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鰻魚飯生活史與蒲燒皮卡丘

PanSci_96
・2015/07/23 ・1679字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 461 ・五年級

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一般提到鰻魚浮現出來的畫面很單純,通常長這樣。

eels-687178_1280

或是這樣。

Common_eel,_Anguilla_chrysypa_Americanfoodgam00jord_0151

但是鰻魚的生活其實很複雜的~~(搖手指)

科學的趣味之一,在於它可以帶你看到冰山那角底下更多更多的冰山。但是即使身在泛科學編輯室(的旁邊),還是會遇到讀了兩個小時的資料不知道該如何用兩句話讓對方聽懂的窘境。

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蒲燒皮卡丘

鰻魚的生活史比蝴蝶更複雜,蝴蝶生活史包括卵、幼蟲、蛹、成蟲四階段一個變態,鰻魚卻硬是多了一次變態還迴游了三千公里,一路從深海又到河裡最後又回到深海;而每個生活史的階段都有各自的名字和長相。

「所以就像皮丘會進化成皮卡丘嗎?」當有人做出了會心一擊,幾乎可以感覺到本來沉寂呆滯的空氣討論興致忽然熱烈了起來。

嗯哼,差不多。「還要加上雷丘喔。」

圖片來自wikimedia

因此一碗鰻魚飯的故事,應該要這麼說起:皮丘在馬里亞納海溝附近的產卵地出生,隨洋流漂到大河河口附近時變成皮卡丘──台灣漁人過年會河口撈牠們來賺年終獎金;我們會把皮卡丘養到喜歡的重量肥度,烤來做成蒲燒皮卡丘吃掉。

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而如果是一隻幸運的皮卡丘,會在河川裡度過數年的歲月,漸漸把自己養胖;直到有一天不知名的因素驅使皮卡丘會經歷最後一次變態成為雷丘,開始由溪降海;而只有經過一系列神祕的冒險,回到大海出生地的雷丘能真正成年,產下卵繼續繁衍下一代的皮卡丘們。

吃過鰻魚飯,沒看過鰻魚游泳

讓我們來看看皮卡丘鰻魚版的卡司。剛剛孵出來的小皮卡長得像扁扁透明的柳葉,被稱為柳葉鰻,一般認為柳葉鰻沒什麼行為能力,不過這種長得像世界十大奇妙物種的生物還蠻會扭的~~~

扭啊扭隨著洋流移動到大陸邊緣的小皮卡此時會經過第一次變態成為皮卡丘,鰻魚版的皮卡丘一開始是透明的,我們稱之為玻璃鰻,直到接近河口玻璃鰻開始累積色素,也被稱為鰻線,長這個模樣:

Glasseelskils
Glasseelskils“. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons

也就是你可能聽說過的,每年過年附近會有些漁人在河口撈捕的鰻魚苗。

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人工飼養的鰻魚就是從這個階段開始的。不管有沒有人為捕捉,成功進入淡水河川裡成長的鰻魚叫做黃鰻,在黃鰻這個階段通常會度過很多年,鰻魚會專心的在淡水裡吃喝長胖,直到某一天,牠們接受了大海的召喚。

或者在人工養殖下長到夠胖接受餐桌的召喚,成為蒲燒皮卡丘。

回到大海的皮卡丘會再一次變態成為雷丘。這個階段雷丘們的眼睛會變大,身體轉變成類似深海魚的銀白色,胸鰭加寬,我們稱之為銀鰻。銀鰻回到大海之後會發生什麼事情,我們並不太清楚,只知道應該是這樣那樣(……)然後就產卵孵小魚了。

「所以,卵孵出柳葉鰻,漂到河口變玻璃鰻,在河裡長大變黃鰻,長到夠胖回海裡是銀鰻。」我總結:「有沒有問題?」

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「有,為什麼牠們還要回到海裡?」

「沒有人知道。」

說到底科學雖然能讓人看見冰山一角下的冰山,但更大的功能,是提醒人冰山無窮龐大永遠看不盡的呢;要好好地解釋一段複雜的生活史,可能需要一隻皮卡丘所能提供的電力。

附錄:皮卡丘-鰻魚對照表(點圖放大)

