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長頸鹿要從一種變成四種了!

曾 文宣
・2016/09/28 ・4078字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 528 ・七年級

說到長頸鹿,大家肯定不陌生:地表上最高的動物,身高直逼五公尺,修長的四足是令掠食者膽寒的繡腿,近半公尺的深色舌頭是卷握起刺槐葉子的利器,重達 11 公斤、每分鐘打出 60 公升血液的心臟是陸生動物中最大的幫浦……還有還有,你知道牠們挺拔的長脖子,其實和人類脖子一樣,只由七節頸椎所組成嗎 [註]?然後,牠們還是生物教科書上常來描繪特徵演化和天擇說理論的經典案例,對不對?

長頸鹿的長舌頭靈巧的很,捲握力十足。你沒有在想奇怪的事情吧! Source: Giphy

長頸鹿還不只是最高的動物,牠們還是最大型的反芻食草動物(高效率的消化方式)

Giraffa camelopardalis,這是長頸鹿的學名。1758 年,這是發揚二名法的卡爾.林奈(Carl Linnaeus)首次描述這種動物的學名,只是當時發表的屬名為鹿屬(Cervus,所以稱長頸鹿還蠻合理的啦,即便牠們和鹿科成員親緣關係遠了點)。隨後才在 1772 年改立新的屬名,Giraffa。這個屬名就跟英文俗名的 giraffe 一個模子,最早可以追溯到取自索馬利語的阿拉伯語「zarafah」,意思是「快行者」。種小名的源由更有故事一些,是由「駱駝」+「豹子(紋)」組成,這可能源自於古羅馬人的想像,認為長頸鹿是駱駝和花豹的綜合體;又另一說直指帶著豹紋班的駱駝。

長頸鹿當然和貓科動物的花豹沒甚麼關係,那至於駱駝呢?據目前由分子證據所建構的親緣關係樹來看,長頸鹿科的動物屬於鯨偶蹄目(Cetartiodactyla)、反芻亞目(Ruminantia)、有角下目(Pecora)的分類位階,而駱駝則是整個鯨偶蹄目大家族中最早分支出去的動物,因此也和長頸鹿八竿子打不著啦!

而長頸鹿現存的最近親,就是住在中非熱帶雨林,行蹤隱沒、短脖子、有斑馬屁股的歐卡皮鹿(Okapi)了,牠們同屬長頸鹿科(Giraffidae)的成員。然後,這一群長頸鹿科的動物,則和北美洲的叉角羚(Antilocapridae)互為最相近的類群,再往遠一點才是我們比較熟悉的鹿呀、牛呀和羊呢。

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這些演化的東西其實很有趣,值得進一步漫談,不過這邊就先點到為止,留給有興趣的人慢慢挖寶吧!

trees of Cetartiodactyla
鯨偶蹄目的演化樹,長頸鹿雖曰鹿,但其實和牠們關係最近的不是鹿呢!Source: Ultimateungulate

一個物種,九個亞種

有那麼好一段時間,長頸鹿維持著一個物種,底下細分九個亞種的狀態。但近年來不少研究,都有跡象顯示部分亞種有可能提升至種的地位,又有另外幾些亞種可能被視為同物異名(等於被併入其他亞種裡)。

就在 2016 年 9 月初,又有一篇針對長頸鹿九個亞種分化和物種界定建議的文章,刊在了《當代生物學》(Current Biology)期刊。這篇文章的賣點在於,團隊確實地找來所有九個亞種的 DNA 樣本,而且,不只比對了來自粒線體基因的資訊(母系遺傳),也分析了來自核基因(雙親遺傳)的資訊,樣本數也很足夠呢!

