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歐洲紅蚯蚓:超會生但一放生就死光的外來種——太平二號與牠們的產地(二)

YTLai_96
・2016/11/29 ・2707字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 458 ・五年級

上一篇我們提到了「太平二號」這個江湖渾名裡面,其實含有三個不同種的蚯蚓,而且最常見的種類不是傳言中的赤子愛勝蚓而是安卓愛勝蚓。很多讀者一定會想「這干我屁事,我想知道到底要怎麼認、怎麼養、怎麼用這些蚯蚓」!

我了解,我都知道,各位讀者的心聲我都聽到了。所以接下來三篇,我們會好好的介紹「太平二號」這個名稱裡面的三個種類,馬上就來介紹安卓愛勝蚓,絕不學富堅拖稿。

俗稱太平二號的蚯蚓,其實包含了三個品種。資料/作者提供
俗稱太平二號的蚯蚓,其實包含了三個種。資料/作者提供

不過,安卓愛勝蚓(Eisenia andrei)這個從學名翻譯的名字有些不明所以,對於不少人來說應該有點難記。既然牠的英文俗名是 red wiggler(紅色扭動的蟲),而且又是道地的歐洲種,我想就稱呼牠「歐洲紅蚯蚓」,不僅搭上了牠的體色,搭上了我們一直以來對養殖蚯蚓的俗稱,對於一般大眾也是比較好記。

筆者註:但要提醒的是,就算這樣的稱呼在台灣廣為流傳,大家也都知道歐洲紅蚯蚓就是「那個種」,一旦遇到其他國家/地區/語言的養殖蚯蚓同好,在交流時終究還是使用學名最不會造成混淆,這也是為什麼大家一定要知道俗稱之外的精準名稱和學名的原因。

歐洲紅蚯蚓

============貼心提醒:以下含有真實蚯蚓圖============

 

歐洲紅蚯蚓長什麼樣?

歐洲紅蚯蚓顧名思義,是個從歐洲來的蚯蚓種類。進入台灣的原因,在上一篇文章裡頭已經簡單討論過,就不在此贅述。歐洲紅蚯蚓體型小,身體也不粗,背部看起來就是個深紅或鮮紅,所以叫牠紅蚯蚓也真的是名符其實。另外,因為體液裡頭帶有黃色分泌物,牠的身體後段通常會開始呈現黃色,越靠近尾部越明顯。而這樣的特徵,甚至在歐洲紅蚯蚓的幼體上就可以看到,這讓我們能夠稍微區分牠的幼體和其他兩種養殖蚯蚓的幼體。因為一般而言,蚯蚓幼體是非常難以鑑定甚至不能鑑定種類的,看到了就只能拋到腦後去。

歐洲紅蚯蚓(安卓愛勝蚓 Eisenia andrei)背面觀。圖/作者提供
歐洲紅蚯蚓(安卓愛勝蚓 Eisenia andrei)背面觀。圖/作者提供
歐洲紅蚯蚓的黃尾巴 圖/作者提供
歐洲紅蚯蚓的黃尾巴。圖/作者提供

不過呢,在鑑定蚯蚓種類上,體長、體型、體色和花紋終究只是參考,真的要斬釘截鐵的判定種類,在外觀上還是得依賴環帶的型態,以及腹面的生殖孔數量、位置、還有型態構造。所以,要從三種養殖蚯蚓裡頭分辨歐洲紅蚯蚓的最準確特徵,是牠的環帶型態——從第 25 節前後開始到第 30 幾節結束,共長 8 節,而且是個膨大的淺紅或淺栗色環帶

說到這裡,你可能會有些苦惱:如果要看環帶的位置和節數,難道是一節一節的去算嘛?放心吧,因為歐洲紅蚯蚓的環帶位置這麼後面(第 25 節前後到第 30 多節),讓牠的環帶看起來離前端很遠,也因此跟另外兩種養殖種以及台灣大多數的本土蚯蚓種類都很不一樣(牠們的環帶都在第 15 節附近)。所以,只要憑數感去看手上蚯蚓的環帶大概是在第 15 節左右就出現,還是到第 25 節左右才開始,就可以判斷是不是歐洲紅蚯蚓了。

看看環帶的位置,歐洲紅蚯蚓(最右)的環帶就是比較「後面」,離前端明顯較遠
看看環帶的位置,別人的環帶都是在尖尖的頭部之後馬上就出現,歐洲紅蚯蚓(最右)的環帶就是比較「後面」,離前端明顯較遠。因為歐洲紅蚯蚓的環帶距離前端有20幾節之多,其他兩種都只距離十幾節而已,不用算也可以感覺得出來。圖/作者提供

歐洲紅蚯蚓又怎樣?