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皮卡丘
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從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

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本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

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很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

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因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

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現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

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然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

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為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

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為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

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工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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「鱸鰻」不是「流氓」魚!它只是喜歡吃「蘆」竹的鰻魚啦!——《一午二紅沙,三鯧四馬鮫》
貓頭鷹出版社_96
・2023/02/28 ・2272字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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流氓惡人的代名詞——「鱸鰻」

「鱸鰻」是台灣溪流的鰻魚,被影射華語為非作歹的「流氓」,所以「大尾鱸鰻」指大流氓,也成為電影片名。其實鱸鰻的本名是「蘆鰻」,在台語發音「鱸鰻」與「流氓」也不相同。

鱸鰻常見於台灣溪流中。圖/《一午二紅沙,三鯧四馬鮫》。

「流氓」一詞原指無業遊民,後來才變成破壞社會秩序的不法分子。在台灣的清、日文獻中,流氓大都指「無業流氓」,例如:「招徠流氓拓田」、「集流氓,墾荒地」、「初有閩、廣流氓冒入番地,屏逐土人」。

我還記得侯孝賢導演以二二八事件為背景的電影《悲情城市》(一九八九年),片中由掌中戲大師李天祿飾演的林家長輩,他以台語稱當時來台灣的上海幫派人物為「流氓」(liû-bâng),而不是「鱸鰻」(lôo-muâ)。

現在教育部《臺灣閩南語常用詞辭典》有「鱸鰻」而沒有「流氓」詞條,但日本時代《臺日大辭典》(一九三一年)兩條都有,「流氓」(liû-bîn)指流離人、流浪人,「鱸鰻」(lô͘-môa)除了指動物,也比喻時常帶凶器向人勒索的惡漢。

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由此可見,台灣在日本時代已用「鱸鰻」來比喻惡人了。其實《廈門音新字典》(一九一三年)、《廈英大辭典》(一八七三年)也都有廈門腔白話字羅馬拼音的lô͘-môa詞條,除了指河流的大鰻魚,也比喻不務正業、做壞事的人。

鱸鰻被比喻為惡人,大概與夜行性、大又生猛的掠食習性有關。有趣的是,台語「鱸鰻骨」卻指帶有「鱸鰻性」的人,用來比喻懶惰、整天無所事事的人,因為據說鱸鰻在白天就是一副無精打采的樣子。 

現在台灣人對這種溪中大鰻的名字,根據的是《臺日大辭典》使用的漢字「鱸鰻」。戰後,因台語「鱸鰻」與華語「流氓」(ㄌㄧㄡˊ ㄇㄤˊ)諧音,才讓人誤以為台語的「鱸鰻」與「流氓」同音同義。其實,從鱸鰻在清代台灣和福建方志的稱呼「蘆鰻」,才能看出命名的由來。

蘆鰻常被影射為流氓。圖/envatoelements

鱸鰻的「鱸」是喜歡吃蘆竹的「蘆」啦!

•《諸羅縣志》(一七一七年):「鰻有烏、白二種,烏者為上。又溪有蘆鰻,赤黑色,大者十餘觔(斤),以食蘆芽,故名。」

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•《淡水廳志》(一八七一年):「蘆鰻,近內山溪澗甚多,天寒出遊澗邊,食蘆竹心。」

•泉州《晉江縣志》:「蘆鰻,大如升,長四五尺,能陸行,食蘆筍。」

•日本時代台灣文人連橫《臺灣通史》:「鰻,鹹水亦有。別有蘆鰻,產內山溪中,專食蘆茅,徑大及尺,重至數十斤,力強味美。」

上述文獻提到蘆鰻會吃蘆竹心、蘆芽、蘆筍、蘆茅,指的都是蘆竹的嫩芽。蘆竹並不是竹,而是台灣原生蘆葦屬(Phragmites)植物,分布在內陸溪邊。

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蘆鰻身體有黏液,可暫時離開水裡爬到陸地,牠除了吃水裡的魚蝦,也吃岸邊的青蛙,甚至路過的小雞小鴨,尤其還會吃蘆竹的嫩芽。這是牠給人最特別的印象,也是此鰻以「蘆」為名的由來。

