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十三歲的昆蟲觀察家──《蒙塵繆斯的微光:從古代到啟蒙時代,在思想及科學發展中發光的博學女性》

PanSci_96
・2016/04/27 ・3461字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 519 ・六年級

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一六六○年,僅有十三歲的年幼瑪麗亞.西碧拉.梅里安Maria Sibylla Merian)做了一項足以改變自然史的觀察,如果它被發表出來的話。當時,在歐洲大學和科學界所接受的亞里斯多德的教導是,昆蟲是從泥土生出來的。這名稚齡女子或許不知道大學怎麼教導有關亞里斯多德和昆蟲,但是她確實知道她親眼見到的。她對蠶蛾有興趣,正好有個機會,在故鄉法蘭克福的一家由家族友人開設的蠶絲農場裏做了觀察。她注意到,何以蠶蛾不是從泥巴而是從極小的幼蟲出現,而且蟲首先化成蛹,然後生出蠶蛾。

絲綢產業在古代已經很繁榮,同時蠶蛾的變態,在六世紀的拜占庭已人所皆知──這個知識卻遭到西方自然學家忽視一千年。當義大利醫師和自然學者弗朗切斯科.雷迪(Francesco Redi,一六二六~一六九七)和馬爾切洛.馬爾皮吉(Marcello Malpighi,一六二八~一六九四)發表他們有關蛾變態的理論時,它被當作里程碑一樣地大肆慶祝。可是,瑪麗亞.西碧拉.梅里安卻早在十年前業已發現蠶蛾的誕生和變態的真相了。

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對以前的學者來說,研究昆蟲不是一門重要的學術,許多成果也因此被忽略了。圖/吳士緯@flickr

帶有注解的瑪麗亞手繪素描本,兩個世紀後被發現存放於聖彼得堡(後來的列寧格勒)科學院圖書館手稿部門。一九七六年,它第一次以摹本的方式及多種語言出版,並顯示了有關瑪麗亞在年輕時期便已開始的系統性昆蟲研究的新資訊。手稿和技巧高明的水彩畫,在十八世紀時來到俄羅斯,因為彼得大帝想替那棟自己所建造的、位於聖彼得堡的「昆斯特卡麥拉」(博物館)收藏珍品,所以大量蒐集書籍、藝術寶藏以及其他的稀世之物。她的注解正是她早期做系統性研究的證明,不過,因為她第一次出版與昆蟲有關的書,在時間上比雷迪和馬爾皮吉出現的晚,所以經過好幾個世紀,人們仍然不知道她獨立發現昆蟲變態事實上早於這兩位義大利學者數年之久。她的素描本包含數百項植物和昆蟲極小細節的研究,由此可證,在十三歲的稚齡,她已經是位成熟的藝術家和進行系統性研究的昆蟲學家

寫實的畫風與細膩的觀察

瑪麗亞.西碧拉.梅里安所寫有關歐洲昆蟲的書,即眾所皆知的《毛蟲之書》,它在許多方面都不同於所有以往出版過的與昆蟲相關的著作。該書包括由她製作的五十幅銅雕,每四張組成一大頁。呈現在每張插畫上的昆蟲,都有一段簡短的描述,以及被該昆蟲當作食物的植物。瑪麗亞.西碧拉.梅里安的言語是種刻意描述,但不具學術性的精確。她未曾受過學術訓練,同時也不想表現出那個樣子;與其闡述以往的昆蟲權威們之觀點,她寧願勇敢地表現本身的看法。

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《毛蟲之書》展現出的觀點是,將大自然視為有機的、活生生的實體。最重要的,瑪麗亞的興趣在於自然的循環及其帶來的變化。她是第一位以現代的方法,在昆蟲的棲息地研究牠們的昆蟲學者。在一張圖片中,她顯示昆蟲從幼蟲到成蟲的完全變態,還包括提供牠們營養的寄主植物。在某些情況下,她也呈現植物從開花到結果的各種不同階段。理所當然,大自然不會同時顯示開花和結果,也不會同時展現昆蟲變態的每個階段。瑪麗亞的昆蟲和植物的水彩畫,是插畫的模範,不僅可用於自然科學,而且也是傑出的藝術作品。