依據此篇結果,團隊建議,有其中兩個亞種應該併入另外兩個亞種中,然後原有的一物種九亞種,應該要變成四個物種、其中兩種各有三個和兩個亞種較合適。

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我們先來認一認原有的九種亞種吧!依據分布地點和花紋差異,命名的九個亞種如下:

  • Giraffa camelopardalis 簡寫為 G. c.,以分布地點由北向南排
distribution of giraffe subspecies
(點擊看大圖)九個亞種的分布圖,色框為此篇研究建議的四個物種(見內文)。圖/Wikipedia
  1. 西非長頸鹿(G. c. peralta),野外族群數量 400,分布在尼日和奈及利亞交界。IUCN 紅名單: 瀕危等級(Endangered)
  2. 科爾多凡長頸鹿(G. c. antiquorum),野外族群數量 2000,分布在南查德、中非和喀麥隆北方。
  3. 努比亞長頸鹿(G. c. camelopardalis),野外族群數量 650,分布在南蘇丹。
  4. 網紋長頸鹿,又叫索馬利亞長頸鹿(G. c. reticulata),野外族群數量 8660,分布在肯亞北方、索馬利亞和衣索比亞南方。
  5. 羅氏長頸鹿,又名烏干達長頸鹿(G. c. rothschildi),野外族群數量 1500,侷限分布在肯亞和烏干達若干個國家公園內。IUCN 紅名單: 瀕危等級(Endangered)
  6. 馬賽長頸鹿(G. c. tippelskirchi),野外族群數量 32000,分布在坦尚尼亞和肯亞南方(吉力馬札羅山周圍)
  7. 盧安瓦長頸鹿,又名尚比亞長頸鹿(G. c. thornicrofti),野外族群數量 550,分布在尚比亞和辛巴威。
  8. 安哥拉長頸鹿(G. c. angolensis),野外族群數量 13000,分布在納米比亞和波札那北方。
  9. 南非長頸鹿(G. c. giraffa),野外族群數量 31500,分布在南非至莫三比克一帶。

除了特定的分布區域外,九個亞種間的皮毛顏色和網紋、色塊形狀都有些差異。即使相鄰地區有亞種之間雜交的情形出現,但這些花紋的樣式大致上還算穩定可識別。

西非科爾多凡長頸鹿的體色非常非常淡,而且白色的網紋非常粗(深色格子間隔寬),後者的白網紋顏色偏黃一些、而且格子較小。羅氏長頸鹿則擁有深棕至黑棕色的格紋,格紋邊邊刷淡,網紋偏白或黃,對比很明顯。網紋長頸鹿是所有亞種裡頭,筆者認為最容易辨識的,牠們的格紋呈紅棕色,而且格子完整、有稜有角、不會有深裂,網紋亮白,一整個超級搶眼。馬賽盧安瓦長頸鹿的花紋更有趣,牠們的格子看起來像葡萄葉一樣有深裂、呈不規則形,顏色為深棕至黑色,網紋偏褐黃,前者的深裂較多較明顯。至於南非安哥拉長頸鹿,格紋大,形狀也是有稜有角,顏色沒有網紋這麼紅,而且花紋都可以延伸至整個四肢(其他亞種腳的下半段是沒有花紋的)。

giraffe subspecies coat marking
九個亞種的花紋樣式,依照在非洲分布的相對位置排列。色框為本篇研究建議的四個長頸鹿物種。圖/International Hoofstock Awareness Association.

重建亞種間的分化情形

在這九個亞種裡頭,林奈最初所描述的是努比亞長頸鹿(G. c. camelopardalis),因而作為指名亞種。有趣的是,林奈本人並沒有親眼瞧見過任何一隻長頸鹿,他是依據書中描述給起名的。

在新世代的科學家開始以 DNA 分子資訊抽絲剝繭後,我們才得以發現,就和沒看過長頸鹿的林奈一樣,過去僅以外型特徵和花色做亞種間的區分,太過簡化這其中分分合合的演化史糾葛。就以這篇為例好了,研究團隊從 105 隻長頸鹿的七個核基因,190 隻個體的粒線體基因,雙管齊下地去重建演化樹、量測亞種間的分化情形,他們發現:

