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嚇破蛋

陸子鈞
・2012/01/12 ・1089字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 522 ・七年級

新的研究發現,只要些許天敵的聲音,即使不是真正的威脅,也會降低鳥子代的數量及存活率。這項發現對於野生動物保育和管理而言,相當重要。

加拿大西歐達里歐大學(University of Western Ontario)的生態學家Liana Zanette和研究團隊,調查卑詩省(British Columbia)境內,數座海灣群島(Gulf Islands)上的北美歌雀(Melospiza melody)。於130天的築巢季內,在築巢區域周遭圍繞通電的鐵絲網,避免天敵來犯,再架上擴音器,一區播放浣熊、貓頭鷹、隼,歌雀天敵的聲音;另一區則播放非天敵的動物,像是海豹、鵝、蜂鳥的聲音。擴音器每四天播放聲音,四天無聲;播放聲音的時段,全天內每幾分鐘便發出聲音。

播放天敵聲音區域的雌鳥,行為大大地改變。她們將巢築在較密集且代刺的植物上,也花較多時間在巡視周遭,注意天敵的動靜;較少時間收集食物,產下的蛋數量也較少,而過去的研究也顯示這兩者之間有些關連。當雛鳥孵化後,母鳥也提供較少食物給小孩,每小時內約八趟獵食,少於自然狀況下的十一趟,同時,獵食的距離也縮短一半。整體來說,暴露在天敵聲音的母鳥,較沒聽到天敵聲音的母鳥,少了40%的雛鳥。這項研究發表於《Science》。

研究的另一位共同作者Michael Clinchy認為,這項發現將影響物種保育策略的擬定。舉例來說,在某些城市的野貓捉放計畫,前提是假設牠們在公園內能受到飼育員的良好照養,而不以其他動物,像是歌雀的鳥類為食。「不過,我們的研究結果顯示,就算只是露出天敵的跡象,就足以對野生動物造成負面影響。」Clinchy說道。尤其一些野貓計畫,是在保育區域內執行。

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Clinchy還提到,這項發現或許能解決自1995年起,黃石公園野狼引進計畫的爭議。支持該計畫的人士認為,野狼一度在黃石公園興盛,但卻在1920年代滅絕。以狼控制麋鹿族群的數量,才能使當地植物及其他小動物繁盛。不過反對者則認為,1995年後,麋鹿族群卻下降了一半,並不能歸功於狼群,因為狼群每年並沒有獵捕足量的麋鹿。Clinchy說:「我們的結果顯示狼控制了麋鹿的數量,但不是藉由獵殺,而是嚇跑牠們。受到驚嚇的麋鹿,會有類似歌雀的反應-較多時間待在安全地帶,消耗較少食物,產下較少後代。未參與這項研究的生態學家Thomas Martin表示,在Zanette這項新發現之前,並沒有研究量化這些物種間的相互影響。不過Martin認為,將歌雀的結果推到其他動物之前,還需要有更多的研究支持,他說:「目前僅在一種動物上發現這種現象,而其他動物及棲地顯然有很大的差異,不過這項研究的確替新的議題開了一扇新的大門。」

資料來源:ScienceNow: Songbirds: Scared to Death [8 December 2011]

相關文章:PanSci: 捕食壓力如何改造生態系?(也有提到黃石公園狼的爭議,但該文引用的研究不認為狼會嚇跑麋鹿。)

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陸子鈞
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Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。

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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

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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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狐狸冷血無情,會把小孩趕走?——《生物轉大人的種種不可思議》
商周出版_96
・2023/11/22 ・1675字 ・閱讀時間約 3 分鐘

狐狸的育幼行為

對於生物來說,離開親代的意義是什麼?

放手讓子代獨當一面的意義又是什麼?

