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科學寶可夢 #143 卡比獸:外表看似慵懶、腸道異於常人的巨獸

Rock Sun
・2017/03/15 ・2053字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 455 ・五年級

身為一名訓練師,你真的了解你的寶貝們嗎?寶可夢圖鑑讀熟了沒?

其實圖鑑告訴你的比想像中的還多喔!每個星期周末跟著 R 編一起來上一門訓練師的科學課吧!來跟大家分析這些寶可夢們是如何使用科學力來戰鬥的。

巨大身軀,田鼠胃 #143 卡比獸

(圖/ Pokémon Wiki – Wikia)

玩Pokemon GO時打道館最喪氣的是什麼事?對我而言,是遇到卡比獸,明明手指點的很快很用力了,卻還是打不死,最後時間到了GG退出······

這傢伙到底是有多少血啊!想必一定是吃很多才能維持這個體重/血量吧?

而打開寶可夢圖鑑,我們並不驚訝:

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每天不吃下400公斤的食物絕不會善罷甘休。吃飽了就會開始睡覺。」(紅、綠、火紅、珍珠、X)

400公斤? 根據圖鑑(註1),卡比獸自己的體重是460公斤,這代表每一天卡比獸能吃下相當於自己體重87%的食物,不只是量很驚人,相對於卡比獸的體重而言也是相當不可思議的比例。

(圖/GIPHY)

進食量大不見得吃得多,和代謝速率有關

先找一些體重跟卡比獸差不多的動物來比較吧。體重500公斤的肉牛,一天吃的食物重11.7公斤;450公斤的棕熊,一天吃10.5公斤的食物;425公斤的北極熊,一天吃10公斤食物······事實上動物的體重越重,絕大多數的時候他們吃的食物就比例上來說會越少,例如100多公噸重的藍鯨,一天需求大概150萬卡路里,會吃下將近3噸重以上的磷蝦(註2)。是很多沒錯,但也不過是牠體重的3%,而上述的幾隻動物食物重與體重比例也不過才2.3%而已。

因為體積越大,身體代謝、循環速率相較下就不會快。

反觀卡比獸食物/體重比高達87%!這數字真是銷魂,你能想像70公斤的你一天吃下61公斤的食物嗎(註3)?所以要找到這種程度的動物,我們勢必要往更小隻的動物尋找。例如蜂鳥,牠可以吃下自己體重2倍的食物。

在有限的資料中翻找一下之後,發現最接近這個比例的動物是田鼠,他們一天吃下去的食物跟體重幾乎是1:1,但人家可是平均生僅3~6個月、每分鐘心跳將近500下的動物啊。

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卡比獸與田鼠(誤)比例示意圖(圖/Digital Spy)

100公斤的大便就是狂

而且吃下了這麼多食物,還會衍生出一個問題,就是大便。田鼠的可消化能(digestible energy,DE)大約佔75%,也就是牠吃下去的食物總能量(100%)減去糞便中的能量(25%)的結果(註4)。換句話說,排泄物大概佔攝食量的25%。如果卡比獸消化作用跟田鼠類似,如果都吃一模一樣、成分相同的食物的話,那麼他的大便就會重達100公斤

這樣不行啊!養一隻寵物最麻煩的事之一就是清理大便,相信想養卡比獸的大家一定嚇傻了。

但卡比獸已經相當節制了大家知道嗎?

在R編在找資料的時候發現,在寶可夢遊戲中,卡比獸有一個隱藏的被動能力,叫做暴食。就是一般的樹果只能恢復25%生命的時候,他能恢復50%。如果把恢復當作是攝食的話,那就表示如果卡比獸吃的不是樹果,那就要攝取2倍的量,也就是800公斤的食物,一顆蘋果重大概250克,所以他一天就要吃掉3200顆蘋果(註5)。

你在跟我開玩笑嗎?小霞搬個木頭怎麼這麼輕鬆啊~(圖/GIPHY)

吃完之後就躺下來,等著牠不符合體型標準的消化系統快速運作,然後起來繼續吃,因為你已經消化完了······怎麼覺得當一隻卡比獸好像壓力蠻大的?

