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虎鯨也有更年期?停經原因讓人大喊:世上只有媽媽好!

Peggy Sha
・2017/02/15 ・1895字 ・閱讀時間約 3 分鐘

更年期對於女性而言是一大挑戰,除了可能產生盜汗、熱潮紅、經期紊亂等症狀之外,也可能會顯得焦躁易怒,對於身心都會造成極大的影響。不過你知道嗎?可不是全天下的媽媽都會有更年期喔!事實上,目前所知只有三個物種有更年期的現象,分別是:虎鯨(Orcinus orca)、短肢領航鯨(Globicephala macrorhynchus)和咱們人類。這樣看起來,其實更年期實在是個十份稀奇的現象,也正因如此,科學家很想知道它到底為何產生?

最近,科學團隊發表了一項針對虎鯨的更年期研究,嘗試為我們解開更年期的神秘面紗……

奶奶不只貌美如花,還能夠賺錢養家

更年期對於生物演化而言是十分特別的例外,因為所有生物都理當盡可能的繁衍後代,才能確保種族的存續,而大部分雌性生物也的確會不斷生兒育女直到生命盡頭。那麼,為什麼人類跟虎鯨不這麼做呢?難道我們只是比較任性嗎?

為了解釋這樣的原因,科學家提出了許多理論,其中,「祖母假說」十分廣為人知:年長女性雖然沒有生育能力,然而,她們卻會以扶持子女、養育孫兒等方式去證明自己的價值。而在採集狩獵和其他形態的社會當中,年長者不但能夠找到更多食物、可以幫忙照顧幼兒、也會將有關洪水飢荒等等天災人禍的生存方式傳承下來。

就算成年,雄虎鯨還是正港媽寶

正因為祖母價值如此之高,即便停止生育,她們對於人類族群而言仍是不可或缺的存在。而在虎鯨的族群裡,也有類似的依賴現象;科學家發現到,停經的雌虎鯨通常是群體的領導者,這種現象可能是因為牠們可以利用自身經驗幫助家族尋找食物、度過難關。

媽媽不要離開我! 圖/By Robert Pittman – NOAA , Public Domain, wikimedia commons.

過去的一項實驗針對近 600 隻虎鯨進行研究,結果發現,成年雄虎鯨在母鯨死後的一年內,其死亡率是其他成年雄虎鯨的三倍。即便已經成年,這些虎鯨依舊是大媽寶,失去母親對牠們來說,實在是生命不可承受之重。

在兩年前,一群科學家們曾針對虎鯨更年期的成因提出推論,他們認為,虎鯨之所以會有更年期,或許是為了把生小孩的力氣省下來,才能夠好好維護整個家庭的生存。這種觀點跟「祖母假說」十分類似,不過,此說法還是不能完整解釋為何虎鯨需要更年期;因為還是有其他物種(如:大象)的年長女性在分享經驗的同時依舊持續生育。

媽!拜託別來跟我搶食物!

為了回答疑問,這個科學團隊嘗試分析兩個棲息於太平洋西北部的鯨群長達 43 年的數據。在虎鯨家族中,成年鯨無論雄雌都會在與別家的虎鯨交配時待在母親身邊。一般而言,雄虎鯨的壽命約為 30 年,而雌虎鯨則會在 30~40 歲左右停經,並多活上好幾十年。(雄虎鯨表示:歹命啊我~~)

註:目前已知年齡最長的雌虎鯨 Granny 去世時約已 105 歲。

母女共同哺育幼鯨,但老母鯨的幼鯨易死亡。圖/論文摘要

而在這樣的家庭結構中,我們可以發現,虎鯨媽媽跟自己的女兒可能會在同一時期生出孩子;而在這樣的情況下,老母鯨生出的幼鯨,其死亡率會比年輕母鯨的幼鯨高出 1.7 倍。由於生幼鯨的代價實在太高,母鯨進而演化出了更年期,用自己的經驗和智慧去貢獻自己的價值。

科學家更發現,母女之間的戰爭,主要導火線其實是「食物」。由於懷孕的母鯨需要攝取額外 42% 的食物以養育幼鯨,所以,在鯨群分食的時候,她們會要求更多的食物份量。而如果老母鯨和年輕母鯨同時懷孕,尷尬的情況就發生了;雖然老母鯨會運用自己的智慧為鯨群帶來更多的食物,但她不一定能分到更多食物,因為年輕的母鯨有較好的體力,能透過打鬥或是囤積食物來爭取資源。

媽,我要養小孩,給我多吃一點啦!圖/Aktim@Pixabay

除了被女兒搶走食物外,老母鯨還得分食物給兒子,才能讓兒子有辦法傳宗接代。此外,老母鯨會幫兒子帶小孩,倒不是因為母愛爆發,而是因為如此一來,牠才能藉由孫子和其他鄰近鯨群產生連結。這種種的壓力結合起來,會使得老母鯨在晚期所生的小孩會被忽視甚至因此餓死。

虎鯨特殊的家庭結構使得世代間既合作又競爭,因而造就了更年期的現象,而由於這樣的結構很罕見,所以我們在自然界也很少看到動物會有更年期。反觀人類的家庭結構跟虎鯨並非完全一樣,但我們也會共享並分配食物資源,或許這樣的資源競爭也影響了人類的更年期。

原文出處:

參考資料:

  1. Nicholas Weiler, “Menopausal killer whales are family leaders“, Science, [2015.03.05]
  2. Darren P. Croft, Rufus A. Johnstone, Samuel Ellis, Stuart Nattrass, Daniel W. Franks, Lauren J.N. Brent, Sonia Mazzi, Kenneth C. Balcomb, John K.B. Ford, Michael A. Cant, “Reproductive Conflict and the Evolution of Menopause in Killer Whales” , Current Biology, Volume 27, Issue 2, p298–304, 23 January 2017 DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.12.015

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Peggy Sha
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曾經是泛科的 S 編,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。

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殭屍真菌的心智操控術!被附身的螞蟻變成「孢子釋放機」——《真菌微宇宙》

azothbooks_96
・2021/09/25 ・1691字 ・閱讀時間約 3 分鐘
  • 作者 / 梅林.謝德瑞克
  • 譯者 / 周沛郁

最多產、最能有創意地操控動物行為的,是一群住在昆蟲體內的真菌。這些「殭屍真菌」改變寄主行為的方式,得到明確的好處──真菌綁架一隻昆蟲,就能散播孢子,完成自己的生命週期。

研究最透徹的殭屍真菌是偏側蛇蟲草菌(Ophiocordyceps unilateralis),這種真菌的一生都繞著巨山蟻(carpenter ant)打轉。巨山蟻受真菌感染之後,會失去自己怕高的本能,拋下相對安全的巢,爬上最近的植物──這症狀稱為「登頂症」(summit disease)。在適當的時候,真菌會迫使巨山蟻用大顎鉗住那株植物、「死命一咬」,菌絲體從巨山蟻腳上長出來,把巨山蟻固定在植物表面。真菌接著消化巨山蟻的身體,從巨山蟻頭上發出菇柄,孢子撒向經過下方的巨山蟻身上。如果孢子錯失了目標,就會產生次生的黏性孢子,在作為引線的細絲上向外延伸。

受到蛇形蟲草(zombie fungus)感染的巨山蟻。圖/AntWiki by João P. M. Araújo

殭屍真菌極為精準地控制它們寄主昆蟲的行為。蛇形蟲草(Ophiocordyceps)會強迫螞蟻去溫度、溼度剛好的區域死命一咬,讓真菌結實──就在森林離地二十五公分高的地方。真菌利用太陽的方向來引導螞蟻,在中午時分同步感染螞蟻。螞蟻不會咬進葉背的任何老位置。百分之九十八的情況下,螞蟻會咬住主脈。

殭屍真菌如何控制寄主昆蟲的心智,一直令研究者大惑不解。二○一七年,真菌操控行為的一位頂尖專家大衛.休斯(David Hughes)帶領的一支團隊,在實驗室裡用蛇形蟲草感染了螞蟻。研究者在螞蟻死命一咬的那一刻,把螞蟻的身體保存起來,切成薄片,重建真菌住在螞蟻組織中的三維圖像。他們發現真菌變成螞蟻體內的一個假體器官,占據螞蟻身體的程度令人不安。受感染的螞蟻生物量之中,高達百分之四十是真菌。菌絲從頭到腳蜿蜒鑽過螞蟻的體腔,纏住螞蟻的肌纖維,透過互連的菌絲體網絡來協調螞蟻活動。然而,螞蟻的腦中居然沒有菌絲。休斯和他的團隊完全沒料到這情況。他們預期螞蟻的腦部會有真菌,才能那麼精細地控制螞蟻的行為。

結果真菌似乎是採用藥理學的方式。研究者懷疑,真菌雖然沒有實際存在於螞蟻腦部,但還是靠分泌化學物質,影響螞蟻的肌肉和中央神經系統,進而操控螞蟻的行動。但究竟是哪些化學物質,還不清楚。也不知道真菌能不能切斷螞蟻腦部和身體的連結,直接協調螞蟻的肌肉收縮。不過,蛇形蟲草和麥角菌是近親,瑞士化學家艾伯特.赫夫曼(Albert Hofmann)最初正是從麥角菌分離出用於製造 LSD 的化學物質,繼而做出一類化學物質,LSD 正是衍生物──這類化學物質稱為「麥角鹼」。在感染的螞蟻體內,負責產生這些生物鹼的蛇形蟲草基因組啟動了,表示這些基因組在操控螞蟻行為的過程中,可能扮演了某種角色。

雀麥上的麥角菌。圖/WIKIPEDIA by Claude De Brauer

不論這些真菌是怎麼辦到的,它們的干預以人類的任何標準來看,都十分驚人。經過幾十年的研究,投入數十億美元的經費,用藥物調控人類行為的能力還完全無法微調。比方說,抗精神疾病藥物無法針對特定的行為,其實只有鎮定效果。相較之下,蛇形蟲草百分之九十八的成功率,不只是讓螞蟻向上爬或是死命一咬(這百分之百會發生),而是咬到葉片特定的部位,並且是對真菌最理想的環境。不過公平起見,蛇形蟲草和許多殭屍真菌一樣,其實有很長的時間可以微調它們的做法。受感染的螞蟻行為有跡可循。螞蟻的死命一咬在葉脈上留下明顯的疤痕,依據化石化的疤痕,這種行為的起源可以追溯到距今四千八百萬年前的始新世(Eocene)。真菌很大部分的時間都在操控動物心智,可能自己也有心智。

——本文摘自《真菌微宇宙:看生態煉金師如何驅動世界、推展生命,連結地球萬物》,2021 年 8 月,果力文化

azothbooks_96
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