施,要求化工行必須要將不具食品添加物資格的「化工原料」與具有食品添加物許可證的「食品添加物」分開放置。而且無論是分區域放置,還是分到不同櫃子,都需要在化工原料區標示明顯的警語:「禁止用於食品」。目的在於降低購買人誤買,導致最後誤加工業用化學品到食物裡面的機會。

舉例來說,我們有可能會去化工材料行購買硼酸(Boric Acid)這種化工原料使用於消毒、除蟲的用途。硼酸具有殺菌、消毒的功效,可以用以製作殺蟑藥、消毒劑,但有特定毒性,無法用於食品中。3, 4, 5 像這樣不該被添加在食品中的化學藥劑,在化工行就應該被存放在「化工原料」區,並且在該區域明確標示「禁止使用於食品」。

同樣的理由其實也可以應用在日常生活的化學物質存放管理,就像我們不會把清潔劑放置在調味料旁邊,或是將用於誘殺蟑螂看似藥丸的「蟑螂錠劑」和保健食品放在一起一樣。單純的分開存放環境,就能減少誤用的機會。

硼酸在培養皿中。如果沒有好好標示,許多化工原料看起來就是白色的粉末啊!圖/By Walkerma [Public domain], from Wikimedia Commons

第二:要標示明確

家中的清潔用品等,如果需要分裝一定要標示清楚。圖/pxhere

不過,我們日常生活中使用的藥劑標示通常都很明確,在化工行中一般的工業用化學品,外包裝上大多只有文字標示,並不像常見的環境用藥如殺蟲劑、蟑螂錠劑、螞蟻用藥的外包裝充滿了驚人可怕的昆蟲照片,來提醒購買人這不是給人吃的。

所以化工原料的第二項管理措施,從化工原料商著手,要求化工原料包裝上要印有明顯的禁止標語,提醒購買人手上這罐或這包藥品禁止用於食品、飼料或肥料用途。

同理,分裝清潔劑、消毒水等不可食用的家庭用品時,也不建議使用汽水瓶、果醬罐等分裝儲存,以避免誤食、誤用的風險;如果非得要分裝也建議要在瓶身或瓶口上,標示清晰的標誌,提醒自己與他人內容物,而且「不可食用」。

回到剛剛的例子,平常能接觸到的硼酸就是白色粉末狀,光從外觀幾乎不可能跟其他白色粉末分辨其種類,這時清楚的標籤就顯得相當重要。

第三:要用途告知

第三項管理措施,則是在商品賣出之前,做最後一次的用途提醒。如硼酸可以用作消毒殺蟲之用,但絕對不可以添加在食物中。因此化工行在售出前除了確認客戶的使用目的,也應該提醒不能使用於食品。尤其是當購買的是 57 種添加到食品中吃進人體會有危害,或是曾經發生過食安問題、具有食安風險的化學物質,化工行更需要盡到提醒、告知與詢問的義務,並且做到我們即將介紹的第四「要」。

另食品安全衛生管理法第 56 條納入「舉證責任反轉」概念,亦即當食安事件發生時,業者必須自行舉證對防止損害之發生已盡相當之注意責任,因此化工業可於日常買賣時,以口頭告知用途或發票上標註用途警語,並記錄保存,善盡防止食安事件發生之注意責任。

57 種具食安風險之化學物質。 圖/行政院環境保護署〈57 種具食安風險化學物質管理、優先 13 種化學物質公告

第四:要流向記錄

最後,為了要能夠在發生食安問題時,以最快的速度追溯找出有問題的環節:究竟是食品生產製造商刻意加入工業用化學品?還是原料上游廠商惡意為之?抑或是發生了意外導致加入錯誤的化學物質?最後一項管理措施,要求化工行在賣出化工原料後,必須記錄以下資料,以提供追溯問題源頭所需的資訊:

  1. 買方資料:究竟是誰買的,聯絡方式為何。
  2. 交易量:買方購買了多少工業用化學品。
  3. 庫存量:店內剩下多少該品項化學品。

每個化工行應該要有整體的紀錄,包含進貨來源、進貨日期、進貨數量、庫存量、銷貨日期、銷貨對象及銷貨數量等資料。即使是個體戶購買一罐硼砂都應該列入紀錄,這樣的資料可以讓政府單位瞭解其流向,進而在日後持續追蹤,降低工業用化學品造成可能食安的風險。

有完整的紀錄,未來有需要時才能快速追蹤。 圖/pxhere

有效管理需要政府、商家與民眾一起努力

其實從預防的角度來看,前三「要」措施大概只能防止無心之過,畢竟真的有心要惡意添加工業用化學品的人,可不會去在意櫃子和罐子上的禁止標語,化工行老闆在詢問買家用途的時候,大概也不會誠實的說出來他究竟要幹嘛。

因此,第四項的措施就有了它的意義:既然無法百分之百杜絕作亂的可能,那就要在真的出事之後,以最快的速度找到問題源頭,流向記錄的越詳實,能在越短的時間內杜絕有毒食品或原料持續流入市場。

食品添加物採「正面表列」,在衛福部公布的「食品添加物使用範圍及限量暨規格標準」中有載明,並且詳列品名、功能和可用類型與添加劑量。有時業者違規是因為不瞭解相關法案規定,為了降低成本、或是為了符合食品特性需要,才將不該加入的化學物質加到食物當中。化工原料管理原則可以有效的預防這樣的現象,但要更積極的改善現況,就更需要大家的努力。關於化工原料四要管理的細節可以到相關網頁下載。當我們有需要到化工行購買化工原料時,多留一分心力看看這家店有沒有做到前三項管理措施,並提醒老闆要記錄下購買人的資料,資料記錄詳盡才能讓這項措施發揮應有的功能。

參考資料:

  1. 食品藥物消費者知識服務網〈食品與相關產品查驗登記及許可證管理辦法
  2. 食品藥物消費者知識服務網〈食品添加物使用範圍及限量暨規格標準
  3. EPAB—Boric acid
  4. Scientific Opinion on the re-evaluation of boric acid and sodium tetraborate (borax) as food additives. EFSA. J. 11, 3407 (2013)
  5. 國家衛生研究院國家環境毒物研究中心—
  6. 行政院環境保護署公告〈四要管理

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生物分子結構難理解?先動手成為摺紙戰士吧!

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  • 執行編輯 │ 林婷嫻 美術編輯 │ 張語辰

生物分子(Biomolecule)是指存在於生物體內的分子,包含人體中的膽固醇、DNA、還有微生物和植物產生的天然物等等。生物分子大多為有機化合物,由碳、氫、氧、氮、硫等原子,依循大自然的規則組成精巧的結構,彷彿造物主的摺紙作品。現在,你也能透過手中的紙張,摺出存在於你體內的生物分子。

為了讓大人和小孩對生物分子自然產生興趣,而非痛苦地背教科書,中研院基因體研究中心的洪上程主任想到:「不如一起來玩摺紙吧!」 攝影/張語辰

運用摺紙理解「生物分子」

多數人聽到「摺紙」,會想到摺紙鶴、摺東南西北,就是小孩子的遊戲。但新式摺紙先驅 Robert Lang 於演講時曾分享:「摺紙的精髓, 在於摺的動作,在於成形的過程。」

摺紙只有一個簡單的方程式:想好要摺的結構 → 設計摺紙步驟 → 摺出成品。

摺紙的這種思考方法,和科學家合成生物分子的思考方法類似。先從大到小,運用 X 射線晶體學、核磁共振成像、低溫電子顯微鏡等設備與技術,窺見生物分子的結構樣貌,並將生物分子結構以反合成分析拆解成小單元;接著,基於有機化學、分子動力學等知識,逆推這些小單元如何組合成完整的生物分子,從小到大,設計出合成反應的步驟。

「不是硬記公式,否則到了實驗室不一定做得出來。」洪上程提醒:要從週期表出發,先了解碳、氫、氧、氮、硫等元素的特性,以及了解這些元素和元素鍵結會形成哪種官能基團,從這些關聯去推理合成反應。

如果這太抽象的話,摺紙可以幫助理解。洪上程拿出一些小紙片:「這些三角形、四角形、五邊形、六邊形,就像生物分子的最小建構單元,可以組合成很多摺紙造型,也能變化出很多生物分子結構。」

不同形狀的紙片,經過組合、黏接,可以創造出許多平面或立體的結構。依此原則,可以摺出許多生物分子結構。 摺紙示範/洪上程 圖說重製/張語辰

摺出你體內的小夥伴

1953 年華生(James Watson)和克里克(Francis Crick)根據弗蘭克林(Rosalind Franklin)的X光晶體實驗結果提出 DNA 雙股螺旋結構圖,華生和克里克並於 1962 年獲得諾貝爾生理學或醫學獎。

1976 年理察 · 道金斯(Richard Dawkins)出版《自私的基因》一書,從演化論的角度說明 DNA 如何決定生物的行為。簡要地來說,我們的所作所為都是為了存活並繁衍基因組合,讓 DNA 可以不斷複製、永久傳承,成為「永恆的基因」。

默默操控我們所作所為的 DNA ,是由核苷酸組成的生物大分子,而核苷酸是由碳、氫、氧、氮、磷等原子鍵結組成。說了這麼多,DNA 雙股螺旋究竟長什麼模樣?不妨拿出一張紙,依下圖摺摺看:

  1. 先將長紙片對摺再對摺,摺成二、四、八、十六等分,如同紅線
  2. 摺出各長方形的對角線,如同藍線
  3. 依序摺藍線、紅線,會獲得一個壓扁的旋轉樓梯
  4. 拉開來,就是 DNA 雙股螺旋

除了 DNA ,還有另一種可以用摺紙呈現、跟我們緊密相關的生物分子:青黴素。

1928 年弗萊明(Alexander Fleming)在長滿細菌的培養皿中,意外觀察到角落長了一塊青黴菌、而且周圍都沒有細菌滋長。無心插柳,弗萊明想到這塊綠綠的可能與殺菌有關,並進行實驗證明青黴菌含有殺菌的成分,也就是青黴素。

青黴素的化學式為 C9H11N2O4S,是由碳、氫、氮、氧、硫鍵結組成的生物分子,也人類最早從大自然發現的抗生素,並作為藥品持續使用至今。久仰其名,本尊究竟長什麼模樣?如下圖,其核心結構由五環(五邊形的環)+四環(四邊形的環)組成,這也是青黴素具備殺菌活性的構效之一。

青黴素的核心結構,中央有一組五環+四環。如同摺紙示意。 摺紙示範/洪上程 圖說重製/林婷嫻、張語辰

但是,你有沒有想過──摺紙會不會摺反呢?如果大自然的創造部門,創造出像照鏡子般相反的生物分子,會有什麼問題?這可以用「膽固醇」的結構來舉例。

說到膽固醇,通常會自然聯想到心血管疾病。其實膽固醇不是只作惡,它在我們體內扮演重要角色,是細胞製造細胞膜的原料、也是合成重要荷爾蒙(例如性荷爾蒙)及膽汁的材料。

膽固醇的化學式為 C27H46O,是由碳、氫、氧鍵結而成的生物分子。其分子的核心結構,由三個六環(六邊形的環)+一個五環(五邊形的環)組成,如下圖:

膽固醇的核心結構,由三個六環+一個五環組成,如同左側的摺紙。右側是摺反的鏡像異構物。 摺紙示範/洪上程 圖說重製/林婷嫻、張語辰

但若膽固醇的結構摺反了,看起來就像是鏡子的反射,這樣就出現「鏡像」的問題。洪上程拿出兩枚摺紙作品對照,這種鏡像的產物,在有機化學領域稱為鏡像異構物(Enantiomer) 。

鏡像異構物就像人的左右手,請伸出你的左右手看看,兩隻手看起來很像,但上下交疊卻無法完全疊合。你的左右手不是同一隻手,鏡像異構物在結構上也不是同一種化合物,在生物體內發生的化學反應也往往不同。「鏡像」是大自然有趣的現象,然而在合成有機化合物時需特別注意,尤其是在合成藥物時,救人與害人只有一鏡之隔。

看了青黴素和膽固醇和兩種摺紙,你是否有觀察到:生物分子結構主要由五邊形、六邊形的環組成。這是為什麼?

生物分子中,為何五環和六環如此常見?

現實生活的演藝界, 5566 成員隨著生涯發展而解散。但在生物分子界,原子以五環和六環的結構在一起反而相當穩定。

洪上程說明:「六環各個角的角張力最穩定,其次是五環,因此最容易維持這種結構存在於大自然中。」某些有機分子結構為四角形或三角形,其 90 度角和 60 度角的角張力比較大、該鍵結處蘊含較多燃燒熱,組成這種角度的原子或分子彼此容易鬧不合,並發生化學反應斷開連結。

洪上程以人工合成的立方烷(Cubane)為例,如下圖呈現為正四方體,其化學式為 C8H8,是由碳和氫組成的有機化合物。立方烷這個漂亮的正四方體,曾被人們認為不可能合成出來,因為各個角都是 90 度,角張力相當大,頂點和頂點間的碳—碳鍵處於充滿能量,且容易釋放熱能並產生鍵結變動的狀態。

(1) 若 R = H,則為立方烷。立方烷由人工合成,呈現正四方體,如摺紙所示。八個頂點都是碳原子,並各自接了一個氫原子。
(2) 若 R = NO2,則為八硝基立方烷。同樣是正四方體,除了 90 度的角張力較大,八個頂點還各接上一個易爆的硝基官能團 (-NO2) ,因此爆炸能量非常強。
摺紙示範/洪上程 圖說重製/張語辰

然而, 1964 年芝加哥大學的 Dr. Philip Eaton 等人首先將立方烷合成出來,並運用其在燃燒時會釋放鍵結處所含熱能的特點,後與美國海軍研究實驗室(United States Naval Research Laboratory)合作,將立方烷改裝合成為性能強大的炸藥──八硝基立方烷(Octanitrocubane),化學式為 C8(NO2)8

其合成方式類似鋼蛋機器人的組裝強化,在立方烷四面體的八個頂點,把原本的氫原子拿掉,改成接上容易爆炸的硝基官能團(-NO2),就變成可以製造軍火炸藥的八硝基立方烷。

生物結構不是武功秘笈,別死背啦

如同上述的例子,若想合成大自然存在的生物分子、或是人工合成的有機化合物,要先做好小單元的片段,最後再組合成想要的完整分子結構。

然而,洪上程提到,學校很少教這些組合的過程,而是直接教你背最後的化學式、硬記化學結構。活像武俠小說中常有的情節:師傅丟一本武功祕笈給徒兒,言道「你不會就先背起來,長大就能體會其中的意義。」洪上程笑著問:「有機化學、生物分子,也要當作武功祕笈這樣背嗎?」

透過摺紙培養興趣、在手中賞玩生物分子結構,是洪上程在科普演講中讓大人和小孩放下武功祕笈所做的嘗試。在有機化學領域研究與教書多年,更與研究團隊攜手獲得國家新創獎;洪上程工作之餘的休閒活動,就是坐在家裡客廳思考如何設計摺紙。

此外,洪上程提到許多小孩曾經都很愛東看西看、東問西問,但若家長或老師回答不出來,往往就會從小孩的頭殼巴下去,並罵道:「囝仔人有耳無嘴」。這就像有人在舞台上唱歌,萬一台下聽眾隨口說聲「唱歌那麼難聽」,從此這名演唱者可能就不敢再拿起麥克風。

「現在小孩壓力很大,我在思考如何讓人覺得快樂,例如看看這些漂亮的摺紙作品,可能心情會蠻好的。」洪上程說完並問:你知道什麼是最長的英文單字嗎?

聽到這個問題,通常會在腦海搜索、振筆疾書,但英文單字寫再長也才一張 A4 頁面。「其實,最長的字是 smiles(笑容),兩個 s 中間有 1 英里長~」洪上程笑呵呵地公布答案,希望透過分享玩摺紙,讓人們多一秒快樂,少一秒憂愁。

延伸閱讀:

本著作由研之有物製作,原文為〈讓生物分子躍然紙上──專訪洪上程〉以創用CC 姓名標示–非商業性–禁止改作 4.0 國際 授權條款釋出。

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

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國民法官會不會被媒體和社會未審先判的氛圍所影響呢?

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在一個月黑風高的夜晚…… 圖/Pexels @Pixabay

在一個月黑風高、連單身狗都不願意叫的夜晚,某一個運氣很差的警察阿肥(化名),因為看到一輛汽車沒有開頭燈而試圖攔檢,但沒想到阿肥還來不及開口講話,車內的人就從車窗伸出手槍,阿肥當場身亡。阿肥的同事阿瘦連忙掏出手槍試圖攻擊汽車讓車子停下來,沒想到最後還是讓車子逃之夭夭了。之後警方循線找到嫌犯阿瑋(化名)、阿草(化名),以及幾個目擊證人:

阿瑋(清秀小鮮肉,年僅 16 歲):我承認我在案發前一天偷了鄰居的車子和手槍,可是我剛好讓阿草(化名)搭便車,是他把我的手槍搶走、射殺阿肥的!

阿草(捲髮鬍子大叔,長得像七龍珠裡面的撒旦先生:沒錯我當天的確有上車,但是我已經在案發的前三個小時我就下車了,所以人不是我殺的。

目擊證人阿義夫婦(化名):那天我們剛好開車經過現場,雖然那個時候天色很晚了,但是我們都看得很清楚,搖下車窗的就是阿草,我記得他的鬍渣和深邃的臉孔。

推銷員阿杜(化名): 我剛好也經過,那時候我看到車子裡面有兩個人,駕駛是留著鬍子長髮的。

這是 1976 年美國曾經發生一起警察被開槍射殺的故事[a],想像你是法官,你會如何判決?當年這個案子,陪審團選擇相信阿草是殺人兇手(從目擊證人的證詞裡面看來我好像也會做出這個決定),被判死刑並且坐了 12 年的冤獄,阿瑋後來放下另外一起謀殺案並且強烈暗示他自己就是這個案子的兇手。

怎麼樣,你也嚇到嘴巴掉下來了嗎?有沒有覺得這種判決和景像似曾相識?我們當然相信那三個目擊證人並不是蓄意要陷害阿草的,但同時,我們的大腦其實並不是那麼靠譜的,例如:近期虐待兒童的案例頻傳,當你早上出門看到有一個精神恍惚、不修邊幅的「怪叔叔」在幼兒園附近徘徊,可能就會擔心他是否圖謀不軌。但還有一種可能是,他只是經過的街友而已(或者是剛下班要回家洗澡的設計師)。

熱議的國民法官議題

你可能會說我並不是 Always 運氣這麼好,我怎麼可能會隨時隨地就變成目擊證人,但在國民法官的草案通過之後,你的確有可能變成一日法官,你能確保自己眼睛所看到的資訊、開庭之前媒體所揭露的訊息(當然包括目擊證人的證詞), 不會影響到你的判決嗎?