身為可能是歷史最悠久的養殖蚯蚓種類之一(另一種是赤子愛勝蚓,你懂的),歐洲紅蚯蚓(安卓愛勝蚓)當然有其特殊之處。首先,牠們是表層型的蚯蚓,只要住在地表的枯枝落葉有機質裡頭就可以開開心心,並不需要住進土裡。而且牠本來吃的也就是各種有機質,並不需要吃土,所以早早就被用來處理人類製造出來的食物殘渣、腐爛瓜果、以及農業製程中產生的各種有機廢棄物。

此外,為了因應待在表層而來的天敵捕食風險,還有比起土裡相對劇烈的環境變化,如下雨、刮風、乾燥、淹水、酷熱、酷寒等,歐洲紅蚯蚓的生活史短、成長迅速、也生得多。從卵繭孵化以後,歐洲紅蚯蚓只要 21~28 天就可以成熟,交配後兩天就可以開始產卵繭;如果環境適宜,每兩三天就會生下一顆卵繭,卵繭只要 18~26 天就可以孵出小蚯蚓。整體來說,孵化率有七到九成,而且每顆卵繭裡面平均有 2.5~3.8 隻的小蚯蚓,過去甚至曾經記錄到一顆卵繭有高達 12 隻的小蚯蚓!綜合來看,只要 45~51 天就可以產生下一個世代。

令人驚訝的是,在人工養殖環境下,歐洲紅蚯蚓的壽命記錄可達四年半到五年,平均壽命也有將近 600 天。這種驚人的生活史特性,讓歐洲紅蚯蚓簡直就像滔滔江水一般洶湧而出,跟著人類四散到世界各地的養殖場去,收拾人類造成的殘局。

歐洲紅蚯蚓的卵繭,顏色越深紅越接近孵化時刻
歐洲紅蚯蚓的卵繭,顏色越深紅越接近孵化時刻。圖/作者提供

歐洲紅蚯蚓能夠忍受的濕度是 70~90%,最適濕度則是 80~85%;至於溫度上,牠畢竟是來自溫帶氣候的種類,能夠忍受低溫,在攝氏 0~35 度的範圍都還挺得住,最適溫度是攝氏 25 度。因此,在台灣這種夏天動輒攝氏 35 度以上的高溫,再加上豔陽曝曬,歐洲紅蚯蚓就撐不太住了。

歐洲紅蚯蚓,放生即放死

說到這裡,就不得不提放生的事情。

歐洲紅蚯蚓這種不耐高溫乾燥和烈日又需要豐富有機質的溫帶種類,在台灣的環境裡其實是難以存活的。這也是為什麼歐洲紅蚯蚓自 1980 年左右引進台灣,三十多年來,雖然有信眾不斷的大量購買去放生,卻始終無法在台灣的野外建立起族群。因為台灣野外對他們來說實在是太乾又太熱了,再加上地表沒有足夠肥沃的有機質可以吃住,歐洲紅蚯蚓被放生團體丟到野外去,還真的是注定魂歸西天而已。

如果放生到農田裡死光光,當作肥料也就罷了,但偏偏通常是放生到野外去,這對無端承受一堆必死蚯蚓的野地,以及對被放生的歐洲紅蚯蚓來說,實在是一點好處都沒有,大概只有賺錢的蚯蚓養殖業者加上自我說服的放生團體會開心吧。

不過,往好處想,至少歐洲紅蚯蚓拿去「放生」,不會活下來變成入侵種甚至造成危害,對照牠勞苦功高的一生,也真是鞠躬盡瘁死而後已了。

參考資料:


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文章難易度
YTLai_96
47 篇文章 ・ 18 位粉絲
也許永遠無法自稱學者,但總是一直努力學著


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就是想知道十萬個植物的為什麼!解開植物生長之謎的駭客兼翻譯——蔡宜芳專訪

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/04/06 ・3848字 ・閱讀時間約 8 分鐘

本文由 台灣萊雅L’Oréal Taiwan 為慶祝「台灣傑出女科學家獎」15周年而規劃,泛科學企劃執行。

2018 年「台灣傑出女科學家獎」傑出獎第十一屆傑出獎得主

  • 中研院分子生物研究所特聘研究員蔡宜芳,畢業自台灣大學植物系,在美國卡內基美隆大學(Carnegie Mellon University, CMU)取得博士,後於加州大學聖地牙哥分校(University of California, San Diego, UCSD)進行博士後研究,研究專長為植物分子生物學。主要從事細胞膜蛋白的功能研究,在硝酸鹽轉運蛋白研究領域有卓越貢獻。2021 年蔡宜芳特聘研究員榮獲美國國家科學院(National Academy of Sciences, NAS)外籍院士(international members)。

