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6個關於熊貓瀕危的真假傳言

科學松鼠會_96
・2013/12/05 ・3897字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 485 ・五年級

在〈熊貓瀕危是因為繁殖力差嗎?〉中,我們論述了熊貓的繁殖力其實按熊科的標準並不低,如果沒有人為干擾的話完全可以自持。

不過除了繁殖力之外,還有很多其它的「指控」,在此也一一代熊貓同學澄清一下吧。

1. 熊貓的食性單一、缺乏適應力?

雖然熊貓確實是以竹子為主食,但偶爾也會打打牙祭的。野生的熊貓會吃草、野果、昆蟲、竹鼠、牛羚、甚至附近村落裡養的羊和垃圾堆的剩飯菜……好吧就沒有它不吃的,確實不愧熊科之名。前年武漢動物園的大熊貓甚至消滅了一隻藍孔雀。(參見〈熊牙利!熊貓兇猛!〉)umxyut_thumb

但就算忽略這些零嘴,食性單一也沒有什麼不對的。

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我們常常說「某某物種缺乏適應能力」,但其實並不存在一個抽象的「適應能力」,不談具體環境,「適應力」就是一句空話。大腸桿菌零下七十度深凍之後還能復原?你丟點灰色鏈黴菌在它身邊試試;蟑螂一個月不吃東西也餓不死?那先乾了這碗硼酸再說;水熊蟲真空能活五天?擱點兒硅膠快速乾燥再看看。世界上沒有萬能的生物,每一個物種都是針對它所身處的環境而演化來的,只不過當環境變化時,有些物種運氣好,在新環境裡也能順利生存—比如貓、蟑螂、麻雀和谷螟;而有些物種運氣不那麼好,面對人類世的新環境完全措手不及—比如猛獁象、渡渡鳥、袋狼、旅鴿……嗯,差一點還有大熊貓。

嚴格地說,自然選擇下「成功」只有一個標準:活著。而活著首先要應對的是當下的環境,而不是去預測對動物而言完全不可捉摸的未來變化。(迄今為止只有人類算是勉強有了一點預測的能力,偏偏還有很多人不願接受預測,頗為可惜。)以此而言,大熊貓其實還挺成功的—牠們的食物來源豐富,營養也夠用,還幾乎沒有競爭者和捕食者,更是演化出了「第六根手指」來抓握。人類帶來的環境劇變把本來活得不錯的大熊貓推入了瀕危,但這難道能怪它們嗎。

2. 熊貓是食肉目卻改吃竹子有違天性?

好嘛,天性是什麼,能吃嗎……images

如果回到柏拉圖時代,那麼每一個物種都有一個所謂的天性——也就是它的「本質」。不幸的是,演化論某種意義上是反本質主義的。從最早的生物直到今天,全部的演化過程都是連續的,你可以劃下一條線說這裡標誌著哺乳類的起點,但這和你說476年標誌著羅馬時代的結束並無本質區別—這樣的劃分只是為了方便,羅馬的影響並不是在那一天砰然歸零,哺乳動物也不是在這一刻如雅典娜般憑空蹦出來。

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因此,熊貓只不過是一個正在由肉食向植食過渡的物種而已,熊科本身已經是雜食了,完成了過渡的前半段,現在熊貓正在走後半。過渡固然會帶來一些不便,比如熊貓的腸子還保留了不少肉食者的特徵,消化的效率也不高;但如果因此把過渡全打成「違背天性」、「不適應」、「活該絕滅」的話,那麼不要說早期陸生,也別提原始脊椎,我們現在都還是七零八碎的DNA在水裡飄來蕩去呢。

3. 熊貓性格懶散、行動遲緩?

我一直主張,把所有說熊貓懶散的人拖到秦嶺去給熊貓拍照,拍不到正臉不准回來。哼。

好吧,某種意義上熊貓確實不算勤快,只要有吃的東西就不怎麼動。但是你我難道就比人家好到哪裡去了嗎……而且這又不是熊貓的特色。大部分生物都隨時面臨餓肚子的危險,沒事亂跑不但浪費能量,還有可能暴露在捕食者的眼中招來殺身之禍。好奇心強、整天不安分的動物其實才是少數派。

但是雖然熊貓平時不愛動,真要動的時候毫不含糊。至少每一個在野外追過熊貓的人都可作證,它爬山的速度足以讓人類望塵莫及。哪怕它在熊科裡還算慢的,也輪不到渣渣人類來嘲笑。tumblr_m0devyBcBa1qi2nneo1_500

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4. 熊貓應付不了竹子開花?