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瑪麗亞.西碧拉.梅里安研究蠶蛹的變態。她在十三歲的時候,已經對這個過程具有豐富知識,但是她的資訊並沒有發表,直到幾乎二十年後,在她的《毛蟲之書》(一六七九)才公開。

瑪麗亞的描繪極重細節,甚至毛毛蟲在樹葉上咬出的小洞,連形狀也畫了出來,因為她觀察到不同的毛蟲咬出形狀相異的洞。在自然史上,她把昆蟲視為生態系統的一部分而進行觀察的方法,領先當代數十年,而且許多方式都類似於現代生物學術。譬如,約翰內斯.胡達爾特(一六一七~一六六八)出版一本有關昆蟲的書,叫做《自然的變態》(一六六二~一六六九),在書中呈現古老的亞里斯多德理念,認為昆蟲從泥巴和塵土中生出。雖然他的插圖相當仔細,但通常只描繪毛毛蟲和完全成熟的昆蟲,少有幼蟲,而且從不畫出牠們的食物

昆蟲出現在中世紀手稿和文藝復興的靜物寫生中,只不過是個裝飾的角色而已。在早期的自然史書籍中,昆蟲的呈現並不包括牠們的自然環境,主要只是用於分類的目的而已。遲至十七世紀,自然史書籍仍展示想像中的生物,譬如獨角獸和美人魚,而且和真實的動物和昆蟲放在一起。相反地,在所有瑪麗亞的著作中,沒有任何一隻想像中的昆蟲或一株植物。她只繪圖和上色她所看到的,而且現代學者說,幾乎每件她描繪的插圖都非常寫實,因此都能夠被辨認。

Amazing Rare Things: The Art of Natural History in the Age of Discovery The Queen’s Gallery, Palace of Holyroodhouse 2 March - 16 September 2007 Maria Sibylla Merian (1647-1717) Branch of guava tree with ants, spiders and humming bird, c.1701-05 Credit line: The Royal Collection © 2006, Her Majesty Queen Elizabeth II This photograph is issued to end-user media only. It may be used ONCE only and ONLY to preview or review the exhibition "Amazing Rare Things: The Art of Natural History in the Age of Discovery". Photographs must not be archived or sold on. Contact: Public Relations and Marketing, the Royal Collection 020 7839 1377
瑪麗亞的畫風對昆蟲的描述非常寫實。圖/wikipedia

作為一個系統性的觀察者,瑪麗亞一生中都在改進她的方法。她把在何時、在何地發現每隻成蟲、毛毛蟲或者幼蟲,詳細記載於筆記中。她進行實驗,餵給毛毛蟲不同的植物,觀察牠們會吃哪種,並記筆記。她觀察昆蟲發展、行為、再生產,以及變態。某些昆蟲自幼蟲,經蛹的階段,到成蟲,只需幾天。但有些,例如蝴蝶,可能需要數個月。從瑪麗亞第一版《毛蟲之書》的前言可看出,在此書出版的時候,她也很清楚自己的研究的獨特性:「本書介紹一項全新的研究,有關毛毛蟲奇妙的變形和來自花卉的特殊營養。至於有關來源、食物與季節、地點,以及毛毛蟲、蠕蟲、蝴蝶、蛾、蒼蠅和其他類似小生物等的特殊變形上的描述,乃是用來幫助自然學家、藝術家、業餘園藝者的。本書經刻意研究,簡要描述,實物寫生,然後雕刻在銅板上,並由瑪麗亞.西碧拉.格拉夫──大馬提歐斯.梅里安的女兒──個人出版。」

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昆蟲研究的開拓者

十七世紀早期,昆蟲仍舊從屬於許多迷信和無知的觀念,致使人們對牠的興趣輸給不少的魚類、鳥類、哺乳動物。在宗教象徵主義裏,漂亮的蝴蝶經常是復活的靈魂之象徵,而蜜蜂象徵聖母瑪麗亞的活躍與貞潔;另一方面,「醜陋」的昆蟲──蒼蠅群聚在糞堆上,甲蟲在糞肥裏爬,蟑螂在地板上亂竄──對一般人而言,是令人討厭的惡魔產物,而且對自然學家來說太無關緊要,以致於不必研究。

