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聖誕節不只禮物,還有植物:聖誕紅、槲寄生、紐西蘭聖誕樹的小秘密

Gilver
・2016/12/23 ・3825字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 472 ・五年級

世界各地的節慶習俗中,往往少不了植物來湊一咖。在聖誕節,除了必不可少的聖誕樹聖誕紅也是相當應景的裝飾植物。某些植物也因神話或民俗傳說,衍生了許多有趣的故事,譬如說:如果聖誕夜在長有槲寄生的樹下親吻,就能得到幸福。不過,這些植物其實都有一些不為人知的小秘密,如果在聖誕節晚上約會時不小心辭窮了,就讓本篇的植物小知識來支援你的話題吧!(說不定可以把氣氛弄得更糟喔)

聖誕紅:紅的不是花瓣

鮮豔的紅配上沉著的綠,這種讓人很想接一句狗臭屁的前衛配色,在聖誕節的時候反而變成一種討喜的象徵。而在聖誕節,紅花綠葉、花心還鑲著幾粒迷你鈴鐺的聖誕紅(poinsettia,學名Euphorbia pulcherrima)真是再應景不過了!可是,雖然在園藝上也被稱作是一種花材,但你知道:聖誕紅那大紅色的招牌其實不是花瓣嗎?

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比起動物可以直接移動、尋找同類交配,沒有行動力的開花植物得活用各種策略,想辦法讓自己的花粉能夠順利地傳送到同類的雌蕊上,才能繁衍後代。其中一種常見又有效的方法,就是用美麗的「活廣告」吸引傳粉動物來拜訪。在我們一般的認知中,通常都是由花朵來擔綱廣告招牌的角色;但以聖誕紅來說,那奪目的艷紅色可不是花瓣,而是由葉子特化而來的苞片(bract),或者你也可以說那是一種變態的葉子。仔細觀察聖誕紅的苞片和葉子,要不是苞片紅得明顯、也較小,和它本來的葉子外貌其實也相去不遠呢!

那麼,聖誕紅真正的花又在哪裡呢?中心那一顆一顆的就是花了吧······嗎?

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聖誕紅頂端的中心位置,可以見到好幾顆的大戟花序。花序的內心包藏著一根雌蕊,從裏頭伸出來的則是帶著成熟黃色花粉的雄蕊。至於長在花序邊邊的黃色嘴巴狀物體,就是能夠分泌蜜液、吸引傳粉動物的腺體了。Photo credit: Antti T. Nissinen @Flickr

其實也不完全正確呢。聖誕紅中心那一顆一顆的並不是花,而是包覆著數朵小花的花序(inflorescence),而聖誕紅的花序分類又屬於特別的大戟花序。每個花序的外圍,都由綠色的杯狀苞片(對,又是變態的葉子)包裹著一根小小的雌花和幾根突出苞片的雄花,這些花瓣退化、毫不起眼的迷你小花,其實才是聖誕紅真正的花。而且,在這些大戟花序的上面還會長出一顆長得像「黃金開口笑」的杯狀腺體,會分泌出甜甜的蜜,吸引蜜蜂和螞蟻來拜訪,臨走前順便帶走一些花粉,好讓牠們拜訪下一株聖誕紅時能幫忙完成授粉。

下次在看到聖誕紅的時候,不妨找一下有沒有黃金開口笑吧!