即便是受過專業訓練的法官,判決時也可能受外界影響而發生錯誤 圖/geralt @Pixabay

現在你只要符合特定的條件,就可以充任一日法官(按我詳細),有人說這是一個轉型正義的過程,有人大力支持,認為這是一種新的公民參與政治方式,但也有人說,這樣子一搞,會不會有罪的都被判無罪,無罪的都判有罪了呢?如果再加上前面你對於「目擊證人可能不靠譜」的理解,我們真的能夠相信國民法官的判決嗎?

 對我來說,真正重要的並不是我們可能會產生什麼認知偏誤,而是當我們知道這些可能的陷阱,我們該如何避免它影響我們的決定。

下面,就是當你站到判決台上面的時候,可能會影響你決定的六大因素!

為何我們的大腦不靠譜?影響判決的 6 大因素

其實,不論你的角色為何,你都是某種程度上的目擊證人,尤其在發生重大社會案件之後(例如地下鐵隨機殺人案、媽媽嘴命案、幼稚園虐童案等等),媒體不斷地播放、大家拼老命的關注;各種訊息、採訪、各方的觀點、網路上面公知的評論,讓「客觀」這件事情變得相對更困難了。下面是幾個可能的陷阱:

選擇性注意力(selective attention):

當人們感受到壓力越大的時候,對於細節的記憶越差。研究顯示,在高壓力的情況下目擊證人的記憶以及判斷可能會出現偏誤[2]、可能對於細節的記憶就會比較不清楚,例如嫌犯的證詞、案發當天現場的蛛絲馬跡等等。

社會抑制(Social inhibition)[3]:

還記得前面提到的壓力嗎?如果你是第一次開庭、審理的又是大家所關注的重大命案,幾百雙幾萬雙眼睛在看著你的決定,這個又是你做不熟悉的任務[b],那麼你的表現會比較不好(相對於壓力小、一個人做決定時)。

內團體偏私(ingroup favoritism):

研究顯示我們可能對和自己相像的人、或者是屬於同一個團體類別的人比較好[6]。例如,地方的媽媽可能會輕判弒夫案、有孩子的父親可能會重判虐童案、醫師和教師可能會偏袒和自己同樣職業的被告,而不會完全相信病人家屬或者是學生家長的說詞等等[c]。

盲視現象(Change Blindness):

一個經典的研究要求參與實驗的人注意畫面當中傳球接球的次數,結果搞到最後實驗參與者都努力的在數到底傳了幾次球,而忽略了畫面當中曾經出現一隻巨大的猩猩玩偶(點我看影片) [8];如果你在馬路上面被別人拿著地圖問路,然後你在地圖上面指點的過程當中,問路的人偷偷走掉、換成他的朋友,你通常也不會發現(再點我看影片)。這個算是前面談到的選擇性注意的「進階版」,當這個素人法官在開庭前就已經看過了一些相關的故事和新聞,那麼有可能他就會跟隨著「他所知道的故事」來去推理案情的發展、選擇自己相信的, 並且忽略細節。例如,如果他受到了媒體的影響覺得這次來審判案件是為了「伸張正義」,那很有可能就會不知不覺選擇性注意到犯人犯案的動機,而忽略了案發現場的細節。

技巧性的誤導:

我們除了有可能會受到「先見之明」(進入法庭之前的一些訊息)的影響之外,在法庭上面也可能受到在場的其他人口供的影響。一項經典的研究發現[d],當實驗者巧妙地利用一些語言的訊息來誤導參與者時,他們的確有可能做出錯誤的記憶和決策,後續的研究也支持警方訊問的方式也可能改變目擊者的證詞[9]。

群眾的影響:

這裡的群眾指的是和他同場審理案件的法官或者是證人們。我們的決策很多時候會受到其他人所影響,例如,當目擊證人 A 指認嫌犯之後,發現目擊證人 B 也指認同一個嫌犯,那麼 A 的信心(confidence-accuracy )就會提升;相反的如果其他人和 A 的想法不一樣,他的信心就會降低[10]。換言之,如果某個虐童案群情激憤社會壓力巨大,這場已經有 4 個法官都認為被告有罪的時候,就算你覺得事有蹊蹺案情不單純,你也不一定有信心提出不同的意見。

這 6 點看起來好像很威,但實際上法庭的決策會遇到的種種陷阱真的是講都講不完,就連偵訊錄影帶拍攝的角度都可能會有影響[e]。

目前台灣的國民法官尚未成熟,也有許多輿論,但一件事有正就有反,這剛起步的制度也許能為台灣司法帶來更多的變革與思考。 圖/12019 @Pixabay

陷阱背後的光明

我常常開玩笑地說,社會心理學經常在做的事情是「只負責解釋,不負責解決」,在我們知道了這麼多的偏誤,搞得好像像「找國民法官來一起加入判決,一定會受到個人因素以及被媒體未審先判的影響」一樣,而且還沒有提出解決方案。

但我覺得,事情有正就有反,儘管存在這上面這些陷阱,但美國陪審團的製度仍然繼續執行,勢必有它的一些優勢:

少數人的影響:

其實陪審團的研究當中發現,少數人的意見也有一些影響,雖然不像是電影[f]一樣會戲劇化的翻盤,但有可能會減輕或者是調整被告的判決[14],尤其是意見堅定的少數人(minority influence)[15]。

團體極化的稀釋:

除此之外,即使是訓練有素的職業法官也可能會受到上面這些偏誤影響,況且我們還要考慮到團體極化(group polarization)的效果──原本立場就很接近的一群人(例如一群都覺得被告有罪的職業法官),在討論之後可能會更極端(判罪判得更重)。 加入一群素人法官,或許能夠帶來不一樣的洞見。

儘管許多人對於國民法官抱持著懷疑的態度,我也知道「正確的判決」並不是一件容易的事情,但正因為這件事情如此困難,所以才有做的價值、才需要大家一起來努力。

在司法案正義的世界裡,每一步都非常不容易,但我也相信,當我們願意走入這個黑暗裡,或許可以發現,黑暗的背後就是光明。

「正確的判決」並不是一件容易的事情,但正因為這件事情如此困難,所以才有做的價值、才需要大家一起來努力。 圖/WilliamCho @Pixabay

注解:

  • [a]:本故事精簡整理自[1],p.616。對這個案子有興趣的人,可以參考後來根據此案子被翻拍的影片《The Thin Blue Line》
  • [b]:研究顯示,把一隻蟑螂放在簡單的迷宮裡面,旁邊如果圍一圈蟑螂觀看,他們爬到出口的時間會比自己一隻螂(沒有其他蟑螂觀看時)快,這個過程我們成果社會助長(Social facilitation);但如果把迷宮換成比較困難的,那麼自己爬可能會比在大家面前爬還快到達出口,這個實驗在其他人類身上也得到了類似的效果,例如騎腳踏車、捲釣魚線軸的實驗[4]。研究者認為,那是因為其他人在場觀看的時候我們會出現生理激發的反應,這個生理激發會加強我們的「優勢反應」,換句話說如果你不擅長做這件事情你會變得更不擅長,如果你本來就是這個領域的專家,你就會變得更厲害[5]。
  • [c]:為什麼我們會偏袒內團體的人呢?其中一種解釋是,當我們偏袒跟自己相似的人(或是同一個團體的人)的時候我們可以保護自己的自尊而感覺到有優越的感受[7]。
  • [d]:這個複雜而經典的研究[11]是這樣做的:實驗者 Loftus 請來參加實驗的學生看 30 張幻燈片,其中一張照片是紅色的車子停在交通告示牌的前方。

    圖/擷取自該論文第 20 頁

    1. 有一半的學生那張告示牌上面寫的是「讓」(讓讓組,右圖)
    2. 另外一半的學生看到的告示牌上面寫的是 「停」(停停組,左圖)

    在看完 30 張照片之後,詢問這些學生一些關於車禍的問題(如下表所示):

    a. 正常組:有一部分的學生聽到的車禍相關的問題,和圖片裡面的標誌一樣,例如讓讓組可能會聽到「當紅色汽車停在『讓』的標誌前面,另外一輛車有沒有超越他?」
    b. 誤導組:另外一部分的學生聽到的問題被實驗者刻意誤導,例如讓讓組可能會聽到「當紅色汽車停在『停』的標誌前面,另外一輛車有沒有超越他?」

    1.讓讓組 2.停停組
    當紅色汽車停在『讓』的標誌前面,另外一輛車有沒有超越他? A.正常組 B.誤導組
    當紅色汽車停在『停』的標誌前面,另外一輛車有沒有超越他? B.誤導組 A.正常組

    接著,再秀出上面的圖片,讓他們判別是不是看過這張圖。結果正常組有 75% 的人答對(請注意,儘管在這樣的情況下還是會有四分之一的人答錯),誤導組只有 41% 的人答對。

     

  • [e]:研究顯示,被告的自白如果只有他的臉 ,比較容易被認為他是自願認罪的。而如果在拍攝被告自白的時候加入了偵訊的人(例如警察)的背影,就比較容易覺得他是受迫的 [12][13]。
  • [f]:電影《十二怒漢》當中一個陪審員 Henry Fonda 超強的一個人坦 11 個,扭轉了判決結果,對這部影片有興趣的人可以參考這裡

參考資料:

  • [1] Aronson, E.、Wilson, T. D.、Akert, R. M.(2015)。Social Psychology(余伯泉、陳舜文、危芷芬與李茂興譯)(第8版)。台灣:揚智文化。
  • [2]Deffenbacher, K. A., Bornstein, B. H., Penrod, S. D., & McGorty, E. K. (2004). A meta-analytic review of the effects of high stress on eyewitness memory. Law and Human Behavior, 28(6), 687.
  • [3] Zajonc, R. B. (1965). Social facilitation. Science, 149(3681), 269-274.
  • [4]Schmitt, B. H., Gilovich, T., Goore, N., & Joseph, L. (1986). Mere presence and social facilitation: One more time. Journal of Experimental Social Psychology, 22(3), 242-248.
  • [5]Zajonc, R. B. (1980). Feeling and thinking: Preferences need no inferences. American Psychologist, 35(2), 151.
  • [6]Mullen, B., Brown, R., & Smith, C. (1992). Ingroup bias as a function of salience, relevance, and status: An integration. European Journal of Social Psychology, 22(2), 103-122.
  • [7]Tajfel, H. (1982). Social psychology of intergroup relations. Annual Review of Psychology, 33(1), 1-39.
  • [8]Simons, D. J., & Chabris, C. F. (1999). Gorillas in our midst: Sustained inattentional blindness for dynamic events. Perception, 28(9), 1059-1074.
  • [9]Loftus, E. F. (1979). The malleability of human memory: Information introduced after we view an incident can transform memory. Am Sci, 67(3), 312-320.
  • [10]Busey, T. A., Tunnicliff, J., Loftus, G. R., & Loftus, E. F. (2000). Accounts of the confidence-accuracy relation in recognition memory. Psychonomic Bulletin & Review, 7(1), 26-48.
  • [11]Loftus, E. F., Miller, D. G., & Burns, H. J. (1978). Semantic integration of verbal information into a visual memory. Journal of experimental psychology: Human learning and memory, 4(1), 19.
  • [12]Cialdini, R. B.(2017)。鋪梗力──影響力教父最新研究與技術,在開口前就說服對方(劉怡女譯)。台灣:時報文化(Pre-Suasion: A Revolutionary Way to Influence and Persuade)。
  • [13]Lassiter, G. D. (2010). Videotaped interrogations and confessions: What’s obvious in hindsight may not be in foresight. Law and Human Behavior, 34(1), 41-42.
  • [14]Hastie, R., Penrod, S., & Pennington, N. (1983). Inside the jury: The Lawbook Exchange, Ltd.
  • [15]Nemeth, C. J. (1986). Differential contributions of majority and minority influence. Psychological Review, 93(1), 23.

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從遺傳認識冰島人:小小族群卻有著大大的遺傳漂變?

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出海的維京人。圖/取自 guide to iceland

源自十世紀維京與蓋爾人的冰島小族群

冰島位於歐洲外海,面積不大、氣候寒冷,直到公元 870 到 930 年之間,來自挪威的維京人才在此建立較大的殖民地。數百年來冰島的人口都不多,介於 8 千 到 1 萬 6 千左右,1850 年前很少超過 5 萬人,即使經歷最近的成長,目前也只有 33 萬人,與台灣的花蓮縣差不多。

冰島人在遺傳上有兩大來源:一種源自北歐,也就是斯堪地那維亞半島的維京人(英文也稱作 Norse,諾斯人);另一群人則來自不列顛群島(特別是愛爾蘭與蘇格蘭),他們多半是被維京人帶到冰島,最初作為奴隸或僕役的蓋爾人(Gaelic)。冰島後來大部分的族群,皆可視為這兩群人合體的後裔。

維京人 10 世紀起,由北歐向西的遷徙與移民,冰島是其中一站。圖/取自 wiki

遺傳學家近年來,從許多遺址取得遺骸中的古代 DNA,認識各地人群的遺傳歷史;而「冰島」光聽名字,就是個很適合古代 DNA 保存的地方。新發表的論文,由冰島多處遺址取得 27 個古代基因組,覆蓋率介於 0.18 到 30.7 之間;冰島在 11 世紀以後進入基督教時期,這回 24 個樣本屬於在此之前的異教時期,其餘 3 個樣本則分別處於 11、13、17 世紀。[1][2]

如今冰島人絕大部分的祖源(ancestry)皆源自約一千年前的兩個遺傳族群,冰島族群的遺傳史時間不長、組成簡單,和地球上大部分地區相比顯得單純。乍看之下,即使有了古代基因組,應該也只能算出兩種祖源的增增減減,變不出什麼花樣;然而,和人多勢眾的北歐、不列顛親戚相比之下,人口單薄的冰島人卻有點……獨特。

冰島上的取樣地點。圖/取自 ref 1

用主成分分析,把族群分開

現在的族群基因體學研究中,主成分分析(principal components analysis,簡稱 PCA)是常用的分析方法。此一方法背後有一套複雜的統計原理,簡單來說,主成分分析是用於分析樣本間的差異,試圖解釋不同樣本間差異的關聯性;相關性最高的一群差異會被歸類為 PC1,其次則是 PC2……依此類推,直到 PC 無限大。

儘管聽起來像是外星話很複雜,不過通常我們見到的主成分分析結果,會是投影成二維的一個平面,以 X 軸為第一維 PC1,Y 軸為第二維 PC2。PC1 的不同,可以解釋所有樣本最主要的差異,而 PC2 則能代表次要的差異。

翻譯一下:主成分分析可以將樣本分群,在投影上,兩個樣本若是距離愈接近,表示它們的差異愈小。

冰島、不列顛、北歐族群的主成分分析投影結果。圖/取自 ref 1

納入分析的樣本之間差異愈大,PC 的數值也會愈高,不過人類族群的分析中,由於每個人的遺傳差異都很有限,因此 PC 值往往很小。只納入冰島、不列顛、北歐族群的主成分分析中,因為 3 群人遺傳上都非常非常相似,所以 PC 值也相當小,PC1 只有 0.11%,PC2 也只有 0.09%,儘管如此,仍足以將 3 群人區分開來。

古代沒有,現代冰島人卻配備的神秘 DNA 變異

但是這個「區分」好像哪裡怪怪的?由 DNA 角度看來,冰島人可以視為北歐與不列顛人的合體,因此冰島人的遺傳變異,該落在北歐與不列顛族群的分佈範圍之內,也就是投影在平面上的時候,冰島樣本將夾在上方的北歐,與下方的不列顛樣本之間。可是我們卻能很清楚看到,X 軸顯示的 PC1 上,北歐和不列顛被歸在一塊(Y 軸的 PC2 才把兩者拉開),現代冰島人卻向 X 軸左邊漂走了!

冰島、不列顛、北歐族群的主成分分析投影結果。冰島族群應該夾在北歐與不列顛族群的中間,PC1 的投影結果卻明顯往左偏移。圖/改造自 ref 1

該怎麼解釋此一觀察?最直覺的想法是,冰島族群除了北歐、不列顛祖源之外,遺傳上還有額外的來源,這群人與北歐和不列顛人的差異很明顯,才把冰島族群給整個拉走。

可是仔細審視現代冰島人的 DNA 變異,卻能立即排除上述推論的可能性,因為除了北歐與不列顛 2 個祖源外,冰島人並沒有配備其他族群特有的變異。平均起來,現代冰島人的基因組中,約 70% 可以追溯到北歐,30% 源自不列顛,缺乏明顯的第三個源頭。

不同古代冰島人的基因組中,源自北歐(諾斯,藍色)與不列顛(蓋爾,淡紅色)的祖源比例 。圖/取自 ref 1

感謝古代 DNA 提供了寶貴的線索。早於 11 世紀的 25 位古代冰島人,遺傳上皆與現代冰島人一樣,由北歐與不列顛兩種祖源組成,只是不同個體配備的兩種祖源比例不一,表示早期族群間的情慾交流,尚不如之後那麼全面。而這 25 位古代冰島人,通通落在北歐與不列顛族群的變異範圍之內。

一千年前的古代冰島人,遺傳上全都介於北歐與不列顛族群之間;現代的冰島人,經歷一千年獨立演化以後,卻出現許多獨特的 DNA 變異,使他們跑到兩個源頭族群之外。論文推論,這是遺傳漂變(genetic drift)所致。

小族群人口有限,遺傳漂變強勢作用?