竹子大概每15年-120年會開一次花,開畢便死去,不同物種的竹子差別很大。每次開花通常是一定範圍內的竹子同步,這個範圍有大有小,但是範圍內也達不到百分之百的覆蓋率。更何況大熊貓常吃的竹子有三十多種,就是貧瘠的秦嶺也有三種,不可能全都同時開花。

其實想想也知道,熊貓吃竹子幾百萬年了,這期間竹子開花也不得幾十萬次,要是一次開花都挺不過去的話熊貓怎麼活到今天的……

甚至八十年代初期的那次竹子開花,如今看來也不是大問題。那一次開花的竹子中間留下了許多「綠洲」,大熊貓在期間穿梭也能填飽肚子。後續統計表明整個秦嶺只損失了不到30%的竹子生物量。當然,你不能因此事後諸葛亮地責怪當時的人。環境保護工作裡永遠都有不完全清楚的領域,但我們不可能等一切都搞清楚了再行動,因為自然界不等我們。

只有一個潛在的陷阱:氣候變化。如果因為氣溫和降水等等因素,竹子的分佈區和生物量發生了改變,我們就無法預料大熊貓的命運了;事實上已經有文獻計算出氣候變暖可能導致秦嶺一帶山區竹子分佈面積顯著縮小。覆巢之下無完卵,大尺度氣候改變不但影響人類,更影響所有的野生生物。

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5. 熊貓近親繁殖、遺傳多樣性低?

相關研究早在九十年代就有人做過,近年來也不斷有跟進的研究。基本的結論是:熊貓上一次達到種群高峰期是在3-5萬年之前,但在末次盛冰期遭遇了一次瓶頸。冰期過後有一定恢復,但到了近代又面臨人類的快速擴張。即使如此,現在大熊貓整體上並非近親繁殖的種群,其遺傳多樣性和很多遠親交配的食肉動物有可比性。只要人類不再橫生枝節,遺傳多樣性不是問題。

6. 熊貓遭到嚴重的盜獵?

謝天謝地,熊貓一不是中藥,二不是美食,三不是工藝品,四不是寵物,加上中國政府宣傳力度大、執法又極其嚴格(歷史上曾有至少三例死刑),所以當前針對熊貓的盜獵情況還不算太嚴重。許多別的保護動物就沒有這等好運了。

但是熊貓面臨另一個問題:獸夾獸套誤傷。利用獸套等捕獵的行為屢禁不止,在熊貓棲息地也常有出現。獸夾獸套的選擇性很差,而且在動物身上產生的結果也無法預料;哪怕是捕殺小型動物的獸套也可能纏在大動物的四肢上,帶來巨大的痛苦。因此,對於人類獵殺因素,雖然比較樂觀但還不能掉以輕心。

對了,凡是看到萌物第一反應是想抓回來養的,請自覺出去面壁五分鐘謝謝。pandaback

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那麼,導致熊貓瀕危的主要原因,排除所有其它可能,真相只有一個:

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【棲息地的縮小和破碎。】

上一次大規模的棲息地縮小是在末次盛冰期(1.8萬年之前)的時候,那次的確不能怪人類。但是接下來的事情就和人類脫不開關係了。5000年前在廣西來賓,大熊貓還和人類在同一地點生存過,有骨骼和陶片為證;而在河南淅川一帶,大熊貓甚至和貉、狗獾等等北方動物共存。然而接下來隨著農業的進步,低海拔地區人類人口激增,森林和竹林被毀,大部分地區大熊貓消失,如今只剩下秦嶺、岷山、邛崍、大小相嶺和大涼山這幾個分佈區,在1500-3000米這些不太適宜人類農業的區域。

