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[漫科學] 睡眠不足將使你魅力大減

Joyu
・2012/01/03 ・64字 ・閱讀時間少於 1 分鐘
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 資料來源:PanSci: 睡眠不足將使你魅力大減 

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Joyu
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從基隆進港的深海活化石中,意外發現新物種!——專訪國立臺南大學副教授黃銘志
Heidi_96
・2022/11/29 ・3825字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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新種具足蟲,發現!

2019 年,國立臺南大學生物科技學系黃銘志副教授,從基隆漁民手中獲得一批具足蟲。為了鑑定這些小傢伙的種類,黃銘志從日本換來兩隻大王具足蟲(B. giganteus),沒想到卻意外發現前所未見的新種——猶加敦具足蟲(B. yucatanensis)!

這到底是怎麼回事呢?別急,在我們看下去前,先告訴你一個具足蟲的小秘密。

具足蟲又稱為深水蝨,是居住在深海的甲殼類活化石。你可能沒聽過這兩個名稱,但如果你看過《風之谷》或是《星際大戰》(Star Wars),肯定對王蟲和黑武士有印象,而他們的原型就是具足蟲!

在宮崎駿動畫《風之谷》中,王蟲是守護腐海的生物。當他們憤怒時,眼睛會由藍轉紅。圖/スタジオジブリ
《星際大戰》系列電影的角色——黑武士的面具原型也是具足蟲!圖/Star Wars

既然不小心撈到了,那就抓來研究吧~

小秘密說完了,讓我們原地跳一下,回到 2019 年看看事情發生的經過。

當年七月,黃銘志在基隆正濱漁港採集到俗稱「金絲猴」的紅頭龍蝦,登錄為臺灣新記錄種「海神後海螯蝦(Metanephrops neptunus)」。此後,黃銘志就有和當地漁民保持聯繫。

臺灣新記錄種「海神後海螯蝦(Metanephrops neptunus)」。圖/TaiBNET

後來,有船長告訴黃銘志:「我抓到十隻具足蟲,你要不要?」

在基隆,具足蟲的漁獲量並不多,通常是拖網捕蝦附帶的戰利品。雖然東北角有很多販售具足蟲料理的店家,具足蟲吃起來也像龍蝦,但民眾還是喜歡吃真正的蝦子,所以具足蟲銷不出去,黃銘志就整批買了下來。

這時,問題來了!臺灣沒有具足蟲專家,而黃銘志本身也不是分類學家,要怎麼鑑定呢?沒辦法,只好自行摸索。

於是,黃銘志和日本新江之島水族館交換兩隻大王具足蟲,但這兩隻越看越不對勁,「⋯⋯怎麼其中一隻腰身比較細?難道是牠比較瘦、吃比較少嗎?」

「背景不同的人,就會用不同的視角看事情!」

後來,黃銘志想起赴日深造時,研究魚類基因演化、解析人體基因結構的經驗,就決定分析具足蟲的基因。從黃銘志的專業背景——分子生物學的角度來看,至少要採用兩種分析方法才夠,因為每個基因演化速度都不同,像具足蟲演化得很慢,基因差異不太明顯,就很難區分。

經過細胞色素 c 氧化酶亞基 1(COI)和 16S rRNA 分析後,黃銘志赫然發現很多 DNA 片段都不同。起初還以為是分析出錯,或是樣本破損,但重複試驗多次後的結果都一樣,黃銘志不禁感到困惑:「奇怪了,歐美研究大王具足蟲長達 140 年,有超過 1000 隻樣本,怎麼沒發現裡面可能有基因結構不同的個體?」

細胞色素 c 氧化酶亞基 1(COI)分析結果:第一行是猶加敦具足蟲,第二行是大王具足蟲。圖/Journal of Natural History
 16S rRNA 分析結果:第一行是猶加敦具足蟲,第二行是大王具足蟲。圖/Journal of Natural History

為了進一步梳理這些數據,黃銘志找來兩位分類學家助拳,一位是日本國際螯蝦學會的會長——甲殼類專家川井唯史(Dr. Kawai Tadashi),另一位則是澳洲昆士蘭博物館的無脊椎動物榮譽研究員——具足蟲專家尼爾.布魯斯(Dr. Niel L. Bruce)

