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蘭嶼的美麗瑰寶:條紋球背象鼻蟲和牠幼生期的寄主植物

蕭昀_96
・2017/08/18 ・1146字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 512 ・六年級

球背象鼻蟲(Pachyrrhynchids)是一群擁有堅硬翅鞘和美麗斑紋的迷人甲蟲,因為翅膀退化且翅鞘癒合,因此無法飛行。主要分佈於馬來群島如菲律賓、印尼蘇拉威西島、新幾內亞等島嶼。由於擁有華麗的斑紋,是昆蟲標本收藏家們喜愛的收集對象之一,而其斑紋被認為是一種警戒色,以警告掠食者牠不好吃,以降低被捕食率。Tseng et al. (2014)1的研究也以實驗數據驗證了這點。

條紋球背象鼻蟲(Pachyrhynchus sonani Kôno, 1930)成蟲。圖/By 林翰羽。

臺灣的離島──蘭嶼、綠島上也分布著七種美麗的球背象鼻蟲,由於移動能力低而容易採集,至今仍有一定程度的商業獵捕壓力。其族群容易受到棲息環境的影響而變動,其中六種已於 2009 年被林務局列入二級保育類(珍貴稀有)之動物名單。

有關於球背象鼻蟲的生物學研究相當有限,主要集中於成蟲的基礎分類學,少數研究探討其結構色的機制、斑紋的功能和成蟲生態。我們對幼生期的生活環境、寄主植物仍然所知甚少,然而,棲地的需求和生活史的資料卻是進行物種保育不可或缺的基礎資訊,若對標的物種基本習性一無所知,就難以設計完善的保育策略。

條紋球背象鼻蟲(Pachyrhynchus sonani Kôno, 1930)同時分布於蘭嶼和綠島,是擁有水青色條狀斑紋的美麗種類。成蟲在野外不算少見,容易在木麻黃和棋盤腳植株上發現,但目前尚無任何有關野外幼生期的紀錄。

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2016 年暑假,筆者和朋友在蘭嶼進行各自研究領域的昆蟲調查時,意外在腐朽的棋盤腳樹幹發現條紋球背象鼻蟲的屍體和某種象鼻蟲幼蟲,猜測應該就是條紋球背象鼻蟲的幼蟲。筆者趕緊找研究象鼻蟲分類的朋友協助檢視,並聯繫任職於國立自然科學博物館的曾惠芸博士。經過資訊交換和交流討論,曾博士認為這個野外觀察紀錄值得發表,並協助我們撰寫這篇文章,且利用分子鑑定的方式,確認該幼蟲確實就是條紋球背象鼻蟲。這篇研究順利刊載於昆蟲學領域國際期刊《昆蟲學科學》(Entomological Science)。

條紋球背象鼻蟲(Pachyrhynchus sonani Kôno, 1930)幼生期生活環境及其幼蟲。圖/Hsu CF, Tseng HY, Hsiao Y, Ko CC (2017) First record of the host plant and larvae of Pachyrhynchus sonani (Coleoptera: Curculionidae) on Lanyu Island, Taiwan. Entomological Science 20: 288–291.

從這個研究,我們確認條紋球背象鼻蟲幼蟲會以腐朽的棋盤腳木質部為食,也揭示本種的族群存續與棋盤腳野外植群的保存息息相關,提供未來保育策略的新方向。由於條紋球背象鼻蟲成蟲除了棋盤腳,亦取食他種植物葉片,如木麻黃,因此未來研究將持續關注本種幼蟲是否也取食其他植物。

參考資料

  1. Tseng HY, Lin CP, Hsu JY, Pike DA, Huang WS (2014) The functional significance of aposematic signals: geographic variation in the responses of widespread lizard predators to colourful invertebrate prey. PloS ONE 9, Article ID e91777.