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聖誕紅的泌蜜腺體,看著跟日本動畫《中華一番》鋼棍解師父的黃金包子有87%像。左圖:動畫《中華一番》;右圖: Antti T. Nissinen @Flickr

順帶一提,雖然聖誕紅現在是溫帶國家的熱門節慶用植栽,但聖誕紅其實原本是生長在熱帶/亞熱帶地區的墨西哥及瓜地馬拉的植物。1828年,美國的政治家喬爾.羅伯茨.波因塞特(Joel Roberts Poinsett)將聖誕紅引入美國,聖誕紅的英文名字poinsettia即是向波因塞特(Poinsett)致敬喔。[1]

槲寄生:最浪漫的吸血鬼

小賈斯汀(Justin Bieber)演唱的聖誕熱門曲之一《Under The Mistletoe》,歌名中所說到的 “Mistletoe”,它的中文譯名是「槲寄生」。請睜大您的雙眼,是ㄏㄨˊ,不是檞(ㄒㄧㄝˋ),可別打錯字啦!在西方傳統的聖誕節習俗中,站在槲寄生下的情侶接吻將會幸福一輩子,與浪漫愛情沾上邊的槲寄生便成為了聖誕節的熱門裝飾植物。不過,學植物的敝人在下小弟我在看到「槲寄生」名字的當下,立即眉頭一皺、發現案情並不單純──這可能根本不是什麼帶來幸福的植物,而是活脫脫的植物吸血鬼啊!

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槲寄生(Viscum album)茂盛的懸掛在樹上的模樣,其實正大快朵頤的吸著宿主的養分和水分。Photo credit: Pauline Eccles

說到植物,我們總是馬上聯想到一群能夠進行光合作用固碳、既環保又可愛的自營生物,但在廣大的植物界裡,卻有一些成員偏偏就在演化的漫漫長路裡找到了偷懶的方法,那就是寄生植物,簡直苟且得令人髮指。寄生植物能用特化的吸器(haustoria),穿透寄主植物的保護層,掠奪寄主的養分或水分。有的寄生植物會行「全寄生」,連光合作用都不做了;有的則行「半寄生」,在偷懶之餘還保留著能行光合作用的葉綠體,而槲寄生就是一類行半寄生的植物。

關於Mistletoe究竟指哪一類的植物,從歷史和分布來看指的應該是指源自於歐洲的槲寄生(Viscum album),但後來也擴大名詞解釋的範圍,納入許多類似環境的半寄生植物,像是臺灣植物誌中紀錄的桑寄生科(Loranthaceae)植物成員就有17個種、2個變種,名字也相當多樣,例如:松寄生(T. matsudai)、木蘭寄生(T. limprichtii)、杜鵑寄生(T. rhododendricolius)、臺灣槲寄生(V. alniformosanae)、柿寄生(V. angulatum)都是屬於台灣的mistletoes,可見mistletoe已經不是專屬於歐美的植物。

另外,從名字上來看,可能會誤以為槲寄生的宿主就是槲樹而已,但實際上槲寄生非常厲害,能夠寄生相當多種類的植物。單就狹義的槲寄生(Viscum album)來說,它的宿主就橫跨了44個科、96個屬、共計452個種,常見的受害者包括了楓屬(Acer)、蘋果屬(Malus)、李屬(Prunus)、花楸屬(Sorbus)、冷杉屬(Abies)、松屬(Pinus)等等。而且,隨著槲寄生的傳播,受害的宿主種類仍然在增加中。[2]

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槲寄生(Viscum album)的果實。Photo credit: H. Zell

槲寄生到底是怎麼傳播它的種子呢?這就要問問它的完美搭檔--通稱啄花鳥(mistletoebirds)啦。啄花鳥與槲寄生是生物界一個共演化的例子,當槲寄生的完熟果實悄悄掛在樹梢,啄花鳥就會忍不住飛向它們、然後飽餐一頓。吞下鳥肚的槲寄生種子,上面包覆著厚厚的黏液,能夠順利地通過啄花鳥體內的試煉,來到消化道的終點。[3]

由於種子實在是太黏了,啄花鳥又不像人類能用手(衛生紙?)擦屁股,只好在樹枝上面摩擦。於是,你就可以看到啄花鳥在樹梢靈巧的好像在跳著舞,但其實是在進行一個擦屁股的動作。這下可好了,槲寄生種子這個吸血鬼的後代,就這樣隨著啄花鳥的屁股,來到了下一棵受害者的身上。

槲寄生的散播範圍,就是靠著啄花鳥的飛行範圍而擴張。一旦沾黏種子在樹梢的萌發、益發茁壯,槲寄生就會開始將它的吸器伸入宿主的維管束,偷取宿主的養分和水分。同時,槲寄生的葉綠體就開始偷懶,光合作用效率一下子降低許多,在將宿主的營養盜取殆盡之前都不止息。這,就是最「浪漫」的吸血鬼,槲寄生的故事。

來看一下啄花鳥擦屁股的可愛影片吧!