一般狀況下,每個人的 DNA 突變率不會差太多,假如新的突變能代代傳遞下去,就會成為族群中的遺傳變異;然而新突變是否能傳承下去,順利成為遺傳變異的機率,受到很多狀況影響,其中一個影響因素是族群大小。

演化理論預期,人口不多的小族群中,隨機作用的遺傳漂變影響力較大,新的 DNA 變異比大族群更容易保留下來,相對的,人口較多的大族群中,天擇作用力強,新突變不容易長期保留。

族群大小是相對的,北歐與不列顛的人口,和其他地方比較不是太多,卻都遠遠超過冰島,因此理論上漂變的力量,在冰島一千年來的小族群中,應該強過北歐與不列顛兩地的大族群,使得一千年來冰島人產生的新突變,有更高的機率保留下來,成為今日冰島族群的 DNA 變異。

冰島、不列顛、北歐族群的主成分分析投影結果。1 到 4 千年前的古代不列顛人,都落在現代不列顛與北歐族群的範圍之內。圖/改造自 ref 1

論文提出幾項佐證。第一,遺傳漂變的強度受族群大小影響,族群相對較大的不列顛,漂變強度比冰島更弱。不列顛距今一到四千年前的 16 個古代基因組,主成分分析的投影,皆落在現代不列顛族群的變異範圍之內,古今樣本間沒有發生如冰島般的漂移,表示不列顛族群內,遺傳漂變的影響力不如冰島。

第二,若是冰島人獨特的 DNA 變異,真的是一千年來由於漂變而累積,那麼隨著時間演進,這些變異也會愈來愈多。由主成分分析的投影看來,13 世紀的古早冰島人(FOVA1),確實比 11 世紀更靠近如今的冰島人(X 軸上向左跑);而離現代更近的 17 世紀樣本(KOVA2),也更貼近現代冰島族群。

冰島、不列顛、北歐族群的主成分分析投影結果。11 世紀以前的古代冰島人,都落在北歐與不列顛族群的變異範圍之內,而 13 世紀冰島人較為靠近現代冰島族群,17 世紀冰島人又比 13 世紀更接近現代冰島族群。圖/改造自 ref 1

第三,冰島人口一直都不多,假如移民初期有少數人比其他人留下更多後裔,他們對整個族群基因庫的影響將會更大。這回分析的 24 位 10 世紀冰島人中,有 5 位與現代冰島人共享更多遺傳變異(VDP-A5、DAV-A9、NNM-A1、SVK-A1、TGS-A1),論文推論他們與其近親,或許對後世冰島基因庫的貢獻,比其他人更多。

各現代族群中獨特的 DNA 變異,冰島以紅色表示,北歐以藍色表示、不列顛以淡紅色表示。某些 10 世紀的冰島人,比同時期的其他冰島人配備更多與現代冰島人一致的獨特變異。圖/取自 ref 1

「古代 DNA」認識演化力量的新契機

族群遺傳學有許多理論,解釋天擇、遺傳漂變、族群大小、遺傳重組等因素對演化史的影響;然而實務上,受限於材料取樣,絕大部分研究只能比較現代族群內外的遺傳差異。可是演化的關鍵之一,在於不同年代之間的變化,若只有現代的樣本,往往無法反映時間軸上的全貌。所幸有了古代 DNA,我們能取得各個時間點的切片,更直接認識演化的過程。

之前針對旅鴿的研究,發現極端龐大的族群中,天擇的力量似乎超乎想像的強大,大舉消滅族群內的遺傳多樣性 [3]。而這回比較冰島古今之間的人類族群,則顯示人口很有限的小族群中,或許將輪到遺傳漂變強勢出擊,硬是留住許多 DNA 變異。

這些研究都增進了我們對演化法則的了解,也是古代 DNA 在探討歷史之餘,替演化生物學帶來的珍貴價值。

延伸閱讀:

參考文獻

  • 1. Ebenesersdóttir, S. S., Sandoval-Velasco, M., Gunnarsdóttir, E. D., Jagadeesan, A., Guðmundsdóttir, V. B., Thordardóttir, E. L., … & Jónsson, H. (2018). Ancient genomes from Iceland reveal the making of a human population. Science, 360(6392), 1028-1032.
  • 2. The genes from Icelanda’s first settlers reveal the origin of their population in detail
  • 3. Murray, G. G., Soares, A. E., Novak, B. J., Schaefer, N. K., Cahill, J. A., Baker, A. J., … & Gilbert, M. T. P. (2017). Natural selection shaped the rise and fall of passenger pigeon genomic diversity. Science, 358(6365), 951-954.

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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足球賽前國歌唱得越熱情就越有機會贏?關於世足國歌的那些事

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2018 年的世足正在俄羅斯如火如荼地展開,當你買好了啤酒炸雞爆米花時,電視中傳來悠揚的國歌旋律,有些平和、有些激昂,但是,你真的曾經細聽這些歌曲嗎?它們背後可是藏著許多愛恨糾葛呢!

你是不是已經準備好為支持的隊伍歡呼了呢?圖/By Pexels @Pixabay

想唱國歌沒得唱,說起來都是淚

在這屆小組賽 B 組第一輪中備受矚目的西葡大戰,我們就可以非常清楚地看到兩國演唱國歌時的差異。

你可以看到許多葡萄牙人在演唱國歌時激動不已,這首《葡萄牙人》(葡語:A Portuguesa)聽起來慷慨激昂、振奮人心,它的誕生,與葡萄牙的革命之路息息相關。19 世紀末期,王室為了粉紅地圖計劃而加重稅賦,隨後卻又在英國的威脅之下做出妥協。消息傳回國內,群情激憤、質疑君主,共和黨作家於是譜下此曲,激勵同胞們挺身而戰。而在 1910 年革命成功後,這首歌便成為了國歌。

葡萄牙的國歌唱起來慷慨激昂。圖/golazzoo

反觀葡萄牙的對手們可就冷靜多了,西班牙球員們繃著高冷的帥臉,嘴唇緊閉、表情嚴肅,只有偶爾會看見球員或球迷開口哼哼個兩句,咦咦咦?這到底是怎麼回事?

原來,西班牙的國歌《皇家進行曲》(西語:La Marcha Real)是沒有歌詞的。在佛朗哥時代曾經為此曲填詞,但在威權統治結束後,充滿法西斯色彩的歌詞即被廢除。唉呀,這樣每次球賽開場的時候不會有點冷場嗎?老實說,還真的有點。西班牙的奧委會主席對此深有所感,於是在 2007 年時,曾號召過歌詞徵集比賽,只可惜最後無疾而終。短時間內,這樣的小小尷尬可能還是會繼續下去。

  • 2014年世界盃西班牙「唱」國歌的片段

另一方面,在世足賽中沒辦法開口唱歌的隊伍還有阿根廷,這倒不是因為有什麼特別的原因,只是因為阿根廷國歌的「前奏太、長、了」!阿根廷的國歌長達 3 分鐘,然而在世足賽時僅有 90 秒的國歌演唱時間,花完了時間都還沒進入副歌,球員們自然也就沒有開口的機會啦!

  • 同樣也是2014年世界盃,阿根廷「唱」國歌的片段

唱國歌跟球賽輸贏有關係?

唱國歌這麼有趣,自然有研究者會想來看看,賽前演唱國歌的狀況和獲勝的關聯性,這個研究於今年 2 月發表於《歐洲運動科學期刊》(European Journal of Sport Science)上。

為了查出其間的奧秘,研究人員找出了 2016 年歐洲足球錦標賽的影片,並請來兩位運動心理學的研究生當獨立觀察員。兩人被要求仔細觀察球員們在賽前是如何演唱國歌的,並為 24 隊 51 場比賽的表現以 1(最不熱情)到 7(最不熱情)評分。

他們具體的觀察重點包括了口語以及非口語的部分,科學家們會觀察球員們是否有開口唱、唱了多少國歌(唱得越多表示越有熱情)。同時,他們也會分析球員們的臉部表情和身體語言,比如:他們彼此站得多近、球員們是否會將手臂搭在彼此的肩上。兩人的評分基本上是互相呼應的,而有爭議的部分則會進行充分地討論。

球員們彼此之間的距離也是評分的觀察指標之一。圖/By robci95 @Pixabay

研究團隊發現到,球員們所展現出的熱情程度可以部份預言他們往後賽事的勝負。其中,整體唱得更熱情的球隊總體來說會失較少分(但並不會得更多分)。而另一項很關鍵的是,在淘汰賽階段(不包括小組賽階段)唱得越熱情就越有可能贏得比賽。

唱歌兩樣情,結局大不同

瑞士和西班牙是兩個國歌唱得較不熱情的國家,而這兩隊都沒有在 2016 年踢進八強。另一方面,威爾斯跟義大利則是唱得最投入的國家。結果怎麼樣呢?義大利順利晉級八強,而威爾斯更是一路踢到準決賽。那當年的冠軍葡萄牙呢?嘿嘿,他們的國歌唱得非常熱情。

研究者們試圖針對這些現象做出解釋,他們認為球員們唱國歌時的表現可以看出他們團隊精神。引吭高歌顯示出隊伍的團結以及「我們已經做好戰鬥準備了,要為了團隊(和國家)勇往直前!」

歌唱國歌時的熱情程度除了將己方更緊密地連結在一起,也可能恫嚇敵方。紐西蘭的國家隊在賽前常常會跳哈卡舞(Haka),就有類似的效果。

  • 紐西蘭的球員有在開賽前跳哈卡舞的傳統。

當比賽進入淘汰賽的階段時,勝負會顯得更加重要,球隊們也更沒有輸球的本錢,在這個時刻,團隊會最依賴隊員對隊上的付出程度。

熱情不能假裝,真心投入才有好結果

不過,到底是因為熱情而帶來更好的表現,還是更好的表現帶來熱情?有可能的解釋是,足球員們在認為獲勝機率較高時,會唱歌唱得比較積極。但在研究裡面,無法看出明確的因果模式。

你或許會想,為了要贏得更多比賽,國家教練們都該直接叫球員們在踢世足唱國歌時熱情一點。其實,在上一屆 2014 年巴西世足時,英國的經理 Roy Hodgson 就曾指示球員要開口唱國歌。

該怎麼讓大家開口唱歌呢?圖/Reuters

然而,這樣的指示對贏球大概沒有什麼幫助。如果球員們真誠地展現出他們對於國家和團隊的熱誠,可能會因此增進集體的努力程度和表現。相反地,如果球員僅僅是聽命行事,就不太可能會影響勝負了。也就是說,不能只是在唱國歌時表現出積極的樣子,而是要真正投入熱情才行。

當然,這個研究也有一些限制,像是他們並沒有詢問球員本身的意見,只單純使用觀察的方法,這種方式得出的結果可能會跟球員們真正的感受和社會認同有所落差。

國歌歌詞中的明槍暗砲

上面說到了國歌跟球賽勝負的關聯,但是呀,其實如果仔細看看那些歌詞,你就會發現它們根本自帶煙硝味呀!比如說,波蘭的國歌《波蘭絕不滅亡》(波蘭文:Mazurek Dąbrowskiego)裡頭,就挑明了他們與瑞典之間的矛盾:「就像恰爾涅茨基到波茲南,結束瑞典人的占領,為了保衛我們的祖國。」

另一方面,德國國歌《德意志之歌》(德語:Das Deutschlandlied)就顯得有點太囂張了,歌詞強調了德國當時的四個天然分界:「從馬斯到默默爾,從埃施到貝爾特。」尷尬的是,當初劃分的地方現在卻是荷蘭、立陶宛、義大利和丹麥的領土,所以,現在演唱國歌時,大家通常都會直接從第三段唱起。

到處都是德意志領圖?恩咱們還是別那樣唱吧。圖/Giphy

而在各隊唱國歌的時候,你或許也會發現有些球員沒有開口,這倒不是因為他們嫌歌不好聽(?)而是因為許多球員都有移民背景,自然也有多元的國族認同。

國歌溫馨情,世足最美的風景

但是,難道國歌一定要這麼針鋒相對嗎?還要背負上贏球輸球的沉重負擔?才不呢,這一屆的世足開賽前就曾經出現了祕魯和丹麥兩國間的「溫馨國歌情」。

可愛的祕魯隊睽違了 36 年終於回歸世界盃,興奮之情溢於言表。祕魯足協在開賽前(5 月 23 日)向同小組的各隊送上了祝福,而暖心的丹麥隊則用非常溫馨又認真的方式回禮給了本屆世界盃的首場對手:

丹麥不僅請來許多球壇上的足球巨星,甚至特別改編了自己的國歌歌詞,並將改編過的曲子獻給了祕魯。兩隊都致力於讓隊伍間的競爭顯得友好,也讓人發現了國歌居然也能成為運動精神的體現方式。不過,友好歸友好、贏球歸贏球,丹麥還是在 6 月 17 日一比零贏了祕魯,獲得世足首勝。

看完了關於國歌背後的種種趣事,下次看球賽時不妨多觀察一下各隊是怎麼唱歌的,誰知道呢?說不定將它當成運彩購買指標會比章魚保羅來得更厲害?

  • 如果你對各國的國歌很有興趣,可以來聽聽看網友精心整理的歌單

參考資料:

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《侏儸紀世界:殞落國度》裡的派對終結者——冥河龍

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《侏羅紀世界:殞落國度》中登場的冥河龍。圖/ Universal Pictures.

對恐龍熟悉的愛好者沒有人不認識厚頭龍(Pachycephalosauria);這種二足行走的鳥臀類恐龍頭上有個增厚的圓頂,在圓頂的周圍還圍繞了各種骨化的結節或尖刺。這一群恐龍的體型不大,身長都不超過五公尺。根據殘留的腦殼化石顯示,牠們的視覺與嗅覺都相當地敏銳。不過至今沒有發現任何完整的化石,所以古生物學家仍對厚頭龍家族的成員了解非常有限。

在電影《侏羅紀世界:殞落國度》(Jurassic World: Fallen Kingdom)中,被邪惡勢力監禁的主角歐文引誘一隻小巧可愛的冥河龍(Stygimoloch)撞開了老舊古堡的壁磚藉此擺脫困境,並帶領這隻冥河龍闖入黑暗的地下拍賣會,成為邪惡資本家們的派對終結者。

在《侏羅紀世界:殞落國度》中出現的小冥河龍。圖 / IMDb

冥河龍是厚頭龍類成員當中體型相對較大的成員,雖然頭上的圓頂不如厚頭龍(Pachycephalosaurus)來的發達,但冥河龍的顱頂後方長著巨大的尖刺,旁邊還圍繞了更多小型的骨化角刺,無怪乎會被古生物學家命名為「來自冥河的惡魔」。

與其他的植食性恐龍相比,厚頭龍類的數量相對地稀少,牠們僅分布在白堊紀晚期的亞洲和北美洲。厚頭龍的牙齒有鋒利的鋸齒狀邊緣,比較適合切開植物而非用來咀嚼或磨碎食物。對比於角龍類和鴨嘴龍類高效率的口腔構造,形式較為原始的厚頭龍類可能是生態系中處於較為邊緣的一類動物。

所以像冥河龍這樣的小型恐龍真的有辦法如同電影中那樣橫衝直撞地將石牆撞開嗎?雖然這個問題的答案我們可能無從得知,但是一些厚頭龍類留下的顱頂化石可能為我們提供了一些線索。

小巧可愛的冥河龍真的能夠像電影中那樣力大無窮嗎? 圖/ Universal Pictures.

厚頭龍有可能使出火箭頭錘嗎?

長久以來,古生物學家就一直為厚頭龍是否能夠像今天的大角羊般,以頭頂上的骨質頭飾撞擊鬥毆而爭執不斷。厚頭龍的脖子相當的短促,頭骨與頸椎結合的部分連成一線,藉此將身體維持與地面水平的形式互相撞擊;然而,另一派科學家則對這個看法抱持懷疑態度。他們認為圓弧狀的顱頂在撞擊時,會因為接觸面積過小而導致頭部偏離,所以厚頭龍們不太可能真的以頭部的圓頂相互撞擊。相反的,這些科學家主張,厚頭龍類的恐龍可能會採取撞擊身體側面的部位來擊倒牠的競爭者。由於厚頭龍類的恐龍普遍軀幹都相當厚實,因此反而有較大的面積能保護體內的臟器。

厚頭龍的復原圖。與後肢相較之下,牠們的前肢相對短小,但是軀幹十分壯碩,並且有跟厚實的尾巴。 圖/Fred Wierum [CC BY-SA 4.0] via wikimedia

而其他的古生物學家,例如長期以來為《侏羅紀公園》(Jurassic Park)系列電影擔任科學顧問的霍納(Jack Horner)等人則認為厚頭龍類的頭飾其實僅作為展示或威嚇功能,而顱頂上的增厚只不過是頭飾隨著年齡增長而增生的組織。

圖 / wikipedia

不過近年來,新的病理分析則支持了「厚頭龍仍會使用頭部撞擊做為種內競爭手段」這樣的假說。

古生物學家彼得森(Joseph Peterson)等人發現,大約 22% 的厚頭龍類頭骨都能夠找到骨髓炎的跡象。這種疾病通常是因為患部外的皮膚或軟組織因穿透性的創傷,進而導致骨骼結構遭到破壞所引起的組織感染。這項證據則間接地證實了厚頭龍確實會頻繁地以頭部撞擊做為種內競爭的行為。同時,他們還發現這類的創傷明顯地與顱頂的形狀呈現相關,在那些顱頂相對平坦的厚頭龍類頭骨上反而找不到這些病理跡象。因此那些頭部較為平坦,且處於同一地層中生活圈重疊的厚頭龍類很可能只是雌性或尚未發育完全的幼年個體。

霍納與古德溫針對不同生長階段的厚頭龍顱頂和頭飾的分析比較圖。最上方的 (A),(B) 為成年的厚頭龍標本 AMNH 1696;(C),(D) 為另一個較為年輕的厚頭龍個體 UMCP 556078;(E),(F) 則為標本號 MPM 8111 的冥河龍顱頂;最下方的 (G),(H) 則是原先被歸類為龍王龍的 TCNI 2004.17.1 標本。圖/John R. Horner , Mark B. Goodwin. (2009) @ wikimedia

事實上,長期在蒙大拿州從事田野工作多年的霍納指出:同樣也出沒於地獄溪組(Hell Creek Formation)的冥河龍與龍王龍(Dracorex)其實都只是不同生長階段或雌性的厚頭龍,而非獨立的新物種。霍納與他的同事古德溫(Mark Goodwin)分析了這三種厚頭龍顱頂發育的狀況,並比對了周遭骨質隆起和尖刺的位置。霍納等人發現:原來冥河龍、龍王龍的化石標本都是亞成年或幼年的個體;而那些屬於厚頭龍的標本則都來自於成年的個體。

霍格華茲龍王龍(Dracorex hogwartsia)的復原骨架。牠很可能是厚頭龍的幼年個體,所以頭頂的隆起相對平坦得多。這種厚頭龍命名自暢銷小說《哈利波特》。 圖/The Children’s Museum of Indianapolis [CC BY-SA 3.0] via wikimedia

作為片中的科學顧問,霍納也曾表示他在閱讀劇本後希望劇組提出修改,但是劇組仍決定讓冥河龍作為一個獨立的物種在電影中登場。雖然說在科學考證的嚴謹程度上,《侏羅紀世界》系列明顯不及於過去的《侏羅紀公園》系列,但是卻也比以往多了幾分黑暗童話與奇幻的元素,使得觀眾能更能夠對這些已經滅絕的動物們感到共鳴,並為這個系列電影注入了以往所沒有的新生命。

參考資料:

  • Carpenter, Kenneth (1997). “Agonistic behavior in pachycephalosaurs (Ornithischia:Dinosauria): a new look at head-butting behavior". Contributions to Geology. 32 (1): 19–25.
  • Goodwin, MB; Horner, JR (June 2004). “Cranial histology of pachycephalosaurs (Ornithischia: Marginocephalia) reveals transitory structures inconsistent with head-butting behavior". Paleobiology. 30 (2): 253–267.
  • Horner, JR; Goodwin, MB (2009). “Extreme Cranial Ontogeny in the Upper Cretaceous Dinosaur Pachycephalosaurus". PLoS ONE. 4 (10): e7626. doi:10.1371/journal.pone.0007626.
  • Peterson, JE; Dischler, C; Longrich, NR (2013). “Distributions of Cranial Pathologies Provide Evidence for Head-Butting in Dome-Headed Dinosaurs (Pachycephalosauridae)". PLoS ONE. 8 (7): e68620. doi:10.1371/journal.pone.0068620.

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中藥「水蛭」的意外旅程(上):偽品的震撼現身,網路問卷調查發現了什麼?