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九種亞種,提升成四物種

這九個亞種間有很巨幅的遺傳結構,有些演化支間的分化時間夠長,也個別擁有獨特的演化歷史,應可提升為不同的種。綜合多項計算方法,這九個亞種一共源自於四個物種,不再是過去只有一種的長頸鹿。這四個物種,建議學名如下:

北方長頸鹿(Giraffa camelopardalis

網紋長頸鹿(Giraffa reticulata

馬賽長頸鹿(Giraffa tippelskirchi

南方長頸鹿(Giraffa giraffa

其中,南方長頸鹿在約 200 萬年前率先跟其他人分道揚鑣,接著開始分岔出去的是馬賽長頸鹿。最後,網紋長頸鹿和北方長頸鹿的分家時間大概在125萬年前,各別苗頭,演化至今。

馬賽和盧安瓦是同種

亞種異動部分,和先前已發表的文獻一樣,馬賽長頸鹿和盧安瓦長頸鹿之間的遺傳分化是不明顯的。按國際命名法規,早命名的名子有優先權,因此盧安瓦(G. c. thornicrofti)這個名子被視為同物異名,捨棄不用啦。這兩個亞種現在就是同一個種——馬賽長頸鹿(Giraffa tippelskirchi)。

南方長頸鹿下有兩亞種

棲居南方的南非長頸鹿和安哥拉長頸鹿,二者還是具有一定的分化情形,因此維持亞種間的關係,同為南方長頸鹿(G. giraffa)。只是,學名中的種小名會從舊有的 camelopardalis 變成 giraffa :南方長頸鹿南非亞種(Giraffa giraffa giraffa)、南方長頸鹿安哥拉亞種(Giraffa giraffa angolensis)。

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複雜的東北方亞種們

東北方的亞種們很有趣,研究團隊採樣的努比亞長頸鹿竟然分別和兩個相鄰的亞種關係比較近,在尼羅河西岸的努比亞長頸鹿,其關係和分布更西方一些的科爾多凡長頸鹿非常近、近到難分你我;在尼羅河東岸的努比亞長頸鹿,則和分布在更東南方一點的羅氏長頸鹿相近。

由於努比亞長頸鹿是最早命名的亞種(指名亞種),模式產地當初描述在蘇丹的森納爾(Sennar)——尼羅河的東岸,因此,東岸的努比亞長頸鹿和羅氏長頸鹿收編為同一個亞種(Giraffa camelopardalis camelopardalis);至於西岸的努比亞長頸鹿,當然就和科爾多凡長頸鹿併為同一亞種囉(Giraffa camelopardalis antiquorum)。原來的西非長頸鹿亞種,仍保有其獨特的遺傳變異,因此其學名剛好完全不用變(Giraffa camelopardalis peralta)。

four new species
異動結果就是這樣啦,四個種,由上至下分別為北方長頸鹿(和其三個亞種)、網紋長頸鹿、馬賽長頸鹿、南方長頸鹿(和其兩個亞種)。圖/Fennessy et al. 2016

刻不容緩的保育前線

1998 年,IUCN(國際自然保護聯盟)估計非洲的長頸鹿總數共有 14 萬頭,到了 2012 年,長頸鹿保育基金會(Giraffe Conservation Foundation)指出野生長頸鹿數量已經跌至 8-9 萬頭。在某些視長頸鹿為私人財產的地區,數量更是下滑了 65% 之多。非洲至少有七個國家,棲居的長頸鹿已經步入滅絕的末路。

就物種而言,雖然長頸鹿目前在瀕危物種紅名單中列於「無危(Least Concern)」的等級。但有鑑於近年來兩個亞種列入瀕危(Endangered)的等級,且整個非洲、跨國家尺度的長頸鹿族群亦缺乏研究資料,長頸鹿保育基金會認為九個亞種的瀕危狀況必需詳細重新檢視。