肉食性動物的親子分離是很絕情的,下面要介紹的例子是狐狸。

圖/pexels

狐狸是很重感情的動物。

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童話故事中的狐狸總是給人狡猾的印象,不過實際上狐狸家族之間的情誼相當牢固。

狐狸採一夫一妻制,雄性也會參與育幼,由夫妻一起照顧小孩。

母狐狸會躲在挖得很深的巢穴中待產,雄狐狸則會勤奮地替在巢穴中的雌狐狸覓食。即便小孩出生了,雄狐也不能進洞裡。據說曾有人觀察到在巢穴附近坐立難安的雄狐,好像很想見見自己的小孩,讓人不覺莞爾。

狐狸媽媽生產完之後,雄狐狸要持續替牠送食物。

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狐狸以老鼠或兔子為食,覓食對牠們而言並不容易。就算生活在食物豐富的里山環境(編按:里山指環繞村落的山林和草原,經人類適當耕耘,可提供動植物多樣性的棲地),也需要一平方公里的領地。若是在食物匱乏的地方,領地可能要五十平方公里。為了家人,狐狸爸爸必須在遼闊的領地間徘徊覓食。

況且老鼠與野兔相當敏捷,獵捕起來並不容易。狐狸需要高超的狩獵技巧。

牠們的基本狩獵方式是跳躍,畢竟以追捕的方式捉老鼠與野兔有一定難度,因此狐狸選擇靜悄悄靠近,再一口氣跳高,由上往下攻擊獵物。

狐狸獵捕的方式是先悄悄靠近,再一口氣跳高,由上而下攻擊獵物。圖/giphy

牠們還有一種特殊的狩獵方式,稱作「誘捕」(charming)。鎖定獵物的狐狸會維持著一個不會讓獵物溜走的距離,然後狀似痛苦地不斷打滾,老鼠和兔子看到狐狸的模樣心生好奇,就會忘記要逃命。此時狐狸一邊劇烈扭動、一邊慢慢靠近,趁獵物不注意的時候偷襲。據說牠們還懂得裝死讓獵物放下戒心,這也是需要高超的演技。

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在獵捕水鳥時,狐狸也懂得把水草或雜草纏在身上,透過偽裝的方式靠近獵物。這種狩獵方式需要高度的智能。進行高階的狩獵行為需要深度的學習。所以小狐狸出生三個月左右,親代就會把牠們帶到遠方,傳授生存需要知道的重要事項,包括如何狩獵。

讓小狐狸離巢的狐狸爸媽

等到教會孩子怎麼狩獵之後,狐狸爸爸就不再替小孩覓食了,透過這種方式督促小狐狸自立。乍聽之下很無情,但牠們並非放任小孩自生自滅。有時候狐狸親代似乎會事先把食物藏好,再讓小狐狸自己去找,表面看起來嚴厲,實則處處有愛。這種愛在心裡口難開的表現,實在很有父親的育幼風格。

然而進入夏天的尾聲,就是別離的時刻了。

圖/pexels

小孩不能永遠待在父母身邊。進入離巢期,親代會開始驅趕子代。狐狸是很寵小孩的動物,養育小孩時也關愛有加。在小狐狸眼裡,媽媽和爸爸都無比慈祥和藹。小狐狸也很依賴父母。可是在離巢期的狐狸爸媽會突然翻臉就不認小孩了。

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小狐狸會困惑地無法理解,像平常一樣回到父母身邊。但是親代不允許子代回來,選擇強力恐嚇並驅趕小孩,狐狸媽媽甚至還會開咬。

儘管如此,小狐狸還是想回來,不過每次都會遭到恐嚇與攻擊。最終小狐狸會死心離開父母家園。

這就是孩子的自立,也是親代放手讓小孩獨當一面的時機。狐狸親代就是為了這一刻才不斷教導子代各種生存策略,最終子代也會擁有自己的領地並為人父母。

這一切都是為了讓小孩學會獨立自強。這就是狐狸的育幼方式。

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——本文摘自《生物轉大人的種種不可思議:每一種生命的成長都有理由,都值得我們學習》,2023 年 8 月,商周出版,未經同意請勿轉載。

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商周出版_96
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為什麼台灣文蛤是新的物種,古時候就住在台灣嗎?
寒波_96
・2023/06/15 ・3480字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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或許是台灣大眾對文蛤非常熟悉,所以 2023 年 4 月新聞報導「台灣文蛤」被認定為新的物種時,引發一波「蛤?」的熱潮。究竟文蛤有哪幾種,真的不一樣嗎?現在的台灣人會吃文蛤,古代人也會嗎?