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這個旅程是這樣開始的。

2017 年 10 月,為了撰寫「蛭類的醫療用途」這個主題,我去中藥店尋找「水蛭」這一味藥。《中國藥典》和《台灣中藥典》裡面都清楚點出中藥「水蛭」乃是由三種蛭類──水蛭(Hirudo nipponia,即日本醫蛭)、螞蟥(Whitmania pigra,即寬體金線蛭)、以及柳葉螞蟥(Whitmania acranulata,即尖細金線蛭)──所製成,作為盡責的作者,理應設法尋得三種蛭類的水蛭乾、並取材拍攝照片。

中國中藥典(左)與台灣中藥典(右)對中藥「水蛭」的說明(點圖放大)

我首先買到的中藥「水蛭」長下圖這副德性,看起來就是個吸血蛭類的模樣:嘴巴大、尾吸盤大、鼓脹的肚子裡八成是塞滿了血。這個體型,應該不是藥典記載的種類日本醫蛭,而是牛蛭屬(Poecilobdella)或擬醫蛭屬(Hirudinaria)的種類;雖然跟藥典裡面記載的種類不同,但反正也是個吸血的種類,藥性(推測可能)應該跟日本醫蛭差不多。

中藥「水蛭」,應該是牛蛭或擬醫蛭的種類乾燥而成

泡了熱水發起來以後,背面橄欖綠上的斷續背中線、側面的縱線、黃褐腹面鑲著暗色邊緣的花紋,就從黝黑的表面顯現出來,甚至連腹面的生殖孔都清楚可見。於是更是確定了我的推測,這一定是某種牛蛭或擬醫蛭無誤。

中藥「水蛭」,加熱水泡開後才看得出其上的花紋。

隔天,我又跑去其他的中藥房,主要是尋找另外兩種非吸血的捕食性蛭類(寬體金線蛭與尖細金線蛭)製成的中藥「水蛭」。好不容易找到了看起來和寬體金線蛭有幾分相似的的中藥「水蛭」──身體黃褐扭曲且一頭尖細,整個就是金線蛭的模樣。外包裝上還寫著「清肚」,當時還推測可能是因為寬體金線蛭以螺類為食,為了讓藥性更加濃縮所以去除肚子裡無用的螺肉。

中藥店的「水蛭」的另一個品項

回來以後為了看清楚花紋,也就和前一天依樣畫葫蘆泡了熱水。等到這個「水蛭」發起來以後,我拿起來左右端詳,這身體上怎麼會沒有任何花紋哪?還有這個形狀跟體壁的感覺怎麼一副海參樣啊?我是越看越迷惘。

啊喔,這個「水蛭」怎麼左看右看有點怪怪的。

而且啊,不管是什麼種的蛭類,再怎麼樣也該要有尾吸盤吧?這個尾吸盤到底在哪啊?難道清肚的時候也一起切掉了嗎?但怎麼沒有看到切痕啊?

然後我突然驚覺──

這。根。本。不。是。蛭。類。

明明是買中藥「水蛭」,卻出現了這個完全不是蛭類的東西,我實在震驚了。

沒有環節沒有尾吸盤,就是個偽品!

蛭類畢竟是屬於環節動物門的類群,身體必定有環節,也就是身體看起來是一節一節的模樣,就像底下那兩張蛭類的照片一樣;但是這個偽品泡發以後只是一副肥胖臃腫樣,身體並不是真的有環節。除此之外,蛭類是一群特化的環帶綱環節動物,和其他的環帶綱如蚯蚓、絲蚯蚓、線蚓等有一個明顯的差別,就是身體的前後兩端必定會有吸盤–亦即口吸盤和尾吸盤,尤其是尾吸盤,無論在哪一種蛭類身上都不會消失,頂多只是大小的差別而已

以底下那兩張照片來看,兩者的尾吸盤都很大而且明顯,分別靠畫面的左邊和右邊。而上面照片中這個偽品,頭部尖尖看起來沒有口吸盤模樣也就罷了,畢竟蛭類的口吸盤常常不甚明顯,尤其是金線蛭屬的蛭類,其頭部也是特別尖而細根本沒有什麼口吸盤的感覺;可是這個偽品的尾部,除了肛門外再無其他特別的結構,翻來倒去也沒有絲毫尾吸盤的蹤影。

光憑著「沒有環節」和「沒有尾吸盤」這兩點,就可以打包票這個中藥「水蛭」絕對不是蛭類,一定是偽品。

就像鳳梨酥裡面該有鳳梨一樣,中藥「水蛭」應該至少是由蛭類乾燥而成才對。很不幸的是,我們的鳳梨酥裡面曾經有很多很多的冬瓜但少有鳳梨,而現在我們的中藥「水蛭」裡面也出現了根本不是蛭類的東西。簡直是個悲劇。

實際上,中藥出現偽品其實並不少見。知名案例如昂貴的中藥冬蟲夏草,正品應該是麥角菌科(Clavicipitaceae)的冬蟲夏草菌(Cordyceps sinesis (Berk.) Sacc.),寄生在宿主鱗翅目或鞘翅目昆蟲身上──尤其是蝙蝠蛾科(Hepialidae)的蟲草蝙蝠蛾(Hepialus armoricanus Ober.)的幼蟲蟲體──冬蟲草為真菌子座與宿主的複合體乾燥物。而冬蟲夏草的偽品有許多種類,從同為麥角菌科的其他真菌、唇形科的植物草石蠶(Stachys sieboldii Miq.)的有毒根莖、唇形科植物地蠶(Stachys geobombycis C. Y. Wu.)的塊根、甚至是石膏粉或麵粉模壓加工製成的偽品都有出現過。其他常見的中藥也有不少誤用品和混用品在市面上流通(可參考《台灣市售易誤用、混用中藥材之鑑別》、《台灣市售易誤用混用中藥材基原鑑定之研究》、《中藥鑑定簡介》),誤用品或混用品甚至也曾導致中毒危害健康的案例(如馬兜鈴酸事件)。為此,鑑定中藥真偽的相關中文書籍早有多本問市,中央主管機關也持續辦理中藥材辨識研習會,但是防堵誤用品混用品乃至偽品的出現,看來仍是百密一疏。

總之,現在就是發現中藥「水蛭」裡存在著根本不是任何一種蛭類的偽品了。我覺得不可思議的地方在於,經手中藥的職業專家很多,從來沒有人揭發這件事嗎?

於是接下來,我決定來調查一下中醫藥專家們對中藥「水蛭」真品和偽品的覺察能力,了解一下這樣的「水蛭」偽品是否很容易就會被中醫藥職業專家們揭穿。

問卷調查:中藥「水蛭」該長什麼樣?

我設計了一個簡單的網路問卷,在問卷裡先後放了中藥「水蛭」的偽品跟真品的照片,也就是下面放的這兩張四條水蛭排排站的照片,讓填答者在「一定是水蛭」、「可能是水蛭」、「可能不是水蛭」、「一定不是水蛭」、「我不知道無法回答」幾個選項裡面擇一。問卷做完以後大家可以選擇自己是中醫藥職業者(中醫師、中醫藥研究教學人員、中藥從業人員)、中醫藥業餘玩家(中醫藥愛好者、中藥罐子)、或是一般民眾,而且最後都可以看到正確答案。

承蒙我的朋友們的轉貼和泛科學的協助,最後這個問卷有將近 680 人填答,其中有中醫藥職業者 106 人(63%是中醫師、33%是中藥從業人員、4%是中醫藥教學研究人員)、中醫藥業餘玩家 52 人、以及一般民眾 521 人。

統計結果發現,三群填答者對於中藥「水蛭」真品和偽品的認知程度的確不太一樣。對中醫藥職業者來說,不是蛭類所做成的中藥「水蛭」偽品,看起來就是比較有問題,因此近六成的職業者會傾向認為這不是水蛭;相反的,如果是由牛蛭或擬醫蛭種類製成的中藥「水蛭」,則有近八成的職業者傾向認為這是水蛭。很顯然,受過專業訓練的中醫藥職業者對中藥「水蛭」該長什麼樣有相當不錯的概念,真的就幾乎都認為是真的,假的也多半覺得有鬼,的確有其厲害之處。

再來看中醫藥業餘玩家(中醫藥愛好者、中藥罐子)的回答,這就有點奧妙了。業餘玩家們看到不是蛭類做成的中藥「水蛭」偽品,只有四成傾向認為這不是水蛭,反倒有近五成傾向認為這是真的水蛭;同樣的,業餘玩家們看到蛭類做成的中藥「水蛭」,只有二成五傾向認為這真的是水蛭,反而有近五成傾向認為這並不是水蛭。簡單的說,就是中醫藥業餘玩家對中藥「水蛭」的認知偏向錯誤,把真的認成假的、假的當成真的,不知道是不是處在「見山不是山」的狀況所造成的。

最後是填問卷大宗的一般民眾,對一般民眾而言蛭類的確是個陌生的類群,而且還經常誤以為地上亂爬的蛞蝓就是水蛭,因此中藥「水蛭」該長什麼樣子其實也沒什麼概念。當一般民眾看到不是蛭類做成的中藥「水蛭」假貨的時候,傾向認為是水蛭、傾向認為不是水蛭、和我不知道無法作答三者幾乎呈現完美的三等分,顯然不太確定到底水蛭該長什麼樣;不過,當一般民眾看到蛭類做成的中藥「水蛭」真品的時候,就有六成傾向認為這是水蛭。看起來,就算一般民眾不太確定蛭類的特徵為何,隱約還是可以察覺到中藥「水蛭」的真品的確符合腦海中的蛭類印象,因此就稍有把握了些。

環節和尾吸盤才是王道

除了調查填答者對照片裡的中藥「水蛭」是不是蛭類製成的真品的認知傾向,問卷中也探尋填答者的判斷依據。整體而言,填答者們經常使用形狀、顏色、外觀這些會隨著炮制過程和儲藏狀況變化的特徵來判斷是不是蛭類,但是判斷蛭類最重要的兩個特徵──也就是上面提過的「環節」和「(尾)吸盤」,就沒有那麼常被提及,只有中醫藥職業者們提到稍微多一點。

話說回來,形狀、顏色和外觀這些特徵,或許可以用來進一步區別不同種的蛭類做成的中藥「水蛭」,或是用來分辨手上的中藥「水蛭」是否有攙假增重或不當炮制,這的確也是中醫藥專業訓練過程中很重要的一點。但無論如何,真中藥「水蛭」再怎麼攙假增重不當炮制都還是水蛭;眼前這個假貨連水蛭都不是,這個問題的層次可就不一樣了。

那麼,中藥水蛭假貨在市面上出現的頻率有多高呢?這顯然需要我去明查暗訪了。

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中藥「水蛭」的意外旅程系列:

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中藥「水蛭」的意外旅程(中):市上假貨知多少?到中藥店舖暗訪偽品水蛭

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在寫作調查的過程中,意外發現了中藥材中水蛭偽品的存在。進行網路問卷調查了解一般人與中醫相關業者對中藥「水蛭」的認知之外,我也很想知道到底「水蛭」偽品有多常見,於是我走訪全台多處的中藥房/行/店/商,包含台北市(中正、文山、大安、信義、大同、北投六區)、新北市(新店、三重、樹林三區)、台中市(西區、南屯區、太平區)、彰化縣(田中鎮、溪州鄉、員林鎮、社頭鄉)、雲林縣(斗南鎮&虎尾鎮)、高雄市(三民、前鎮、鳳山三區)、屏東縣(屏東市)、還有花蓮縣(花蓮市),目前共訪問了 201 間中藥店舖;未計入專賣蔘鮑翅等昂貴藥材的蔘藥行。

市上假貨知多少

在這 201 間中藥販賣或批發的店舖中,只有 76 間(約38%)有中藥「水蛭」的飲片現貨,顯示了中藥「水蛭」在台灣真的不是個常用的一味藥;許多中藥店的老闆也的確表示這味藥很少用到所以沒有貨。從我的中醫朋友們口中得知,台灣的中醫現在都傾向以植物性藥材為主,少用動物性和礦物性藥材;再加上中藥「水蛭」屬於破血化瘀功效裡的強力藥材,藥性上又被《神農本草經》歸類為有毒的下品;是以在破血化瘀的治療上中醫師通常會先使用植物性且較溫和的藥材,視情況使用進階的白殭蠶地龍,最後才會用上「水蛭」。據此,中藥店舖裡只有近四成有「水蛭」的飲片現貨,也不是很意外了。

寬體金線蛭乾燥而成的中藥「水蛭」,背面和腹面的花紋不用泡水就很明顯

在這四成不到的中藥店舖裡,最常出現的中藥「水蛭」品項就是一開始最早買到的那種由某種牛蛭/擬醫蛭製成的真品,出現的機率有五成以上(54%)。不久後我也看到了心心念念的寬體金線蛭乾燥而成的中藥「水蛭」,在店舖出現的機率為兩成(22%),實在算不上常見。另外,我也意外發現居然還有其他非吸血的捕食性蛭類(某種石蛭)製成的中藥「水蛭」在市面上流通,不過只有鳳毛麟角的 3%不到,少到可以忽略不計。

至於中藥「水蛭」偽品出現的機率,則是不可忽略的近三成(28%),僅次於牛蛭/擬醫蛭真品出現的機率。

順帶一提,現在很多中藥店舖賣的是科學中藥,也就是已經磨成粉末的藥材,或是更進一步已經調配好的方劑。這其中也包括了磨成粉的整罐「水蛭」,或是內含中藥「水蛭」的粉末方劑如抵當湯大黃蛭蟲丸。既然已經磨成粉那就死無對證,根本不可能判斷所用的「水蛭」是真品還是偽品,所以這些當然不算在上述有賣「水蛭」飲片的那四成裡頭。另外,眼尖的讀者可能已經發現上面的牛蛭/擬醫蛭、寬體金線蛭、某石蛭、加上偽品的出現機率超過 100%,這是因為有些中藥店舖的中藥「水蛭」是兩三種混在一起放,於是造成這樣的破表結果。

混在一起賣的金線蛭跟偽品,乍看之下真的很像,店家也完全沒有覺得有什麼不對,看來偽品是為了冒充金線蛭而來的

陌生人問的陌生「水蛭」

另外,在訪查過程中有個觀察,許多中藥店老闆對「水蛭」這個藥材真的不太熟悉,不時有翻找半天、忘記放哪、或是忘記價錢(?)的狀況;甚至有老闆從來沒聽過「水蛭」這一味藥的窘況。還有,中藥店老闆們多半不覺得「水蛭」偽品有什麼古怪,頂多認為黑色的牛蛭/擬醫蛭跟黃褐色的偽品同樣是中藥水蛭,只不過由不同種類的水蛭製成;或是認為因為產地不同或炮制方法不同造成的外觀差異。總之,可能是對「水蛭」這一味藥真的很少用不熟悉,大多數中藥店於是基於上游廠商的包裝,就相信真的是水蛭。甚至在調查過程中,還有店舖老闆振振有詞的告訴我要相信上游廠商的專業跟信譽、而且人家是老字號絕對不會騙人云云,面對如此信任上游廠商的鐵粉老闆,我也只能笑著點頭稱是然後鞠躬道謝離去。

在這麼多中藥店老闆中,只有寥寥幾位中藥店老闆認出「水蛭」偽品有蹊蹺、鐵定是假的。該店家的藥材也的確是「水蛭」真品無誤。但是,由於中藥市場品項龐雜,又缺乏強而有力的認證,指正別人的藥材是假可能會被誤會成要誆人買藥或引發紛爭,所以老闆即使知道是假,也不一定會說。這個決定可以理解,但對中藥市場和消費者來說真是不妙。

平心而論,「水蛭」偽品在市場上魚目混珠也不完全是中藥商們或中藥行老闆們的責任,畢竟就連我這個做蛭類研究十幾年的人,都沒有辦法在中藥店裡第一次看見「水蛭」偽品的時候就察覺這根本不是蛭類。「水蛭」偽品清了肚子又乾燥扭曲,要能夠發現沒有環節和缺少尾吸盤,也不是隨便一眼就可以看穿的事情。更何況,在中藥店和中藥上下游廠商可能合作許久、又彼此信任的脈絡底下;主動去懷疑手上藥品真偽,需要強大的心理素質和機車性格外加明確知道蛭類的特徵為何,這從來都不是容易的事。

偽品出現的理由

最後,我們來談談「水蛭」的價錢。一般而言,中藥「水蛭」的價錢是一錢 10-20 元、一兩 150-200 元、也就是一斤要價兩三千的高價藥材,而這是牛蛭/擬醫蛭跟「水蛭」偽品的價錢。有幾間中藥店舖明白指出寬體金線蛭的產地來自中國而且據說效果較好,跟來自泰國的牛蛭/擬醫蛭和來自印尼的「水蛭」偽品有所差別,因此寬體金線蛭的價錢更是到了一錢 30-50 元、一兩要三五百元的高價。

所以,這樣訪查下來,我認為中藥「水蛭」偽品的出現,可能是因為「水蛭」在台灣很少用所以大家都不熟,再加上「水蛭」的高價,讓不肖廠商趁機以根本不是蛭類的便宜偽品來狸貓換太子。從我問到的幾間中藥進口商的對話和表現來看,從最上游的進口商一直到中藥行的零售端,可能絕大部多數的台灣中藥商們,都是對中藥「水蛭」不熟、也不知道蛭類的重要特徵,所以被更上游廠商矇騙的受害者。

至於到底是從哪個環節的廠商開始騙人/被騙,顯然暫時不是我的能力範圍能解答的問題了。

下一篇:中藥「水蛭」的意外旅程(下):偽品的身份解謎–不是水蛭,那是什麼?

特別致謝

感謝洪筱婷、張喬雅、莊棨州、魏英富、王盈涵(王蟲子)、陳俊堯這幾位家人與朋友的協助,我才得以迅速收集到這麼多間中藥店鋪販賣「水蛭」飲片及種類的資訊;也要感謝在生意百忙之中願意讓我看貨並且分享資訊的各地中藥店老闆們,特此獻上我最誠摯的謝意。

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中藥「水蛭」的意外旅程系列:

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中藥「水蛭」的意外旅程(下):偽品的身份解謎——不是水蛭,那是什麼?

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旅程至此,從發現偽品的震撼當下,一直到網路和店舖的明查暗訪,一直縈繞腦海的念頭除了「居然會出現偽品」、「偽品居然這麼常見卻沒幾個人懷疑過」之外,當然還有「到底這個偽品是什麼鬼東西」?我相信,各位讀者也跟我一樣好奇。

說真的,發現這個偽品的當下,我當然就開始試著判斷偽品的身份為何。看這個「水蛭」偽品尖尖的頭部,口中似乎還有左右折起來的一片口器或吻,再加上這個身形,首先猜測是螠蟲

螠蟲!那是什麼東西?