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一如這份研究,原先我們需要保護的可能僅是一個物種的遺傳多樣性。但現在,我們很清楚地知道,我們得有四倍的工作量和眼界才有辦法存續每個演化史上獨有的分支。無論是基礎科學的探查,還是這類型評量物種多樣性的研究,皆是制定第一線保育行動和舉措的基石。如果連這樣眾所矚目的大型動物都無法在現有的保育方針下安身立命,可以想見的是,我們正在以一個無窮飛快的速度在喪失生命的多樣性,特別是那些我們還未知的生態體系了。

 

【註】事實上,幾乎所有的哺乳動物都是七節頸椎,只有樹懶和海牛例外。

哦別忘了,公長頸鹿是用脖子來打架的。哦天啊,這樣揮都不會閃到嗎~ 圖/Discovery

最後最後,呼叫常景陸主播!!!你到底是哪一種長頸鹿啊!?

常景陸
常景陸主播:你想過我是哪種長頸鹿嗎?沒有,因為你只想到你自己!

參考資料:

  1. Fennessy et al. 2016. Multi-locus Analyses Reveal Four Giraffe Species Instead of One. Current Biology. 26(18): 2543-2549
  2. FAQs about Giraffe_Giraffe Conservation Foundation
  3. 果殼網《教你区分长颈鹿的9个亚种
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曾 文宣
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我是甩啊!畢業於臺灣師範大學生科系生態演化組|寫稿、審稿、審書被編輯們追殺是日常,經常到各學校或有關單位演講,寒暑假會客串帶小朋友到博物館學暴龍吼叫。癡迷鱷魚,守備領域從恐龍到哺乳動物,從陰莖到動物視覺,因此貴為「視覺系男孩」、或被稱呼「老二大大」。

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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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越南兩千年古早味咖哩?香料的食慾流動
寒波_96
・2023/09/06 ・3133字 ・閱讀時間約 6 分鐘

大多數台灣人對東南亞、南亞風格的香料不陌生,甚至有些常見的香料,不特別查詢還不知道起源於東南亞。

一項 2023 年問世的研究,調查將近兩千年前,越南南部的遺址,見到多款香料植物的蹤跡。證實那個時候已經有多款香料,從南亞或東南亞外海的島嶼,傳播到東南亞大陸。

很多香料,搭配是魔法。圖/參考資料3

越南兩千年古早味咖哩?

讀者們對咖哩(curry)想必都很熟悉,不過還是要先解釋一下。現今咖哩的定義範疇很廣,南亞、東南亞等地存在風味各異的香料混合料理,都能算是「咖哩」。此一名詞的讀音轉化自印度南部的泰米爾語,源自大英帝國對南亞的殖民,不過混合使用香料的料理,歷史當然更加悠久。

由澳洲國立大學的洪曉純率領的考古調查,地點位於越南南部的喔㕭(Oc Eo)遺址。這兒在公元一到七世紀,是「扶南國」的重要城市。這個政權以湄公河三角洲為中心,統治東南亞大陸的南部;柬埔寨的吳哥波雷(Angkor Borei)與喔㕭,為扶南國最重要的兩處遺址。

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東南亞大陸南部的喔㕭,與延伸的地理格局。圖/參考資料1

喔㕭地處湄公河三角洲的西南部,離海 25 公里。這兒一到八世紀有過不少人活動,四到六世紀最興盛。遺址中出土的 12 件工具,外型看來相當類似年代更早,南亞用於處理食物的工具。

進一步分析發現,工具上總共保存著 717 個澱粉顆粒,大部分年代可能介於距今 1600 到 1900 年左右的數百年間。不同植物產生的澱粉形狀有別,有時候可以用於識別物種,近年常用於考古學。

喔㕭遺址出土的研磨工具。圖/參考資料1

這批澱粉中有 604 個可以分辨物種,作為糧食的稻以外,還有八種常用於香料的植物,以薑科植物(Zingiberaceae)的存在感最高,包括五種:薑黃、薑、高良薑、凹唇薑、山奈;還有今日依然常見的丁香、肉豆蔻、肉桂。