就以漢中盆地為例,沿漢江發現的10處舊石器文化遺址裡就有兩處有大熊貓化石;然而自有文字記載的歷史開始,就不斷有大批人口遷入。元前771年犬戎侵周,大批鄭人南遷到南鄭;三國時期數萬戶災民從附近地區逃到漢中、城固;晉元康年間因為饑荒又是關西數萬戶逃到漢中。清代記載陝南山區的外省農民「僑寓其中,以數百萬計」。抗戰期間又有東部眾多居民遷入漢中;建國後更是人口爆炸、一發不可收拾。如石泉縣的人口就從康熙年間的兩千人增加到1949年的9萬人、1980年的17萬人。可以想見,在這樣的壓力下,且不說平原地區,連低海拔的山麓森林都大半被農田替代。秦嶺南麓農業生產上限在海拔1350米,熊貓的分佈下限也在1300-1400米,二者之間絕非巧合。

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棲息地縮小的另一個結果是各片區域之間失去聯絡。想像一座山峰遭到水淹,隨著水位的逐漸上升,原來一體的山峰會變成許多個大小不同的島嶼,即使島嶼本身還保留著一定的面積,切斷交流的後果也是緩衝能力大大降低。【之前說到的熊貓不怕竹子開花和近親繁殖,也全部是建立在棲息地不會遭到更多破壞、面臨更多破碎的前提之上。】當原先連成一片的環境變成千萬個孤島,就算總面積依然可觀也是沒有意義的。

顯然,這和人類的利益存在嚴重的衝突。我們要開路墾田修水壩建住宅,要養活自己;沒有理由認為熊貓的生存權就一定比人的生存權更高。tumblr_static_panda-sleep-2

更重要的是,和熊貓共居的老百姓才是保護的最重要的一環,忽視當地居民利益的保護是不可能成功的。一個理性的環境保護者所做的絕不是率獸而食人,而是儘可能地改變保護地的經濟形態,使得居民和環境都受益,或者至少一方不受更多損害。

從現在來說,最有意義的可能是兩件事:退耕還林和建立生態走廊。退耕還林的目的是擴大熊貓的棲息地面積,相應減少水土流失等災害;但是這顯然伴隨著耕地的縮小,產量的差值就必須要依靠各種新的農業技術來補齊。(沒錯,這些技術裡最有潛力的就是轉基因。)而生態走廊如果建立得當,能夠在不過於影響人類居住區域的前提下將幾個隔離的棲息地連接起來,從而大大提升熊貓種群的穩定性。

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與之相對的,熊貓最害怕的兩件事是新的毀林開荒,和未經仔細規劃的修路。前者容易理解,後者如果不專門留出野生動物過路的設施,就會將原本的棲息地一分為二、割裂開來。

如此麻煩,那我們究竟為什麼要費這麼大力氣保護熊貓呢?保護就真能救回來嗎?要不乾脆把熊貓全抓進動物園、甚至全克隆一份得了?就算現實中這些努力真是有用的、值得的,那是不是也該多分點兒資源給別的動物,平等一些比較好呢?

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轉載自科學松鼠會,作者Ent

延伸閱讀:

為什麼要保護熊貓

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不是不會髒,而是更難沾:耐污馬桶的表面科學
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/09/22 ・3364字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 Panasonic 合作,泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享,不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上,「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水,但過不了幾天,馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑,甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢(黏質沙雷氏菌)。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」,讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看,世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制,並非打造完全不沾染髒污的材質,而是調整表面的物理與化學屬性,使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力,透過日常水流沖刷,便能輕易地將髒污帶走。

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為什麼污垢「黏不住」? 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」,我們得先像偵探一樣,拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇:

  1. 水垢與礦物沉積*1:我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時,這些離子會逐漸結晶析出,變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
  2. 生物膜與有機物*2:包含尿液中的無機鹽、油脂殘留,以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物,所組成的黏滑防禦大本營。
關鍵不是沖水,而是「這些污垢如何抓住表面」

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」,前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼,材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢?答案就藏在「表面能(Surface Energy)」與「濕潤性(Wettability)」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時,水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠,還是迅速攤平開來?這取決於表面的特性:

  • 疏水路線(Hydrophobic)*1:具備低表面能的疏水表面,能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠,當水珠滾動滑落時,就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走,這就是著名的「自清潔效應」。
  • 親水路線(Hydrophilic / Superhydrophilic)*2:相反地,極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子,在材料最外層形成一層薄薄的「水化層(Hydration Layer)」。這層水化層就像是實體的液體盾牌,讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底,只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻:傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆,髒污就像攀岩者,需要找到落腳點並用力撐住才能攀附;而我們做的是抽掉把手點,或是在把手上塗上潤滑油,讓髒污找不到施力點,自然難以停留。