紐西蘭聖誕樹:不長針葉的聖誕樹

全世界能夠稱作是「聖誕樹」的幾乎都是針葉樹,除了一種例外--生長在南半球的紐西蘭聖誕樹.高鐵心木(Metrosideros excelsa),是一種闊葉樹。

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生長在紐西蘭北島海岸的紐西蘭聖誕樹,高鐵心木(Metrosideros excelsa)。Photo credit: Wikipedia

當北半球的歐美國家在12月的冬夜裡歡慶聖誕節時,南半球的澳洲和紐西蘭卻正值酷熱的夏天。那他們的聖誕節該怎麼過呢?有的人會將聖誕節的活動移到天氣較冷的七月舉辦,稱作Midwinter Chrsitmas;有的人照樣在炎熱的聖誕節裡吃著大餐,只是稍微更改一下菜色,變得比較清涼一些。

有別於北半球的聖誕樹都是隸屬於松科(Pinaceae)的針葉樹(像是冷杉、雲杉),俗稱紐西蘭聖誕樹的高鐵心木是種闊葉樹,屬於桃金孃科(Myrtaceae)的成員,和芭樂、尤加利樹是同科不同屬的姊妹。

高鐵心木生長在北紐西蘭的原生樹種,常沿著海岸線生長,甚至可以分布在陡峭的岩岸上,這也是它毛利語名字 “pohutukawa” 的由來--意指「點綴在浪邊」(sprinkled by spray)。當高鐵心木盛放著滿樹如刷子般的紅花,紅綠相互映襯的配色讓人想起了聖誕節。巧合的是,高鐵心木開花的高峰期就在11月至1月,正好對應著北半球的聖誕節,因此有著「紐西蘭聖誕樹」的別稱。

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紐西蘭聖誕樹的花序,長長的紅色雄蕊成簇,相當漂亮。

雖然高鐵心木是這麼的喜氣洋洋,卻面臨了嚴重的外來種威脅。歐洲移民在紐西蘭發展毛皮工業時,引入了大量的負鼠(Trichosurus vulpecula)。對外來的負鼠沒有抵禦機制的許多紐西蘭原生的闊葉樹一一遭殃,高鐵心木亦是其中一個受害者。負鼠會吃掉高鐵心木的葉子和幼嫩的營養芽,是高鐵心木成株最大的威脅之一;此外,在野外建立野生族群的外來種山羊、以及人類飼養的綿羊和牛隻也會吃掉高鐵心木的幼苗,對高鐵心木的存續造成危害。[4]

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聖誕紅紅的不是花瓣,而是苞片;槲寄生雖然浪漫,卻是不折不扣的吸血鬼;紐西蘭聖誕樹,不是針葉樹。

以上,就是筆者想在聖誕節和大家分享的三個植物小知識,祝福各位讀者們聖誕快樂~

參考文獻

  1. Royal Botanic Gardens, Kew. “Euphorbia pulcherrima (poinsettia)“.
  2. Barney, C. W., Hawksworth, F. G., & Geils, B. W. (1998). Hosts of Viscum album. European Journal of Forest Pathology, 28(3), 187-208.
  3. 邱少婷(1999)。天生一對:從桑寄生與啄花鳥談共同演化。國立自然科學博物館館訊,262
  4. Hosking, Gordon, and John Hutcheson. “Pohutukawa (Metrosideros excelsa) health and phenology in relation to possums (Trichosurus vulpecula) and other damaging agents.” New Zealand Journal of Forestry Science 23.1 (1993): 49-61.