由於牛頓(一六四三~一七二七)提出的重力理論,在一六六○年代,人們對於太陽系的構造和維持它的力量,比最普通的動植物或者牠們與棲息地之間的關係,知道的還多。瑪麗亞的研究是一項開拓性的工作,把微不足道的昆蟲提升至有趣又重要的研究課題,進而了解大自然的豐富性和多樣性,而且這項研究早於亞歷山大.馮.洪保德(一七六九~一八五九)與查爾斯.達爾文(一八○九~一八八九)許多年。

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瑪麗亞的肖像(印於德國馬克面額 500 的鈔票上)。圖/wikipedia

在她的書中,瑪麗亞強調,所有生物,包括昆蟲,都是上帝的創造物,而且在上帝創造的世界裏擁有牠們的位置和目的。這樣的態度繼承自她的家庭和親戚,因為他們是紐倫堡虔信派教徒。雖然瑪麗亞信教,而且從新教虔信派影響下的知性氣氛中產生她的著作,但是在書中幾乎不引用上帝和基督教象徵主義。在《毛蟲之書》的前言,她寫道:「這些奇妙的變形,發生得如此頻繁,令人所能做的,就只是讚嘆主的神奇力量和祂如何照顧這些大小可以忽略不計的生物,以及任意飛翔的東西……這啟發了我在我的小書中,向世界的其他部分描繪上帝所創造的這種奇蹟。可是,千萬不要因為這本書而讚美我、尊敬我;唯有上帝,最小和最微不足道的蠕蟲的創造者,才值得讚美和尊敬。」


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身處在男性主義的世界裏,被排拒於追求思想和科學的公共舞台之外,那些敢於衝破歷史、反抗現行的性別階級,成功地在由男性主導的學問公共舞台上演出的女性,經歷過怎麼樣的壓力和艱難?《蒙塵繆斯的微光:從古代到啟蒙時代,在思想及科學發展中發光的博學女性》,暖暖書屋出版。

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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飛蛾在哪裡?絕對難不倒你!——蘇花改特輯(四)
自然保育季刊_96
・2021/05/28 ・5124字 ・閱讀時間約 10 分鐘

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  • 本文轉載自特有生物研究保育中心,《自然保育季刊》第 112 期
  • 作者 / 施禮正|行政院農業委員會特有生物研究保育中心計畫助理、林旭宏|行政院農業委員會特有生物研究保育中心研究員兼副主任

緣起

冰冷的馬路,灰色的柏油,四輪鐵皮來回穿梭,路燈照射,除了人工塗漆的顏色外,少了屬於大自然的繽紛色彩。當道路穿越充滿生命力的山區,死寂與蓬勃交織,會擦出什麼樣的火花呢?

蘇花公路與台 9 線蘇花公路山區路段改善路段 (以下簡稱蘇花改) 穿越宜蘭到花蓮傍海的山區,所經之處森林少有開發,是一臺灣難得有道路經過卻仍然保持相對完整山林的地方。豐富的植被為植食性動物提供重要的食物來源,而植食性動物再做為 次級消費者的食物,串起整個綿密、複雜而彼此息息相關的食物網,因而植食性動物多樣性與植被的多樣性呈現正相關 (Cook-Patton et al., 2014)。

昆蟲中的鱗翅目 (Lepidoptera) 因為大多為植食性,其分布與數量常與當地之植物相有關,尤其是專食或寡食性物種,更是特定植物的指標,且作為初級消費者,是蝙蝠、鳥類、蜥蜴或蜘蛛等次級消費者重要的食物來源。在臺灣大多數的生物資源調查中, 蝴蝶是鱗翅目中最常被調查的對象,蛾類的物種數雖然比蝴蝶多 10 倍以上,卻鮮有調查以之作為主要標的。不論是多樣性或生物量,蛾類都遠遠超過蝶類,預期更能反映前述關係。

