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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/沙珮琦
・2017/02/15 ・1895字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 515 ・六年級

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。

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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~~)

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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。

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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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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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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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・2017/02/15 ・1895字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 515 ・六年級

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。

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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。

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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。

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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。

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  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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海洋盛宴——抹香鯨落
黑潮海洋文教基金會_96
・2023/11/05 ・3099字 ・閱讀時間約 6 分鐘

  • 文 胡潔曦|黑潮海洋文教基金會 鯨豚保育研究員
  • 本文轉載自黑潮海洋文化基金會《海洋盛宴——抹香鯨落》,歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持黑潮喔!
圖一、抹香鯨舉尾下潛

編按:本文主要內容與圖片摘錄、翻譯自文獻Three-year investigations into sperm whale-fall ecosystems in Japan,期望在頻繁目擊抹香鯨的 7 月,跟大家分享抹香鯨落的研究。

生存在深海中並非容易的事,由於深海裡缺乏陽光與有機物質,許多生物是藉著海水表層落入深海的有機物質維生。當鯨豚死亡後沉入海底,這段過程、遺體以及過程中所形成的生態系均可被稱為「鯨落」。鯨落可以說是生命的延續之源,而這些殞落至海底的鯨豚有如「金山銀山」,不僅能提供大量的有機物,同時也將許多硫化物帶入海底,造福許多海洋生命,因此也有一句話說:「鯨落,萬物生」。這篇文章透過閱讀國外文獻與整理,希望跟大家分享抹香鯨死亡之後的貢獻!

圖二、世界目前已知的鯨落位置,Implant=人工鯨落  Fossil=鯨落化石  Natural=自然鯨落(Li et al. 2022

故事的開始——集體擱淺在日本的抹香鯨

在 2002 年 1 月,日本的西南海岸發生了一起集體擱淺,共發現了 14 隻抹香鯨,而其中 12 隻抹香鯨被綁上水泥塊後,被當地政府沉入了 Nomamisaki 岬角周邊深度大約兩、三百公尺的海裡,形成了多座人工鯨落。當時有許多學者對於抹香鯨落感到好奇,究竟牠們會吸引來哪些生物?而抹香鯨龐大的遺體會需要花費多長時間分解呢?透過這項研究,或許能讓人們對大型齒鯨落的分解過程更加瞭解。

圖三、編號 12 之抹香鯨在 2003 年之手繪插圖(Fujiwara et al. 2007

事實上,在 2002 年以前,多數的鯨落研究出自於美國的加利福尼亞州外海,並以鬚鯨為主要研究對象,而這些鯨落的深度幾乎都落在一、兩千公尺深,比起這次抹香鯨落群的深度深了非常多。而這次大量出現在日本西南海域的多座人工鯨落有著種種獨特性,包含了:深度淺、是大型齒鯨的鯨落等等,也讓學者們充滿好奇心。

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究竟要如何長期觀察抹香鯨落呢?

閱讀至此,不知道讀者們是否有一項疑問?在兩三百公尺深的海裡,既缺乏可見光,同時也承受著數十倍的大氣壓,在這樣的條件下到底要如何觀察抹香鯨落呢?「ROV——水下探測載具」即是這個研究的一大助手,能夠幫助科學家們突破這些困難,不僅能在深海中蒐集珍貴的影像,也可以完成採集的工作。而在團隊耗費了 3 年運用水下載具追蹤其中的五隻抹香鯨後,他們也有了些有趣的收穫,透過圖四可以看到這段時間抹香鯨的外觀變化。

圖四、編號 12 之抹香鯨 a. 2003 年 7 月  b. 2004 年 7 月  c. 2005 年 7 月利用水下探測載具拍攝影像(Fujiwara et al. 2007

經過數年的追蹤後,研究團隊發現,抹香鯨落歷經分解的速度堪稱飛快!根據 2003 年的鯨落研究,學者將鯨豚分解的過程定義為下述四個階段(Smith and Baco 2003),而第一個階段到最後階段可能會歷時數年甚至到數十年,當鯨豚的遺體越大,可能耗時越長:

  1. 移動清道夫階段(Mobile-scavenger):生物會快速消耗掉鯨豚體表上的肉與脂肪。
  2. 機會主義者階段(Enrichment opportunist):生物開始進駐鯨豚裸露的骨頭及周邊富含營養的底層泥沙上。
  3. 化能自養階段(Sulphophilic):骨骼釋放硫化物,供養海洋中依靠硫化物維生的生物。
  4. 骨礁階段(Reef):在所有有機物質被消耗之後,即會進入骨礁的階段。