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材料科學的核心:想辦法讓污垢「抓不住」

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢,下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢,在微生物學中被稱為「生物膜(Biofilm)」。細菌並不是孤立生長的,當單顆細菌落在表面後,如果覺得環境舒適,它就會開始分泌胞外聚合物(EPS),這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起,並築起堅固的防禦堡壘,這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出,要阻止生物膜形成,除了化學上的抗菌,材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論(Attachment Point Theory)」:

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  1. 粗糙與微孔洞表面:如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞,細菌(體積通常約 1 到 3 微米)就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點,還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
  2. 極致平滑與微結構表面:相反地,如果材料表面做到極致平滑,完全沒有微米級的缺陷;或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構,細菌的足跡構造(如鞭毛或纖毛)就無法在表面找到穩固的「接觸附著點(Contact Points)」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時,它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外,現代衛浴結構在設計時,也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角,等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

阻止細菌、生物膜找不到「落腳點」

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何,我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系:【材料層(低附著力)】+【結構層(無縫平滑)】+【動態流體層(泡沫與水流剪切力)】= 高效清潔!

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例,就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表:

1. 材料層:有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」(以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料,這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩)。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性,水滴不易長時間攤平停留;材質堅固、不易破裂,耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試,這種素材配合泡沫洗淨,在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌,從源頭阻斷細菌定殖。

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2. 結構層:無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上,A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計,減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫,並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計:

  • 泡沫防護:在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層,有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺;
  • 外圍防護:馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔,防止液體延著外壁滴落至地板;
  • 測漏防護:便座與馬桶本體採用不外露的防護設計,避免液體從縫隙飛濺滲漏。
Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶

3. 動態流體層:雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時,A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污,再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙,徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著,配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」,利用旋轉產生的流體剪切力,一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外,Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技,釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污,維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆,但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計,到微觀幾何的附著點控制,再到流體力學的水流沖刷,一座現代抗污馬桶的演進,縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而,A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破,展示了材料科學的另一種聰明思維:不靠強酸強鹼硬打,而是透過物理與化學邏輯,將「污垢固著」的機率降到最低。

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當材料科學與現代衛浴技術結合,刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持,我們得以從繁重的家務勞動中解放,享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文:A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文:Brushing up functional materials

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【成語科學】雨後春筍:「竹」要兩個月,就可以長得比你高
張之傑_96
・2023/06/07 ・1153字 ・閱讀時間約 2 分鐘

春季下過雨後,竹林裡的竹筍紛紛冒出來,人們以這個自然現象形容事務勃興。

讓我們造個句吧:

  • 我家附近建起好幾棟辦公大樓,小吃店如雨後春筍般出現,生意都很興旺。
  • 自從我家附近的農地改為都市用地,一座座大廈雨後春筍般拔地而起,往日的村野景致只能在回憶中尋覓了。
春季下過雨後,竹筍紛紛冒出來。圖/Envato Elements

竹子屬於禾本科,約有 1000 多種,矮的只有 10 幾公分,高的可以達到 40 公尺。竹子可以說是東方的植物,西方——無論歐洲或美洲——是不容易看到的。一般的竹子固然是圓的、綠的,但也有反乎常態的,像金線竹、墨竹、斑竹、方竹等等。

要講竹子的一生,免不了要從竹筍開始。竹筍是從地下莖冒出來的。冒得快極了,尤其是春雨過後,所以產生了「雨後春筍」這個成語。其實,雨後春筍還不算頂快,當竹筍冒得半高不高的時候,那才真快呢!最快的時候,一天可以長 120 幾公分!

竹子不論大小高矮,冒出地面約兩個月後就不再長了,此後不論怎麼施肥,都不再長高一點點、加粗一點點。一根竹子大概可以活 10 年到 20 年,因為地下莖不斷長出新的竹筍,所以我們感覺不出竹子也有生老病死。

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竹子大概可以活 10 年到 20 年。圖/Envato Elements

竹子很少開花,有的幾十年開一次花,有的上百年開一次花;一開花,竹子就死了——連地下莖也死了;然後由落在地上的種子,長出新的一代。同一個地區的同一種竹子,通常都是同時開花;所以竹子開花的時候,經常帶來自然災變。