螠蟲是一群特別的環節動物,過去自成一綱(螠蟲綱)甚至獨立成一門(螠蟲動物門),現在分子證據顯示螠蟲應該是多毛綱旗下的螠蟲亞綱的唯一一目(螠蟲目)。不過講了半天,大家一定還是跟牠很不熟,這也沒有關係,因為我也跟牠很不熟,只是大略知道螠蟲長什麼樣而已,囧rz。

各種螠蟲們,前端伸出來的東西就是像一片舌頭樣、在有些種類身上甚至還會分岔的吻部。K&L則是躲在洞裡的螠蟲把吻部伸出來黏住碎屑吃東西(圖片來源

至於是哪一種螠蟲呢?我首先懷疑這個「水蛭」偽品是來自中國的物種──單環刺螠

單環刺螠,又名海腸子、海雞子、或是更直白的稱為陰莖魚(Penis fish),我想你一定可以了解為什麼是這個名稱。據說,中國八大菜系的魯菜之所以能夠嶄露頭角,是因為把單環刺螠曬乾磨成粉,在那個還沒有發明味精的年代簡直就是鮮味炸彈一樣的密技。而現在,單環刺螠在中國渤海周圍的省份是特產海鮮,山東煙台更是以「韭菜海腸」為名菜,近年來因為食者日眾,還出現了單環刺螠的養殖業。韓國人據說尤其喜愛拿單環刺螠來切片生吃,幾年前的熱門韓劇「來自星星的你」裡面的千頌伊更是嗜此一味,在外吃飯沒事就要問有沒有賣海腸。

既然是特產,那麼,大隻的海腸子拿來吃,小的海腸子就處理一下當作中藥「水蛭」賣掉,好像也不是不可能。

好的,我覺得這個「水蛭」偽品外型上看起來是像單環刺螠,但是我跟螠蟲實在是不熟,也不知道能夠對照什麼特徵。更何況這些「水蛭」偽品已經被「清肚」,剩下的體壁肌肉層也可能沒什麼特徵。既然形態上的特徵比對走不下去,那就改用高大上的分子鑑定吧。

分子鑑定見真章:其實是棘皮動物門!

坦白說,我根本就是個分生操作的苦手,只會基本的用 kit 抽 DNA、電泳、還有 PCR 這些基礎到不行的技術。而這次為了搞定這些已經被清肚炮制說不定還跟甘草水一起煮過去腥的中藥「水蛭」們的身份,真的是讓我走進了完全陌生的分生領域,接觸到過去從來沒有想過會接觸的分生技術。但其實我這次學會並用到的分生技術還是很基本,說出來怕笑掉各位大牙,我們就不多提了。

簡而言之,分子鑑定的過程如下:拿幾隻「水蛭」偽品抽取 DNA,另外也拿牛蛭/擬醫蛭做成的中藥「水蛭」當做對照,以確定萃取技術和藥品等整個過程沒有問題。取得足量的DNA以後,用特定的 Primer 夾取粒線體裡面的 COI(或稱 COX1)序列,之後以 PCR 放大然後送生技公司定序。(上面幾句話看來簡單,實際上就耗費了我將近一個半月的時間…)

總之,皇天不負苦心人,定序結果終於出爐。把定序結果跟 NCBI 的線上資料庫比對,牛蛭/擬醫蛭的中藥「水蛭」的序列不意外的跟其他牛蛭/擬醫蛭已知種類的序列極為相似,顯示形態鑑定結果的確無誤。

至於「水蛭」偽品的 COI 序列,跟 NCBI 線上資料庫一比對之後,跳出來最接近的序列類群是──

棘皮動物門的海膽跟海參!?

嗄?居然不是螠蟲而是棘皮動物門?條狀的模樣一定不可能是海膽,可如果是海參,那海參的形態特徵在哪裡?管足呢?呼吸樹呢?

踏破鐵鞋無覓處,關鍵特徵在空腹

突然,我注意到某一隻被展得特別開的「水蛭」偽品身體內的幾束構造。那一束一束的結構應該是縱肌,在萃取 DNA 進行分子鑑定時使用的目標組織。算了算就這麼巧,這幾束縱肌肌肉束不多不少,正好五對。

一隻清肚以後剛好特別展開的「水蛭」偽品,泡發以後那五對縱肌束更加明顯

數字「五」,這絕對不是巧合──

原來是五倍鑽石(並不是!!)

在動物界裡面,環繞身體的構造會像這樣跟五扯上關係的,就是體制上為五幅對稱(pentaradial symmetry)的棘皮動物,幾乎是毋庸置疑。所以,眼前這個「水蛭」偽品雖然看起來好像一副螠蟲樣,外觀上也沒有什麼管足或五幅對稱的線索。但是 DNA 分子鑑定結果告訴我們這是棘皮動物的海膽或海參,而型態上的特徵本以為遠在天邊其實一直近在眼前,體內的五對縱肌束就這麼從視野中跳了出來,簡直是踏破鐵鞋無覓處,紮紮實實的證明了這真的是個體制上沿著縱軸五幅對稱的海參無誤。

稍加搜尋了一下,很快的也確定了這五對縱向的構造,的確如同猜想的一樣是五對縱肌束。

 

海參體內的結構示意圖,橫切面有明顯的五束成對縱肌束(Longitudinal muscle band, LM)(圖片來源

在海參的鮮貨或乾貨裡頭,如果還沒有去除乾淨,可能還可以看到這五束成對模樣的縱肌束。

在嗜食海產的廣東人眼裡,可食用的海參體內的縱肌束是廣東菜裡頭的食材之一,稱之為桂花蚌或珊瑚蚌。

而且無巧不巧,我又剛好找到了另一隻幾乎沒有被清肚的「水蛭」偽品,泡發以後仔細解剖,看見滿肚子的泥沙還有體內的五幅對稱縱肌束,更加確定這個「水蛭」偽品絕對是海參無誤。

一隻幾乎沒有被清肚的「水蛭」偽品,就這麼剛剛好被我發現

「水蛭」偽品橫切後可見體內五幅對稱的縱肌束,顯示這的確是棘皮動物門的海參無誤

近乎完整的「水蛭」偽品(海參)滿肚子的泥沙,也難怪要清肚處理

最後,又在中醫師友人們慷慨贈送的 700 多克「水蛭」偽品中,發現極少數清肚沒清乾淨的偽品鈍端體內連著一個白色環狀構造,一查之下才知道這原來叫做石灰環(Calcareous ring ),是海參特有的構造。目前對石灰環的功能所知不多,推測可用來支持口部和咽部結構、作為口部觸手肌肉的附著點和身體縱肌的前端接點,好像還可以用來鑑定不同的

極少數清肚沒清乾淨的海參,還可以看到鈍端內部的白色石灰環

「水蛭」偽品(海參)包裝底部的掉落的石灰環

石灰環的結構上也依然有五幅對稱的線索

是的,我剛剛是說「身體鈍端的石灰環是用來支持口部和咽部的結構」。我一直以為「水蛭」偽品的尖端是頭部的吻,於是認為偽品是螠蟲,殊不知這尖端其實並不是頭部,其貌不揚的鈍端反而才是真正的頭部。而且,即使知道這「水蛭」偽品其實是海參,我還是以為尖端是頭部,於是一直在尖端內部尋找呼吸樹的蹤影,一直到找到並認出石灰環這個構造以後我才恍然大悟──原來鈍端才是頭部!連頭尾都判斷錯誤,可見我跟海參或螠蟲有多麼不熟,囧rz。

「水蛭」偽品真海參,飄洋過海來騙你

既然確定這是海參,又想起幾位中藥店老闆不約而同提過這些「水蛭」的產地是印尼,我突發奇想借助咕狗翻譯,用印尼文的海參(Teripang)去咕狗搜尋圖片,看了幾排正常的海參圖片之後,居然發現了下面這樣的海參照片和文字說明。

Keripik teripang, crispy sea cucumber cracker, a type of seafood snack produced in Gresik and Sidoarjo town near Surabaya, East Java, Indonesia. 圖片來源

這眼熟的大小、質地跟切工,一定跟「水蛭」偽品的海參有關,幾乎不可能是巧合。於是繼續尋著線索找下去,改用「surabaya teripang」繼續咕狗圖片。映入眼簾的是各式各樣相同切工、類似大小的海參零嘴,我幾乎可以確定手上的「水蛭」偽品,就是來自印尼泗水附近的國民零嘴海參乾無誤。

不過話雖如此,真要確認這是不是印尼泗水附近的國民零嘴,又該怎麼辦呢?幸好,在台灣有許多的印尼移工,也有許多努力協助東南亞移工的組織,我於是透過燦爛時光:東南亞主題書店的熱心協助,幫我在頁面上詢問了印尼的朋友,也的確得到了「這是teripang」的回答。另外,我也跟著關心東南亞移工的新創非營利組織 One-Forty 的建議,在週日直接到台北車站大廳用「Permisi, Halo,聽得懂中文嗎?從 Surabaya 泗水來嗎?看過這個知道這是什麼嗎?Terima kasih!謝謝!」外加滿臉笑容和一點緊張,問遍了大廳裡一群又一群的印尼朋友們。其中,在我沒有給予任何暗示的狀況下,有些從泗水來的印尼朋友明確指出我手上拿的「水蛭」偽品,就是海參(teripang)無誤。

至此,這個「水蛭」偽品的身份之謎,終於是完全解開了。

尾聲

行文至此,雖然已經說到了中藥「水蛭」偽品的現身過程,也了解了一般人跟中醫藥專業從業人員判斷能力的差距,調查了「水蛭」真品跟偽品的市售比例,並且終於解開「水蛭」偽品的真實身份(居然是個海參)。但各位讀者或許跟我一樣,還是有些許疑問縈繞心頭。

這些海參冒充中藥「水蛭」進口到底已經多久了?
既然要冒充「水蛭」,那牠們有沒有一點破血化瘀的療效呢?
甚至,不要說有沒有療效了,這些海參吃下肚子裡,到底會不會有壞處呢?
最後,到底是哪個人這麼天才,居然會想要拿清肚的海參乾充當中藥「水蛭」來賣,而且還居然得逞,賣到市占率有三成之多?

前面三個問題,顯然需要更進一步的調查和研究才能一一解惑。至於到底哪個人這麼天才,想出這個狸貓換太子的壞主意騙了大家,這就不是平民百姓我的守備範圍,而只能寄望中醫藥管理部門和檢調單位的聯手合作,抽絲剝繭盡速找出真相了。

延伸閱讀:

特別致謝

感謝台大生科系陳俊宏教授實驗室的空間和設備支援,以及陳巧坪和霍其嶸兩位實驗室夥伴在基礎分生技術上的指導和協助,讓我能夠順利完成偽品身份的解謎。另外感謝燦爛時光:東南亞主題書店,以及One-Forty移工教育文化協會的幫助、資訊和指引,特此獻上我最誠摯的謝意。

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中藥「水蛭」的意外旅程系列:

 

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在金曲獎中那些驚鴻一現的臺灣原生蕨類、蝴蝶和鳥類們,你認得出來嗎?

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第29屆金曲獎頒獎典禮於 6月23日舉行,典禮的視覺設計以「眾聲宣言」為命題,反映了當代社會的現況與傳達出不同的世代心聲。如果你有在關心金曲獎同時又是科宅的話,一定會特別注意到「最佳原住民語專輯」的入圍影片:在短短不到一分鐘的影片當中,從台灣的山岳開始,其中出現了各種台灣特有種蕨類、蝴蝶與鳥類羽毛。

而這些驚鴻一現的特有種們到底是誰呢?讓我們 #一起再看這座島嶼的模樣 吧!

豐美的蕨類世界

圖/【金曲29】最佳原住民語專輯 Best Aboriginal Album 截取片段

首先在第 10 秒出現了各種蕨類植物。台灣的蕨類植物有近七百種,其中約六十種為特有種。一般印象中的蕨類形象是很多很多的羽狀複葉,但蕨類其實有非常多不同的形態,多數喜好生活在潮溼的環境中。

圖/【金曲29】最佳原住民語專輯 Best Aboriginal Album 影片截圖

槭葉石葦 Pyrrosia polydactyla
首先由左下角掌形葉、看起來不像印象中的蕨類的槭葉石葦,會附生在岩壁或樹幹上,因為擁有類似楓樹、槭樹的掌狀葉而得名。

圖/劉瑞鎮@TaiBIF

擬笈瓦葦 Lepisorus monilisorus
中下往左的長型葉片就是瓦葦,這類的蕨類會附生在樹幹和石壁上,細細長長的單葉。

瓦葦 Lepisorus thunbergianus 圖/陳育賢@TaiBIF

臺灣金狗毛蕨 Cibotium taiwanense
右下金色螺旋的葉子就是金狗毛蕨的幼葉。這類植物的莖及葉柄會布滿金色的多細胞毛,因而得名「金狗毛」,先民曾用以作為止血的傷藥。

台灣金狗毛蕨的葉片。圖/陳育賢@TaiBIF

台灣狗毛蕨的嫩葉與葉柄都覆蓋了金毛。圖/劉瑞鎮@TaiBIF

台灣水韭 Isoetes taiwanensis
目前僅生長於陽明山國家公園七星山夢幻湖中,超超超侷限分布的植物。

圖/陳育賢@TaiBIF

深山鐵線蕨 Adiantum formosanum
左上角下垂略帶紅色的葉片們,鐵線蕨類的植物其小葉炳會呈現深色,許多種類嫩葉會帶淡紅色。由於葉形相當漂亮,也可以在園藝市場中找到園藝養殖的鐵線蕨其他成員。

密葉鐵線蕨 Adiantum raddianumBởi Forest & Kim Starr, CC BY 3.0,

觀音座蓮 Angiopteris lygodiifolia
在第 10 秒出現,很快就離開畫面的蕨類幼葉就是觀音座蓮。觀音座蓮並不是蓮花,是台灣低海拔常見的大型蕨類植物;它的葉片老化脫落後,兩側的托葉還會留在底座上,遺留下的托葉聚集在塊莖上看起來就像是觀音座下的蓮花寶座(雖然有點刺),因而得名。

圖/2010台北國際花卉博覽會@TaiBIF

大葉玉山茀蕨 Selliguea echinospora
最後一種,在金狗毛蕨後面的葉片。(跟它不熟orz)

    • 對於蕨類植物還想認識更多,可見台北植物園的相關介紹

有哪些花蝴蝶出席?

圖 / 【金曲29】最佳原住民語專輯 Best Aboriginal Album 影片截圖

第 17 秒則由曙鳳蝶在畫面正中飛翔,帶出整片絢麗的蝴蝶。台灣有四百餘種蝴蝶,在 1960 至 1970 年期間,曾有大規模的「蝴蝶加工產業」大量採集、加工、出口蝴蝶裝飾品出口,成為那段時間台灣帶給世界的主要印象之一。

圖 / 【金曲29】最佳原住民語專輯 Best Aboriginal Album 影片截圖

【鳳蝶科】台灣蝴蝶五個科中,鳳蝶是大多數人最熟悉的科別,體型大、外表華麗又常見。本次選入的十種蝴蝶中就有四種是鳳蝶科的成員。

曙鳳蝶 Atrophaneura horishana
可以看到後翅明顯的桃紅色斑。台灣相當有代表性的大型蝴蝶,主要分布在中央山脈海拔 1000-2500 公尺的山地,種小名 horishana 指的就是南投「埔里社」。

攝影/TW

台灣鳳蝶 Papilio thaiwanus
種小名為「台灣」的台灣鳳蝶,幼蟲取食芸香科及樟科植物。

台灣鳳蝶圖/汪威任@TaiBIF

雙環翠鳳蝶 Papilio hopponis
主要生活在台灣中高海拔山區,後翅腹面有相當獨特的雙重環紅色斑,很容易跟其他鳳蝶種類做區分。

圖/台灣蝴蝶保育協會@taibif

臺灣琉璃翠鳳蝶 Papilio hermosanus
又名琉璃紋鳳蝶,飛行時後翅的綠色亮鱗相當搶眼。

圖/TaiBIF

【蛺蝶科】由於形態相當歧異,蛺蝶科過去被分為許多科別,包括斑蝶科、眼蝶科、環蝶科等,可以在較舊版的蝴蝶書裡找到。大多數的蛺蝶前足特化收縮不使用,一般會只用兩對也就是四隻腳活動喔!

蓬萊環蛺蝶 Neptis taiwana
亦名埔里三線蝶、 臺灣環蛺蝶。和同樣環蛺蝶屬 (Neptis) 的成員同樣,飛行時最明顯的是翅膀上的條紋似有三條線,幼蟲形狀相當特殊。

圖/台灣蝴蝶保育學會@taibif

斷線環蛺蝶 Neptis soma 的幼蟲。圖/林家弘@taibif

臺灣綠蛺蝶 Euthalia formosana
亦名臺灣翠蛺蝶,主要棲息在低海拔常綠闊葉林中,飛行快速。背上擁有華麗刺毛的幼蟲主要取食殼斗科青剛櫟、錐果櫟等闊葉喬木葉片。

攝影/TW

渾身有刺毛的臺灣綠蛺蝶幼蟲。圖/林家弘@taibif

金鎧蛺蝶 Dravira chrysolora
又名臺灣小紫蛺蝶,這是種雌雄差異很大的蝴蝶,雄蝶前後翅金色,因而得名。

金鎧蛺蝶雄蝶。圖/汪威任@taibif

金鎧蛺蝶雌蝶。圖/台灣蝴蝶保育學會@taibif

波眼蝶 Ypthima
波眼蝶屬台灣已記錄有 13 種,翅膀上有明顯的眼紋,也被稱為「蛇目蝶」。許多波眼蝶的幼蟲以禾本科為食,在不同季節成長的波眼蝶其翅膀花紋會有不同的眼睛紋路大小、底色深淺變化。

交配中的密紋波眼蝶 Ypthima multistriata 。圖/台灣蝴蝶保育學會@TaiBIF

臺灣瑟弄蝶 Seseria formosana
右下角上層的橘褐色蝴蝶就是瑟弄蝶,另外又常被稱為大黑星弄蝶、臺灣黑星挵蝶。本系列中唯一的弄蝶科成員,可以看到牠的顏色較不鮮明,及觸角末端有膨大彎曲的尖頂(apiculus)皆是屬於弄蝶的特色。

圖/台灣蝴蝶保育學會@TaiBIF

虎灰蝶 Spindasis
右上角在桑梅娟出場前就飛走的紫色蝴蝶,本次唯一出現的灰蝶科成員。虎灰蝶屬台灣有三種,腹面以黃色為底色,上面有黑色或紅褐色夾銀色花紋似虎紋,故名虎灰蝶。幼蟲相當擅長「與虎謀皮」,和舉尾蟻 (Crematogaster) 有密切的互動關係。

虎灰蝶 Spindasis lohita的翅膀腹面花紋。圖/台灣蝴蝶保育學會@TaiBIF

鳥羽的絢麗結尾

圖 / 【金曲29】最佳原住民語專輯 Best Aboriginal Album 影片截圖

第 42 秒落下一串鳥羽,根據中華民國野鳥學會公佈的『2017年台灣鳥類名錄』中,台灣鳥種共計 674 種,其中 27 種為台灣特有種。由於學藝不精,光從羽毛資訊難以確定鳥種(像那個白色羽毛可以是很多鳥),因此最後詢問了插畫家所參考的鳥種,部分種類僅做為用色參考。(6/28補充)

圖 / 【金曲29】最佳原住民語專輯 Best Aboriginal Album 影片截圖

台灣藍鵲 Urocissa caerulea
前幾年當選國鳥(可能是凸顯出了吵鬧特性),台灣藍鵲通常集體行動,牠們採取合作生殖模式,兄姊會幫著爸媽養弟妹,在淺山區域相對容易見到。

攝影/陳添財@TaiBIF

黑長尾雉 Syrmaticus mikado
又叫帝雉,就是千元鈔票上的那一隻。這個種類一開始就是根據華麗的雄鳥尾羽被定為新種,雄鳥跟雌鳥外貌上有很明顯的差異,生活在台灣中高海拔的山區。

黑長尾雉雄鳥。攝影/李豐曉@TaiBIF

黑長尾雉雌鳥。攝影/李豐曉@TaiBIF

藍腹鷳 Lophura swinhoii
這種生活在台灣艷麗吸睛的大型雉科鳥類,在1862 年由斯文豪 (Robert Swinhoe) 發現,主要生活在海拔 300 至 2300的山丘林下。

藍腹鷴雄鳥。攝影/張俊德@TaiBIF

藍腹鷴雌鳥。攝影/ Alder Cheng@TaiBIF

臺灣朱雀 Carpodacus formosanus
過去都被認為是廣泛分布於東亞的酒紅朱雀 (Carpodacus vinaceus) 臺灣亞種,2011 年分子序列研究指出其應為台灣特有種。成年雄鳥羽色是很有特色的艷紅色,常出沒於森林邊緣、灌叢、林道等環境。

臺灣朱雀雄鳥。攝影/劉俊甫@TaiBIF

台灣山鷓鴣 (ㄓㄜˋ ㄍㄨ) Arborophila crudigularis
又名深山竹雞,生活在海拔 300 到 2500 公尺的海拔下層,生性隱密、蹤跡不易發現,但其鳴叫聲十分特別,會由低音而高音發音。(請聽以下影片)

臺灣鷦眉 Pnoepyga formosana
擁有繁複羽色的臺灣鹪眉身長只有 9 公分(長這麼華麗超浪費),尾羽很短,主要生活在濃密森林的底層不容易被看到。

攝影/ 張雲通@TaiBIF

短短不到一分鐘的視覺短片,就藏了如此多不同的台灣物種意象,讓我們用掌聲再次感謝製作團隊的用心吧!

