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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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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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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

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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.

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