不是這個專業,所以才能做到這件事

在三人正式合作前,黃銘志就大致完成這篇新種具足蟲的論文了,但後來,布魯斯發現了一個天大的錯誤,那就是黃銘志引用了某位印度專家錯誤的研究。

過去,也有中國學者引用這篇印度論文,指出印度洋海域有肯氏具足蟲(B. kensleyi)。黃銘志原先也以為是這樣,畢竟順著前人的研究比較不會有爭議,沒想到卻因此得出錯誤的推論。

第一次研究具足蟲,就要指正其他專家的研究,「老實說,我算哪根蔥?」黃銘志苦笑道。

為了修正錯誤,具足蟲的細部結構就交給布魯斯研究,再讓川井逐一比對、鉅細靡遺地畫下來。具足蟲演化較慢,所以每一種長得都很像,必須仔細觀察才能看出差異,比如鼻子的形狀、尾扇棘刺的數量、身體兩側的彎曲程度等等。

詹姆斯具足蟲(B. jamesi)和猶加敦具足蟲(B.yucatanensis)的身體(a)、頭部(b)、鼻子(c)和頭部側視圖(d)。圖/Journal of Natural History

雖然三人至今都沒有見過彼此,但當初為了辨別出不同的形態,他們互相傳了上千封信討論,才終於達成共識。回想這漫長的過程,黃銘志說:「那些圖都確認過十幾次了,意見不合也是常有的事,比如尾扇棘刺的數量要從哪裡開始數?」

黃銘志也提到,每種生物都有「種類變異」和「種間變異」。只要有變異,一定有不同的地方,但這些不同的地方可以直接判斷成不同種嗎?假如尾扇棘原本有 13 根,卻因為互相打鬥而斷了一兩根,是不是就要分成不同種?

詹姆斯具足蟲(B. jamesi)和猶加敦具足蟲(B.yucatanensis)的尾扇棘(c)。圖/Journal of Natural History

在這種情況下,由於形態非常接近,按照傳統分類學的做法,其實很容易將一整群可能摻雜不同種的樣本全都混為一類。因此,黃銘志認為最好的做法是從基因著手,用分子生物學的方法鑑定,而不是用個體的外觀差異判斷。

當分類學家多次比對不同樣本的外形,認為這不是大王具足蟲,而基因定序的結果也和資料庫既有的物種都不匹配的時候,就可以確認牠是未經發表的新種。

延伸閱讀:新種形成——秘中之秘

根據論文發表的結果,黃銘志最後將來自新江之島水族館的新種,以發現地墨西哥灣猶加敦半島(Yucatán Peninsula)為依據,命名為猶加敦具足蟲(B.yucatanensis)。

鑑定深海物種,有助於我們更認識深海

在十八、十九世紀時,科學家非常好奇深海到底有沒有生物,而如今,具足蟲就是活生生的鐵證,因此歐美國家非常重視具足蟲的學術價值。這些深海小傢伙證明了一件事:即使在光線微弱、水壓極高、溫度極低、幾乎沒有食物的環境下,還是有生物存在。

目前,我們對於月球的了解甚至還比深海多。布魯斯表示,陸生生物即使雜交,只要能產生有生殖能力的後代,原則上都可以算是同種,但水生生物並不完全遵循這個原則。

比方說,現在有很多鱘龍魚是雜交種,而且是不同種交配生下的、具有生殖能力的後代,這些不同的後代,都各自稱得上是新物種。按照這個邏輯,海洋時刻都有新物種誕生,是我們探索不完的神秘區域。

本篇論文的第三作者:尼爾.布魯斯。圖/ResearchGate

不過,相對於西方國家多半將具足蟲作為研究用途,東方國家比較在乎的反而是「這可以吃嗎?要怎麼料理才能變得更好吃?」

在日本,有一種零食就是將具足蟲磨成粉後加進仙貝,讓仙貝吃起來有蝦子的味道。黃銘志笑著說:「這很暢銷!」但也補充道,他在東京大學做研究時,實驗室有個傳統,那就是「當你研究某種生物的時候,你就不吃牠們,代表你對這種生物的敬意。」

關於具足蟲,還有哪些待解之謎?

這份耗時三年的研究,不但指正了前人的研究、改變了具足蟲近百年來的分類,也暗示著既有的「群模式樣本」或許有很大的問題。換句話說,目前已知的具足蟲種類不多,可能是分類錯誤造成的結果,說不定早就有很多種摻雜在其中了!