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註解

  1. 其他敘述還有「就算有些發霉的東西也毫不在意地吃下去。肚子並不會吃壞。」(黃、銀、水晶、鑽石、魂銀);「飽餐之後,就算是動動手指都很困難,所以爬上它的肚子都沒關係。」(紅藍綠寶石、白金、黑白)等等,後者真的不要做,如果被牠壓到,可不是包紮一下就可以解決的。
  2. 藍鯨體型差異極大,作者找到的資料從100公噸出頭到200公噸都有,但3.6公噸的磷蝦並沒有其他資料可以參考。
  3. 61公斤的食物有多少呢?舉個例子來說,麥當勞「宣稱」一個大麥克有240克,61公斤就是254個大麥克。嗯~飲食還是健康點好。
  4. 整個消化食物的能量結構有總能(GE),減掉糞便中的能量後得到可消化能(DE);DE減掉尿和氣體蒸散掉的能量得到代謝能(ME);ME再減掉熱量散失得到淨能量(NE)。雖然用這個方法推估糞佔食物的量不是很正確,但這是我最能找到的田鼠數據了。
  5. 就算卡比獸10秒吃一顆,牠也要吃將近9個小時才吃得完,再加上睡覺時間,卡比獸一天剩多少時間戰鬥呢?

參考資料:

  1. Pokemon Database
  2. ANIMAL WEIGHTS and their FOOD AND WATER REQUIREMENTS
  3. Digestible Energy in the Equine Diet

  4. A method of estimating diet digestibility in wild meadow voles

  5. 聯合國糧食及農業組織 (FAO Corporate Document Repository: Animal nutrition)
  6. 維基百科 (田鼠藍鯨消化作用
文章難易度
Rock Sun
64 篇文章 ・ 862 位粉絲
前泛科學的實習編輯,曾經就讀環境工程系,勉強說專長是啥大概是水汙染領域,但我現在會說沒有專長(笑)。也對太空科學和科普教育有很大的興趣,陰陽錯差下在泛科學越寫越多空想科學類的文章。多次在思考自己到底喜歡什麼,最後回到了原點:我喜歡科學,喜歡科學帶給人們的驚喜和歡樂。 "我們只想盡我們所能找出答案,勤奮、細心、且有條理,那就是科學精神。 不只有穿實驗室外袍的人能玩科學,只要是想用心了解這個世界的人,都能玩科學" - 流言終結者

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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

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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吸引消費者的第一步:打造讓食物看起來更新鮮的「展示櫃」——《秀色可餐》
今周刊出版
・2023/08/06 ・1899字 ・閱讀時間約 3 分鐘

第一間自助服務商店的出現

在 20 世紀的頭數十年,包括自助服務在內的新式雜貨店營運方式,徹底改變了食品的購物模式,這種轉變在城市中尤其明顯。1917 年,田納西州的孟菲斯市成立了美國的第一間自助服務商店,這間店是克拉倫斯.桑德斯(Clarence Saunders)的小豬商店(Piggly Wiggly)。

第一間商店:小豬商店。圖/wikipedia

在這之前,美國消費者買賣日常食品的流程,與 20 世紀美國人習慣的方式截然不同。店員通常會從櫃檯後的貨架上為顧客取貨。

此外,雖然雜貨店也會出售一些易腐損食品,但主要販賣的還是罐頭和其他加工產品。大部分的屠夫和農產品雜貨商,通常會在不同的商店經營特定的業務。從 1920 年代開始,越來越多大型雜貨店把鄰近的肉舖和農產品店併入他們的店裡。

雜貨店透過「合併」變身成超市

在這些「合併」的商店中,顧客只要進入一間商店就能買到許多種不同的食物,不再需要花時間前往 3 個不同的地點購物。儘管合併商店越來越普遍,但自助服務一開始只有應用在分裝好的食品上。