台灣原生地蘆竹屬,常長於溪流邊。圖/wikipedia

今天,台灣還有「鱸鰻」的地名,例如新北市石碇區、花蓮縣玉里鎮的「鱸鰻潭」。臺灣二○二二年十月上映、以臺東縣綠島鄉白色恐怖時期為歷史背景的電影《流麻溝十五號》,「流麻溝」是地名,其舊名是諧音的「鱸鰻溝」。

台灣溪流有兩種鰻,一是「鱸鰻」,一是「白鰻」,這兩種鰻都在溪中成長,但會游到海裡產卵。

流麻溝是綠島最長的溪流,當地民生取水之處,在電影中可見被管訓的女思想犯來此挑水。此溪以盛產鱸鰻而得名,後來被雅化或誤寫。

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鱺魚和鰻魚的合體——「鰻曬」?

台灣清代方志又說:「蘆鰻謂之鰻鱺,魚腹白,有舌無鱗,背有肉鬣連尾,生泥中。」「鰻鱺有雄無雌,以影鰻鱧生子。」「以影鰻於鱧魚,則其子皆附鱧之鬐鬣而生,故謂之鰻鱺也」。

鱧魚就是台語所說的「鱺魚」,也寫成「雷魚」。「鱺」是「鱧」的異體字,「鰻鱺」就是鰻與鱺的合體。

怎麼說呢?古人對蘆鰻認識不多,產生神祕感,尤其從沒看過蘆鰻在溪河中產卵,不知蘆鰻雖生活在淡水中,卻會游到海裡產卵,所以傳說蘆鰻游過鱧魚,鱧魚背鰭的小鬚就會化為鰻苗,故稱「鰻鱺」。

台灣有一首台語童歌:「西北雨直直落,鯽仔魚欲娶某,鮕鮘兄拍鑼鼓,媒人婆仔土虱嫂。」台灣山上溪流早年常見鮕鮘和鱸鰻,所以說:「水底出鮕鮘,石孔出鱸鰻。」

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根據中研院《臺灣魚類資料庫》,鱸鰻是「鰻鱺科」的「花鰻鱺」,又稱花鰻、黑鰻、烏耳鰻、土龍等。鱸鰻在河流中可活十多年以上,最大體長達兩百公分,所以曾有新聞報導有人捕獲比人高的鱸鰻。

台灣淡水鰻魚另一種體型較小的「日本鰻鱺」,又稱白鰻、正鰻、日本鰻等,常用來加工製作「蒲燒鰻」。

鱸鰻在台灣曾被列為保育類物種,但已在二〇〇九年解除。由於台灣民間視鱸鰻為補品,常以中藥燉煮,所以後來發展了鱸鰻養殖。

——本文摘自《一午二紅沙,三鯧四馬鮫》,2023 年 2 月,貓頭鷹出版,未經同意請勿轉載。

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貓頭鷹出版社_96
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貓頭鷹自 1992 年創立,初期以單卷式主題工具書為出版重心,逐步成為各類知識的展演舞台,尤其著力於科學科技、歷史人文與整理台灣物種等非虛構主題。以下分四項簡介:一、引介國際知名經典作品如西蒙.德.波娃《第二性》(法文譯家邱瑞鑾全文翻譯)、達爾文傳世經典《物種源始》、國際科技趨勢大師KK凱文.凱利《科技想要什麼》《必然》與《釋控》、法國史學大師巴森《從黎明到衰頹》、瑞典漢學家林西莉《漢字的故事》等。二、開發優秀中文創作品如腦科學家謝伯讓《大腦簡史》、羅一鈞《心之谷》、張隆志組織新生代未來史家撰寫《跨越世紀的信號》大系、婦運先驅顧燕翎《女性主義經典選讀》、翁佳音暨曹銘宗合著《吃的台灣史》等。三、也售出版權及翻譯稿至全世界。四、同時長期投入資源整理台灣物種,並以圖鑑形式陸續出版,如《台灣原生植物全圖鑑》計八卷九巨冊、《台灣蛇類圖鑑》、《台灣行道樹圖鑑》等,叫好又叫座。冀望讀者在愉悅中閱讀並感受知識的美好是貓頭鷹永續經營的宗旨。