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Gilver
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畢業於人人唱衰的生科系,但堅信生命會自己找出路,走過的路都是養份,重要的是過程。


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Paxlovid能有效降低死亡風險嗎?COVID-19口服藥現況

台灣科技媒體中心_96
・2022/05/17 ・2421字 ・閱讀時間約 5 分鐘
示意圖/envato elements

今年四月台灣宣布將走向「重症清零,輕症管控」:非放任病毒肆虐式「與病毒共存」(living with covid-19) 的控管疫情策略。 若需要達到「重症清零,輕症管控」的目標,醫療人員的支援與 COVID-19 藥物的使用,將是關鍵手段,對於感染後容易導致重症的個案,也需要有抗病毒藥物來治療或預防惡化

目前有哪些治療新冠肺癌的藥物?

目前首度獲得美國 FDA 許可的抗新冠藥物「Remdesivir」 (瑞德西韋),是透過抑制病毒的 RNA 合成酶達到藥效。美國 FDA 更在近期批准,注射液劑型的 Remdesivir 適用於「出生 28 天及以上、至少 3 公斤」的嬰幼兒染疫患者,成為首款嬰幼兒的新冠療法

然而注射液劑型需要專業的打針技術,並非一般民眾可居家自行使用,因此抗新冠口服藥物的開發,各國一直都很重視。現行已通過美國 FDA 緊急使用授權(EUA)的抗新冠口服藥物,有輝瑞公司研發的「Paxlovid」,以及默克(或稱默沙東)公司研發的「Molnupiravir」(莫納皮拉韋)

而 Paxlovid 是由 Nirmatrelvir(奈瑪特韋)和 Ritonavir(利托那韋)兩種藥物所搭配使用,其中 Nirmatrelvir 主要作用是抑制新冠病毒的 Mpro 蛋白酶活性,進而干擾病毒的複製,達到抗病毒的效果。而 Ritonavir 則是能延長 Nirmatrelvir 在人體內的血中濃度,透過抑制人體內正常酵素 CYP3A4 酵素活性,避免 CYP3A4 快速將 Nirmatrelvir 代謝掉,而失去 Nirmatrelvir 該有的藥效。

這兩個藥物所構成的 Paxlovid 好像一對好夥伴互相協助,成為具有高效力的口服抗新冠藥物

Paxlovid 能有效降低死亡風險?

Paxlovid。圖/ Kches16414 , CC BY-SA 4.0

根據文獻指出,Paxlovid 能降低 COVID-19 感染後的 85-89% 住院或死亡風險,是目前對抗新冠肺炎最佳的選項之一。《新英格蘭醫學期刊》(NEJM)期刊於上個月發表最新 Paxlovid 臨床試驗的研究報告:「Oral Nirmatrelvir for High-Risk, Nonhospitalized Adults with Covid-19」證實,使用 Paxlovid 治療未施打疫苗且有症狀的 Covid-19 患者,能將 Covid-19 的重症風險降低 89%,且藥物的安全性在臨床上可接受,且沒有明顯的安全問題。

不過,此研究個案限於未施打疫苗者,而目前大多數人已經接種過新冠肺炎疫苗,情況略有不同。已有將此藥使用於已施打過疫苗者的研究正進行中,但若在未施打者有幫助,對於施打過疫苗而可能具有部分保護力的人,推測仍應會有治療效果,此研究是在症狀出現三天內給藥得到良好的效果,至於再晚一些時後才給藥,就沒有數據可參考。

但需要注意的是,有在服用其他藥物的患者(如:降血脂、抗腫瘤藥或神經精神藥物等),若服用 Paxlovid 會影響 CYP3A4 的作用,可能也會改變其他藥物的作用效果,若藥物在血中濃度無法被安全控制,往往對病情有負面的影響。因此服用 Paxlovid 需要有專業醫師的評估並開立處方簽才能使用,民眾無法自由服用

Paxlovid 需要有專業醫師的評估並開立處方簽。圖/envato elements

Molnupiravir 口服藥的表現又是如何?