註解:上述中文名詞翻譯參考自國家地理頻道及國立海洋科技博物館 鯨落展區。

鯨落最快被消耗掉的部分是身上的肉跟脂肪,而這份文獻研究的 5 座抹香鯨落,肉跟脂肪在經過 1 年之後已幾乎被消耗殆盡;經過 1.5 年之後,抹香鯨落已進入化能自養階段,骨骼開始釋放硫化物質;有些大型鯨落從化能自養階段轉為骨礁期要歷經數十年,根據這項研究發現,部分抹香鯨落竟在 3 年後就能夠進入骨礁期,身上所有的有機質都被消耗殆盡,而這樣的進度相較於過去鬚鯨落的研究是非常快的!研究人員初步推測,可能是因為此處的平均水溫相較其他鯨落研究的海域高,生物分解的速度比較快。

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抹香鯨落上意想不到的生物多樣性

這次的研究共有發現超過百種生物聚集在抹香鯨落周邊,包含軟體動物門、多毛綱與甲殼綱的生物等,在 1.5 年後,貽貝是抹香鯨骨骼上最為豐富的生物類群(圖五)。而抹香鯨落整體的生物多樣性在到達 3.5 年時來到高峰,紀錄中共有八十多種生物出現。

圖五、位在抹香鯨脊椎骨的貽貝(Fujiwara et al. 2007

除了確認抹香鯨的腐化速度之外,研究人員也會在探測載具每次下海時採集底部的泥沙,經分析發現,抹香鯨身體下方泥沙中的硫化物濃度,隨著鯨落分解的時間越久,濃度也會逐漸提高,並吸引來大量仰賴硫化物生存的生物。為了進一步確認周遭環境的生物是否與抹香鯨身上的有差異,研究人員也將抹香鯨 10 米以內與外的生物做了比較,發現鯨落 10 米以外的物種與鯨落上的生物完全沒有重疊,也證明了鯨落的出現確實吸引來許多的生物。

鯨落,萬物生

鯨落的各個分解階段吸引了許多生物造訪,肉與脂肪等在幾個月內快速地被消耗掉,有機碎屑也能讓周邊海底的富含養分,而抹香鯨骨能釋放硫化物數年,部分大型鯨甚至可能長達數十年。「鯨落,萬物生」,在鯨豚生命的最後一章,牠們的身體緩緩沉入海底,成為了大量生物的食物來源。至 2022 年為止,目前世界已知鯨落共有約 160 座,也希望隨科技進步,人們能更深入認識鯨落為環境帶來的影響。

影片分享:美國於2019年在NOAA保護區發現的深海鯨落

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參考資料

  1. Fujiwara, Y., Kawato, M., Yamamoto, T., Yamanaka, T., Sato-Okoshi, W., Noda, C., Tsuchida, S., Komai, T., Cubelio, S.S., Sasaki, T., Jacobsen, K., Kubokawa, K., Fujikura, K., Maruyama, T., Furushima, Y., Okoshi, K., Miyake, H., Miyazaki, M., Nogi, Y., Yatabe, A. and Okutani, T. (2007), Three-year investigations into sperm whale-fall ecosystems in Japan. Marine Ecology, 28: 219-232.
    https://doi.org/10.1111/j.1439-0485.2007.00150.x
  2. Li Q, Liu Y, Li G, Wang Z, Zheng Z, Sun Y, Lei N, Li Q and Zhang W (2022) Review of the Impact of Whale Fall on Biodiversity in Deep-Sea Ecosystems. Front. Ecol. Evol. 10:885572. doi: 10.3389/fevo.2022.885572
  3. https://oceanservice.noaa.gov/facts/whale-fall.html
  4. https://natgeomedia.com/environment/article/content-6001.html
  5. https://www.soest.hawaii.edu/oceanography/faculty/csmith/Files/Smith%20and%20Baco%202003.pdf
  6. http://hi.people.com.cn/BIG5/n2/2020/0409/c228872-33936490.html
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黑潮海洋文教基金會_96
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  黑潮海洋文教基金會,1998年於花蓮成立,是臺灣第一個為「鯨豚與海洋」發聲的民間非營利組織。最初以鯨豚調查為開端,多年來深耕於海洋議題、環境教育與科學調查,如同一股陸地上的黑潮洋流溫暖而堅定,期許每個臺灣人的心中都有一片海洋。