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一般提到鰻魚浮現出來的畫面很單純,通常長這樣。

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但是鰻魚的生活其實很複雜的~~(搖手指)

科學的趣味之一,在於它可以帶你看到冰山那角底下更多更多的冰山。但是即使身在泛科學編輯室(的旁邊),還是會遇到讀了兩個小時的資料不知道該如何用兩句話讓對方聽懂的窘境。

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蒲燒皮卡丘

鰻魚的生活史比蝴蝶更複雜,蝴蝶生活史包括卵、幼蟲、蛹、成蟲四階段一個變態,鰻魚卻硬是多了一次變態還迴游了三千公里,一路從深海又到河裡最後又回到深海;而每個生活史的階段都有各自的名字和長相。

「所以就像皮丘會進化成皮卡丘嗎?」當有人做出了會心一擊,幾乎可以感覺到本來沉寂呆滯的空氣討論興致忽然熱烈了起來。

嗯哼,差不多。「還要加上雷丘喔。」

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因此一碗鰻魚飯的故事,應該要這麼說起:皮丘在馬里亞納海溝附近的產卵地出生,隨洋流漂到大河河口附近時變成皮卡丘──台灣漁人過年會河口撈牠們來賺年終獎金;我們會把皮卡丘養到喜歡的重量肥度,烤來做成蒲燒皮卡丘吃掉。

而如果是一隻幸運的皮卡丘,會在河川裡度過數年的歲月,漸漸把自己養胖;直到有一天不知名的因素驅使皮卡丘會經歷最後一次變態成為雷丘,開始由溪降海;而只有經過一系列神祕的冒險,回到大海出生地的雷丘能真正成年,產下卵繼續繁衍下一代的皮卡丘們。

吃過鰻魚飯,沒看過鰻魚游泳

讓我們來看看皮卡丘鰻魚版的卡司。剛剛孵出來的小皮卡長得像扁扁透明的柳葉,被稱為柳葉鰻,一般認為柳葉鰻沒什麼行為能力,不過這種長得像世界十大奇妙物種的生物還蠻會扭的~~~

扭啊扭隨著洋流移動到大陸邊緣的小皮卡此時會經過第一次變態成為皮卡丘,鰻魚版的皮卡丘一開始是透明的,我們稱之為玻璃鰻,直到接近河口玻璃鰻開始累積色素,也被稱為鰻線,長這個模樣:

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也就是你可能聽說過的,每年過年附近會有些漁人在河口撈捕的鰻魚苗。

人工飼養的鰻魚就是從這個階段開始的。不管有沒有人為捕捉,成功進入淡水河川裡成長的鰻魚叫做黃鰻,在黃鰻這個階段通常會度過很多年,鰻魚會專心的在淡水裡吃喝長胖,直到某一天,牠們接受了大海的召喚。

或者在人工養殖下長到夠胖接受餐桌的召喚,成為蒲燒皮卡丘。

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回到大海的皮卡丘會再一次變態成為雷丘。這個階段雷丘們的眼睛會變大,身體轉變成類似深海魚的銀白色,胸鰭加寬,我們稱之為銀鰻。銀鰻回到大海之後會發生什麼事情,我們並不太清楚,只知道應該是這樣那樣(……)然後就產卵孵小魚了。

「所以,卵孵出柳葉鰻,漂到河口變玻璃鰻,在河裡長大變黃鰻,長到夠胖回海裡是銀鰻。」我總結:「有沒有問題?」

「有,為什麼牠們還要回到海裡?」

「沒有人知道。」

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說到底科學雖然能讓人看見冰山一角下的冰山,但更大的功能,是提醒人冰山無窮龐大永遠看不盡的呢;要好好地解釋一段複雜的生活史,可能需要一隻皮卡丘所能提供的電力。

附錄:皮卡丘-鰻魚對照表(點圖放大)

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致親愛的弗瑞曼人:一封來自地球的沙蟲愛好者之信——《沙丘》(三)
YTLai_96
・2022/10/28 ・5028字 ・閱讀時間約 10 分鐘

可佩的弗瑞曼人,您好:

