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剛搬家就有蟲蟲危機?不速之蟲原來是玉米象──《害蟲偵探事件簿》

PanSci_96
・2017/05/30 ・2860字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 491 ・五年級

  • 【科科愛看書】你以為只有骯髒的地方才會有害蟲?這種想法實在太天真了,翻開《害蟲偵探事件簿》就會發現,原來蟲蟲危機無處不在,就連新建成的潔淨建築也不例外。那我們到底該怎麼辦?不用擔心,跟著害蟲偵探一起辦案,就像有了金鐘罩鐵布衫,把害蟲通通擋在你家之外!

救命啊!新家被蟲蟲入侵了

大概是某一年的四月底吧,總之有一天早晨,住在神奈川日吉的朋友打電話到我橫濱的辦公室。他語氣沉痛地表示,剛蓋好的住家裡到處都是小黑蟲,妻子、孩子跟他自己都快崩潰了。

「拜託你幫幫我。」朋友說完這句話便掛掉了電話。

我頂著剛睡醒的一頭亂髮,立刻衝出辦公室前往他家。到了現場一看,他與家人正在院子裡嚇得直打哆嗦。

我馬上巡視新蓋好的建築物,只見地板、牆壁、天花板、廁所、浴室都看得到爬來爬去的玉米象。這棟新居蓋在由農地填土而成的人工建地上,誰也想不到怎麼會有這麼多玉米象?但答案就在腳下。檢查地板下方時,發現施工過後的木屑散落一地,裡面有些木片還有玉米象咬出的細小溝痕及孔洞……。

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玉米象一如其名,以啃噬穀物而聞名,其分布範圍遍及世界各地。這類昆蟲是米、麥、玉米等穀物的重要害蟲,主要有玉米象、米象(Sitophilus oryzae)、穀象(Sitophilus granarius)等。還沒發現穀象正式落腳於日本的確切證據。

玉米象是眾多穀類的敵人!圖/draculina_ak @ Flickr

飛啊飛啊~到處是玉米象

大量出現在新居的是玉米象(Sitophilus zeamais (Motschulsky))成蟲,體長約 2.3 到 3.5 公釐,具有象鼻狀的口吻。體色呈黑褐色、有光澤。前胸背板前方的幅圍狹窄,前翅有四個黃褐色的不明顯斑紋(照片 1)。幼蟲體長約 3 公釐,體色呈乳白色,各節有許多橫皺,體態肥滿,化蛹的體型則會稍微瘦一點。

照片1:啃食小麥的玉米象(Sitophilus zeamais (Motschulsky))。圖/《害蟲偵探事件簿》

可能發育的溫度範圍在 20~30 ℃,在氣溫 25 ℃、濕度 70%的環境下,從卵發育為成蟲的所需期間平均 32 天。據報告指出,在自然狀態下,夏季的發育所需期間約 35 天。

成蟲的食性除了義大利麵以外,也習慣在固體上穿孔及產卵,並以麵粉及米食粉類等食材為餌食。幼蟲是典型的「種子害蟲」,會在穀物種子裡發育,也會在義大利麵條裡、乾麵或蕃薯乾切片等食材裡繁殖。

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玉米象雌蟲會用象鼻狀的口吻(照片 2)在穀粒開一個小孔,在裡面各產一顆卵,再用分泌物將洞口封起來(egg plug)。

照片2:玉米象雌蟲的口吻(頭部)。圖/《害蟲偵探事件簿》

孵化的幼蟲會啃食穀類及其加工產品、義大利麵等食材的內部,成長到四齡幼蟲後即在原處化蛹。羽化的成蟲會在穀粒內部待數天,等到覆蓋身體表面的角質層(cuticle)硬化後,便咬破穀粒鑽出來(照片3)。成蟲具有飛行能力。