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【金曲29】最佳原住民語專輯 Best Aboriginal Album

  • 典禮視覺/影像音樂設計 Music:MUSDM.com
    音樂協力:Dear Post Audio Production Ltd.
    Voice-over:盧廣仲 Crowd Lu
  • 最佳原住民語專輯入圍影片插畫設計:王妤璇 Yu-Hsuan Wang
    最佳原住民語專輯入圍影片動態設計:JL DESIGN (鄭盛文Mos Zheng 、劉瓅涵Hank Liu )
  • 最佳原住民語專輯入圍影片片頭歌曲:在這土地上 On This Land
    歌手/樂團:巴賴 Balai

參考資料:

  • 徐堉峰,2013,臺灣蝴蝶圖鑑(上)弄蝶、鳳蝶、粉蝶,晨星出版社
  • 徐堉峰,2013,臺灣蝴蝶圖鑑(中)灰蝶,晨星出版社
  • 徐堉峰,2013,臺灣蝴蝶圖鑑(下)蛺蝶,晨星出版社
  • 台灣蝴蝶圖鑑 Butterflies of Taiwan
  • 祁偉廉,2006,鳥羽,商周出版
  • 台灣鳥類網路圖鑑

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千年前的科幻小說?《列子》的機器人故事──〈談科論幻話創意〉

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一千五百多年前的科幻小說?

《列子》,又名《沖虛至德真經》圖 / 《四部叢刊初編》 @中國哲學書電子化計劃

中國醫家的寶典《黃帝內經》其實是一本偽託古人的偽書,當初這本書如果改個名字,造成的影響勢必大打折扣。《列子》也很類似,根據目前主流的看法,它並非出自列子或其弟子之手,而是東漢至晉朝某些文人的共同創作。在這批隱身幕後的作者中,顯然有一位天份極高的小說家,他參考《生經》這部佛經中的機關木人故事,發揮錦上添花的創意,寫成一篇有模有樣的短篇科幻小說。

讓我們先複習一下那個佛經故事:主角是一位印度王子,他在雲遊四方時造出一個栩栩如生的木人。當木人在異國宮廷表演歌舞時,因為「色視夫人」而惹惱國王,招來殺身之禍。王子在萬般無奈下,自己動手拔掉木人身上的栓子,它便在瞬間解體成一堆積木,這時國王才相信木人並非真人假扮。

《列子·湯問》由後人所繪的示意圖。圖 / 百度百科

做完複習之後,就該介紹〈列子機器人〉的故事大綱了。

1. 周穆王某次西巡,歸途中遇到一位名叫偃師的西域巧匠。

  • 相較之下,《生經》中的國王與巧匠都是印度人,欠缺了多元色彩

2. 偃師帶著一個能歌善舞的機器人晉見穆王,它的一舉一動都幾可亂真,穆王不知不覺把它當成真人,召來寵妃一同觀賞它的表演。

  • 這裡開始出現《生經》的影子

3. 在表演即將結束時,機器人竟然對穆王身邊的姬妾頻送秋波。

  • 這是最接近《生經》的橋段

4. 穆王一氣之下要處死偃師,偃師趕緊剖開機器人,讓穆王看個清楚,裡面果然不見血肉,只有好些皮革、木材、膠水、油漆以及各色顏料。

  • 這裡開始逐漸脫離《生經》的架構,例如機器人的材料就比木人複雜得多

5. 穆王更進一步觀察,發現機器人擁有肝、膽、心、肺、脾、腎、腸、胃等器官,以及筋骨、關節、皮膚、汗毛、牙齒、頭髮,當然通通是人造的。

  • 從這段起,完全是作者的獨見創獲

6. 穆王試著摘掉機器人的心臟,它就不會說話了;摘掉它的肝臟,機器人便失去視力;摘掉腎臟,它的兩條腿立刻癱瘓。

  • 原文簡潔有力:「王試廢其心,則口不能言;廢其肝,則目不能視;廢其腎,則足不能步。」

這時穆王才又驚又喜地感嘆:「人間的科技,居然真能巧奪天工?」隨即下令將機器人帶回中原。

經由這番對照,我們不難看出〈生經木人〉與〈列子機器人〉這兩個故事非但同中有異,而且是小同大異,因此可別指控作者是文抄公,否則就連羅貫中也難脫這個罪名。

周穆王的「黑盒測試」

更重要的是〈生經木人〉只能算奇幻故事,〈列子機器人〉則是中規中矩的科幻小說。這個本質上的差異,主要來自周穆王這個角色的實證精神。

在這兩個平行故事中,印度國王只是龍套,穆王則是十分鮮活的人物(況且歷史上真有其人,更增添故事的說服力)。為了瞭解機器人的運作原理,穆王主動做了三個實驗──這段情節不但突顯故事的科幻本質,還蘊含了寓教於樂的科學精神。

先討論科學精神的部分,穆王研究機器人的方法正是現代所謂的「黑盒測試」(Black-box testing) ,亦即藉由不同的輸入與輸出,推敲各種人造器官所掌控的功能。逐一摘除人造心臟、肝臟與腎臟,便是在操控不同的輸入;至於輸出的結果,則是機器人分別喪失語言、視覺與步行的能力。根據這三個因果關係,讀者便能推知作者的心意:人造心臟、肝臟與腎臟分別主宰著機器人的語言、視覺與步行功能。

黑盒測試。圖 / 作者繪製。

不過對於現代讀者而言,上述結論恐怕沒有任何意義。比方說,凡是受過基本教育的人,都不可能將語言功能和心臟聯想在一起。可是大家別忘了,那位不知名的作者是將近兩千年前的古人;他在寫作過程中或許用到了「結合當時當代的科技再加以延伸」這樣的科幻手法,只是身為現代人的我們不易察覺。

沿著這條思路,我們不妨更具體地猜想,作者是根據當時的醫學知識加以延伸──從人體科學延伸到機器人學。驗證這個假設毫無困難,那些醫學知識至今仍保存在中醫典籍裡。例如只要翻開《黃帝內經》,你很容易找到「心開竅於舌」、「肝開竅於目」和「腎主骨」這三條記述,三者一一對應,絲毫不差!

因此我們可以大膽斷言,若要票選史上最古老的科幻小說,〈列子機器人〉一定能以超過一千五百年的歷史拔得頭籌。

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為什麼世足賽容易爆冷門?淺談關鍵時刻球員的心理因素

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世界盃足球賽進行了將近一半,小組賽結束,賽程進入十六強爭奪八強的賽程。今年度許多比賽結果都大爆冷門,上屆冠軍德國隊在小組賽最後一戰敗給了韓國,讓許多人非常訝異。在這場比賽中,德國隊有許多得分的機會,然而卻不斷的錯失,導致比賽最後出現令人難以置信的結局。

Embed from Getty Images

在國際運動場上,比賽往往都是一場定生死,和國內的例行賽相比,國際賽事每一場比賽都很關鍵。在這樣的情況下,運動員平均的能力,有時候反而不再是決定勝負最關鍵的因素了。那麼,到底是什麼特質,能夠讓一個人在大賽當中穩定的發揮呢?心理學家 Weinberg 認為,當選手實力已經夠強大時,一場比賽的勝負,有 95% 取決於選手在關鍵時刻的心理因素[1]。

心理因素並非天生特質,而是臨場發揮時的狀態

「fifa 2018」的圖片搜尋結果

圖 / Wikipedia

而所謂關鍵時刻的心理因素,和一個人的特質是不同的。心理學在研究人的時候,通常會將人分成心理狀態(state)和個人特質(trait),前者是較容易改變的,而後者是較不容易改變的。 為什麼有一些球員,平時表現的成績普通,但是在關鍵時刻(例如滿壘輪到自己打擊時、在比賽最後幾秒鐘發關鍵角球時),總是能表現得特別優異呢?這是因為,他們能夠在這些關鍵時刻,把所有的專注力都擺在與比賽相關的線索之上,忽略和比賽無關的線索[2][3],他們的自信能夠克服壓力,而讓自己發揮水準。

扣除技術層面後,臨場發揮更是關鍵

Embed from Getty Images

那麼這些能夠克服壓力的選手,到底有什麼特質是其他人所沒有的呢?研究正向心理學的 Seligman 認為,這些大賽型的選手,之所以比其他選手能在關鍵時刻表現得好,在於他們面對壓力情境時,能夠用樂觀的態度來看待它。什麼是樂觀的態度呢?Seligman 認為,樂觀的人會用下面三個角度來看待自己[4]:

1.永久性 (permanence):在看待負面的事情時(如被對方打出一支關鍵安打),會認為只是暫時的,並不會一直輸下去;看待正面的事情時(如在關鍵時刻踢進一球),則會認為自己在未來面對類似的情況時,依舊能夠有這樣的好表現。

2.普遍性 (pervasiveness):在面對負面的事情時,會認為自己僅僅是在這一件事情上表現得不好而已,並不是每一件事情都做不好(如「我只是這次發球沒發好而已,而不是什麼都做不好的球員」);面對正面的事情時,則能夠相信自己在其他事情上也能表現得不錯,並不僅僅是運氣好(如「既然我可以完成這個精采的守備,等一下輪到我打擊時,我也能表現出我的實力」)。

3.個別性 (personalization):在面對負面的事情時,會認為就算其他人來做,要做好的機率也不高(如「要在這樣關鍵的時刻守住12碼罰球本來就很困難,並不是我是個糟糕的守門員」;而面對正面的事情時,則相信自己是比較特別的,能夠表現得比別人好(如「能夠完成這樣關鍵的救球,是我比別的守門員更為優秀的地方)。

然而,問題真的只有這麼簡單嗎?事實上,團體運動和個別運動,確實可能會有差別,畢竟在團體運動當中,我們很有可能受到團隊氣氛的影響,而使得個人的心理狀態受到改變。 Seligman 就曾經研究過大聯盟球隊的勝負,他收集了大量比賽後報導的採訪,一支常勝軍在輸球時,比較會說出像是:「今天對手的狀況實在太好了,無論是誰來打都不太可能打好」這樣的話(永久性:這件事情並不會永遠發生;普遍性:是今天的對手太好了,而非對手本來就是一支強隊;個別性:就算其他人來打,也很難打好,並不是只有我們打不好)。

比賽的類型,也可能會影響選手的心理因素

「messi」的圖片搜尋結果

來源:Wikipedia

不過儘管如此,影響選手在比賽中發揮的因素實在太多了。例如國內就有學者提到,運動可以分成「個人性/團體性」、「開放性/閉鎖性(比賽環境受外界因素干擾的程度大小多寡,如棒球比賽就屬於開放性的運動,主客場優勢很明顯;而保齡球比賽則比較不會受到這樣的影響)」,「接觸性/非接觸性(會不會有肢體碰撞)」的運動項目,在不同類型的運動上面,會影響選手心理狀態的因素可能就會有所不同;例如保齡球選手和籃球選手相比,可能就不必考慮在客場比賽時觀眾的噓聲,而觀眾的噓聲可能會影響到選手在比賽時的樂觀程度。

那麼,樂觀與悲觀是否無法改變的呢?關於這一點,答案並沒有那麼悲觀。前面提到,關鍵時刻的臨場發揮,取決於當下的狀態,而非個人的特質,就如同我們時常聽到所謂的「大賽型選手」,越是關鍵的時刻,他就能夠表現得越好。 而這些關鍵時刻的臨場發揮,早在 1983 年的研究就被認為是可以訓練的了:1980 年奧運競賽中,進入決賽的選手,有半數曾接受過心智訓練,而最後得獎的選手,更有66%曾接受過心智訓練。

而就我自己本身而言,就曾經經歷過從棒球場的投手丘上,一步一步地爬起來的經驗:在大三的時候,每次練投時,我總是可以投得很好,但一旦比賽開始之後,我便會擔心自己的球被對手擊出,因而不斷地失控投出保送;但隨著我一次又一次的歷練,後來成功地能夠想法轉換成「這支安打其實也沒多紮實,只不過隊友判斷錯誤罷了」,甚至在比賽後半段,體力耗盡的時候,依然能夠改變投球策略與姿勢,來適應當時的身體狀況。

作者本人。 圖 / 感謝好友攝影

或許,在剩下的世界盃賽事之中,讀者若有閒暇,不妨翻翻各國的賽後報導,也許更能夠猜出哪一支球隊獲勝的機率比較高喔! 然而,要如何改變一個選手在關鍵時刻的樂觀程度,那又是許多心理治療論文與學派在探討的故事了。

6/19個人最近的一場勝投,獻給月中意外猝死家中的母親。感謝好友攝影。

延伸閱讀

  • 1.Weinberg, R. S. (1988). The mental advantage: Developing your psychological skill in tennis. Champaign, IL: Leisure Press.
  • 2.Gray, R. (2004). Attending to the execution of a complex sensorimotor skill: Expertise differences,choking, and slumps. Journal of Experimental Psychology: Applied, 10, 42-54.
  • 3.Thomas, P. Neumann, D. L., & Hooper, S. L. (2008). Attentional focus and putting performance at different levels of skill development.
  • 4.《學習樂觀,樂觀學習》,Martin Seligman著,洪蘭譯,台北市:遠流。
  • 5.周文祥(1998)。大專足球運動員心理競技能力之 研究。體育學報,26 輯,73-80 頁。
  • 6.鄭溫暖、廖主民(2001)。以質的研究取向―初 探本土優秀運動員的心理特性。體育學報,31 輯,159-170 頁。 7. unestahl l. e.(1983) inner mental training a systematical self-instructional program for self-hypnosis. Oebro, Sweden: Veje.

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保育名錄大風吹,吹什麼?帶你深入了解臺灣原生鳥類保育等級調整之緣由

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編按:2018 年 6 月農委會林務局野生動物保育諮詢委員會討論了新一波保育類野生動物名錄的調整,其中鳥類部分修改調整牽涉了共 21 種鳥類。
參與評估分類專家會議(鳥類類群)的丁宗蘇老師、方偉宏老師應邀撰文,針對本次的保育等級調整作出說明。除釋疑名錄調整考量之主要內容,亦提要說明近年台灣鳥類值得注意之保育、研究情況。

  • 丁宗蘇│國立臺灣大學森林環境暨資源學系副教授,林務局第 11 屆野生動物保育諮詢委員
    方偉宏│國立臺灣大學醫學檢驗暨生物技術學系副教授,林務局鳥類群野生動物評估分類專家會議召集人

林務局於 2018年 6月25日召開野生動物保育諮詢委員會第 11 屆第 2 次委員會議,會中重要提案之一是調整保育類動物之名單,引起社會大眾的關注及討論。我們出、列席參加本次這諮詢委員會議,同時在調整名錄過程中,也參與了鳥類群野生動物評估分類專家會議,很高興能藉由泛科學的討論平臺,來說明本次臺灣原生鳥類保育等級調整之原則及理由。

野生動物保育法的主要目的與精神

首先要請大家了解,野生動物保育法(以下簡稱「野保法」)之精神與目的是「保育」,野保法並沒有完全禁止野生動物的利用,也無法確保所有野生動物個體的福祉。野保法的主要目的,是阻止原生野生動物的物種滅絕。依照野保法的定義,保育類野生動物都是指「生存已面臨危機」之野生動物物種,而不同的保育類分級,則是依據其族群量之稀有程度及面臨之壓力程度而定。

我們當然希望看到每個野生動物個體都是安居樂業、過著幸福快樂的日子,但這並不是單憑野生動物保育法所能達成的境界。

「野生動物保育」最主要的目的,是阻止原生野生動物物種滅絕。圖/Pexels@pixabay

野生動物等級如何進行評估?