謝謝您展信閱讀來自地球的沙蟲愛好者的第三封信。

在前兩封可能略顯冒昧的書信又沉澱數日之後,我也已經能夠比較冷靜的看待沙蟲、以及弗瑞曼族人與沙蟲間的依存關係。如果前兩封信讓您們感到任何些許的冒犯或不敬,請容我獻上最誠摯的歉意,也請您與族人們理解這絕非我的本意。

我只是想要以一個遙遠地球的沙蟲愛好者的身份,與弗瑞曼族人們分享我對沙蟲粗略甚至略嫌可笑的觀察和推想,並且期望您與族人們在忍俊不禁的閒暇之餘,有天願意回信提供一些回饋和指導而已。

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https://www.youtube.com/watch?v=_DVWR6-88OY
地球上像我一樣的沙蟲愛好者還有很多,請看沙蟲愛好者們從生態人文記錄片中剪輯出來的沙蟲畫面。

先前兩封信,我與您和弗瑞曼族人們分享了沙蟲巨大體型如何克服各種難題的奧妙可能,也提到沙蟲或許依賴自營共生微生物而得以在荒蕪沙漠中獲得營養與能量所需。但我想最神奇的,或許還是沙蟲的生活史吧。

根據厄拉克斯星球的重要文獻「沙丘」的記載、以及弗瑞曼族人們千百年來的觀察,沙蟲只是成體,祂的幼體叫做沙鱒,體型從幾公分到一公尺多不等,生活在沙漠的地底深處。與成體沙蟲大不相同的是,沙鱒生性愛水,身上有能夠儲存大量水分的細胞(或者有些文獻指出其體表覆滿纖毛),而且喜愛群聚。當沙鱒在地底深處群聚,身體的代謝廢物與水混合並發酵後就形成了早期香料。當早期香料聚集夠多、發酵產生的氣體壓力夠大,就會把這些早期香料大規模噴發到地表,即所謂的「香料爆炸」。這些早期香料被陽光炙烤風乾,就成了珍貴的香料。

地球上其他沙蟲愛好者製作的,沙鱒與香料爆炸的解說影片。

然而,根據上述描述還有沙鱒與沙蟲的體型差異,我大膽猜測沙鱒與沙蟲之間並不是單純幼蟲與成蟲的關係,而是如同單體/聚合、單倍體/多倍體之間的世代交替關係。如前所述,沙鱒喜愛水、儲存水、而且會聚集成團,這樣的習性或許就是在召集夠多的單倍體沙鱒,只要被噴發到沙漠表面,受到炙熱陽光且乾燥環境的刺激,成團的沙鱒就會相互融合並且分化形成一隻沙蟲,如果一團沙鱒的生質量不足以撐起一隻沙蟲,說不定還得等待被已經存在的沙蟲吞食後融合進去。

在地球上,這樣運作的生物也所在多有,例如以二倍體原生質團狀態四處爬行的粘菌、或者以多個體聚合分化而成一整隻具有精細構造的僧帽水母,絕非天馬行空的無稽猜想。

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具有單雙倍體世代交替生活史的黏菌,我大膽的猜想沙蟲和沙鱒的關係也是這樣,沙蟲屬於二倍體且類似黏菌可移動的原生質團,沙鱒則是移動能力較差的單倍體。 圖/wikimedia
地球上的黏菌,請欣賞它解決問題的本事。
俗稱葡萄牙戰艦或僧帽水母也是水螅體群聚且分工組成的群聚體,或許沙蟲也是異曲同工。 圖/wikimedia

據我對重要文獻的了解,其中有些字句間也曾經提過沙鱒是單倍體的生物,還有沙蟲萬一死去就會放出沙鱒重啟生活史的循環。如果又加上沙蟲壽命很長、甚至可達數千歲的傳聞,那麼沙鱒與沙蟲之間以世代交替生活史不斷轉變、沙蟲乃是眾多沙鱒聚合分化而成的群聚體,還可以不斷吸收新的沙鱒團來壯大自己,就更是合理了。

當然,也只有憑藉著弗瑞曼人的仔細觀察,才能夠確認這樣的猜想是否屬實。

因此如果可能的話,下次待您與族人發現沙鱒團時,是否能夠留意它們噴發到沙漠表面後的行蹤呢?