延伸閱讀:怎麼把牠們當成一樣的物種!物種分類出錯怎麼辦?——分類學家偵探事件簿(三)

在日本,鳥羽水族館有一隻具足蟲長達五年沒進食。目前仍沒有科學家著手細探背後的原因,而牠們的食物來源、繁衍方法,以及牠們如何在極端惡劣的深海環境生存,都是接下來必須進一步探究的課題。

舉例來說,紅色在深海是一種隱性色,而深海的甲殼類生物(比如甜蝦、天使紅蝦)體內通常帶有蝦紅素,使得體表呈現紅色,可以保護牠們不被天敵發現。可是,具足蟲的分布範圍深達數千米,體內卻沒有蝦紅素,煮熟後也不會像蝦子那樣變紅。

延伸閱讀:煮熟的龍蝦為什麼會變色呢?

此外,透過研究具足蟲,科學家可以更了解全球暖化對深海的影響、陸地上的重金屬和放射性物質沉進深海造成的衝擊,以及這些具足蟲是否可以取代龍蝦,成為新的食物選擇。

最近,南海的船長捕到了 80 幾隻具足蟲,黃銘志買下了形態看起來比較特殊的 10 隻,希望可以篩出更多新種,解開更多有趣的謎底。

參考資料

  1. Huang, M. C., Kawai, T., & Bruce, N. L. (2022). A new species of Bathynomus Milne-Edwards, 1879 (Isopoda: Cirolanidae) from the southern Gulf of Mexico with a redescription of Bathynomus jamesi Kou, Chen and Li, 2017 from off Pratas Island, Taiwan. Journal of Natural History, 56(13-16), 885-921.
  2. 交換日本水族館具足蟲 南大發現深水蝨新物種|生活|中央社 CNA
Heidi_96
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PanSci 編輯部角落生物|外語系還沒畢業,潛心於翻譯與教學,試圖淡化語言與知識的隔閡。

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人類為何而戰?打著「主權」大旗的帝國侵略——《戰爭憑什麼:從靈長類到機器人的衝突與文明進程》
黑體文化_96
・2022/11/29 ・2869字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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宣揚「愛國主義」而掀起的人民戰爭

法國革命者大聲宣揚「不再有政治操弄、軍事藝術,只有火、鋼鐵和愛國情懷」。而拿破崙的天才之處在於將口號變為現實。拿破崙的軍隊放棄了只會拖慢職業軍隊行軍速度的補給線,轉而在當地購買或竊取所需的物資。

十七世紀以來,沒有人嘗試過這項做法,因為部隊規模太過龐大,無法在軍隊沿線的農場取得足夠食糧。拿破崙的應變之道是,將軍隊拆散成軍團和單位更小的師,每個軍團或師沿著不同路線行進,在必要情況下也能獨立作戰。但勝利的關鍵在於,這些軍團和師能在發現敵人後迅速集結,使拿破崙掌握壓倒性的軍事力量。

拿破崙將法國革命者的口號,變成現實。 圖/wikimedia

戰場上,拿破崙也遵循著同樣原則。他的部隊無法像舊式部隊那樣發動精心設計的火槍陣攻勢,所以他不要求軍隊這麼做,而是讓散兵排成鬆散的隊形狙擊敵人整齊的防線,大量步兵則在火力掩護下以不規則的陣形衝鋒。

接近敵軍時,部隊可以分散成大致陣列進行火槍陣射擊,以數量代替準度,或是用固定的刺刀殺入敵人防線。即使是敵人派出的專業軍隊,面對革命軍的衝鋒也常落荒而逃。

就在康德撰寫《永久和平論》期間,發動人民戰爭的法國軍隊在未深思熟慮的情況下,戰爭目的就由捍衛革命轉為擴大革命成果。拿破崙在一七九六年橫掃義大利北部,一七九八年入侵埃及,一八○○年十二月率軍一路攻打到離維也納僅五十英里處。一八○七年,康德去世三年後,拿破崙占領了康德的家鄉柯尼斯堡(Königsberg)[註1]

《永久和平論》(Zum ewigen Frieden),或翻譯為《論永久和平》。內容主要討論康德對於國際和平的法哲學理論。 圖/wikimedia

歐洲的人民戰爭與美國革命背道而馳。一七八一年,英軍在約克鎮投降後,美國人鑄劍為犁,將兵力投入生產中。革命將領回到他們的農場,而傑弗遜和志同道合的共和黨人則頑強抵制中央集權、稅制、國債、常備軍及利維坦的一切統治手段。