原文研究

  1. Hsu CF, Tseng HY, Hsiao Y, Ko CC (2017) First record of the host plant and larvae of Pachyrhynchus sonani (Coleoptera: Curculionidae) on Lanyu Island, Taiwan. Entomological Science 20: 288–291. doi: 10.1111/ens.12262.
  • 此文由蕭昀撰寫,響應 PanSci 「自己的研究自己寫」,以增進眾人對基礎科學研究的了解。
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蕭昀_96
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澳洲國立大學生物學研究院博士,在澳洲聯邦科學與工業研究組織國立昆蟲標本館完成博士研究,目前是國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所博士後研究員,曾任科博館昆蟲學組蒐藏助理。研究興趣為鞘翅目(甲蟲)系統分類學和古昆蟲學,博士研究主題聚焦在澳洲蘇鐵授粉象鼻蟲的系統分類及演化生物學,其餘研究題目包括菊虎科(Cantharidae)、長扁朽木蟲科(Synchroidae)、擬步總科(Tenebrionoidea)等,不時發現命名新物種,研究論文發表散見於國內外學術期刊 。

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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

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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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海邊戲水要小心!一次帶你認識刺毒魚類,與被刺傷後的自救方法
自然保育季刊_96
・2022/07/20 ・4724字 ・閱讀時間約 9 分鐘

刺毒魚類是什麼?有刺的魚 ≠ 刺毒魚類

海洋是生命的發源地,其環境複雜多樣,孕育出多種多樣的海洋生物。在漫長的演化過程魚類發展出多樣適應環境的機制,包括物理性、化學性及生物性的調適,其中刺毒(venoms)屬於較為複雜的化學性防禦機制。

然而具有尖刺的魚類就等於是刺毒魚類嗎?答案是「否」的。

刺毒魚類的硬棘上附有毒腺,除了能為掠食者帶來物理性(刺傷)傷害以外,並會造成化學性(毒液)的二次傷害,毒腺所分泌的毒液會使傷口產生更為強烈的疼痛感,是一種特殊的防禦機制。

可能比你想像中多:世界上的刺毒魚類有多少?

全世界的魚類約有 30,000 多種,曾被報導過的刺毒魚類約有 2,500 多種(表 1),約占所有魚類的 8%,其主要可分為四大類,分別為:

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(一)軟骨魚類中的銀鮫目(Chimaeriformes)、異齒鯊科(Heterodontidae)、角鯊科(Squalidae)

(二)軟骨魚類中的燕魟亞目(Myliobatoidei)

(三)硬骨魚類中的鯰形目(Siluriformes)

(四)硬骨魚類中的鰭棘魚類(Acanthomorphs)(Smith and Wheeler 2006;邵廣昭 2021)。

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表 1 各類群刺毒魚類種類數量及毒刺部位。表/自然保育季刊

第一類刺毒軟骨魚類的毒刺主要分布於背鰭上,數量 1 至 2 根。

第二類魟類,現生種類約 200 多種,毒刺分布於尾柄上(Nelson et al. 2016),當其尾柄上的毒刺擊中掠食者後,毒液會經由外皮鞘(integumentary sheath)的破壞而全數釋出(Fenner 2004)。著名的電視節目主持人鱷魚先生 Steve Irwin 就是被大型魟類尾部的毒刺傷及心臟而喪命的。

黑線銀鮫(Chimaera phantasma)。箭頭標示處為其毒刺。圖/自然保育季刊

第三類鯰形目魚類,大多為淡水種類,其中有毒的種類大約為 1,500 種,毒刺分布於胸鰭及背鰭(Wright 2009),其毒刺外緣具鋸齒(圖 1A)。

鯰形目魚類在美洲具較高的多樣性,占所有種類的 60%(Nelson 2006)。臺灣產12種,淡水的種類有鈍頭鮠科(Amblycipitidae)1 種、鯰科(Siluridae)1 種、鬍鯰科(Clariidae)2 種、鱨科(Bagridae)2 種,鱨科的種類因背鰭(1 根毒刺)、胸鰭(2 根毒刺)具毒刺,故俗稱為三角姑;