貓熊的食物 90% 是箭竹,四川臥龍保護區的箭竹,每 45~50 年開花一次,因此每隔 45~50 年,大熊貓便要遭一次劫難。最近的一次開花是 1984 年,幸虧搶救得法,才沒有釀成不可收拾的災情。

貓熊的食物 90% 是箭竹。圖/Envato Elements

竹子中空外直有節,象徵了君子的虛心、正直、節操,這種象徵意義,到了畫家手裡,就化為濃淡有致的墨竹。古今以畫竹聞名的畫家首推清初的鄭板橋,他說:「凡吾畫竹,無有師承,多得於紙窗粉壁日光月影中耳。」當他罷官歸里,在一幅墨竹上寫下有名的題跋:「烏紗擲去不為官,囊橐蕭蕭兩袖寒;寫取一枝清瘦竹,秋風江上作魚竿。」

竹子也是製作管樂器的材料,所以古人將樂器稱為「絲竹」。竹子也可以製紙;製作各種器具更不在話下。用來紮鷹架,可以蓋幾十層的高樓,據說比鋼架還牢固。更妙的是,當年愛迪生發明電燈的時候,首先試驗成功的燈絲就是用竹子燒成的炭絲!

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張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。

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我們的遺傳差異有多大?基因竟會影響我們的教育程度!——《我們源自何方?》
馬可孛羅_96
・2023/03/19 ・2958字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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族群間差很大?

要了解遺傳學家為何不再和人類學家手牽手,不再認為人類族群之間的差異小到微不足道,只要看看「基因組部落格主」(genome blogger)就可以知道。

在基因組革命開始之後,人們便在網際網路上熱烈討論關於人類變異的論文,有些基因組部落格主後來精通於分析網路上公開的基因組資料。

相較於絕大多數的學術界人員,基因組部落格主的政治態度往往偏向右派,拉茲布.可汗(Razib Khan)與迪奈可斯.彭迪可斯(Dienekes Pontikos)發表了各族群特徵的平均差異,其中包括了身體外貌和運動能力。

許多基因部落格組認為學術界人士刻意忽視了族群間的差異。圖/envatoelements。

部落格「歐洲基因」(The Eurogenes)中,「哪個古代民族散播了印歐語系語言」這樣激起反應的標題,往往會有上千個留言灌爆。這個非常敏感的議題在第二部分中討論了,那些印歐語系者的擴張過程,被當成建立國家神話的基礎,有的時候受到濫用,如同納粹德國時期的狀況。

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基因組部落格主的信念,有部分來自於在討論各族群之間生物性差異時,學術界人士並沒有保持科學家追求真實的精神。基因組部落格主很樂於指出一項矛盾:學術人士基於政治正確所傳遞的訊息,說族群之間的特徵無法區別,但是在他們發表的論文中得出的科學結果卻不是這樣的。

族群內的差異比族群間大

我們知道的實際差異有哪些?我們無法否認,各族群之間有顯著的平均遺傳差異,不只有膚色,還包括了體型、消化澱粉與乳糖的效率、在高海拔地區呼吸的難易程度,以及某些疾病的罹患率。這些還只是我們剛發現的差異而已。

我預料,不知道更多的人類族群之間的差異,是因為能夠找出這些差異的適當統計資源還沒有投入。人類大部分的特徵,一如呂文廷所說,在族群內的差異要大過族群之外。

這代表在任何的族群中,如身高等絕大部分的特徵,都有位於高低兩個極端的個體存在,例如很高與很矮的人。但是這並沒有排除各族群之間在特徵上有細微的平均差異存在。

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高矮差異不分族群。圖/envatoelements。

幾乎每次回爭論,傳統教條都沒能站穩腳跟。二○一六年,我參加了一場約瑟夫.葛拉夫(Joseph L. Graves)在哈佛大學皮博迪考古與民族學博物館(Peabody Museum of Archaeology and Ethnography)的演講,主題是種族與遺傳學。在演講中,葛拉夫舉出五個能夠大幅影響皮膚色素沉積作用的突變,在不同族群中這五個突變出現的頻率差異很大。

他把這個五個突變和腦中上萬個會在腦中活動的基因比較。他指出,會在腦中活躍的基因和那五個和色素沉積的基因不同,會在許多部位活動。有些突變會推動認知和行為出現某個面向的特徵,但是另一些突變會推動的是別的面向,各種作用相加就平均掉了。