甚至如果您能夠主動的收集沙鱒團,將它們集中在沙漠表面以圍籬侷限起來,或許就能夠好好觀察沙鱒團在沙漠表面的命運:是真的如過去以為的多數沙鱒死去並留下極少數個體休眠數年再——蛻變狂長為沙蟲?

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還是其實藉由多個沙鱒團分散又聚合、彼此邊界消弭並且開始分化的方式,在沙漠中組成一隻超級沙蟲體?如果有幸如我推想的,沙蟲是聚集眾多沙鱒而成、世代交替無盡轉生的群聚體,這樣能夠累積千年的不死智慧,豈不更加顯現沙蟲的神性嗎?

在沙漠裡面設置圍籬以觀察沙鱒團的行為和生活史,其實就有點像在地球上用培養皿畫菌盤養菌,只是厄拉克斯星球上的盤子比較大而已,但同樣都可以滿懷敬意啊。 圖/YouTube

關於沙鱒在地底下的生活,如果依循著我先前的假說,沙蟲的營養與能量來源是依靠體內的共生自營微生物而來、且平時吞食沙粒也只是在收集過濾這些共生自營微生物或者沙鱒團的話,那麼沙鱒在沙漠地底深處可能也是靠微生物一起共生過活,這些微生物可能是同樣在沙漠表面或沙蟲體內存活的微生物種類,只不過可能因為在地底深處缺乏氧氣和陽光,所以處於厭氧呼吸、異營(或化學自營)的代謝狀態,就等著沙鱒聚集成團被噴發到沙漠表面,再度回到太陽下轉回好氧自營的代謝狀態。

從這一點看來,以好氧自營狀態與沙蟲共生提供能量與營養、又在地底深處以厭氧異營狀態與沙鱒共生的這種微生物,整個生活史與沙蟲的生活史緊密相依,兩者很可能已經接近互利且專性的共生,難以離開彼此了。

這是我推想的沙蟲生活史(外圈)以及香料菌生活史(內圈),還有兩者之間的養分依存關係,請弗瑞曼族人們多多指教。

進一步猜想,所謂的早期香料,也許是在沙鱒體內的行厭氧呼吸的共生微生物排出的內孢子或休眠卵,這些內孢子/休眠卵靠著沙鱒排出的代謝廢物產氣以後造成香料噴發,也可以又回到陽光普照的沙漠表面,若有幸被沙蟲濾出帶到體內,就再次轉為好氧呼吸、自營代謝的狀態(這也解釋了沙蟲身上尤其嘴巴處帶有強烈香料味的緣由,因為嘴巴比起身體更深處的其他部位,理應擁有最多還未甦醒的內孢子/休眠卵);然而如果不幸被香料採集車吸起過濾,那就成了世人爭奪的珍貴香料了。

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考量到許多地球上的微生物內孢子本身就帶有毒性,因此香料如果實際上是微生物的內孢子/休眠卵,其毒性屬於神經毒,劑量適當時得以大幅擴展感官能力與腦部運作,劑量不對或是當沙蟲遇水死亡後共生微生物一同破裂放出的體液則具有強烈毒性,也是合情合理。

以上關於香料來源的推想,還請尊敬的弗瑞曼人能夠給予指教。

地球上微生物的內孢子生成示意圖,大膽猜想所謂的香料,或許就是與沙鱒共生時的微生物在厭氧異營狀態時產生的內孢子。圖/wikimedia
關於香料的解釋影片。

最後,我想與弗瑞曼族人們分享,地球上的動物們與沙蟲間的相似之處。

沙蟲令人敬畏的滿嘴尖牙,有些人可能以為類似地球的八目鰻牙齒分佈,但仔細看其實跟地球的鬚鯨嘴裡的鯨鬚板更有異曲同工之妙,合理推想也都扮演了濾食的角色——一如地球的鬚鯨在海中用鯨鬚過濾磷蝦和小魚,厄拉克斯星球的沙蟲在沙漠中用尖牙過濾砂礫間能夠與其共生的自營微生物、不時還有剛從地底噴出的沙鱒團、偶爾可能也順便摧毀吵鬧的香料採集車。

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還有,沙蟲攻擊地表入侵事物時,從地下竄出讓沙漠表面液化沸騰的景象,也相當類似座頭鯨捕食時困住魚群的氣泡網。

這樣的雷同之處,在地球的演化生物學稱作趨同演化,如果我們相信距離地球大半宇宙的沙蟲也遵循達爾文的演化論的話。

地球上的座頭鯨使用氣泡網捕食魚群。
看看沙蟲冒出表面吞食人事物的景象,不覺得跟地球上的座頭鯨用氣泡網捕食很像嗎?