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海水的種類有鰻鯰科(Plotosidae)1 種,及海鯰科(Ariidae)5 種,兩者的俗稱分別為沙毛及成仔丁,毒刺的位置與鱨科一致。

圖 1 刺毒魚類毒刺形態之一。圖/自然保育季刊

A. 線紋鰻鯰(Plotosus lineatus)胸鰭硬棘。 B. 瞻星魚(Uranoscopus sp.)匙骨上的棘。C. 褐臭肚魚(Siganus fuscescens)背鰭硬棘。 D. 托爾逆鈎鰺(Scomberoides tol)背鰭硬棘。縮寫:gr,groove 溝槽。

第四類鰭棘魚類,由六個類群所組成,分別為蟾魚目(Batrachoidiformes)、鮋亞目(Scorpaenoidei)、刺尾魚亞目(Acanthuroidei)、䲁亞目(Blennioidei)、逆溝鰺亞科(Scomeroidinae)及鱷亞目(Trachinoidei),雖然僅有 585 至 650 種,但相對於前面的三個大類群,毒刺的形態則顯得更為多樣化,毒腺可發現於牙齒、主鰓蓋骨(opercle)、匙骨(cleithrum) (圖 1B)、背鰭、腹鰭和臀鰭多個部位(Smith and Wheeler 2006)。

圖 2 刺毒魚類毒刺形態之二。圖/自然保育季刊

A. 中華鬼鮋(Inimicus sinensis )背鰭硬棘。 B. 魔鬼簑鮋(Pterois volitans )背鰭硬棘。C. 眉鬚鱗頭鮋(Sebastapistes strongia)背鰭硬棘。 D. 眉鬚鱗頭鮋頭部的棘。縮寫:gr, groove 溝槽;vg, venom gland 毒腺。

雙斑櫛齒刺尾鯛(Ctenochaetus binotatus)。圖/自然保育季刊

臺語有云:「一魟、二虎、三沙毛」

在海岸活動頻繁的臺灣,亦不乏關於刺毒魚類的諺語:一魟、二虎、三沙毛、四斑五、五象耳、六倒吊,或者是四臭肚、五變身苦;四變身苦、五成仔丁。

不管何種版本,「魟、虎、沙毛」均是刺毒危險程度的前三名。

線紋刺尾鯛(Acanthurus lineatus)。圖/自然保育季刊
線紋鰻鯰(Plotosus lineatus)。箭頭標示處為其毒刺。圖/自然保育季刊

諺語中的,是泛指所有尾部具有毒刺結構的燕魟亞目魚類,身體呈圓盤形,大部分種類尾巴為細長的鞭狀,依不同種類尾部毒刺的數量可達 2 根或以上,大部分漁民在捕獲後,均會把尾部的毒刺去除。多數的魟類為底棲性魚類,部分種類更具潛藏於沙中的習性,因此在沙灘嬉水遊玩時,須多加注意腳下情況以免誤踩而被其刺傷。

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沙毛指的是線紋鰻鯰(Plotosus lineatus),廣泛分布於臺灣沿海並常被釣獲,其體表光滑無鱗不易被抓住,故處理時須多加注意以免被刺傷;其幼魚常成聚集成群,被稱為鯰球。

黑帶稀棘䲁(Meiacanthus grammiste)。其毒腺位於下頜兩顆大型犬齒中。圖/自然保育季刊

二虎:多樣性豐富的刺毒魚類大家族

虎魚泛指臺灣產鮋亞目(Scorpaenoidei)的種類,其英文俗名有 scorpionfishes、stonefishes 、 waspfishes 等,有關 scorpionfishes 名稱的由來,或許命名者對其毒刺如蝎子螫到的觸感有著很深刻的體會。

除了虎魚這俗名外,石狗公、石頭魚亦為牠們常見的中文俗稱,因其偽裝(camouflage,一些種類會利用特化的皮瓣偽裝成礁石及表面的生物)或保護色,致使體態、體色與棲地環境極為相似而得名。