病毒在複製的過程當中,往往需要大量的核糖核苷(ribonucleoside),作為合成新的病毒所需要的材料。而 Molnupiravir 口服藥,是一種「核糖核苷類似物」,也就是病毒在複製所需要的「冒牌」材料,透過這樣的方式干擾病毒的複製過程,進而阻止病毒的繁殖

Molnupiravir 不會像 Paxlovid 去影響到其他藥物在體內的作用,然而這些核糖核苷類似物在人體細胞進行複製的時候也會使用,所以可能具有誘導基因突變的風險

雖然一般來說,口服 Molnupiravir 的療程只有 5 天,在這樣的時間周期來說,對一般成人造成基因突變的風險是很低。但是,Molnupiravir 對於胎兒或哺乳中的嬰兒,風險就顯得高出許多。所以,Molnupiravir 在默克公司的官方網站有聲明,不建議孕婦及哺乳中的女性服用

此外,根據新英格蘭醫學期刊在今年三月的報告中,發現將 Molnupiravir 用於非住院的新冠患者治療中,僅僅將高危新冠患者的住院和死亡風險降低了 30%,低於早前估計的 50%。

Molnupiravir 不建議孕婦及哺乳中的女性服用。圖/envato elements

「老藥新用」的開發策略

環顧目前的抗新冠藥物,大都是利用「老藥新用」(drug repurposing)的藥物開發策略,才能在這麼短的時間達到如此的成就。「老藥」是指已被核准做為臨床使用的藥物,「新用」則是指由原來已核准的藥物中發現新的適應症用途或是新的用法。

老藥的好處就是其藥物臨床前的數據都已經被建立,其中包含藥理實驗、藥物動力學、代謝途徑、副作用等,這些數據對藥物開發相當重要。

在目前這些新冠藥物中,瑞德西韋一開始是用來開發對抗伊波拉病毒,而 Paxlovid 中的 Nirmatrelvir 原先用以治療愛滋病,此外 Molnupiravir 則是為了治療流感。這樣的成功經驗相信能提供政府與學者參考,期望台灣開發新冠藥物有亮眼的成績,也讓我們未來在對抗 COVID-19 疫情當中有更好的手段。

引用文獻

  1. Hammond, Jennifer, et al. “Oral nirmatrelvir for high-risk, nonhospitalized adults with COVID-19.” New England Journal of Medicine 386.15 (2022): 1397-1408.
  2. Coronavirus (COVID-19) Update: FDA Approves First COVID-19 Treatment for Young Children
  3. Coronavirus (COVID-19) Update: FDA Authorizes First Oral Antiviral for Treatment of COVID-19
  4.  Coronavirus (COVID-19) Update: FDA Authorizes Additional Oral Antiviral for Treatment of COVID-19 in Certain Adults
  5. Hammond, Jennifer, et al. “Oral nirmatrelvir for high-risk, nonhospitalized adults with COVID-19.” New England Journal of Medicine 386.15 (2022): 1397-1408.
  6. Cox, Robert M., Josef D. Wolf, and Richard K. Plemper. “Therapeutically administered ribonucleoside analogue MK-4482/EIDD-2801 blocks SARS-CoV-2 transmission in ferrets.” Nature microbiology 6.1 (2021): 11-18.
  7. Jayk Bernal, Angélica, et al. “Molnupiravir for oral treatment of Covid-19 in nonhospitalized patients.” New England Journal of Medicine 386.6 (2022): 509-520.

臨床試驗

  • EPIC-HR: Study of Oral PF-07321332/Ritonavir Compared With Placebo in Nonhospitalized High Risk Adults With COVID-19(NCT04960202

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