布幕式燈光陷阱。圖/施禮正 攝

雖然蘇花公路自 1932 年開通至今已有 88 年歷史,然而此段的生物資源調查卻十分貧乏。目前主要的參考資料來自 2002 年東華大學楊懿如老師領導的團隊針對蘇花公路於太魯閣國家公園境內路段所做的調查,動物類群包含哺乳類、鳥類、兩棲 爬蟲、昆蟲類等等。換句話說,蘇花改的動物相在過去僅知前述報告中所提及的 245 種,而蛾類僅其中的 5 科 8 種。

此外,在 1981-1990 年,史密松學院 (Smithsonian institute) 的 Clarke 博士與國立臺灣博物館達成協議後,開啟「臺灣鱗翅目調查 (Taiwan Lepidoptera Survey)」研究計畫,美國與日本學者相繼來臺,調查範圍也曾包含蘇澳到南澳段的數個地點,可惜並未針對此區給予蛾類名錄。綜合前述前人研究,截至目前為止對於蘇花公路的蛾類相依然所知有限。然而茂密森林的道路周邊,蛾類到底是一片死寂還是生機蓬勃呢?

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蛾類調查樣點─清水斷崖。圖/施禮正 攝

持續九年的調查

為了對此區域道路周邊的蛾類有初步認識,筆者們便從 2012 年起迄今,共計曾在 11 個道路旁地點進行了長達 9 年的蛾類相調查,希冀可以充分瞭解蛾類物種時空分布,以做為未來研究此區生態的基石。由於蛾類主要以夜行性為主,且大多具備趨 光性,故在 2012-2017 年,我們以每兩個月一次的頻率,在東澳雷達站聯外道路 3 K、和平林道 8 K、 台 9 線 139.6 K 等固定調查地點以布幕架設燈光陷阱誘引調查蛾類物種。如遇天候不佳,在狀況允許下則改用羅氏採集器 (Robinson trap)捕捉。

羅氏採集器,以燈光吸引蛾類前來後,再以擋板攔下並加以收集。圖/施禮正 攝

另在朝陽國家步道步行而上,在森林裡選擇固定調查地點,經評估後該處不適合使用布幕式燈光陷阱,故而使用羅氏採集器。此外,樣點探勘期間,亦在東岳冷 泉、東澳國小、和平林道管制哨、和平林道 17 K 和碼崙溪等地至少各調查一次。若使用布幕式燈光陷阱,每次調查時間以日落後 4 小時為原則,以標準化努力量,若使用自動採集器,則是以當天日落後至隔日日出前為調查時間。在 2018 年以後,東澳雷達站聯外道路 3 K、台 9 線 139.6 K 與朝陽國家步道等 4 個固定調查地點皆已完成 12 個月份至少一次的調 查,和平林道 8 K 則因天候因素缺少 11-1 月的資料, 調查頻度因此改為每季一次,並加入清水斷崖做為固定調查地點。

每次調查,在時間範圍內每個物種都以至少採集一份標本為原則,以留下日後引證之依據,每份標本都會做成針插乾燥標本,並典藏於特有生物研究保育中心或國立自然科學博物館。這些標本在未來除了可作為他人重新檢驗調查期間成果的直接證 據外,亦可作為分類學、遺傳學與保育生物學等不同領域的研究材料。

截至 2020 年 2 月為止,蛾類調查一共在 11 個地點進行了 126 次調查,並獲得 16,124 件標本,這些標本涵蓋 63 個科,但其中 18 個科目前無法鑑定出其確切物種,其餘 45 科共鑑定出 1,314 個物種。這樣的成果顯示在這段道路與周邊地區可 以發現至少四分之一的臺灣鱗翅目昆蟲物種,而且有 78% 的科分布於此處,多樣性非常高。在這 45 科中,裳蛾科 (Erebidae)、尺蛾科 (Geometridae)、 草螟蛾科 (Crambidae)、夜蛾科 (Noctuidae) 與舟蛾科 (Notodontidae) 依序為物種數前五多的 科,皆超過 100 種,占整體物種數的 71%(圖 1)。

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圖1. 各科物種數圓餅圖。除了物種數最多的4科外,其他科的物種數皆少於10%。圖/《自然保育季刊》第 112 期