該類群是著名且危險的刺毒魚類,毒刺十分發達(圖 2),雖然鮋亞目魚類的頭部具有不少的棘(圖 2D),但具毒腺的部位僅為背鰭、腹鰭及臀鰭之硬棘(圖 2A-C) (Nelson et al. 2016),為海洋刺毒魚類的最大宗(Low et al. 1993;Church and Hodgson 2002;Vetrano et al. 2002;Fenner 2004),臺灣大約有 42 屬 100種(邵廣昭 2021)。

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多數種類為底棲性魚類,棲息於沿海岩礁地形,行動緩慢並常靜止於礁石上,即使靠近之亦不動如山,其體色與環境十分相似不易被察覺,因此在潮間帶或岩礁海岸活動時,稍一不慎則有可能誤踩而遭其刺傷。目前被刺傷的個案僅國外有報導,被刺傷者大部分為漁業從事人員(Haddad et al. 2003),臺灣雖暫無相關學術文章報導,但大部分地區的海洋活動亦相對頻繁,相信有不少被刺傷的個案。

金圓鱗鮋(Parascorpaena aurita)。鮋科魚類多具備良好的偽裝能力,其體色與周遭環境融為一體。圖/自然保育季刊

鮋亞目魚類毒素均為蛋白質(Kiriake et al. 2013),結構並不穩定,遇熱後因蛋白質變性而失去毒性(伍漢霖 2006),亦有研究顯示斑點鮋(Scorpaena guttata)的毒素在 50°C 的條件下處理,短期內即失去活性(Schaeffer et al. 1971),表示魚肉在加熱煮熟後可食用。

俗稱獅子魚(Lionfish, Turkeyfish)的危險刺毒魚類亦同屬於鮋亞目家族的成員(簑鮋類 Pteroini),但與石狗公、石頭魚的不同之處在於其十分花枝招展的外觀,平常毫不躲藏、並徐徐地遊弋於礁石間。

因其華麗的外觀而常見於觀賞魚市場,亦因此經由水族觀賞魚途徑被棄養放生(Hamner et al. 2007;Betancur et al. 2011;Johnson et al. 2016),魔鬼簑鮋(Pterois volitans)自 1980 年起現踪於佛羅里達(Florida) (Freshwater et al. 2009),延長及發達的毒刺使其在當地幾乎沒有天敵,並逐漸擴張遍布整個大西洋西岸形成穩定的族群(Betancur et al. 2011;Ferreira et al. 2015;Johnson et al. 2016),而其驚人的食量對當地魚類族群造成極大的威脅,與另一種獅子魚—斑鰭簑鮋(P. miles)為知名的入侵物種。

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毒擬鮋(Scorpaenopsis diabolus)。具備良好偽裝能力的鮋科魚類之一,喜靜止於礁石上伺機捕食路過之獵物。圖/自然保育季刊

毒刺的部位、結構及釋出毒液的機制

刺毒魚類的毒刺結構可發現於胸鰭、腹鰭、背鰭、臀鰭、尾柄、牙齒、主鰓蓋骨、肩帶上的匙骨等部位。大部分毒刺均由硬棘(spine)、溝槽(groove)及毒腺(venom gland)所組成。刺毒魚類這類用毒動物不同於河魨,其毒素由自體產生(河魨毒素由食物累積於體內),經毒腺分泌,藉由硬棘導引或注射到防禦對象身上(Bulaj et al. 2003;Fenner 2004;Smith and Wheeler 2006)。

毒腺附著於硬棘上,硬棘具溝槽。毒液的釋放是一種被動形式,並不能主動發射,當毒腺受壓迫時,毒液釋出並沿著溝槽導流至防禦對象的傷口上。被刺後傷口附近立刻產生劇烈疼痛感,隨後延伸擴散,會伴隨噁心、嘔吐、呼吸困難等症狀(伍漢霖 2006)。疼痛感可持續數小時之久,過敏體質者更會休克、甚至死亡。

波氏擬鮋(Scorpaenopsis possi)。具備良好偽裝能力的鮋科魚類之一,體表具備海藻狀之皮瓣。圖/自然保育季刊

如何預防刺傷,刺傷後應該如何處理?

