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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:

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。

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?

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

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文章難易度
Rock Sun
62 篇文章 ・ 428 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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我們的失眠和喜鵲的失眠有什麼地方不一樣?

胡中行_96
・2022/05/12 ・2031字 ・閱讀時間約 4 分鐘

輾轉反側,徹夜難眠的時候,您幾點起床?就算醒了,工作效率是否異常低落?
在此,請您非但別只想到自己,還要拿出一點同理心:因為被剝奪睡眠的澳洲喜鵲,也深受困擾。

徹夜難眠很可能會影響工作效率。圖/Pixabay

捉野生喜鵲來做失眠相關的實驗

2022 年 4 月的《科學報告》期刊,有一篇標題冗長的論文,叫做〈失眠削弱澳洲喜鵲的認知表現並改變其歌曲產出〉[1]。其第一作者澳洲 La Trobe 大學博士候選人 Robin Johnsson,認為歌唱的時辰與類型,對於喜鵲的社交生活相當重要,並以此做為研究主題[2]。且不論在 COVID-19 疫情之前,有些人就已經沒什麼社交生活,更不要談呼朋引伴一起歡唱 KTV,人家喜鵲可是隨時都過得多采多姿。

喜鵲齊聲合唱。影/Youtube

於是,牠們就被科學家抓去做實驗了。

首先,研究團隊架設陷阱,用起士誘捕野生喜鵲。為牠們戴上標有序號的腳環之後,再關進裝有監視器的房間裡。接著,為了測量腦電波圖(electroencephalogram, EEG)與肌肉電位圖(electromyogram, EMG),科學家把無辜的喜鵲抓來開刀。於其腦部表面和頸部肌肉,植入電極貼片(electrodes),方便之後記錄睡眠狀態[1]

然後,喜鵲們就去接受特訓。

反覆訓練後篩選符合資格的喜鵲來做失眠實驗

研究團隊準備了一種木製食器,左右各挖一個淺槽。其中一個槽裡,盛裝少量起士和麵包蟲。第一次食物直接攤在眼前,不加以掩飾;第二次猶抱琵琶半遮面;第三次開始蓋子完全擋住凹槽,令喜鵲啥也看不見。在訓練的初期,全部的食器都採用灰色蓋子。直到最後的「聯想學習」(associative learning),蓋子被換成黑色或白色。喜鵲掀開特定顏色的蓋子,發現下面藏有食物。這樣重複 15 次,讓牠們不把「食」、「色」的關係兜在一起也難[1]

認知測試的教具,澳洲喜鵲執行聯想或逆向學習任務。圖/參考資料 1

結訓後,研究團隊把食器裡的獎勵換成「不會動的麵包蟲冷盤」(chilled, unmoving mealworms),為喜鵲舉辦驗收成果的模擬考。除了執行「聯想學習」的覓食活動,科學家也期望牠們展現「反轉學習」(reversal learning)的能力。將蓋子的顏色調換,要喜鵲嘗試選出有食物的凹槽。這個階段有一些評分要點[1],例如:

  1. 喜鵲做出第一次選擇時,是否有延遲的行為。緩慢的反應,代表注意力不集中,或動機下降。
  2. 喜鵲得經過幾回,才能達到連續 12 次嘗試中,有 10 次正確的及格分數。
  3. 喜鵲選擇正確瓶蓋的比率。

凡是順利通過模擬考的喜鵲們,便能晉升至下一關。

在實驗的主要階段,喜鵲們被劃為三組,分別體驗下列三種睡眠模式之一:無干擾睡眠、6 小時睡眠剝奪,以及 12 小時睡眠剝奪。研究人員防止喜鵲睡著的花招,包括:迫近或拍打鳥舍、發出噪音,或是輕撫充滿睡意的喜鵲[1]。如同可憐的臺灣中學生,明明前晚都沒睡飽,隔天還得參加考試。研究人員存心要看失眠的喜鵲,怎麼失常。

人類跟喜鵲一樣會被睡眠影響行為

正式測驗的結果不出所料,沒睡飽的喜鵲容易犯錯,而且要花較長的時間,才能選出正確答案。有些喜鵲甚至失去參與測驗的動機,傾向找機會補眠。其實以前的研究便顯示,失眠也會降低人類的認知表現。諸如參與動機、清醒程度(alertness)、注意力、警戒等級(vigilance)等,都會受到負面影響[1]

除了喜鵲考試的成績,科學家也記錄了牠們社交行為的變化。失眠的喜鵲寧可睡覺,也不要唱歌。最後就算唱了,單曲的長度卻意外地延展。原本的晨曲改在中午演出,頻寬變得狹窄,內容相較貧乏,顫音也明顯減少。這與人類的口語溝通,大同小異。當一個人睡眠不足,說話的速度會緩慢下來,咬字不如平常清晰,語句重覆的機率提高,甚至可能妨礙聽眾理解講者所要傳達的訊息[1]

澳洲喜鵲有複雜的家族。牠們用歌聲來劃定疆域,分辨敵友,並建立「鳥」際關係。失眠不僅會害喜鵲把歌唱得七零八落,也會進一步危及其社交生活。既然以往的人類睡眠實驗結果,與喜鵲有那麼多的相似處,下次在抱怨疫情害自己沒朋友之前,我們是不是應該先睡飽,再來思考怎麼社交呢?

睡飽再來社交比較不會被睏意影響思考。圖/Pexels

備註:此實驗結束後,參與受試的澳洲喜鵲,均在 2019 年 7 月被野放。

參考資料:

  1. Sleep loss impairs cognitive performance and alters song output in Australian magpies (Scientific Reports, 2022)
  2. Researchers find what magpies lose from hitting snooze (Brisbane Times, 2022)


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胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。臉書:荒誕遊牧。