照片3:從義大利麵條裡羽化,正要鑽出來的玉米象。圖/《害蟲偵探事件簿》

至於一年長成次數,室內可達到四世代,野外的自然條件下約二到三世代。玉米象會以成蟲形態越冬,來到野外後,會棲息在倉庫的屋簷下或附近的石頭、木片下方。此物種分布範圍遍及全世界,是儲存穀物的重大害蟲。

米象對上玉米象:來啊,來單挑飛行能力

在日本的玉米象中有一近似種稱為米象(Sitophilus oryzae (Linnaeus))。成蟲的體長約 2.1 到 2.3 公釐,比玉米象略小,同樣具有象鼻狀的口吻,體色呈紅褐色到黑褐色,前胸背板的兩側邊緣大致呈平行。前翅的黃褐色斑紋比玉米象清晰。必須直接觀察生殖器才能判定其蟲正確的性別。

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在氣溫 25℃、濕度 75% 的環境下,發育所需期間平均 35 天。在自然條件下的發育期間比玉米象稍微長一些,氣溫 25℃ 的環境下,平均壽命可達到四個月,而食性與玉米象極為相似。

玉米象與米象的最大差異在於成蟲對寒冷的忍受程度。米象的成蟲在冬季的自然條件下會滅絕,僅有幼蟲能在穀粒裡越冬。生長適溫比玉米象高,約 30℃ 到 33℃,國內分布範圍最北達到宮城、秋田附近。抗寒力佳的玉米象甚至能在北海道旭川附近越冬。

玉米象與米象還有一項最大差異,有的米象沒有飛行能力,尤其是日本種的米象,生來不具飛行能力。分布範圍與玉米象類一樣遍及全世界,日本國內以玉米象居多,但是從整個世界來看,以米象略佔優勢。

真相只有一個,兇手就來自──

某間食品倉庫公司與我聯繫,說倉庫裡保存的伊朗人專用玉米食材裡有「玉米象」。我立刻前往現場調查,確實在玉米袋包裝裡發現了許多看似玉米象的蟲子。承辦人問我:「這些蟲子是從哪來的?」為了進一步確認,我便將相關證物帶回去詳細檢驗。

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經過鑑定後,確認這些侵入的蟲子不是玉米象,而是米象。但是找不到證據顯示它們究竟從何而來。困難之際幸得神助,當我向本書的監修者林晃史博士請教,他竟說道:「你仔細觀察看看,這米象會不會飛?」

我再次調查了帶回來的米象樣本,確定它具有飛行能力,倉庫的承辦人也證實:「它們的確在倉庫裡飛來飛去。」換句話說,由於日本國內的米象種類不具飛行能力,會飛的米象極有可能是從出口國或者流通據點等場所侵入。

木屑掰掰,蟲蟲不再來

話說回來在朋友的新居爬來爬去的玉米象,主要是把放置在地板下的木屑當成越冬場所,才會大量孳生。後來把所有木屑回收、室內各個角落全部清洗得乾乾淨淨,從此再也沒有發生蟲害,朋友一家人總算能安心居住。這次案件算是不幸中的大幸,地板下的木屑同樣是白蟻的棲息場所,但幸好這次白蟻並未入住。我建議朋友一定要向建設公司強調這一點。

木屑提供了玉米象越冬的環境。圖/steve lodefink @ Flickr

儘管如此,又得話當年了。在我們小時候,常常會在米粒裡看見玉米象,牠不會咬人,跟米一起煮來吃也不會中毒,更不是傳播疾病的媒介。但是對現代人來說,只覺得看起來很噁心、並因此產生恐懼。我趕到朋友家時,也不禁莫名其妙,為什麼人們對蟲子如此畏懼?