時空分布狀況

所有調查到的物種裡,共有 203 種出現在 5 個以上的樣點,考量調查共設定 5 個固定樣點,可以推測這些物種是本區域最廣布的物種。在這些物種中,圓端擬燈裳蛾(Asota heliconia zebrina)、優雪苔蛾 (Cyana hamata hamata)、值紋野螟蛾(Agrioglypta itysalis)、橙擬燈裳蛾(Asota egens confinis)與溝翅裳蛾 (Hypospila bolinoides) 等 5 種是採集標本數量前五高者,表示為此區域優勢蛾種的代表。

本區域最優勢的物種之一──值紋野螟蛾。圖/施禮正 攝

在各樣點中,台 9 線 139.6 K 是物種數量和標本數量最多的地點,多達 51 科 958 種,同時單一次調查事件中採獲 356 份標本及 204 種也是調查期間最多者, 和平林道 8 K 和東澳雷達站聯外道路 3 K 兩處的物種數量也超過 600 種。反過來看,僅在一個地點被記錄的物種多達 452 種,以台 9 線 139.6 K的 201 種最多, 這表示各地點的蛾種組成可能有所差異。

本區域最優勢的種種之一──優雪苔蛾。圖/施禮正 攝

全年之中, 9 月累計的物種數多達 689 種,是物種出現最多的月份, 4 月與 6 月次之,也都累計超過 600 種(圖 2);相對而言, 11-12 月最少,累計物種數皆少於 300 種。若個別統計 5 個調查月份較多的固定調查地點的累計物種數,可以發現除了東澳雷達站聯外道路 3 K 和清水斷崖,其他地點的累計物種數旺季也都出現在 4 、 6 與 9 月,淡季則各自不同。

圖2. 5 個固定樣區與全部樣區各月蛾種數變化圖。縱軸為物種數,橫軸為月份。圖/《自然保育季刊》第 112 期

進一步統計各蛾種的出現月份後,共有 347 種蛾類可以出現在 6 個月份以上,也就是超過半年以上的時間都有機會看到牠們,可能皆為一年多世代的種類。採集事件少的稀有物種可能同時包含一年一世代、一年兩世代或一年多代等可能性,因此不易評估世代數。

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本區域最優勢的種種之一──溝翅裳蛾。圖/施禮正 攝

與植被相的連結

蘇花改的植被相屬於榕楠林帶, 包含樹杞─江某林型與澀葉榕─豬乳母林型,因此桑科 (Moraceae) 榕屬 (Ficus spp.) 植物是大宗。目前臺灣多數蛾類的生活史不明,寄主植物資訊缺乏,但將目前僅知的資訊與本區域的蛾類名錄對應後, 可以發現其中 529 種有寄主植物紀錄,當中就有 5 科 22 種鱗翅目會以榕屬植物為食。 在這 22 種中有 15 種只取食桑科榕屬,分屬於蠶蛾科 (Bombycidae)、草螟蛾科(Crambidae)、舞蛾科 (Choreutidae) 與裳蛾科 (Erebidae),而前述提到的前五個潛在優勢物種中,圓端擬燈裳蛾與橙擬燈裳蛾便是只取食榕屬的例子。

本區域最優勢的物種之一──圓端擬燈裳蛾。圖/施禮正 攝

此外,調查期間亦在台 9 線 139.6 K 處發現一點鉤蛾 (Drepana pallida nigromaculata)。這種蛾的幼蟲專食臺灣赤楊 (Alnus formosana),過往發現地 點也同時能發現周遭便存在臺灣赤楊。然而臺灣赤楊主要分布在中海拔以上,是裸露地的先驅物種, 低海拔地區較少見,但其中一個分布地點就位在鄰近蘇花公路的觀音海岸野生動物重要棲息環境。南澳當地的特產之一——椴木香菇所使用的木材亦會使用臺灣赤楊,因此有大面積人工種植的地點。

本區域最優勢的物種之一──橙擬燈裳蛾。圖/施禮正 攝

特色蛾種介紹

在調查所得超過 1,300 種蛾類裡, 不乏大型且翅紋與顏色討喜的明星物種,可作為一般民眾認識蘇花改蛾類相的起點,例如展翅寬達 13 cm,後翅有著長尾帶,身上一襲水青色,前後翅中央有著桃紅色眼紋的長尾水青蛾 (Actias ningpoan ningtaiwana)。根據調查結果,牠在本區域出現於 3-10 月,發生期相當長,且在 6 個地點皆有採集紀錄,分布廣泛。長尾水青蛾屬又被稱為月之蛾 (luna moth),因為曾出現在許多電影、動漫與藝術品中,是較多人熟悉的蛾類之一。