刺毒魚類並不會主動利用毒刺進行攻擊,因此進行海岸活動或沿海作業時,應注意隨時週遭環境並穿戴相關保護措施(如手套、涉水鞋等)避免身體裸露、降低被刺傷的機會;若在必要情況下須接觸具尖刺且種類不明的魚類時,應避免徒手直接捕捉並藉由工具謹慎處理之。

刺毒魚類另一個對人類造成危害的地方,在於其造成的傷口可能會因為細菌感染而產生二次傷害,嚴重者會導致局部組織壞死、敗血症,甚至感染創傷弧菌(Vibrio vulnificus),而創傷弧菌感染後惡化快速,其所引致的併發症通常具較高的死亡率。

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輻紋簑鮋(Pterois radiata)。獅子魚在遭遇威脅時,胸鰭及背鰭會展開,並以腹部朝著礁石、背部朝外的方式抵禦掠食者。圖/自然保育季刊

刺毒魚類的毒性依種類及釋放量而有所不同,而毒素主要為蛋白質,其結構不穩定,易受熱、酸鹼所破壞而失去毒性。遭刺傷後應盡快移除毒刺,在適當的條件下擠出毒液,使用熱、酸、鹼條件處理傷口,破壞毒素的活性,並做好傷口的清潔及消毒的工作,防止細菌的感染。

刺毒魚類所造成的傷害反應因人而異,經過現場初步處理後,應盡早送醫處理。

野外活動時要注意

刺毒魚類約占所有魚類的 8%。牠們形態多樣,彼此並非姐妹群關係,亦即起源於多個祖先,換言之,刺毒機制是多次獨立演化出來的,刺毒魚類一共可分為四個大類群,軟骨魚和硬骨魚各占兩大類,包括軟骨魚中的:(一)銀鮫目、異齒鯊科、角鯊科,(二)燕魟亞目;以及硬骨魚類中的(三)鯰形目,(四)鰭棘魚類。毒刺結構可發現於多個部位,如胸鰭、腹鰭、背鰭、臀鰭、尾柄、牙齒、主鰓蓋骨、肩帶上的匙骨等。

因為臺灣為海島地形,海岸線曲折漫長,周邊海域均有刺毒魚類的分布,民眾於海域進行經濟或休閒活動時均有機會接觸到刺毒魚類。雖然刺毒多為被動的防禦機制,並不是主動攻擊的手段,但部分刺毒魚類具備十分良好的偽裝能力,在靜止的狀態下難以被察覺,因此在野外活動時應隨時注意周遭環境是否存在刺毒魚類,並穿戴相關防護衣物、鞋子,避免誤觸而受傷,增加海域活動的安全性。

若不幸被刺毒魚類刺傷,在現場進行緊急處理後,應盡早求醫,以策安全。

斑馬短鰭簑鮋(Dendrochirus zebra)。胸鰭內側顏色鮮艷,具警戒作用。圖/自然保育季刊
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自然保育季刊為推廣性刊物,以推廣自然教育為宗旨,收錄相關之資源調查研究、保育政策、經營管理及生態教育等成果,希望傳達自然科普知識並和大家一起關注自然!

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守護飛航安全,如何避免鳥擊的危害
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2021/12/10 ・3204字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文由 桃園國際機場 委託,泛科學企劃執行。

與嘈雜的都市環境相比,機場區域有空間開闊、植被生長旺盛的草坪,相當利於動植物生存,也因此經常吸引到各種鳥類聚集覓食或棲息。

這代表機場周遭通常會有更豐富的生態環境,生態環境豐富原非壞事,但機場內仍必須以飛航安全作為最優先考量,如何讓鳥類與飛機共存,兼顧生態與安全,共享這片天空,成為所有機場共同關注,持續努力的課題。

圖/桃園國際機場提供

不過,機場周圍的鳥類會造成什麼安全危害呢?這就要先說說「鳥擊」了!