解讀這些材料時必需注意,出土工具上能見到的澱粉,只是當年的一小部分,不能直接代表古代使用的比例,只能證明確實有過那些種類。

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越南南部,曾經相當繁榮的喔㕭遺址遠眺。圖/參考資料1

來自亞洲大陸:薑黃、薑、高良薑、凹唇姜、山奈

喔㕭遺址中出土數目最多的是薑黃(turmeric,學名 Curcuma longa)。薑黃的家鄉應該在南亞,早於四千年前的哈拉帕遺址中已經存在;後來薑黃向各地傳播,遠渡至地中海地區。這項發現則是東南亞大陸最早的紀錄。

台灣人大概對薑(ginger,學名 Zingiber officinale)更熟悉,薑可能起源於東亞與南亞,一路向西傳到歐洲。台灣飲食習慣中,薑不只是特定用途的香料,從海鮮湯中的薑絲,到餃子肉餡的蔥薑水與薑末,可謂無所不在的添加物(對!薑默默躲在很多食物中)。

另外三種比較少見的薑科植物,如今東南亞都有種植,包括高良薑(galangal,學名 Alpinia galanga)、凹唇姜(fingerroot,學名 Boesenbergia rotunda)、山奈(sand ginger,學名 Kaempferia galanga,也叫沙薑)。

香料考古的世界觀。圖/參考資料1

來自亞洲海島:丁香、肉豆蔻、肉桂

三種不屬於薑科的香料,如今台灣也都不陌生。肉豆蔻(nutmeg,學名 Myristica fragrans)原產於摩鹿加群島南部的班達群島。摩鹿加群島就是大航海時代歐洲人稱呼的「香料群島」,雖然算是東南亞外海的島嶼,不過靠近新幾內亞,和東南亞大陸有相當距離。

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丁香(clove,學名 Syzygium aromaticum)也原產於摩鹿加群島,早在公元前便已經傳播到歐亞大陸。越南南部的丁香應該是進口產品,不過無法判斷原本種在哪兒,是摩鹿加群島或更西邊的爪哇。

肉桂(cinnamon,學名 Cinnamomum sp.)可能源自好幾個物種,這回光靠澱粉無法準確判斷。不過從其餘植物遺骸看,喔㕭人使用的肉桂,大概是原產於斯里蘭卡,印度外海島嶼上的錫蘭肉桂(Ceylon cinnamon,學名 Cinnamomum verum)。

跨越空間,貫穿時間,香料的食慾流動

喔㕭出土的研磨器具上,除了澱粉還有另一種植物遺骸:植物矽酸體(phytolith),根據型態差異,也能用於植物的分門別類。棕梠、香蕉屬(Musa)植物的矽酸體,見證當時利用的植物種類相當多樣。

公元 1870 年,印度南部泰米爾的留影。 越南南部出土的工具,與她們使用的極為相似。圖/參考資料1

儘管缺乏直接證據,不過以常理推敲,東南亞大陸南部的喔㕭人,使用源於南亞的道具,研磨多款外地引進到當地種植,或是直接進口的香料植物,可能的一項目的,就是製作混合香料的咖哩料理。

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喔㕭遺址也保存許多稻米的碳化穀粒遺骸,稻米飯應該是當時菜單中的重要組成。我猜,當時的人會吃咖哩飯。

越南等地,香料搭配的魔法,顯然將近兩千年前已經存在惹。時至今日,和出土古物超過 87% 相似的研磨器具,依然有人使用。食慾流動的慾望,跨越空間,貫穿時間。

延伸閱讀

參考資料

  1. Wang, W., Nguyen, K. T. K., Zhao, C., & Hung, H. C. (2023). Earliest curry in Southeast Asia and the global spice trade 2000 years ago. Science Advances, 9(29), eadh5517.
  2. Researchers find evidence of a 2,000-year-old curry, the oldest ever found in Southeast Asia
  3. Curry may have landed in Southeast Asia 2000 years ago