但他的論點其實並不可行,因為在實際的狀況下,如果天擇對兩個分開的族群施以不同的壓力,有許多突變所影響的特徵,會如同那些受到少數突變影響的特徵,讓兩個族群之間產生平均差異。事實上,已知有由許多突變所影響的特徵(可能如同行為和認知),如同膚色這種由幾個突變所影響的特徵,也受到天擇篩選。目前最佳的例子是身高。

身高是由基因組中數千個有變異的位置所決定的,二○一二年,喬爾.赫斯霍恩(Joel Hirschhorn)領導的分析研究指出,天擇對於那些位置的篩選結果,使得歐洲南部人的身高平均來說比歐洲北部人矮。

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身高並不是唯一的例子,強納森.普瑞查德(Jonathan Pritchard)所帶領的研究指出,至少從兩千年前,天擇就作用在英國人許多特徵的遺傳變異之上,結果包括嬰兒頭部平均來說比較大,女性臀部也是(可能是為了要在生產時配合嬰兒頭部的增大)。

遺傳變異間接影響教育程度

遺傳差異間接影響到教育程度與認知行為。圖/envatoelements。

人們很容易會想,遺傳影響體型是一回事,但是影響認知和行為特徵又是另一回事。不過這種界線已經打破了。如果你加入了某個疾病的遺傳研究,得填寫表格,註明自己的身高、體重和受教育時間長度。

丹尼爾.班傑明(Daniel Benjamin)和同事彙整了四十萬名有歐洲血統者的受教育資料,那些人提供自己的基因組資料,以供研究各種遺傳疾病。

班傑明等人找到了七十四個在受教育時間長的人中更為常見的遺傳變異,那些變異在受教育時間短的人中比較少見。這樣研究已經去除了受到研究族群中各種會造成影響的差異,結果很紮實。這些科學家還指出,雖然平均來說,社會影響力在這方面要大過遺傳,但是從遺傳去推測受教育時間長短的準確度不容忽視。

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他們指出針對受到研究的歐洲血統族群,設計一個遺傳預測方式,計算出其中完成十二年教育的概率為百分之九十六,而最低的則為百分之三十七。

那些遺傳變異怎麼影響到教育程度?馬上浮現的猜想是它們會直接影響學業能力,但這可能是錯的。

一項包含了十萬多名冰島人的研究指出,那些遺傳變異也會讓女性生第一個小孩的年紀增加,而且造成影響的程度要遠大於對於受教育時間的影響。那些變異可能是以間接的方式發揮作用,讓人們比較晚有小孩,使得小孩必較容易接受完整的教育。

這個結果指出了,在我們發現控制行為的生物性差異時,這些差異發揮功用的方式往往和我們無知的猜想不同。

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各族群間影響教育程度的突變在出現頻率上的平均差異,還沒有找出來。但是在冰島,從遺傳上預期年長者整體上受教育的時間要長過年輕人,這點讓我們警覺。

領導這項冰島研究的奧古斯丁.江(Augustine Kong)指出,這項結果代表了在上個世紀,天擇作用不利於預期受到有更多教育的人身上,就像是篩選出比較年輕就有孩子的狀況。

遺傳變異透過生孩子的時間間接影響孩子的教育程度。圖/envatoelements。

由於在單一族群中,影響受教育時間的遺傳成因顯然於一個世紀內因為受到了天擇壓力而產生明顯的改變,那麼這個特徵在各族群之間出現差異也是極有可能之事。

影響歐洲血統教育程度的遺傳變異,是否會對於非歐洲血統者的行為發生影響,或是對結構不同的社會系統發生影響?這些沒有人知道。不過,如果那些突變對於某一個族群的行為會發生影響,很可能對於其他族群也發生影響,縱使這些族群的社會狀況有所差異。

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在遺傳所影響的行為特徵中,教育程度可能只是冰山一角。其他人也和班傑明一樣,發現了能夠預測行為特徵的遺傳因素,其中一項研究調查了七萬多人,發現到在二十多個基因中的突變適合用來預測在智力測驗中的表現。

——本文摘自《我們源自何方?:古代DNA革命解構人類的起源與未來》,2023 年 3 月,馬可孛羅出版,未經同意請勿轉載。

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馬可孛羅_96
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