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鳥擊,俗稱吸鳥,顧名思義指的是鳥類與飛行狀態下航空器相撞。就像各種交通工具會發生撞擊意外一樣,鳥擊造成的損害可大可小,損害程度和撞擊位置、鳥種大小、速度、數量息息相關,嚴重的話可能會影響飛航安全。

鳥擊發生在機場內部起飛、降落及地面活動的「空側」區域,只有工作人員才會遇到,一般人較難接觸。這次,我們有幸能採訪深耕鳥擊防制多年的桃園機場資深航務師——林玉茹航務師,來帶我們一探究竟。林航務師曾草擬「民用機場設計暨運作規範」,更在 107、108 年連續獲得財團法人台灣飛安基金會鳥擊防治績優單位的獎項肯定。不僅如此,在疫情期間更是帶領團隊兼顧飛航安全與服務品質,同時滿足大量航機停駐、空側工程進度穩定及航班營運需求,可說是經驗豐富的空側專家。

飛機每一次的起飛與降落,都是最危險的時刻

「飛機在各種飛行階段都有可能遭遇鳥擊,但最常發生的還是在起飛爬升與進場降落階段。」林航務師說完,我們仍丈二金剛摸不著頭腦,只能繼續追問為什麼這段時間最容易發生鳥擊?

林航務師聽完後,親切地補充說明:「鳥類日常活動飛行高度多在 300 呎以內,這與飛機在起降階段的活動範圍大幅重疊,再加上機場周遭的環境適合鳥類生活,使得鳥擊事件多在機場周遭發生。」

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為確保飛航安全引擎製造商在設計時就會考慮鳥擊發生的情況,但「有考慮」不代表「一定安全」,一旦遇上集結的鳥群或體型過大的鳥種,還是有可能造成意外,因此,現在一旦獲報疑似鳥擊事件,桃園機場便會關閉跑道直至處理完畢。

溫柔地向鳥類借道

機場周遭本來就是鳥類居住的區域,是我們跟鳥類借道。雖然桃園機場航班往來密集,但在鳥擊防制上,主要還是以人道的方式,進行長期的環境整治,林航務師說:「像是透過機場空側區域定期割草、整理環境積水、排水溝清淤加蓋等方式,讓鳥兒離開最危險的區域。」除了長期整治外,桃園機場每日也會定時鳴笛驅離鳥類,以確保當下航班的飛航安全。

桃園機場以紗網覆蓋明溝,減少鳥類進入機場之誘因。 圖/桃園國際機場提供

此外,飛機在起降時,必須開啟起落架照明燈,除了能讓塔台地面人員確認起落架有放下,更有嚇走鳥類的效用。而桃園機場也透過空域監控及禽鳥活動監測,同時利用雷達系統長期收集的鳥類活動數據,來協助改善驅鳥作業。

林航務師說:「隨著航空科技進步,減少噪音的飛機更容易與鳥類產生碰撞。」若不密切注意鳥類對飛航安全的影響,未來可能面臨更多的衝突,而那並非是你我所想遇見的未來。

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「我們要更了解鳥類,才能找到共生的可能。」林航務師表示,我們是跟鳥類借道,並不是霸佔這片天空,為了進一步了解鳥類的習性,除了由桃園機場航務員紀錄的報告外,桃園機場也與專家合作,提供機場地區的鳥相報告,協助我們更了解鳥類的一切。

成為鳥類的朋友,才能共享這片天空

雖然所有機場都同樣有鳥擊的困擾,但由於地理位置和環境因素的差異,同樣的防制手段並不見得能夠產生同樣的防治效果,而待鳥群出現後再驅離始終是治標不治本。唯有從理解鳥類生態著手,才能針對採取相應措施,而這也正是「鳥相報告」重要的原因。