如果妳撿到蔡宜芳掉的手機,可能很難立即知道失主是誰,甚至有點摸不著頭緒:因為她手機裡超過 80% 的照片,都是植物。為何會選擇植物作為研究領域?身為中研院分子生物研究所特聘研究員,在植物分子生物學領域貢獻卓著的她卻說,這個決定其實「不太科學」,因為起心動念是自己「真的很喜歡植物」。

因為喜歡所以好奇,因為好奇而想要知道更多:許多 love story 都是這樣開始的,而研究領域的開展又何嘗不是一場超浪漫故事呢?也因為一般人都不夠認識植物,聽不懂植物的細語呢喃,更需要蔡宜芳這般熱愛植物的科學家,擔任植物駭客兼翻譯,讓不辨菽麥者也能偷聽花開的聲音。

故事,從一株異變的阿拉伯芥開始說起。

植物對於氮肥的攝取機制與調控方法正是蔡宜芳的研究主題。圖/劉志恒攝影

分子生物學突破:發現植物吸收硝酸鹽的關鍵蛋白 CHL1

上世紀 50 年代起的「綠色革命」,大幅提升了糧食生產量,餵飽了激增的地球人口,「氮肥」在其中功不可沒。它對植物開花結果至關重要,然而植物透過什麼機制攝取氮肥?如何調控才能更有效地吸收?蔡宜芳研究的正是其中的分子機制。

氮,是生物存活的重要元素;從推動光合作用的葉綠素、各種代謝反應的酵素,到與遺傳相關的核酸中,都有氮的存在。但對植物來說,要取得氮元素卻出乎意料地困難;大氣的組成中近五分之四為氮氣,但是除了藉由少數有固氮能力的微生物以外,植物只能使用在土壤中非常少量的氮源,吸收的型態有「氨鹽」與「硝酸鹽」,其中又以硝酸鹽為主。

但是,硝酸鹽是帶電離子,無法自行通過脂質構成的細胞膜,那到底植物如何利用硝酸鹽呢?為了解開這個長年來的謎題,蔡宜芳將目光投向一棵無法正常吸收硝酸鹽的阿拉伯芥突變株,並利用當時最新發展出來的分子生物技術,試圖找到出關鍵基因。蔡宜芳表示,這個無法正常吸收硝酸鹽的突變株,在她約 10 歲時就被荷蘭研究者發現,這麼多年來在傳統技術底下被研究得相當透徹;卻直到她開始進行博士後研究,伴隨植物分子生物相關技術發展,才有方法找到關鍵的轉運蛋白。

這樣的研究自然充滿了挑戰,因為新技術還不穩固,就連實驗室老闆都曾勸她放棄。不願投降的她,決定一邊持續研究氮代謝,一邊到其他研究室學細胞膜研究的新技術,1994 年,蔡宜芳從美國回到台灣,持續研究進一步發現, 位在植物細胞膜上的 CHL1 硝酸鹽轉運蛋白,除了作為硝酸鹽的「搬運工」,還有其他異想不到的功能。在你我的印象當中,植物是被動的吸收養分:但其實當土壤中的的硝酸鹽變化時,植物會主動改變硝酸鹽的運作模式,這就是蔡宜芳團隊在 2003 年的重大發現。運作模式的改變正來自於 CHL1 蛋白的磷酸化轉換,因此 CHL1 蛋白也具備作為「傳令兵」的功能。透過 CHL1,植物便能感應周圍的硝酸鹽濃度,幫助植物調控基因表現,以便能更有效率地利用硝酸鹽。

掌握硝酸鹽吸收的調控,在農業領域十分有發展潛力,蔡宜芳的研究進一步轉向,對接實際應用,期盼為農業的永續未來提供新解方。除了 CHL1硝酸鹽轉運蛋白的機制外,她也針對阿拉伯芥如何吸收與輸送硝酸鹽到不同組織的分子機制展開探索。近期更研究探討是否能以育種或基因調控的方式,增進植物吸收硝酸鹽的效率。由於硝酸鹽非常容易在環境中流失,因此多數的氮肥施放到田間後,植物也往往吸收不了;如果可以改善植物的吸收效率,就能減少施肥的浪費,連帶減少製造氮肥耗用的能源,也讓農作物長得更好。

好消息是,透過基因調控,蔡宜芳團隊已經在阿拉伯芥、菸草及水稻上實驗成功,並取得相關專利,期待未來將授權給生物科技公司進行下一步。

培養科學研究必備品:好奇心、科學思辯與毅力

蔡宜芳從事研究的初衷是因為對植物的喜愛與好奇心,對她來說和植物有關的十萬個為什麼,猶如始終永遠拼不完的大型拼圖,從小時候就在蔡宜芳的心中佔據了重要位子,於是她「追根究柢」(如字面上意義),想靠自己解開植物現象背後的秘密。