在台 9 線 139.6 K 發現的的長尾水青蛾,尾帶有粉紅色斑。圖/施禮正 攝

枯球籮紋蛾 (Brahmaea wallichii insulata) 是展翅寬達 15 cm 的大型蛾類,翅上的花紋就像金色的布繡上黑色的圖案。同屬物種因為翅紋在人眼裡就像是貓頭鷹一般,在國外又被稱為貓頭鷹蛾 (owl moth),但在臺灣牠有另一個更為人所知的名字——阿里山神蝶,與阿里山受鎮宮玄天上帝的信仰文化結合而聞名,也是全世界僅知唯一與宗教信仰結合的蛾類例子。牠在本區域出現於 2-4 月,在 3 個地點有採集紀錄,依據飛蛾資訊分享站蒐集自公民科學家的資料,則於 12-9 月皆有觀察紀錄。

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被稱為神蝶的枯球籮紋蛾,在蘇花公路周邊也能見到。圖/施禮正 攝

大燕蛾 (Lyssa zampa) 在蘇花改僅被採集過一次,展翅寬達 8 cm,後翅有著醒目尾帶,一長一短,翅膀中央有著白帶。本種會在臺灣出現有著十分有趣的故事,牠專食大戟科 (Euphorbiaceae) 黃桐 (Endospermum chinense),然而臺灣卻從未發現 過這種植物。依據 Tokeshi 和 Yoko-o (2007) 的推測,大燕蛾可能隨著颱風或鋒面,從東南亞移入日本, 而臺灣可能有類似的狀況,本區域唯一的一筆紀錄在 2014 年 9 月 23 日,正值鳳凰颱風離去後的時間。

鳳凰颱風後調查到的大燕蛾。圖/施禮正 攝

除了大型蛾類以外,體型小的蛾類也有許多具特色的物種。 短軀蛾科 (Brachodidae) 的 Paranigilgia bushii Nigilgia limata 都是海岸林的代表性物種,主要會在白天訪花,夜晚也有機會因趨光而被發現。卵翅蛾科 (Neopseustidae) 的臺灣卵翅蛾 (Neopseustis meyricki) 則是古老的類群,在過去非常少被發現。

趨光而來的Paranigilgia bushii。圖/施禮正 攝

長期調查下的啟示

即使我們已經進行 126 次調查,東澳雷達站聯外道路 3 K 和台 9 線 139.6 K 甚至分別調查了 38 次與 31 次,每年仍持續調查到過去未發現過的物種。雖然累積物種數的增加逐漸趨緩,但也表示要想完整了解蘇花改的昆蟲相並非一蹴可幾。這個例子可以做為其他地方需要調查蛾類相時的重要參考,以規劃合理的計畫時程。

蘇花改林相完整,加以鄰近海邊,孕育了豐富的蛾類相。對比西部平地至低海拔山區的開發歷史較長,目前已難以找到可以媲美的地方。本次調查的蛾類相,未來可以對比過去西部過去的標本採集紀錄,從而推敲與建構微環境的可能面貌。此外,植被相與蛾類相的關聯性雖然一直被提及,然而確切的相關性仍有待以科學性方法實證,在證實之前則需要對植物與蛾類相有較完整的了解,9 年的調查成果,正好提供重要的基石。

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在分類學上,本文的調查已經確定有不少物種未曾被正式報導過,牠們可能是新種,也可能是新紀錄種,未來研究發表後,將更增添對臺灣蛾類生物多樣性的認識。在生物地理學上,臺灣的蝴蝶相與琉球群島多有相似,是做為探討相關題材的好材料(Hirao et al. 2015)。我們的成果正好填補東北部低海拔地區一直缺乏的蛾類調查,而這裡正好是距離琉球群島最近的地方,可藉以檢驗蛾類是否具有與蝶類相同的特性。

蘇花改的蛾類調查即將在兩年後畫下句點, 本文所呈現的成果,是結束,也是開始。

自然保育季刊_96
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自然保育季刊為推廣性刊物,以推廣自然教育為宗旨,收錄相關之資源調查研究、保育政策、經營管理及生態教育等成果,希望傳達自然科普知識並和大家一起關注自然!