為了凸顯鳥相報告的重要性,林航務師說:「鳥類活動難以掌控,也不像飛機一樣設有雷達能預警撞擊。」

桃園機場的鳥相報告,從最早與台大森林系到近年與桃園市野鳥學會合作,桃園機場一直都委請專業人員定期巡視觀察場內生態與活躍鳥種,目的就是協助鳥擊防制人員釐清最重要的兩個關鍵:「為什麼」以及「怎麼做」。

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在經過長年數據收集及生態觀察後,目前桃園機場確認的常見鳥類約有 26 種,而每種鳥類常見季節、活動區域、移動時飛行高度、活動時機都不盡相同,但聚集於機場不外乎兩大原因:覓食以及棲息。在透過野鳥學會專業人士了解不同物種的習性之後,鳥擊防制人員便能根據該時期常出現的鳥種來採取不同手段達到最好防制成效。

桃園機場透過鳥相調查掌握鳥種與習性,根據鳥相資料庫及觀測紀錄,每月發布鳥類活動預告。 圖/桃園國際機場提供

舉例來說,常見的黃頭鷺喜歡等待捕食除草後出現的昆蟲,防制人員便著重棲地管理,避免在日間航務繁忙階段進行草坪修剪,並維持跑道周遭的草長在 30 公分左右,但草坪長度也得注意不能過長,否則便容易吸引到雉雞出現;夏季活動的台灣夜鷹則喜歡在跑道上蟄伏取暖,在入夜至清晨階段最為活躍,必須加強夜間燈光驅趕及減少場內繁殖;鴿子雖然體型不大,但由於賽鴿習慣,金屬製的腳環往往在鳥擊發生時容易造成航機的損害。

黃頭鷺,又稱牛背鷺;特徵為頭、頸、胸呈橘黃色。圖/Pixabay

鳥相觀察報告讓鳥擊防制人員在理解環境因素是如何影響常見鳥群活動後,更能根據自然規律調整驅鳥方式,從棲息地與築巢地著手減少鳥類駐地誘因,進而達到維繫飛航安全的目的,桃園機場今年更納入蟲相調查,目的就是為了更進一步從食物鏈源頭著手。

生態保育有責但飛航安全不可妥協

保育固然重要,但機場終究得以飛安優先、將提供良好的飛航環境為最優先考量。林玉茹解釋,其實航務人員也非常清楚不可能完全抓光或避免鳥類在機場出現,威嚇及消滅終究是最終手段,與生態專家合作的目的也在於此。

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圖/桃園國際機場提供

林航務師指出,國外機場的鳥類防制被稱為「Bird Control」(鳥類控制),展現出防制最主要的目的是控制而非殘殺,而桃園機場現在許多防制措施也並非以致命為主,像是在水溝上及跑道旁設置鳥網時,她便要求鳥網越鮮豔、設置越明顯越好,「畢竟我們的最終目的不是要抓牠,而是希望讓鳥看到這裡有網子後請牠自動讓道。」

鳥相報告的導入也是出於這項初衷。桃園機場希望透過了解鳥類習性,儘可能在降低航機鳥擊威脅前提下兼顧生態環境保育。林玉茹航務師笑著表示,各項數據也是得仰賴懂得鳥類的生態環境專家協助才能更好理解其中資訊,在與野鳥學會合作後,雙方也更加理解彼此都是在為相同目標努力。

「鳥類比起人類更早存在於天空,但飛航安全終究無法妥協,未來也將持續朝向『共享天空』、兼顧生態保育與鳥類防制的目標前進。」

參考資料

  1. 桃園機場 – 野生動物活動通告
  2. 鳥兒不要來!桃園國際機場鳥擊防制作業
  3. 《由航空器鳥擊風險與鳥種特性分析機場鳥害防制-以桃園國際機場為例》
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