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不過,小時候一旦發現儲藏的米裡有玉米象,就會被大人叫去幫忙,要把米擺在戶外曝曬,並且看守一整天,防止麻雀來偷吃。小孩子玩遊戲的計畫也因此泡湯。只有那個時候,我們才恨透這些討厭的小蟲子,還替它取了名字,叫作「吃米蟲」。

順帶一提,朋友住家一案對我而言十分難忘。當時我剛投身除蟲工作,正猶豫著是否以此為終身志業,就在摸索未來的過程中遇到這件案子,總算讓我大致確定這一行「行得通」。一般人眼中的「害蟲」,對我可是「財蟲」。


 

 

本文摘自《害蟲偵探事件簿:50 年防蟲專家如何偵破食品中的蟲蟲危機》臉譜出版

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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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米缸裡的小飛象
何翰蓁
・2013/07/01 ・1523字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 416 ・四年級

米象只有 0.2-0.3 公分長,比米粒還小。

米蟲正式的名字應該是米象,有個像象鼻長長的喙(rostrum)向前伸出,而且還會飛。米象在分類上被歸為米象屬(Sitophilus),米象屬的三個種:穀象(S. granarius L.),米象(S. oryzae L.)和玉米象(S. zeamais Mots.),都是惡名昭彰的害蟲,每年吃掉不少人類辛苦生產出來的糧食。

這場對決早已在米蟲與人之間進行了超過一萬年,這群迄今還站在擂台上的對手,實在讓人不得不敬佩。打從人類出現後,人蟲大戰應該從沒斷過,但是在眾多前前後後加入戰場的敵手中,如果要憑證據來說誰是最早出現在人類生活裡的搗蛋鬼,米象可是第一個有留下”入侵人類生活”證據的蟲兒。日本研究團隊在九州的種子島(Tanegashima Island)縄文時代(Jōmon period)後期遺址找到米象存在的證據[1]。不過被找到的不是它們的遺體,而是它們留在陶器碎片裡的壓痕。大概它們當年的數量不少,經過陶胚時被黏住,或是在陶土裡躲藏,不小心變成陶器的一部份。經過時間的長河,屍首早已分解殆盡,只留下印入陶器的身影。過去認為米蟲是跟著新石器時代的農業耕作到處傳播的,不過東亞估計是在 7000 年前才趕上這波農耕風潮[2],這群研究人員找到的這個一萬年前的證據,就證實了米蟲的出現不是跟著農耕行為來的,而可能是附近森林的住戶,只是後來發現人類家裡的食物好豐富才搬進米缸或倉庫裡的。

陶片上印下的米蟲倩影。照片出自 PLoS One 原研究( doi:10.1371/journal.pone.0014785)。

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這場戰爭繼續持續到現在,家裡的米缸有時會出現這些小小的米蟲。它們一胎生下大約四隻小蟲,好像不多,但是配合每天一胎的能力就很可怕了。媽媽在米粒上打好了洞產卵,小蟲出生後把米粒啃空,我們就失去了一個香噴噴的飯粒。忙碌的現代人看到米象繁生大概會是一句咒罵接著手工除蟲,而泛科學的讀者們大概會有強大的好奇心,想仔細看看這米象到底長得怎麼樣。希望下面這些照片希望能滿足你的好奇心,這些照片是用掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope)拍的,應該比你拿放大鏡仔細端詳半天還清楚一些。我不是昆蟲專家,希望貼出這些照片可以引起專家的興趣,告訴我這些有趣的構造是什麼。

米象的側面。可以看到單邊的三隻腳,一個長長的喙(rostrum),和兩根觸角。放大 40 倍。

翅鞘上毛狀突起的放大圖。放大 1010 倍。

米象頭部兩根觸角,上面還有毛狀突起。放大 495 倍。

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米象的頭部放大,中間是複眼,下面是觸角的基部。放大 200 倍。

米象的複眼。放大 1100 倍。

米象頭側波浪狀突起。放大 1800 倍。

米象的腹面。放大 40 倍。

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米象的吻端。放大 500 倍。

參考資料

  1. Obata H, Manabe A, Nakamura N, Onishi T, Senba Y (2011) A New Light on the Evolution and Propagation of Prehistoric Grain Pests: The World’s Oldest Maize Weevils Found in Jomon Potteries, Japan. PLoS ONE 6(3): e14785. doi:10.1371/journal.pone.0014785
  2. Neolithic. Wikipedia.
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