三種文蛤大致的分佈範圍。圖/參考資料4

定義新的台灣本土物種

文蛤住在海岸附近,南亞、東南亞、東亞、東北亞到日本的沿岸,都能見到文蛤生存,物種不少,研究不多,分類有許多討論空間。

這項研究主要關注 3 個物種,包括住在日本、韓國的「麗文蛤(Meretrix lusoria)」,東亞偏北的「中華文蛤(Meretrix petechialis)」,以及全新定義,東亞南部與台灣的「台灣文蛤(Meretrix taiwanica)」。

台灣文蛤不只住在台灣,東亞沿岸也有,所以不算台灣特有種,不過可謂台灣的本土物種。

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遺傳上看,中國南北的文蛤各自成群,有所差異,為什麼以前沒有中國學者區分新物種?不清楚,或許是覺得同屬一個中國沒必要獨立,將其視為同一物種內的明顯差異。依照新研究,中國南部的文蛤將改名為台灣文蛤。

根據 CO1 基因建構的文蛤演化樹,中華文蛤、台灣文蛤彼此較為接近,和其他文蛤相比,兩者又與麗文蛤有較近的共同祖先。演化樹上其餘兩種為皺肋文蛤(Meretrix lyrata)、韓國文蛤(Meretrix lamarckii)。圖/參考資料5

這項研究使用外殼型態與 DNA 分辨不同文蛤。遺傳學標記是「CO1 Barcode」。CO1 全名 cytochrome c oxidase 1,是粒線體上的基因。

此基因在不同物種間的差異夠多,又沒那麼多(差異不多會分不清楚,可是倘若差異過多,同一物種內的變異也很大,就失去分群的意義,不適合用來鑑定)。儘管提供的訊息遠不如基因體全面,卻容易定序與分析,所以常常被用於鑑定與分類。

比對文蛤們的 CO1 基因序列,台灣文蛤、中華文蛤彼此最接近,不過兩群內皆明顯自成一群,也就是說台灣文蛤們獨立一群,中華文蛤們也自己一群,不論外貌如何,都可以明確區分出兩個物種。

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而麗文蛤們也自成一群,和兩者平行。被新定義為台灣文蛤的物種,和麗文蛤相比,遺傳上離中華文蛤更接近。因此可以確認台灣現今的文蛤,絕對不是以前長期認為的麗文蛤。

依照歷史記載,麗文蛤曾經在日治時代人為引進台灣,但是最近野外採集,都沒見到麗文蛤。

雖然顏色有深有淺,不過它們都是台灣文蛤。圖/參考資料1

蛤?台灣有或沒有哪些文蛤?

外觀方面,台灣文蛤的顏色與花紋變化多端,可是皆為同一物種。一般人不見得要像研究人員去野外廣泛採集才能體驗這件事,去點一盤或買一袋,應該也相當直觀。

神奇的是,其實 2020 年就有另一組學者,在另一篇論文中也將台灣文蛤定為新物種,建議命名為 Meretrix formosa(福爾摩沙文蛤)。不過這項研究沒有引起什麼關注,甚至被 2023 年的論文直接忽視。

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另外還有一個物種「Cytheraea formosa」,在公元 1851 年由英國學者 G.B. Sowerby II 命名。但是此一學名已經遭到取消,過往歸類為該物種的樣本學名應該皆為 Meretrix lusoria,也就是麗文蛤。

四款文蛤標本:A, Meretrix taiwanica 台灣文蛤。B, Meretrix petechialis 中華文蛤。C, Meretrix lusoria 麗文蛤。D, Cytheraea formosa 麗文蛤(已取消的舊名)。圖/參考資料1

台灣西部有一款很稀有的「虎斑文蛤(Meretris tigris)」。2019 年有一篇碩士論文《台灣養殖文蛤的遺傳多樣性及種原鑑定》(指導教授徐德華,研究生莊朝喜),主張虎斑文蛤不算一個物種,只是台灣的文蛤旗下一款。