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在多數商店中,購買肉類的方式和傳統肉舖差不多,商店中會有一個肉舖櫃檯,由男性店員提供切肉和銷售等完整服務。顧客會在肉舖櫃檯前排隊,告訴店員他們想要買的具體部位和重量。在這種交易過程中,顧客有機會詢問屠夫哪些肉是新鮮的,烹飪方式應該是烤還是煎。

在這種交易過程中,顧客有機會詢問屠夫哪些肉是新鮮的,烹飪方式應該是烤還是煎。圖/GIPHY

屠夫會取出需要的肉塊,切下顧客想買的量再包裝好。在購買農產品時,顧客會於陳列在商店中的大量蔬果中挑選產品,拿去給農產品區的店員稱重並裝袋,接著在收銀台計算價格。

把易腐損商品整合進超市後,零售商獲得了機會,可以把整間店的品質都展現給消費者看,藉此吸引消費者並建立顧客忠誠度。相較於分裝好的食品,消費者比較常購買的是易腐損產品。

如果雜貨商能提供各種高品質的蔬果和肉類,顧客光臨這間商店的頻率就會高於其他商店。在購買罐頭食品、盒裝麥片和瓶裝商品等雜貨時,無論在哪裡購買,獲得的都是同樣的商品。單就這些產品而言,商店只能靠著較便宜的價格和較多元的品項來勝過其他店家。

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「展示櫃」展現商品多樣性吸引消費者

易腐損產品則不同,這些產品的品項會隨著季節變化,有時甚至每天都不同,這種多樣性是許多購物者對商店感興趣的原因之一。

由於改變之後的肉舖與農產品銷售區具有繽紛的「天然之美」,又有機會用充滿吸引力的方式展示,所以這兩個區域變成了商店的「展示櫃」。

在 1920 到 1930 年代,雜貨手冊和行業雜誌不斷強調新鮮農產品在超市企業中的重要性:易腐損產品「透過視覺對消費者產生了最大的吸引力」。

透過視覺對消費者產生了最大的吸引力。圖/Pixabay

商品的「最佳位置」能成功吸引消費者

雜貨業的主流行業雜誌《先進雜貨商》在 1935 年指出,沒有任何商品「能像新鮮蔬果一樣,如此自然地吸引顧客的注意並刺激食欲」。另一篇文章則主張「種類繁多的新鮮蔬果,以吸引人的方式展現出天然色澤和新鮮度」,消費者將會因此受到吸引,走入商店。

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商店甚至可以用「外觀看起來特別新鮮或特別好的商品」,來合理化商品的價格為什麼比其他商店更昂貴。雜貨商認為架上蔬果的外觀是影響銷量的最重要因素,他們如何用有吸引力的方式陳列農產品,也會使整間店的氛圍產生變化。

把農產品設置在商店的「最佳位置」,通常會是入口附近。圖/Pixabay

因此,他們往往會把農產品區設置在商店的「最佳位置」,通常會是入口附近。農產品與肉類的顏色對雜貨店的營運來說之所以會這麼重要,不只是因為這些顏色能使商店內部顯得更明亮,也因為顏色是顧客判斷食物品質的關鍵指標,他們會依此決定要不要購買特定商品。

——本文摘自《秀色可餐?:所謂的新鮮和健康,都是一場精心設計》,2023 年 6 月,今周刊,未經同意請勿轉載。

今周刊出版
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讓自然變「天然」:調色魔法讓奶油看起來更天然——《秀色可餐》
今周刊出版
・2023/08/05 ・1896字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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14 世紀就開始調色的天然奶油