野生動物保育法於 1989 年頒布施行後,多年運作也經多次修改,在野生動物等級的評估與調整,已經有相當成熟的原則與程序。保育類野生動物的決定,都是依循「野生動物評估分類作業要點」來執行,這作業要點之目的,就是要提供具體、明確、一致的基準來評估野生動物保育等級,類似於「 IUCN 紅皮書」的物種瀕危等級評估。

林務局將野生動物分成哺乳類、鳥類、兩棲爬蟲類、淡水魚類、及昆蟲等類群。各生物類群由 10-20 位該領域的專家,組成專家會議來共同評估,各類群的評分原則也不盡然相同。陸域的哺乳類、鳥類、兩棲類、爬蟲類的分級計分標準是一樣的,評估計分有六個面向(族群地理分布、目前族群量、族群變化趨勢、分類地位、棲地流失威脅、獵捕利用威脅)。各物種在這六個面向,可分別得到 1-5 分,總共可得到最低 6 分、最高 30 分的評估計分。各生物類群的專家都是依據這要點的規範,公正、客觀、獨立地為每個物種每個項目評分,再交給林務局保育組統籌平均評分。之後各生物類群的專家再齊聚開會,檢視大家的評分結果,並討論出保育類名錄建議清單,提交給野生動物諮詢委員會。

最近幾次的鳥類專家會議,進入保育類鳥種名單的分數標準大約是 15 分。野生動物諮詢委員會對於各生物類群專家會議的保育等級調整建議,一般都會予以尊重而照案通過。

以下的表格即是現行野生動物評估分類作業要點的附表(適用陸域之兩棲類、爬蟲類、鳥類及哺乳類動物)。關心保育類野生動物等級的人,大多也是熟悉野生動物現況的達人,可以試著針對熟悉的野生動物類群,依據以下的原則,挑幾個物種來嘗試給分。

一、野生族群之分布
(備註:由專家依現有資料決定採用描述性基準或量化基準做為評估依據。)

野生族群之分布。(點圖放大)

二、 野生族群(成年個體)目前族群量
(備註:由專家依現有資料決定採用描述性基準或量化基準做為評估依據。)

野生族群目前族群量評估。(點圖放大)

三、野生族群之族群趨勢
(備註:由專家依現有資料決定採用描述性基準或量化基準做為評估依據。)

野生動物族群之族群趨勢。(點圖放大)

四、分類地位

野生動物分類地位評估。

五、面臨威脅

(一)棲地面積消失之速率

野生動物等級評估中,對於基地消失之評估基準。

(二)被獵捕及利用之壓力

野生動物等級評估中,對於被獵捕及利用之壓力評估基準。

當要依據這評估分類作業要點來打分數時,一定會發現有很多猶豫吧。很可能會遭遇目前所掌握的資訊不足,難以明確判斷的情況,這樣的困擾也發生在專家身上。這六個面向,只有分類地位比較沒有爭議,其他五個面向都不容易明確給分,而且還有三個面向(分布、趨勢、棲地)牽涉到時間變遷,要看十年或百年的變化。即使鳥類專家會議成員,每個人觀察或研究臺灣鳥類都超過 20 年,我們所給的評分也不會完全一致。

有哪些台灣鳥類調查資料可供參考?

生物分布、數量與趨勢等基礎資訊不足的問題,過去及現在一直都在困擾著生態學、保育生物學、環境保護等等牽涉到野生動植物的議題,未來恐怕也難以快速改善。但是,受惠於眾多業餘愛好者的投入,無論在全球或是臺灣,鳥類可說是我們目前了解相對充分的生物類群。

有賞鳥報告嗎?上傳到 eBird Taiwan 為鳥類調查盡一份心力吧!圖/網站截圖

以臺灣來說,除了專家學者所進行的研究調查外,也有眾多公民科學家所收集的大量資料。中華民國野鳥學會的鳥類紀錄資料庫,累積了過去四十年、超過一百萬份的賞鳥報告。特有生物保育研究中心、中華鳥會也與美國康乃爾大學鳥類研究室合作,開發 eBird Taiwan,三年前成立後,目前已累積超過 16 萬份賞鳥報告。特生中心在過去十年,也推動了繁殖鳥類大調查 (BBS)新年數鳥嘉年華 (NYBC) 等全民鳥類監測計畫,讓我們可以固定樣區、季節、方法的調查資料來確認鳥類族群的分布與數量變動。此外,特生中心也花了二年時間,盤點評估臺灣陸域脊椎動物,於 2016 年發表臺灣鳥類紅皮書名錄,仔細評估臺灣 316 種鳥類之族群現況及威脅。這 2016 年臺灣鳥類紅皮書名錄的評估準則,類似於「野生動物評估分類作業要點」,但是卻採用更多的標準與更精細的分級。

以上這些相關研究調查、鳥類紀錄資料庫、紅皮書評估資料,大大增加了我們對臺灣鳥類族群現況的掌握,讓我們更有信心地提出與時俱進的臺灣保育類鳥種名錄。

今年哪些鳥種保育等級經過變動?

2018 年臺灣鳥類保育等級變動整理。資料來源:農委會公告。泛科學整理

這次保育類等級有所變動的鳥種,基本上都是依最新的資料,認為其受脅等級有所改變而做的對應調整。

林鵰、黃鸝、遊隼這三種鳥類,在臺灣的數量仍然稀少,但是族群數量已有上升之趨勢,且短時間內並無面臨重大威脅,因此由「瀕臨絕種野生動物」調整為「珍貴稀有野生動物」。大田鷸(大地鷸)在全球未受生存威脅,近年來調查研究顯示,這種候鳥在臺灣很稀少,是因為臺灣並未位於本種主要遷移路徑上,而由「其他應予保育野生動物」調整為一般類。

林鵰數量仍然稀少,但在台灣的族群數量已經有上升的趨勢。攝影/白欽源@TaiBIF

納入保育類的鳥類名單

金鵐、青頭潛鴨、琵嘴鷸這三種鳥類,全球族群數量非常稀少或是快速下降。例如,過去在臺灣的過境季節並不難看到金鵐,但近年已經大幅減少。這主要是因為金鵐在其主要度冬地(中國華南)遭到大量獵捕(近十年每年交易量超過一百萬隻),使得金鵐全球族群急遽減少,2004 年在 IUCN 紅皮書,金鵐的瀕危等級仍是最低的「略需關注」(Least Concern),2017 年已調整為最嚴重的「極度瀕危」(Critically Endangered)。青頭潛鴨與琵嘴鷸也是類似的情況,目前全球數量皆不超過一千隻,在 IUCN紅皮書都是「極度瀕危」。由於臺灣是這三個鳥種的穩定過境/度冬地,因此金鵐及青頭潛鴨由一般類連跳二級,調整為「珍貴稀有野生動物」,琵嘴鷸則由「其他應予保育野生動物」調整為「珍貴稀有野生動物」。

金鵐曾經並不少見,但近年來在中國華南的渡冬地受到大量獵捕壓力。攝影/林孫鋒@flickr

紅腰杓鷸、黑尾鷸、大濱鷸、紅腹濱鷸這幾種遷移性水鳥也是類似的情況,在全球及臺灣都有數量下降的趨勢。在東亞—紐澳這條遷移線上的水鳥,很多鳥種在近年都有數量下降的問題。雖然這狀況是這區域內所有國家的共同問題,臺灣是這條遷移線上的重要水鳥過境/度冬地,我們希望能善盡臺灣在國際上的保育責任。因此紅腰杓鷸、黑尾鷸、大濱鷸、紅腹濱鷸這四種遷移性水鳥的保育等級,由一般類調整為「其他應予保育野生動物」。

幾種遷移性水鳥都有數量下降的狀況,圖為大濱鷸。攝影/蕭世輝@TaiBIF

林三趾鶉、長尾鳩、董雞、黑頭文鳥這四種臺灣繁殖鳥類,也是因為在臺灣的族群數量相當低,而且在臺灣的分布範圍侷限,因此由一般類調整為「其他應予保育野生動物」。其中,黑頭文鳥還面臨外來亞種雜交的問題。

臺灣朱雀與岩鷚,分別是臺灣特有種及特有亞種,都棲息在高海拔山區。近年調查指出,這二種鳥的分布範圍愈來愈侷限於高山山頭,棲地消失的威脅增高,值得保育界持續關注。因此由一般類調整為「其他應予保育野生動物」。

黃胸藪眉、白耳畫眉、冠羽畫眉、栗背林鴝這幾種台灣特有種鳥類雖然數量不少,卻明顯遭遇獵捕壓力。攝影/張俊德@TaiBIF

黃胸藪眉、白耳畫眉、冠羽畫眉、栗背林鴝這四種臺灣特有鳥種,也是由一般類調整為「其他應予保育野生動物」。很多人會納悶,這四種鳥在臺灣的族群數量並不低,為何也會調整成保育類呢?

其實,在 2008 年之前,這四種鳥類以及臺灣紫嘯鶇與金翼白眉,也都是「其他應予保育野生動物」。在 2008 年的鳥類專家會議,由於這六種臺灣特有種鳥類分布廣且數量多,整體評分並不高,因此這六種鳥類被調整為一般類。這個決定,當初在鳥類專家會議中引起廣泛的討論,因為部分專家認為這些鳥種一旦變成一般類,很可能會面臨不小的獵捕壓力。但是,依據「野生動物評估分類作業要點」,我們只能以被獵捕及利用的現況來評分,並不能以假設性的可能獵捕壓力來評分,因此這六種鳥類在 2008 年仍是被調整為一般類。

但是,當時鳥類專家會議要求,林務局要監控調查這些鳥種被移出保育類名錄後的被利用壓力。林務局也的確委託學者,進行全臺灣三百多家鳥店的訪查。結果發現,黃胸藪眉、白耳畫眉、冠羽畫眉、栗背林鴝被移出保育類後,在鳥店的展售數量明顯增加。由於這樣的證據,讓這四種鳥在這次評估中,被獵捕壓力評分增高,而調整為「其他應予保育野生動物」;臺灣紫嘯鶇與金翼白眉由於獵捕壓力並無明顯改變,仍維持一般類的地位。

野保法主要目的「物種的救亡圖存」

野生動物的愛好者,大多會希望看到每個野生動物個體,都受到最完善的保護,最好所有物種都是保育類動物,都獲得最高的保護等級。但是,野生動物保育法之目的是「物種的救亡圖存」,並不是要維護每個動物個體的福祉。對野生動物保育法來說,所有物種都在「保育類動物名錄」及「已滅絕物種清單」之外,就是最成功的境界。

這二個路線的拉扯,也是保護與保育的核心價值差異。個人價值觀的取捨,我們交給大家來自己決定。我們不評論是非,也尊重大家的決定。在此,我們很感謝「泛科學」,讓我們可以完整說明,在「野生動物評估分類作業要點」的規範下,我們如何決定保育類鳥種。

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為了活下去!植物硝酸鹽吸收暗藏機密

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植物的「硝酸鹽轉運蛋白」為什麼重要?

過去僅知道植物會利用氮肥中的硝酸鹽做為養分來源,而利用分子生物學的技術,可探討植物吸收硝酸鹽的機制,及如何有效利用硝酸鹽等未解之謎。藉由了解轉運蛋白的作用機制,進而提升植物利用氮肥的效率,從最微小的基因尺度,用科學方法來改善農業、環境以及能源等問題。

長年投身於研究植物硝酸鹽轉運蛋白,中研院分子生物研究所特聘研究員蔡宜芳的研究成果,不僅刊登於國際頂尖期刊 Cell 中,更於日前獲頒臺灣傑出女科學家獎。 攝影/張語辰

從大學時開始進入實驗室做實驗,到現在擁有自己的研究團隊,蔡宜芳也帶領著下一個世代繼續研究。她向我們分享這一路走來的點點滴滴,望著窗外一片青綠,蔡宜芳談起為什麼願意投身植物的研究,她笑說:「因為覺得植物很美,植物默默在那邊生長,無怨無悔地提供我們人類養分。」

氮肥吸收暗藏秘密

Q:植物是如何吸收硝酸鹽作為養分,及其中轉運蛋白如何運作?

植物可以吸收的兩種氮源型態為:硝酸鹽、氨鹽。不管是施用什麼形式的氮肥,土壤中的細菌都會幫忙轉換成植物可以吸收的型態。而在土壤中,由於硝酸鹽的含量比較高,所以植物主要是吸收硝酸鹽進入體內作為氮源。

我們在三十年前就知道氮肥很重要,並且多是以硝酸鹽形態被植物吸收,但相關的研究主要集中在傳統生理探討,並不知道在這個機制裡,植物體內負責吸收硝酸鹽的蛋白是什麼。

細胞膜是通往細胞內外的必經路障。而硝酸鹽是帶電離子,無法自己通過由脂質構成的細胞膜,必須由蛋白質的協助才能通過。

1990~1993 年,我在美國做博士後的時候,植物的分子生物技術才剛發展起來。在那之前的實驗多是測植物吸收硝酸鹽的能力;或是在不同環境下,吸收能力變化等較傳統的生理實驗。然而,我們以前都不知道,是什麼樣的蛋白質在負責硝酸鹽的通輸。

因為這個蛋白質很難找,差不多有兩年的時間,我經常整天都坐在電生理實驗檯上。在當時的技術背景下,需要建立新的研究方法。當時的實驗室老闆也曾經一度想停掉這個計畫案,擔心我白白花費太多時間在這上頭,但我想的是既然都作到一半了,就繼續堅持下去。

1994 年回臺灣之後,我們團隊陸續發現,位於植物細胞膜上的硝酸鹽轉運蛋白 CHL1 身兼數職。

CHL1 蛋白不僅轉運硝酸鹽進入細胞內進行運用,更會感測土壤環境中的硝酸鹽濃度後,調控下游基因表現來幫助植物更有效率地利用硝酸鹽。透過研究此轉運蛋白,我們可更進一步了解農作物利用氮肥的原理與機制。

位於細胞膜,身兼數職的硝酸鹽轉運蛋白 CHL1 。 圖/C.-H. Ho, S.-H. Lin, H.-C. Hu, and Y.-F. Tsay* (2009) 圖說重製/江佩津、張語辰

植物對環境很敏感,全是為了活下去!

Q:從早期的植物研究方法,到現今的分子生物研究技術,如何在這類研究中進步、成長?

在有分子生物技術之前,多是進行遺傳學或生理學的研究。很早以前,荷蘭的研究團隊就已經找到無法正常吸收硝酸鹽的阿拉伯芥突變株 (mutant),並開始研究它的生化特性,確認它就是硝酸鹽 (nitrate) 吸收壞掉的突變株,但當時因為沒有分子生物技術,而無法做進一步研究。

我常說,在我十歲的時候這個突變株就在了,可是因為沒有分子生物學的技術,而無法確知是哪個基因出問題導致它無法吸收硝酸鹽。

在 1990 年,分子生物技術剛建立起來,而我就利用這個工具去找。找到這個基因後,我們也開始做一些延伸性研究。由於在植物體內有另外 52 個基因和 CHL1 同屬一個蛋白家族,我們團隊也逐一地去了解它們的基因功能。經過數年研究,了解到植物是如何吸收硝酸鹽進來,而後送往地上部,又如何在不同環境下重新分配不同組織內的硝酸鹽。

我們發現,植物會想盡各種策略來確保年輕葉片有足夠的硝酸鹽,並且在開花結果後,植物也會把硝酸鹽輸送給種子做利用。

這樣一系列的反應都被研究出來後,就可了解硝酸鹽在植物中輸送的各種路徑。

小學跟中學常考的一個植物學考題是:根據教科書的教條,認為無機的氮源(例如硝酸鹽)只會在木質部中輸送,有機的氮源(例如胺基酸)才會在韌皮部篩管中輸送。但是,我們的研究發現教科書的教條需要修改,硝酸鹽可以在韌皮部篩管中輸送,而且這個輸送機制對植物的生長很重要。

另一部分,我也對蛋白質的調控感興趣。植物本身有兩種硝酸鹽的吸收系統,在土壤硝酸鹽含量很低時,負責作用的系統為「高親和性系統」;在土壤中的硝酸鹽含量很高時,負責作用的系統為「低親和性系統」。植物利用此兩個吸收系統去應對外界多變的硝酸鹽環境。

以前科學家都認為這是兩個獨立的系統,直到 2003 年我們實驗室的博士班學生劉坤祥研究發現:轉運蛋白 CHL1 可藉由磷酸化的轉換,感受到細胞外面的硝酸鹽濃度變化,來調節自身的吸收模式。

(左圖)當環境中硝酸鹽濃度較低時,CHL1 會因磷酸化,而成為高親和性的轉運蛋白。
(右圖)當硝酸鹽濃度較高時,CHL1則被去磷酸化,以轉換成低親和性的轉運蛋白。
圖/K.-H. Liu and Y.-F. Tsay*. (2003)  圖說重製/江佩津、張語辰

這個研究告訴我們:植物有能力感應外界環境的硝酸鹽變化;不只是轉運蛋白會改變,植物也知道濃度低的時候省著點用、濃度高就貯存,因應變化來調控基因表現。這一系列反應很快,三十分鐘就會誘發基因表現。

我曾有一次聽植物鈣離子傳導的演講,演講者說:「實驗發現傷害植物的時候,鈣離子的訊息會增強。」所以會不會有可能當你吃生菜沙拉的時候,植物其實是會痛、有反應的?因為在自然界中,植物不能動,所以它對環境一定要有很好的偵測方法,還有因應策略。不管種子在哪裡發芽,都要想盡辦法在那個環境中存活下來。

改善植物吸收肥料的效率,以利生態環境

Q:過往普遍認知氮肥可幫助作物生長、提供產量,但近年發現氮肥會影響生態、也有食物殘留風險等,這如何能透過生物技術、研究來改善?

1950 年代的綠色革命發現氮肥可以讓產量翻倍,人口因此開始增加。原本的肥料是取自海鳥糞,後來找到了硝石礦,但仍是不足以應付需求,因此德國化學家弗里茨‧哈伯 (Fritz Haber)找到方法把氮氣轉換成植物能應用的形式。但氮氣的鍵結是很強的,要打斷鍵結要高溫高壓,是非常耗能的事,以至於全世界約有 1~2% 能源是花費在製造氮肥。

氮肥到土壤裡會被細菌轉換成硝酸鹽,但硝酸鹽不易保存在土壤中,下雨就會沖刷、進入到水循環。如此耗能生產的氮肥,施用下去田間,其實只有一半或少於一半能夠被植物利用。而湖川海洋中過多的硝酸鹽會造成優養化作用,形成藻華、Dead Zone,這其實是全球性的生態影響。

因此,我們希望想辦法解決這個問題,讓植物吸收硝酸鹽的效率好一點,進而減少環境的汙染、製造氮肥的能源消耗。

氮肥供應充足的時候,硝酸鹽養份主要會送往成熟葉;但在缺乏氮肥時,植物會把儲存在老葉的硝酸鹽運送到嫩葉。看到這種轉移的情況,我們就想:如果能夠強化這種轉移養分的機制,是不是就能夠加強氮肥的利用效率?

如下圖,我們研究發現,葉子中有一個 NRT1.7 基因有這個作用,如果能加強 NRT1.7 的基因表現,或是活化參與這個轉移機制的蛋白質活性,就可以提高植物利用氮肥的效率,進而促進植物生長。目前已經在阿拉伯芥實驗成功,也已取得臺灣和美國的專利,現在則是在水稻、菸草上進行試驗,這其實是個很漫長的過程,但一旦成功,對於生態環境是一大助益。

阿拉伯芥中,調控硝酸鹽吸收的基因 NRT1.11, NRT1.12 和 NRT1.7 ,透過不同路徑養護嫩葉。 
圖/Ya-Yun Wang∗, Yu-Hsuan Cheng∗, Kuo-En Chen and Yi-Fang Tsay(2018)S.-C. Fan, C.-S. Lin, P.-K. Hsu, S.-H. Lin, and Y.-F. Tsay*(2009) 圖說重製/江佩津、張語辰

對我來說,要一直用新的技術來回答新的問題,因為新的技術一定能夠讓問題的答案更深入,但我認為最重要的還是找到你要問的問題。而我最想問的問題是:植物是如何去處理它的養分,來做它最好的生長反應?研究過程中經常解決了一個問題後,還會有下個問題。

我一直喜歡植物研究的一個特色是,你可以從分子生物的尺度、到整株植物的生理去探索你的問題的答案,並發現這一切都相互呼應。

因為太專注於分子生物層面的東西,有時候是細微到只看到蛋白質的交互作用,但這樣細微作用如何影響到整個作物的生長,甚至是最後到農業的產量,這是我最感興趣的。

不只是學術,科學研究的重重挑戰

Q:當初為何會投入植物、科學的研究?