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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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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黔金絲猴物種起源,竟是近親雜交形成?
寒波_96
・2023/08/11 ・3267字 ・閱讀時間約 6 分鐘

新物種如何誕生,是演化最重要的主題之一,正如達爾文代表作的書名《物種起源》(The Origin of Species,也常譯作《物種源始》)。隨著基因體學帶來愈來愈多新知識,人們對物種的想法也不斷演變。

2023 年發表的一項研究調查多種金絲猴的基因組,意外發現有一種金絲猴,竟然直接由不同物種合體形成。這是靈長類的第一個案例,動物中也相當少見。

黔金絲猴。圖/Current status and conservation of the gray snub-nosed monkey Rhinopithecus brelichi (Colobinae) in Guizhou, China

五種金絲猴的親戚關係

金絲猴(snub-nosed monkey,學名 Rhinopithecus,也稱為仰鼻猴)主要住在中國西南部和東南亞,目前有五個物種。牠們的中文名字依照地名,英文名字則多半根據顏色。

古時候金絲猴的分布範圍更廣,像是台灣也曾經存在過,如今卻只剩下化石。現今五個物種分別為:

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*(雲南)滇金絲猴(black-white 黑白,學名 Rhinopithecus bieti

* 緬甸金絲猴(black 黑,學名 Rhinopithecus strykeri

*(四川)川金絲猴(golden 金,學名 Rhinopithecus roxellana

*(貴州)黔金絲猴(gray 灰,學名 Rhinopithecus brelichi

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* 越南金絲猴(Tonkin 越南東京,學名 Rhinopithecus avunculus

五種金絲猴。圖/參考資料1

比對五款吱吱的 DNA 差異,可知滇、緬甸金絲猴的親戚關係最近,川金絲猴則和黔金絲猴較近,但是黔金絲猴明顯介於兩者之間。黔金絲猴在自己獨特的變異之外,僅管基因組整體更接近川金絲猴,也有不少部分和滇、緬甸金絲猴相似。

見到不同物種之間共享血緣,最直覺的想法是,兩者的祖先發生過遺傳交流。但是詳細比對後,研究猿認為還有機率更高的可能性。

最滑順的劇本是,大約 197 萬年前,滇、緬甸金絲猴的共同祖先,和川金絲猴分家;又經過十幾萬年,約莫 187 萬年前,兩群金絲猴再度合體,形成一個全新的支系,也就是黔金絲猴的祖先;後來滇、緬甸金絲猴再衍生出兩個物種。

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這形成如今我們見到的狀態:黔金絲猴大約 75% 血緣來自川金絲猴,25% 源於滇、緬甸金絲猴的共同祖先。

四種金絲猴的親戚關係,與遺傳交流。圖/參考資料1

靈長類首見,雜交直接形成新物種

或許有人會疑惑,看起來都是共享 DNA 變異,上述說法和「不同物種之間,發生過遺傳交流」有何差別?

差別在於,所謂「不同物種之間」,指的是新物種已經誕生一段時間以後,彼此間又發生 DNA 交流,這個一點都不稀奇。例如 A、B 物種間發生關係,變成 A 的遺傳背景下,又有一點 B 血緣的物種。

但是黔金絲猴的狀況是,新物種之所以誕生,就是不同物種直接合體所致。例如 A、B 物種發生關係,衍生出差異更大,不是 A 也不是 B,足以認定為新物種的 C。

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假如重建的劇本為真,這就是首度在靈長類中觀察到,不同物種直接合體形成新物種的「hybrid speciation」。可以翻譯為「雜交種化」,不過「合體種化」似乎更直觀。

哥倫比亞猛獁,想像畫面。圖/wiki

經由兩個物種雜交,直接產生新物種的方式,植物較為常見,哺乳類動物極少。此前古代 DNA 研究認為,已經滅絕的美洲大象「哥倫比亞猛獁」(Columbian mammoth,學名 Mammuthus columbi)是不同猛獁象合體產生的新物種,但是證據沒那麼充分。

或許沒有那麼罕見?