據此,某些美國人堅信他們比腐敗的歐洲人更有美德。然而,每當美國意識到危險時仍會向利維坦靠攏,一七九○年代當法國入侵的恐懼蔓延全國時就是如此。這證明歐美真正的差異在於政治地理層面。

美國在一七八一年後就鮮少面臨生存威脅,因此只要維持微小的軍事力量即已足夠,甚至能針對利維坦的存廢進行辯論。另一方面,歐洲列強則面臨著來自鄰國四面八方的威脅,最微小的弱點都相當致命,共和國若要生存就必須像其他君主國家一樣戰鬥。

權力的演變——「民族主權」最終成了「帝國主義」

在歐美兩大洲,愛國情操高漲只是權利開放的社會秩序興起後的現象之一。然而,當拿破崙意識到這熱情能與共和國體制脫鉤時,法國的人民戰爭開始走向與美國截然不同的道路。

一七九九年,一場悄無聲息的政變使拿破崙成為法國君主,一八○四年他更公開加冕自己為皇帝。

從那時起,法國軍隊出征的目的不再是捍衛主權,而是帝國擴張這個老套的理由。

拿破崙在加冕自己為帝後,親自封妻子約瑟菲娜.德博阿爾內為皇后。 圖/wikimedia

華盛頓曾認為商業使戰爭變得多餘,但拿破崙不這麼想,一八○六年後他更試圖證明情況恰恰相反,打算利用戰爭來壓制商業活動。他要求戰敗國加入法國的「大陸體系」,這個貿易禁令實際上是為了封鎖英國進入歐洲市場的通路,企圖從經濟上拖垮英國。

歐洲要再經歷十年的戰爭,包括歐洲史上一些規模最大的戰役(如一八一三年動員六十萬人的萊比錫之役),才證明拿破崙的想法是錯的。以戰爭壓制商業的唯一辦法,就是透過法國艦隊封鎖英國貿易通路,但由於貿易是如此有利可圖,因此英國總能生產比法國更優良的船艦、訓練更優秀的船員。

拿破崙的海上封鎖宣告失敗,而由於英國在全球的貿易得以生存,歐陸國家很快就發現比起英國依賴歐陸,歐陸反而更依賴英國貿易。因此,其他歐陸國家漸漸找到繞過大陸體系的方法,和英國通商。

拿破崙為強化大陸體系所發動的戰爭,很快就使人民戰爭達到勝利頂點。一七九九年以來,拿破崙已證明能透過人民戰爭取得王位,而歐洲朝代悠久的君主漸漸學會以同樣的方式扳倒他。

一八○八年,當拿破崙發動半島戰爭占領西班牙,打算將其納入大陸體系,法軍在當地陷入人民起義的泥潭中。西班牙起義者在英國派遣正規軍支援下,往後六年間成功在當地牽制住數十萬法軍。

人民戰爭:一八○八年五月二日,西班牙起義者與法軍進行游擊戰(guerrilla,原意為「小型戰爭」)。 圖/黑體文化

但拿破崙仍執意強化大陸體系,他在半島戰爭後入侵俄羅斯,使情勢雪上加霜。如第三章所述,正是這次決斷失誤啟發了克勞塞維茨的「頂點論」。

克勞塞維茨的祖國普魯士投降法國後,憤恨之情促使他在一八一二年以志願兵身分加入俄軍,後來他意識到自己的反法情緒僅僅是拿破崙做得太過頭造成的巨大效應而已。

戰爭的情勢正被逆轉,拿破崙占領莫斯科兩年後,包括俄羅斯在內的第六次反法聯盟占領巴黎,將拿破崙流放至義大利外海孤島上。然而,拿破崙於一八一五年潛回法國重新召集軍隊,並在滑鐵盧戰役迎戰英軍。但這場戰役最終功虧一簣,拿破崙被流放到更偏遠的大西洋小島上。

英國這座新式、權利開放的貿易帝國,最終在拿破崙軍國主義、人民戰爭新舊結合帶來的巨大挑戰中倖存下來。一八二一年,拿破崙逝世於大西洋小島上(有傳聞指出是英國派人毒死他),大英帝國自此成為統治歐洲的巨人。