還有,從沙蟲張大的嘴巴深處,我看見沙蟲的咽喉也分成三裂,和地球上具備三顎的蛭類頗為神似。沙蟲在沙漠中能夠躍出表面,那樣的移動方式也真的有點神似蛭類在水中的波浪狀游動行為,更別提沙蟲同樣能夠抬起身軀俯仰自如,很可能也擁有蛭類一樣的肌肉水骨骼系統。

乾燥的厄拉克斯星球上很可能沒有蛭類,我只能請您參考下方的影片理解蛭類的模樣與游動方式,哪一天如果有幸能夠邀請您與族人們到地球拜訪,相信您看到蛭類的實體時也會有似曾相識之感吧。

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地球上的蛭類,這隻吸血蛭類的波浪狀游動和咽部三裂的模樣與沙蟲不謀而合。

最後,沙蟲能夠在無垠沙漠中聽到/感受到遠方來的規律震動,也是一件似曾相識又奧妙的本領。

在地球上能夠感受基質震動的動物很多,許多水生的動物都能夠感應水波震動進而找到來源,最有名的正是吸血蛭類,它們能夠藉由感受水波找到震動的來源,於是長距離游向入水或落水的宿主以吸取血液;水中伏擊的紅娘華也能夠感應落水昆蟲的掙扎震動,從水底往水面攫住獵物飽餐一頓。

在水中如此,在鬆軟乾燥的沙漠中卻是另當別論了。

乾燥的沙漠只要受力,沙子間就會崩解散落,連帶消去了能夠傳遞出去的震動動能,這就像是裝著乾沙的沙袋受到擊打,沙團就會散開變形於是消去動能、壓力和震動一樣。

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因此,在地球上沙漠中潛沙伏擊的動物,無論是蜘蛛或沙蟒,大多都是依靠視覺或者觸覺、或者如絆腳索的絲線上傳來的震動,以得知獵物的到來與方位。只有少數的地底動物如非洲蝟目的金鼴,大概比較真有本事偵測從附近沙上傳來的細小震動。

根據地球這邊的研究得知,金鼴的聽骨不成比例的特大、而且也有精細巧妙的放大結構,也因此能夠偵測沙子上傳來的細小震動。而龐大的沙蟲又有什麼樣的精巧構造,讓祂得以在幾公里外偵測到人類規律走動的腳步呢?

這樣的謎團實在令人費疑猜啊。或許也只能期待哪一天,勇敢的弗瑞曼族人們從沙蟲神聖的大體和更仔細的觀察中略知一二了。

金鼴的可愛模樣。 圖/wikimedia
金鼴小小的體型,卻有不成比例的特大聽骨,可能就是演化出來偵測沙上的微小動靜。 圖/https://acousticstoday.org/wp-content/uploads/2020/06/The-Adapted-Ears-of-Big-Cats-and-Golden-Moles-Exotic-Outcomes-of-the-Evolutionary-Radiation-of-Mammals-Edward-J.-Walsh.pdf
金鼴潛沙並且偵測沙上小昆蟲的震動,與沙蟲有異曲同工之能。

尊敬的弗瑞曼族人們,衷心感謝您閱讀至此,期待有一天能夠收到來自厄拉克斯星球的回訊,更盼望有那麼一天,地球的沙蟲愛好者如我能夠與您並肩,看見族人幽藍雙眼看見的世界,穿上寶貴的蒸餾服,一同感受沙漠的不可侵犯,讓心跳隨著沙槌震動,同時體會沙蟲自遠方洶湧而來的神性震撼。

祝弗瑞曼族人們健康平安。

來自地球的沙蟲愛好者敬上

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YTLai_96
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也許永遠無法自稱學者,但總是一直努力學著