直接雜交產生新物種,會很難想像嗎?仔細想想,金絲猴的案例可能沒那麼驚悚,或許還有某種程度的普遍性。

回到當初的情境,所謂「兩個物種」在當時其實只分家十萬年而已,差異應該仍很有限。是又累積 180 萬年的分歧到今日,才顯得親戚之間明顯有別。

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這邊 197 萬、187 萬、十萬年都是根據 DNA 變異的估計,實際數字未必如此。不過順序大概差不太多,就是首先分出兩群,很短的時間後又合體產生第三群,再經歷好幾倍的時間直到現在。

假如川金絲猴不幸滅團,缺乏樣本可供比較,那麼黔金絲猴與另外兩種近親,看起來就單純是 187 萬年前分家。

值得注意的是,我們能判斷演化樹上的不同分枝曾經合流,來自對樹形的比對。假如川金絲猴不幸滅團,這棵演化樹中我們只剩下三個物種的樣本,便會判斷黔金絲猴是跟另外兩種親戚分家而成,卻完全不會察覺有過合體種化。

這麼想來,雜交誕生新物種的現象,或許沒那麼罕見,只是時光抹去了許多痕跡。

血緣融合,猴毛也是奇美拉

另一有趣的發現是毛色演化。金絲猴現今四個物種,外表的毛色為一大差異。毛色與深色素有關,深色素愈多,毛色會顯得愈黑,相對則是愈淡,會呈現白毛、黃毛、金毛。

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身為不同演化支系合體的產物,黔金絲猴的毛色也混合兩邊的風格。頭和肩膀的淺色,類似川金絲猴;手腳的深色,則類似滇、緬甸金絲猴。

基因組合體以後,兼具兩群影響毛色的基因,形成混合的毛色搭配。圖/參考資料1

金絲猴毛的顏色深淺,取決於不同色素的相對比例。棕黑色素(pheomelanin)愈高,毛色愈淡;真黑素(eumelanin)愈高,毛色愈深。例如猴毛中含有大量棕黑色素、少量真黑素,便會呈現金毛。

很多基因有機會影響色素與毛色。分析得知金絲猴們有 5 個基因和毛色關係密切,黔金絲猴的基因組來自兩個支系,比對發現,三個基因 SLC45A2MYO7AELOVL4 繼承自川金絲猴,兩個基因 PAHAPC 則源於滇、緬甸金絲猴。

這些基因如何影響毛色,仍有許多不明朗之處。最明確知道的是,SLC45A2 基因表現降低,會使得棕黑色素產量上升,令顏色變淡。PAH 基因表現增加,可以讓顏色加深。

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同一隻金絲猴不同部位的細胞,同一批基因經由不同調控,就能控制毛色深淺。

這篇文章介紹的演化基因體學分析手法,對許多人大概不算容易,但是這些研究帶來的趣味,倒是不難體會。

延伸閱讀

參考資料

  1. Wu, H., Wang, Z., Zhang, Y., Frantz, L., Roos, C., Irwin, D. M., … & Yu, L. (2023). Hybrid origin of a primate, the gray snub-nosed monkey. Science, 380(6648), eabl4997.
  2. The Primate Genome Project unlocks hidden secrets of primate evolution
  3. Biggest ever study of primate genomes has surprises for humanity
  4. Hundreds of new primate genomes offer window into human health—and our past
  5. van der Valk, T., Pečnerová, P., Díez-del-Molino, D., Bergström, A., Oppenheimer, J., Hartmann, S., … & Dalén, L. (2021). Million-year-old DNA sheds light on the genomic history of mammoths. Nature, 591(7849), 265-269.

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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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。