英國在各地充當世界警察的行為是有回報的。儘管派遣英國戰艦巡視航道相當花錢,但這麼做很值得,因為自一七八一至一八二一年間,英國的出口就增漲了兩倍,英國工人成為世界生產力最高的族群。

解決了前所未見的拿破崙戰爭後,英國也成長為一座前所未見的強盛帝國。

註釋

註1:今名加里寧格勒,隸屬於俄羅斯。

——本文摘自《戰爭憑什麼:從靈長類到機器人的衝突與文明進程》,2022 年 11 月,黑體文化出版,未經同意請勿轉載。

黑體文化_96
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賀爾蒙藥物知多少?皮下注射須知及使用要點
careonline_96
・2022/11/29 ・1727字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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在兒童內分泌科,有許多賀爾蒙相關藥物因為藥物成分結構的特殊性質,給藥途徑常常需要透過皮下注射,讓藥物能良好吸收並穩定發揮其效果。

使用較多、也較廣為人知的幾種藥物包含「胰島素」、「生長激素」與「類升糖素胜肽-1 受體促效劑(GLP-1 receptor agonist)(俗稱減肥針、瘦瘦針)」。

皮下注射藥物給藥裝置

林口長庚醫院兒童內分泌科邱巧凡醫師指出,大多數上述藥物,近年都以「筆型針」設計為主流。傳統以空針筒抽取玻璃瓶藥劑的方式已經逐漸被筆型針取代。相較於傳統方法,筆型針有許多優勢,包含操作時間短、步驟簡單、操作方便、劑量拿捏精確等。

另外,近幾年還有「無針注射器」的產品,透過高壓噴射原理,使藥物不須透過針頭即可進入皮下組織,目前適用於胰島素注射。

注射部位

皮下注射的部位包含:腹部、臀部、上臂、大腿外側。

這些部位在藥物吸收速度上略有差異,分別如下:

  • 吸收速度最快的部位: 腹部
  • 吸收速度其次為: 上臂
  • 吸收速度較慢: 大腿、臀部

其他會影響藥物吸收速度的因素還包含:

  1. 運動:剛剛運動完的一側肢體由於血流增加,藥物吸收速度也會加快。
  2. 溫度:較高的溫度,藥物吸收速度快;較低的溫度,藥物吸收速度較慢。(例如泡溫泉、熱水澡、按摩後)
  3. 注射部位深淺:
  • 注射太淺,未到皮下組織,容易產生疼痛感,藥物吸收速率也較差。
  • 注射太深,進到肌肉層,會加速藥物吸收速率。

邱巧凡醫師表示,基於上述對於藥物吸收速率的影響因素,在需要藥物快速或稍晚發揮功效的情境下,或當觀察到藥效發揮不如往常時,這樣的因素考量就相當重要。

皮下注射藥物使用要點

  1. 許多皮下注射藥物平時都是需要冷藏保存的,若剛從冷藏取出便立即注射,由於溫度較低,注射時疼痛感較明顯。建議可以提前拿出來,待溫度稍微回升,再執行注射。
  2. 務必養成習慣,每次注射前都要先確認藥物名稱、有效期限、劑量,並檢查藥水是否有雜質、變色、混濁等異常。
  3. 注射時避開感染、發炎、纖維化、凹陷、脂肪增生等處,以免影響藥效。
  4. 務必確實做好「注射部位」及「注射筆針頭銜接處」的清潔消毒。
  5. 針頭完全插入至注射部位後,再按壓注射按鈕。
  6. 輸注後在原處停留 6~10 秒,再拔出針頭,確保完全輸注並避免藥水洩漏。
  7. 注射部位要輪替,避免施打同一部位,造成腫塊的形成,影響藥物吸收。
  8. 針頭拔出後,輕壓注射處至不再出血即可。
  9. 注射部位「不要揉」,否則容易因此拉扯到皮下微血管造成出血或瘀青。
  10. 不與其他人共用針頭、筆型針,針頭也不要重複使用。
  11. 使用後的針頭請用「有瓶蓋」「堅硬不易被刺穿」的容器盛裝,並於容器標示清楚「內含廢棄針具」,栓緊瓶蓋,帶回原就診醫療院所或有「居家廢棄藥物檢收站」標章的社區藥局回收處理。

配合醫囑指示正確使用藥物,並掌握以上皮下注射藥物的注射要點,相信能讓藥物更加穩定且安全地發揮其最佳療效。

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