人們對自己不了解又無法回嘴的植物充滿了誤解,往往覺得植物跟動物一點也不同,然而在蔡宜芳看來絕非如此,她表示,已經有研究發現,當我們這些動物咬下蔬菜的瞬間,植物裡頭負責傳導的的鈣離子就會產生變化。「大家都覺得植物不會動不會叫,但其實植物是有感知的。」蔡宜芳表示,植物其實都知道,只是用我們不懂的方式在表達,要靠研究才能一句一句地破解植物的密語。

圖/劉志恒攝影

當然研究也不能自己埋頭苦幹,交流非常重要。蔡宜芳擔任植物學期刊 《Plant Physiology》 編輯多年,但回憶起剛建立獨立實驗室的階段,面對那麼多來自審稿人的刁鑽問題,當時的自己也難免生氣。一旦轉換身份成為審稿人,被審的經驗也讓她更明白審查論文時該注意的重點,一來一往的思辨與答辯,反而讓她覺得很好玩。

「我自己有個突破,是因為被質疑的時候很生氣,可是不能光氣,也要想辦法解決。就在生氣的時候,想出來的方法,最後變成我們實驗室很新的工具。」而她也認為自己在替《Nature》等重要期刊審稿時,認真地給出言之有物的評論,幫她累積了領域內的信譽,才讓期刊編輯的位置找到了她。

蔡宜芳曾擔任植物學期刊《Plant Physiology》編輯。圖/《Plant Physiology》網頁截圖

像投稿審稿這般來回思辨的訓練,對科學家的養成非常重要,然而蔡宜芳觀察,科學思辨在台灣教育裡比較缺乏。她舉例,在美國課堂上,老師會要學生先讀一篇論文,接下來整堂課則要學生批評論文有什麼問題。「我們在台灣被訓練的人,都會把 paper 當作傳世經書在讀,讀懂它就覺得很開心了——要去批評它,我們真的沒有習慣。」蔡宜芳坦言那過程對她來說曾經非常痛苦,但會痛就代表該變。

她就此改變了思路:面對知識,蔡宜芳要求自己不僅要讀懂,還要有餘力批評它,說出對、錯在哪裡。蔡宜芳認為,科學就是得永遠抱持著質疑的態度,在不疑處有疑,才能找到真正的答案。「在我自己的實驗室裡面,我也一直在逼學生要去思考」。

蔡宜芳在實驗室中,會不斷要求學生思考、批判。圖/劉志恒攝影

而除了好奇心及思辨能力之外,蔡宜芳認為「毅力」也是科學家在科學界持續前進的重要特質。經驗告訴她,在科學研究中遇見失敗比遇見成功的次數多太多了,革命十次稀鬆平常,如何二十次甚至三十次之後還能繼續往前走?那絕對需要強大的毅力來抗壓才行。

說到壓力,身為科學界的女性,蔡宜芳認為,自己的成長環境中,性別造成的影響並不大,以她所在的中研院分生所為例,研究人員性別比例很平均。但若深入細究,「無意識偏見」(unconscious bias)仍難以避免。她以自己帶過的學生為例,生科領域在大學時期男女比例大約是各半,但隨著碩士、博士一路往上,男性的比例逐漸多於女性。因為許多女學生在面臨職涯選擇的時候,往往會被迫以家庭或是男性伴侶的事業為優先,這種狀況回過頭來又讓部分老師覺得「教育女生有時會是浪費」,成為惡性循環。

榮獲過許多科學成就獎項的她,時常是唯一獲獎的女性,而就在接受採訪不久前,她又獲頒一個獎項,直到頒獎當天的照片寄回到所上,「一片黑西裝裡面,就我穿黃色!」她笑道。所上第五屆台灣女科學家傑出獎得主鍾邦柱老師看到照片時,也對她苦笑說:「哎,革命尚未成功,同志仍需努力。」

「先不要去想會有這個東西,做該做的事情。真正不平的時候,不要安靜不講。」儘管環境仍待改變,蔡宜芳建議女科學人自己先跨出一步,就如同她自己一路走來的態度。

一株莫名異變的阿拉伯芥,遇上一位不放棄的科學家兼植物迷,造就了改變農業、甚至是整體生態未來的契機。如果妳的手機也跟蔡宜芳一樣,裝的幾乎全是自己感興趣、想研究的東西的照片,請別質疑自己是不是怪怪的,或許妳也將靠著研究,改變世界,這是我能想到最浪漫的事了。

台灣傑出女科學家獎邁入第 15 年,台灣萊雅鼓勵女性追求科學夢想,讓科學領域能兩性均衡參與和貢獻。想成為科學家嗎?妳絕對可以!傑出學姊們在這裡跟妳說:YES!:https://towis.loreal.com.tw/Video.php

本文由 台灣萊雅L’Oréal Taiwan 為慶祝「台灣傑出女科學家獎」15周年而規劃,泛科學企劃執行。


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