雖然酪農業一直在批評人造奶油的人工調色,但他們至少從 14 世紀就開始為天然奶油調色了。

自從人造奶油在 1870 年代出現後,酪農業製造商為天然奶油調整顏色的目的就不只是保持外觀一致,也是為了把天然奶油和人造奶油區分開來。

他們主張,因為製造商一直以來都會把天然奶油調整成黃色,而消費者也認為天然奶油一定是黃色的,所以若想在一年中的任何時候都「看起來像是奶油」,就必定會用到調色。

若想在一年中的任何時候都「看起來像是奶油」,就必定會用到調色。圖/GIPHY

酪農業也認為他們提供的天然奶油必須是亮黃色,如此一來消費者才不會把天然奶油誤認為其替代品。1902 年的法案生效後,全國酪農業聯盟的祕書立刻寄了一封通知給各個酪農業協會,主張若他們想「拯救天然奶油的消費市場」,就必須「保持天然奶油的標準顏色,讓消費者能夠區別天然奶油與人造奶油」。

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天然奶油和人造奶油的競爭

他建議把天然奶油的顏色調配得更鮮豔,把顏色的標準提高到人造奶油製造商無法模仿的程度。對於許多酪農業利益團體來說,顏色就是他們的軍事要塞,既能保護天然奶油,也能用來和人造奶油競爭。

然而,酪農業領導者提倡製作天然奶油的理想狀態,和酪農業者實際上製作天然奶油時的狀態之間,往往是有差異的。在 20 世紀早期之前,乳製品幾乎全部都是在農場進行加工的。

製作天然奶油通常是女人的工作,要負責擠奶、進行乳油分離、攪乳以及替天然奶油調色。男人則主要負責餵食、放牧、為家畜製作遮蔽物,並維護牧場和草地。

製作天然奶油通常是女人的工作,要負責擠奶、進行乳油分離、攪乳以及替天然奶油調色。圖/GIPHY

天然奶油的品質取決於這些酪農業者的技術和資源。有些酪農業者缺乏知識、設備或融資方法,導致最後的成品參差不齊,有時甚至會出現品質很差的天然奶油。由於對許多酪農業者來說,製作天然奶油只是副業,所以他們通常不願意進行昂貴的投資。

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舉例來說,他們不願意購買能夠防止奶油變質的冷卻設備。1860 年代早期,紐約州開始在乳油廠生產天然奶油,隨後其他州也紛紛效法。酪農業者把他們的牛奶送到乳油廠,在那裡進行攪乳,製作成天然奶油,再送到市場去。

對許多酪農業者來說,製作天然奶油只是副業,所以他們通常不願意進行昂貴的投資。圖/Pixabay

乳油廠製造的天然奶油通常品質比較一致。許多酪農業生產商和消費者認為,乳油廠生產的天然奶油比農場生產的更好。然而,乳油廠在早期的經營規模通常比較小。

直到 1910 年代晚期,乳油廠的天然奶油產量才超過了農場的產量。聯邦政府和州政府的官員、酪農業協會的領導人和大學的科學家都想要教導酪農業者了解,顏色在天然奶油交易中有多重要,以及製作奶油的「科學」方法。

舉例來說,美國農業部在 1905 年出版的農民公報《在農場製作天然奶油》(Butter Making on the Farm)中,向酪農業者宣傳製作天然奶油的「明確規範」。各家酪農業協會在行業雜誌和農場報紙上定期發表文章,警告農民不要「忽視顏色」,冬季時尤其如此。

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調過色的奶油還「天然」嗎?

天然奶油在冬季的顏色會比較淺,主要是環境條件導致的。但是,「矯正」這種不受歡迎的顏色逐漸變成了天然奶油製造商的責任,他們必須調整天然奶油的顏色,符合消費者和生產商對「天然」顏色的期望。

天然奶油在冬季的顏色會比較淺。圖/Pexels

酪農業協會主管和政府官員時常抱怨,酪農業主在攪乳過程中添加食用色素時,分量都是用猜的。這種「草率的作為」使酪農業的最後成品無法達成品質一致。

他們認為在製作天然奶油的過程中,製造廠能完全控制的條件很少,調整顏色就是其中之一,因此他們建議酪農業者在天然奶油中添加更多黃色色素,使產品保持外觀一致。

——本文摘自《秀色可餐?:所謂的新鮮和健康,都是一場精心設計》,2023 年 6 月,今周刊,未經同意請勿轉載。

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