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你能說出名字的科學家,有幾位是女性?
雷雅淇 / y編_96
・2021/04/09 ・1826字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 534 ・七年級

請你舉幾位科學家的名字,應該不是太難吧?那如果限定在「女性科學家」呢?又或者,增加一下難度,不准提到瑪麗.居禮(Marie Curie)呢?

頓時覺得啞口無言?你其實不是少數。

除了瑪麗.居禮,再也講不出其他女性科學家的名字?圖/wikimedia

早就有研究者做過相關統計了:在一項針對公眾對女性科學家認知的調查中,研究者請受試者提出十位女性科學家的名字。其中,只有百分之一的人完成了任務,近三分之一的人只說得出瑪麗居禮。類似的現象也發生在另一項調查研究,當研究者希望受試者提及取得重大突破的科學家時,有 75% 的男性和 68% 的女性給出了男性科學家的名字,而瑪麗居禮則是絕大多數的人名單中唯一的女性。

同樣的題目,你的完成率又是多少呢?

歸根結底,這樣的現象當然與女性科學家數量較少脫不了關係。但這是因為女性「天生」不適合唸科學嗎?其實,已經有許許多多的研究證明,在國高中時期,數學以及自然成績優異的學生,男女性別比例是沒有顯著差異的,但在自我評估、以及將 STEM(Science, Technology, Engineering, and Mathematics,即科學、科技、工程、數學領域的簡稱)納入職涯考量的意願,都是女性比較低。

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儘管在國高中,數理成績優異的學生無男女性別比例之差異,但考慮投身 STEM 領域的女性比例卻比較低。圖/Pexels

根據聯合國教科文組織的統計,雖然在博士畢業生女性佔比為 43%,但卻僅有 28% 的研究人員是女性。而女性研究人員比例低,也直接影響女性往 STEM 發展的意願。畢竟在學習與工作環境缺乏典範以及同儕,都會影響到人們在求學及就職時的選擇,更別說當社會、家庭與學校教育中,隱隱存在的「性別刻板印象」了。

要打破這面「天花板」並不容易,但起碼,我們可以從認識那些用知識推動世界前行的女姓科學家開始。由親子天下出版的女力科學家系列套書第一彈,就帶來了好幾位絕對值得你好好認識的科學家。

奠定無線網路與藍牙傳輸基礎的斜槓發明家海蒂.拉瑪開發出第一個複雜電腦程式語言和抓到第一個 bug 的始祖程式工程師葛麗絲.霍普,以及用實驗證明「宇稱不守恆」的超強物理學家吳健雄。他們的故事,只要生而為人,若不曾聽過,做科學傳播的我們真的會感到非常抱歉,多麼慶幸親子天下挺身而出,讓我們能從更多元的面向來認識這些科學家。

身兼發明家與演員等多種身份的海蒂.拉瑪(Hedy Lamarr)。圖/wikimedia
在核物理學領域有著無可取代貢獻的吳健雄。圖/wikimedia
對電腦程式語言開發功不可沒的葛麗絲.霍普(Grace Murray Hopper)。圖/flickr

除了他們之外,還有好多好多的女性科學家用他們自身,推動著世界前進。希望親子天下的女力科學家系列可以長長久久,直到我們再也不需要特別去述說「女性科學家」故事的那天。也恭喜你,起碼從今天開始,我們所認識的女性科學家,不只有瑪麗.居禮了。

參考資料:

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雷雅淇 / y編_96
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之前是總編輯,代號是(y.),是會在每年4、7、10、1月密切追新番的那種宅。中興生技學程畢業,台師大科教所沒畢業,對科學花心的這個也喜歡那個也愛,彷徨地不知道該追誰,索性決定要不見笑的通吃,因此正在科學傳播裡打怪練功衝裝備。