我覺得投入研究的重點是「好奇」。你一定要有好奇心,會想追求一些新問題的答案。一名科學家必須要有好奇心,同時也需要有你的邏輯思考能力去尋求答案。

我大學是台大植物系的,會就讀植物系其實是個很浪漫的原因──只是因為我很喜歡植物而已。我喜歡走進森林的感覺,讓我很想去了解植物。

大四時,進到實驗室是做組織培養,那時候是很熱門的題目,因為很新奇。植物組織加入不同荷爾蒙,就會變成地上部的葉子或地下部的根,那是由於植物細胞有全能分化的能力。組織培養雖然有趣,但知其然不知其所以然,完全不知道是什麼原因造成這些變化,無法滿足我喜歡打破砂鍋問到底的個性,所以碩士就開始就往分子生物的領域走。不過因為那時植物的分生研究還沒發展起來,我就先從研究酵母菌開始,把分生基礎打好;等到讀完博士班,開始找研究題目、看論文時,發現仍是植物相關研究最能觸動我的神經,所以我就決定要再回去研究植物。

圖/pixabay

我覺得在科學的養成上,技術是一環,但邏輯思考的養成比技術的養成更難。邏輯思考的養成更要慢工出細活,很難一步到位。

看論文時,去找到這篇論文的核心價值是很重要的。做研究還要知道在這個領域中,最重要的問題是什麼。畢竟,找到問題後就是賭博了。要知道哪個方向的研究值得投資,要知道實驗資料和數據所代表的意義是什麼,如何解讀數據也是很重要的邏輯思考訓練,這些將都會成為你設計新的實驗時的依據。

其實,最辛苦的是剛開始設立自己的實驗室的時候。因為要訓練人,不是自己做就好,還要承擔所有的成敗。而且科學也是需要對外溝通,告訴資助單位、期刊還有大眾這個研究的重要性為何。

女性從事科學研究有多一層的考驗,因為社會對女性有許多的期許與要求,要兼顧家庭、事業兩方會是蠻大的挑戰。我覺得我算是蠻幸運,先生對我支持度也很高。在很多時候,女性碰到在家庭跟事業之間做抉擇時,會較容易放棄自己的事業。因此我常跟女學生說:對於家事能夠取得幫忙,就去取得,妳可以克服的,女性也可以顧全自己的事業。

延伸閱讀:

本著作由研之有物製作,原文為《找到植物吸收養分的關鍵──專訪蔡宜芳》以創用CC 姓名標示–非商業性–禁止改作 4.0 國際 授權條款釋出。

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

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足球賽前國歌唱得越熱情就越有機會贏?關於世足國歌的那些事

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2018 年的世足正在俄羅斯如火如荼地展開,當你買好了啤酒炸雞爆米花時,電視中傳來悠揚的國歌旋律,有些平和、有些激昂,但是,你真的曾經細聽這些歌曲嗎?它們背後可是藏著許多愛恨糾葛呢!

你是不是已經準備好為支持的隊伍歡呼了呢?圖/By Pexels @Pixabay

想唱國歌沒得唱,說起來都是淚

在這屆小組賽 B 組第一輪中備受矚目的西葡大戰,我們就可以非常清楚地看到兩國演唱國歌時的差異。

你可以看到許多葡萄牙人在演唱國歌時激動不已,這首《葡萄牙人》(葡語:A Portuguesa)聽起來慷慨激昂、振奮人心,它的誕生,與葡萄牙的革命之路息息相關。19 世紀末期,王室為了粉紅地圖計劃而加重稅賦,隨後卻又在英國的威脅之下做出妥協。消息傳回國內,群情激憤、質疑君主,共和黨作家於是譜下此曲,激勵同胞們挺身而戰。而在 1910 年革命成功後,這首歌便成為了國歌。

葡萄牙的國歌唱起來慷慨激昂。圖/golazzoo

反觀葡萄牙的對手們可就冷靜多了,西班牙球員們繃著高冷的帥臉,嘴唇緊閉、表情嚴肅,只有偶爾會看見球員或球迷開口哼哼個兩句,咦咦咦?這到底是怎麼回事?

原來,西班牙的國歌《皇家進行曲》(西語:La Marcha Real)是沒有歌詞的。在佛朗哥時代曾經為此曲填詞,但在威權統治結束後,充滿法西斯色彩的歌詞即被廢除。唉呀,這樣每次球賽開場的時候不會有點冷場嗎?老實說,還真的有點。西班牙的奧委會主席對此深有所感,於是在 2007 年時,曾號召過歌詞徵集比賽,只可惜最後無疾而終。短時間內,這樣的小小尷尬可能還是會繼續下去。

  • 2014年世界盃西班牙「唱」國歌的片段

另一方面,在世足賽中沒辦法開口唱歌的隊伍還有阿根廷,這倒不是因為有什麼特別的原因,只是因為阿根廷國歌的「前奏太、長、了」!阿根廷的國歌長達 3 分鐘,然而在世足賽時僅有 90 秒的國歌演唱時間,花完了時間都還沒進入副歌,球員們自然也就沒有開口的機會啦!

  • 同樣也是2014年世界盃,阿根廷「唱」國歌的片段

唱國歌跟球賽輸贏有關係?

唱國歌這麼有趣,自然有研究者會想來看看,賽前演唱國歌的狀況和獲勝的關聯性,這個研究於今年 2 月發表於《歐洲運動科學期刊》(European Journal of Sport Science)上。

為了查出其間的奧秘,研究人員找出了 2016 年歐洲足球錦標賽的影片,並請來兩位運動心理學的研究生當獨立觀察員。兩人被要求仔細觀察球員們在賽前是如何演唱國歌的,並為 24 隊 51 場比賽的表現以 1(最不熱情)到 7(最熱情)評分。

他們具體的觀察重點包括了口語以及非口語的部分,科學家們會觀察球員們是否有開口唱、唱了多少國歌(唱得越多表示越有熱情)。同時,他們也會分析球員們的臉部表情和身體語言,比如:他們彼此站得多近、球員們是否會將手臂搭在彼此的肩上。兩人的評分基本上是互相呼應的,而有爭議的部分則會進行充分地討論。

球員們彼此之間的距離也是評分的觀察指標之一。圖/By robci95 @Pixabay

研究團隊發現到,球員們所展現出的熱情程度可以部份預言他們往後賽事的勝負。其中,整體唱得更熱情的球隊總體來說會失較少分(但並不會得更多分)。而另一項很關鍵的是,在淘汰賽階段(不包括小組賽階段)唱得越熱情就越有可能贏得比賽。

唱歌兩樣情,結局大不同

瑞士和西班牙是兩個國歌唱得較不熱情的國家,而這兩隊都沒有在 2016 年踢進八強。另一方面,威爾斯跟義大利則是唱得最投入的國家。結果怎麼樣呢?義大利順利晉級八強,而威爾斯更是一路踢到準決賽。那當年的冠軍葡萄牙呢?嘿嘿,他們的國歌唱得非常熱情。

研究者們試圖針對這些現象做出解釋,他們認為球員們唱國歌時的表現可以看出他們團隊精神。引吭高歌顯示出隊伍的團結以及「我們已經做好戰鬥準備了,要為了團隊(和國家)勇往直前!」

歌唱國歌時的熱情程度除了將己方更緊密地連結在一起,也可能恫嚇敵方。紐西蘭的國家隊在賽前常常會跳哈卡舞(Haka),就有類似的效果。

  • 紐西蘭的球員有在開賽前跳哈卡舞的傳統。

當比賽進入淘汰賽的階段時,勝負會顯得更加重要,球隊們也更沒有輸球的本錢,在這個時刻,團隊會最依賴隊員對隊上的付出程度。

熱情不能假裝,真心投入才有好結果

不過,到底是因為熱情而帶來更好的表現,還是更好的表現帶來熱情?有可能的解釋是,足球員們在認為獲勝機率較高時,會唱歌唱得比較積極。但在研究裡面,無法看出明確的因果模式。

你或許會想,為了要贏得更多比賽,國家教練們都該直接叫球員們在踢世足唱國歌時熱情一點。其實,在上一屆 2014 年巴西世足時,英國的經理 Roy Hodgson 就曾指示球員要開口唱國歌。

該怎麼讓大家開口唱歌呢?圖/Reuters

然而,這樣的指示對贏球大概沒有什麼幫助。如果球員們真誠地展現出他們對於國家和團隊的熱誠,可能會因此增進集體的努力程度和表現。相反地,如果球員僅僅是聽命行事,就不太可能會影響勝負了。也就是說,不能只是在唱國歌時表現出積極的樣子,而是要真正投入熱情才行。

當然,這個研究也有一些限制,像是他們並沒有詢問球員本身的意見,只單純使用觀察的方法,這種方式得出的結果可能會跟球員們真正的感受和社會認同有所落差。

國歌歌詞中的明槍暗砲

上面說到了國歌跟球賽勝負的關聯,但是呀,其實如果仔細看看那些歌詞,你就會發現它們根本自帶煙硝味呀!比如說,波蘭的國歌《波蘭絕不滅亡》(波蘭文:Mazurek Dąbrowskiego)裡頭,就挑明了他們與瑞典之間的矛盾:「就像恰爾涅茨基到波茲南,結束瑞典人的占領,為了保衛我們的祖國。」

另一方面,德國國歌《德意志之歌》(德語:Das Deutschlandlied)就顯得有點太囂張了,歌詞強調了德國當時的四個天然分界:「從馬斯到默默爾,從埃施到貝爾特。」尷尬的是,當初劃分的地方現在卻是荷蘭、立陶宛、義大利和丹麥的領土,所以,現在演唱國歌時,大家通常都會直接從第三段唱起。

到處都是德意志領土?恩咱們還是別那樣唱吧。圖/Giphy

而在各隊唱國歌的時候,你或許也會發現有些球員沒有開口,這倒不是因為他們嫌歌不好聽(?)而是因為許多球員都有移民背景,自然也有多元的國族認同。

國歌溫馨情,世足最美的風景

但是,難道國歌一定要這麼針鋒相對嗎?還要背負上贏球輸球的沉重負擔?才不呢,這一屆的世足開賽前就曾經出現了祕魯和丹麥兩國間的「溫馨國歌情」。

可愛的祕魯隊睽違了 36 年終於回歸世界盃,興奮之情溢於言表。祕魯足協在開賽前(5 月 23 日)向同小組的各隊送上了祝福,而暖心的丹麥隊則用非常溫馨又認真的方式回禮給了本屆世界盃的首場對手:

丹麥不僅請來許多球壇上的足球巨星,甚至特別改編了自己的國歌歌詞,並將改編過的曲子獻給了祕魯。兩隊都致力於讓隊伍間的競爭顯得友好,也讓人發現了國歌居然也能成為運動精神的體現方式。不過,友好歸友好、贏球歸贏球,丹麥還是在 6 月 17 日一比零贏了祕魯,獲得世足首勝。

看完了關於國歌背後的種種趣事,下次看球賽時不妨多觀察一下各隊是怎麼唱歌的,誰知道呢?說不定將它當成運彩購買指標會比章魚保羅來得更厲害?

  • 如果你對各國的國歌很有興趣,可以來聽聽看網友精心整理的歌單

參考資料:

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《侏儸紀世界:殞落國度》裡的派對終結者——冥河龍

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《侏羅紀世界:殞落國度》中登場的冥河龍。圖/ Universal Pictures.

對恐龍熟悉的愛好者沒有人不認識厚頭龍(Pachycephalosauria);這種二足行走的鳥臀類恐龍頭上有個增厚的圓頂,在圓頂的周圍還圍繞了各種骨化的結節或尖刺。這一群恐龍的體型不大,身長都不超過五公尺。根據殘留的腦殼化石顯示,牠們的視覺與嗅覺都相當地敏銳。不過至今沒有發現任何完整的化石,所以古生物學家仍對厚頭龍家族的成員了解非常有限。

在電影《侏羅紀世界:殞落國度》(Jurassic World: Fallen Kingdom)中,被邪惡勢力監禁的主角歐文引誘一隻小巧可愛的冥河龍(Stygimoloch)撞開了老舊古堡的壁磚藉此擺脫困境,並帶領這隻冥河龍闖入黑暗的地下拍賣會,成為邪惡資本家們的派對終結者。

在《侏羅紀世界:殞落國度》中出現的小冥河龍。圖 / IMDb

冥河龍是厚頭龍類成員當中體型相對較大的成員,雖然頭上的圓頂不如厚頭龍(Pachycephalosaurus)來的發達,但冥河龍的顱頂後方長著巨大的尖刺,旁邊還圍繞了更多小型的骨化角刺,無怪乎會被古生物學家命名為「來自冥河的惡魔」。

與其他的植食性恐龍相比,厚頭龍類的數量相對地稀少,牠們僅分布在白堊紀晚期的亞洲和北美洲。厚頭龍的牙齒有鋒利的鋸齒狀邊緣,比較適合切開植物而非用來咀嚼或磨碎食物。對比於角龍類和鴨嘴龍類高效率的口腔構造,形式較為原始的厚頭龍類可能是生態系中處於較為邊緣的一類動物。

所以像冥河龍這樣的小型恐龍真的有辦法如同電影中那樣橫衝直撞地將石牆撞開嗎?雖然這個問題的答案我們可能無從得知,但是一些厚頭龍類留下的顱頂化石可能為我們提供了一些線索。

小巧可愛的冥河龍真的能夠像電影中那樣力大無窮嗎? 圖/ Universal Pictures.

厚頭龍有可能使出火箭頭錘嗎?

長久以來,古生物學家就一直為厚頭龍是否能夠像今天的大角羊般,以頭頂上的骨質頭飾撞擊鬥毆而爭執不斷。厚頭龍的脖子相當的短促,頭骨與頸椎結合的部分連成一線,藉此將身體維持與地面水平的形式互相撞擊;然而,另一派科學家則對這個看法抱持懷疑態度。他們認為圓弧狀的顱頂在撞擊時,會因為接觸面積過小而導致頭部偏離,所以厚頭龍們不太可能真的以頭部的圓頂相互撞擊。相反的,這些科學家主張,厚頭龍類的恐龍可能會採取撞擊身體側面的部位來擊倒牠的競爭者。由於厚頭龍類的恐龍普遍軀幹都相當厚實,因此反而有較大的面積能保護體內的臟器。

厚頭龍的復原圖。與後肢相較之下,牠們的前肢相對短小,但是軀幹十分壯碩,並且有跟厚實的尾巴。 圖/Fred Wierum [CC BY-SA 4.0] via wikimedia

而其他的古生物學家,例如長期以來為《侏羅紀公園》(Jurassic Park)系列電影擔任科學顧問的霍納(Jack Horner)等人則認為厚頭龍類的頭飾其實僅作為展示或威嚇功能,而顱頂上的增厚只不過是頭飾隨著年齡增長而增生的組織。

圖 / wikipedia

不過近年來,新的病理分析則支持了「厚頭龍仍會使用頭部撞擊做為種內競爭手段」這樣的假說。

古生物學家彼得森(Joseph Peterson)等人發現,大約 22% 的厚頭龍類頭骨都能夠找到骨髓炎的跡象。這種疾病通常是因為患部外的皮膚或軟組織因穿透性的創傷,進而導致骨骼結構遭到破壞所引起的組織感染。這項證據則間接地證實了厚頭龍確實會頻繁地以頭部撞擊做為種內競爭的行為。同時,他們還發現這類的創傷明顯地與顱頂的形狀呈現相關,在那些顱頂相對平坦的厚頭龍類頭骨上反而找不到這些病理跡象。因此那些頭部較為平坦,且處於同一地層中生活圈重疊的厚頭龍類很可能只是雌性或尚未發育完全的幼年個體。

霍納與古德溫針對不同生長階段的厚頭龍顱頂和頭飾的分析比較圖。最上方的 (A),(B) 為成年的厚頭龍標本 AMNH 1696;(C),(D) 為另一個較為年輕的厚頭龍個體 UMCP 556078;(E),(F) 則為標本號 MPM 8111 的冥河龍顱頂;最下方的 (G),(H) 則是原先被歸類為龍王龍的 TCNI 2004.17.1 標本。圖/John R. Horner , Mark B. Goodwin. (2009) @ wikimedia

事實上,長期在蒙大拿州從事田野工作多年的霍納指出:同樣也出沒於地獄溪組(Hell Creek Formation)的冥河龍與龍王龍(Dracorex)其實都只是不同生長階段或雌性的厚頭龍,而非獨立的新物種。霍納與他的同事古德溫(Mark Goodwin)分析了這三種厚頭龍顱頂發育的狀況,並比對了周遭骨質隆起和尖刺的位置。霍納等人發現:原來冥河龍、龍王龍的化石標本都是亞成年或幼年的個體;而那些屬於厚頭龍的標本則都來自於成年的個體。

霍格華茲龍王龍(Dracorex hogwartsia)的復原骨架。牠很可能是厚頭龍的幼年個體,所以頭頂的隆起相對平坦得多。這種厚頭龍命名自暢銷小說《哈利波特》。 圖/The Children’s Museum of Indianapolis [CC BY-SA 3.0] via wikimedia

作為片中的科學顧問,霍納也曾表示他在閱讀劇本後希望劇組提出修改,但是劇組仍決定讓冥河龍作為一個獨立的物種在電影中登場。雖然說在科學考證的嚴謹程度上,《侏羅紀世界》系列明顯不及於過去的《侏羅紀公園》系列,但是卻也比以往多了幾分黑暗童話與奇幻的元素,使得觀眾能更能夠對這些已經滅絕的動物們感到共鳴,並為這個系列電影注入了以往所沒有的新生命。

參考資料:

  • Carpenter, Kenneth (1997). “Agonistic behavior in pachycephalosaurs (Ornithischia:Dinosauria): a new look at head-butting behavior". Contributions to Geology. 32 (1): 19–25.
  • Goodwin, MB; Horner, JR (June 2004). “Cranial histology of pachycephalosaurs (Ornithischia: Marginocephalia) reveals transitory structures inconsistent with head-butting behavior". Paleobiology. 30 (2): 253–267.
  • Horner, JR; Goodwin, MB (2009). “Extreme Cranial Ontogeny in the Upper Cretaceous Dinosaur Pachycephalosaurus". PLoS ONE. 4 (10): e7626. doi:10.1371/journal.pone.0007626.
  • Peterson, JE; Dischler, C; Longrich, NR (2013). “Distributions of Cranial Pathologies Provide Evidence for Head-Butting in Dome-Headed Dinosaurs (Pachycephalosauridae)". PLoS ONE. 8 (7): e68620. doi:10.1371/journal.pone.0068620.

本文轉載自作者部落格:PREHISTORIC BEASTS ,歡迎追蹤作者粉絲頁:遠古巨獸與他們的傳奇

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