這篇碩士論文沒有定義新物種,如果依照新分類,可以算是台灣文蛤的虎斑亞種(Meretrix taiwanica tigris)。

除此之外,現今台灣野外不只存在台灣文蛤,也採集到「韓國文蛤(Meretrix lamarckii)」。和麗文蛤相比,韓國文蛤與台灣文蛤的親戚關係更遠,明確為不同物種。兩者棲地也不同:韓國文蛤住在浪較大,純海水的環境;台灣文蛤則偏好坡度平緩的半淡鹹水河口。

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還有一種外觀與台灣文蛤類似的「普通文蛤(Meretrix meretrix)」,分布於東南亞,目前沒有在台灣見到。

台灣貝殼考古學

現今台灣本土的文蛤是台灣文蛤,但是古時候就存在台灣嗎?

台灣各地常常能見到遺棄大量貝殼形成的貝塚,考古遺址也出土不少貝殼,可見貝類是古代常見的資源,不過確認的文蛤並不多。另外更要注意,以前沒有台灣文蛤一說,時常將台灣的文蛤視為麗文蛤。

展示十三行遺址出土物品的十三行博物館的貝殼們。左上角的 1 號是文蛤,說明為麗文蛤,但是依照新研究似乎該改為台灣文蛤。
上圖的物種說明。

目前最清晰的紀錄來自新北市海邊的十三行遺址,根據水產試驗所的學者蕭聖代、莊世昌鑑定,這兒出土的文蛤應該是台灣文蛤。另外台北市的國立臺灣博物館,台中市的國立自然科學博物館蒐藏的標本,僅管以前有不同分類,其實也都是台灣文蛤。

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台灣北部,淡水河流域的十三行遺址是住海邊的人群遺跡,文蛤年代至少數百年。不過以常理推論,台灣文蛤應該更早以前就住在台灣,只是存在感不如很多種貝類。

除了文蛤以外,十三行遺址也出土過許多種貝殼,見證古代豐富的貝類生態,例如大蜆、紅樹蜆、牡蠣、黑鐘螺等等。

圓山遺址出土的大蜆。圖/參考資料6

至於台北市比較內陸的圓山遺址,儘管以貝塚出名,卻沒有出土過文蛤,主要貝類是十三行遺址也有的大蜆(Cyrenobatissa subsulcata)。圓山的大蜆貝殼最長可達 8 公分,約為成人手掌大。

隨著時代變遷,現今大蜆已經從基隆河流域消失,不再能大蜆身手。

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由考古研究看來,台灣這塊土地的過去與現在是延續的。古早人吃台灣文蛤與其他貝類,現代人也吃台灣文蛤與其他貝類。

劃重點:

  • 台灣現今的文蛤主要為本土物種「台灣文蛤」,也分佈於中國南部;台灣還存在另一物種「韓國文蛤」。
  • 同為台灣文蛤的不同個體,顏色與花紋變化大,有一款特殊的虎斑亞種。
  • 台灣文蛤與中國北部的「中華文蛤」親戚關係最接近。
  • 古時候台灣就存在台灣文蛤,但是圓山沒有,主要是已經滅團的「大蜆」。

延伸閱讀

參考資料

  1. Hsiao, S. T., & Chuang, S. C. (2023). Meretrix taiwanica (Bivalvia: Veneridae), a previously misidentified new species in Taiwan. Molluscan Research, 43(1), 12-21.
  2. Gwo, J. C., & Hsu, T. H. (2020). Ultrastructure of sperm and complete mitochondrial genome in Meretrix sp.(Bivalvia: Veneridae) from Taiwan. Tissue and Cell, 67, 101454.
  3. 台灣養殖文蛤的遺傳多樣性及種原鑑定
  4. 水試所鑑定養殖文蛤DNA 發現新原生種「台灣文蛤」
  5. 研究員為確認台灣文蛤物種翻遍河口養殖場 十三行博物館找貝塚標本
  6. 【國定圓山考古遺址】〈圓山貝塚,蛤?蜆!〉
  7. 臺灣貝類資料庫「大蜆」
  8. 國家文化記憶庫「大蜆」

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》。