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古人、動物和細菌為何吃土?那些以泥巴為食的傢伙

嚴融怡_96
・2017/09/13 ・7467字 ・閱讀時間約 15 分鐘 ・SR值 533 ・七年級

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土壤,作為萬物之源。

地球上每一種生物或多或少都得依靠土壤而生。植物生長於土壤,所以直接吸取土壤的養分,那是天經地義。那其他的生物呢?事實上很多生物也都或多或少有過直接以泥巴為食的情形,這當中也包括人類。

source:wikimedia

僅管,從十九世紀晚期現代醫學日益蓬勃至今,很多科學家已習慣以食土癖(geophagia)來稱呼吃土的行為。精神科醫生甚至在標準參考指南《精神障礙診斷與統計手冊第四版》(DSM-IV)中,把食土癖列入異食癖(把非食物的東西拿來吃的飲食失調症,如菸灰和油漆片)。但實際上吃泥土的行為,尤其是吃黏土,其實早已流傳於人類和動物數千年甚至上萬年的時間。

吃土的古人們

食土行為可追溯自 250 萬年前的巧人(Homo habilis)。從中國東漢的《神農本草經》、到明代的《本草綱目》等藥典當中皆記載土壤可以入藥。而在古希臘和羅馬時代,黏土則常被認為是可以防治霍亂和細菌感染的藥材。希臘醫生希波克拉底時期(公元前460年)。美索不達米亞人和古埃及人把黏土入藥:用以塗抹傷口;也吃土治療各種疾病,尤其是腸道疾病。古埃及人甚至將黏土處方記載於紙草書卷裡。

病人家屬向印和闐(Imhotep)祈禱。印和闐是公元前 27 世紀古埃及第三王朝時期著名集醫生、大法官、農業大臣與建築總監於一身的學者,也是古埃及醫學的啟蒙者。古埃及醫學也十分善用黏土做為醫藥,公元前 2500 年,古埃及醫師使用一種黃色的黏土和鐵的氧化物/氫氧化物混合的材料作為治癒傷口的敷料。 約當同一時期,也開始使用銅鹽作為眼睛用藥。圖/wikimedia commons

進入中古時代以後,古地中海文明的習慣被基督教文明所吸收和實踐,聖潔的黏土片被廣泛流傳於地中海地區和西歐,被使用在宗教習俗和儀式上,並應用於治療中毒和瘟疫。這些羅馬天主教會所祈福過的黏土片甚至還曾在 1848 年被列入藥典(pharmacopeia)。我們知道1796年,英國醫生愛德華·金納(Edward Jenner)已經發明了牛痘疫苗,許多醫學和微生物學的發展在十八世紀末正突飛猛進。1848年,距離巴斯德(Louis Pasteur)和柯霍(Heinrich Hermann Robert Koch)帶動微生物醫學的全面革新也只不過幾十年。所以聖潔的黏土片被列入藥典應該不僅僅只是宗教上的慰藉而已。

在古代有一些黏土還常被用以塗抹皮膚抵禦感染,最近有一種法國的綠色黏土(富含Fe-smectite),在 2010 年被科學家驗證它的黏土礦物表面緩衝的 pH 與氧化態可能是抑制細菌細胞壁上產生溶液化學和氧化還原相關反應的關鍵,未來或許可應用作為布如里氏潰瘍(Buruli ulcer)這類感染病症的治療材料。

距今三千五百年前古埃及莎草紙卷「埃伯斯草紙醫典」(Ebers Papyrus)記載當時的人以赭石或藥用粘土作為腸道與泌尿外科疾病的處方。圖/wikimedia commons

事實上,直至今日,地球上也仍然存在持續以泥巴為食的人們。

在喀麥隆的大部分市場上都可以買到高嶺土,而且吃泥土的習俗由來已久。在撒哈拉以南的非洲地區,進食土壤或黏土的孕婦比例從坦尚尼亞的 28% 上升到肯亞的 65%。黏土在這些地區的市場上準備與銷售,或者從被認為富含礦物質的白蟻堆當中取出,每天平均吃 30 克。在坦尚尼亞,特殊的黏土被稱為“udongo wa pemba”,斯瓦希里語意為『Pemba的土壤』。

關於這些地區的孕婦為何吃土,有三個主要的理論,包括:

  1. 黏土當中有一些特定的礦物質含量。在非洲,容易獲得鈣的族群,吃土行為通常比起不易獲得鈣的族群要少見。母親為了獲取更多的鈣來提供胎兒骨骼發展所需。鈣需求是其中一類最常被提及的礦物質。
  2. 使用黏土或可提供噁心和嘔吐症狀的緩解。
  3. 黏土在消化道中的作用,或可防止毒素。關於黏土解毒的功用其實也被澳洲北邊的住民所使用,他們會在吃比較毒的魚肉前,吃一些黏土墊墊肚子,有利於毒素的排除。若是遭遇糧食缺乏,而需要食取草根、莖、樹皮或雜草時,摻入黏土食用也可避免吸收太多有毒的植物次級代謝物。

不過,有的時候以土壤為食材卻也可能是饑荒中沒有辦法的選擇。

地球上也仍然存在持續以泥巴為食的人們。圖/Pixabay

2008 年,美國國家地理雜誌以及其他國際媒體就曾報導過海地窮人以泥餅(mud cake)果腹的情形。在海地中部高原有一種以乾掉的黃色泥土所製作的餅乾。它是用鹽、沙拉油與當地的泥土所製成。這種泥土早年即被孕婦和兒童所珍視,是一種抗酸劑與鈣源。在某些地方被視作點心,而並非充飢的食物。但是前幾年有段時間,加勒比地區原物料和食品的價格飛漲,在諸如太陽城(Cité Soleil)這樣的極其貧困又人口稠密的地區,很多海濱貧民窟的家庭,已將這種泥餅作為常規的膳食。雖然當地人有些已習慣了泥餅的口感,但是泥餅吃多了還是會給婦女和孩童帶來腹痛的問題。

吃土和以土為家的動物們

食土的行為在動物界也很普遍。其中很大一部分是為了要攝取不足的礦物質。

現代人類因為高度科技文明而和自然界脫節,所以常會覺得一些野生動物或傳統區域的居民吃土很奇怪。人類是自然界當中很典型會去攝取礦物質的動物,其中人類對於食鹽的開採和精製可以說是礦物質攝取的極致行為。但自然界當中,哺乳動物(特別是偶蹄類動物的鹿、牛和綿羊)也很常頻繁地對鹽漬地進行鹽舔的行為(Salt Licks),以獲得鈉、鈣、鐵、磷和鋅等礦物質的補充。有些大象也會有跑到地下洞穴去挖掘含鹽石塊來吃的情形。

牛在進行鹽舔的行為(Salt Licks)。source:wikimedia

在過去,研究人員發現了 200 多種動物都有吃土的行為,包括鸚鵡、鹿、大象、蝙蝠、兔子、狒狒、大猩猩和黑猩猩等。

以金剛鸚鵡為例,牠所處的亞馬遜熱帶雨林,由於安地斯山脈會把太平洋水氣加以阻擋,因此雨林區域受到大西洋帶來的潮濕氣團所影響,等到海洋水氣飄到亞馬遜西部,大部分鹽份已經消耗殆盡,而雨林區域的土壤在大量雨水的沖刷之下,又帶來強烈的淋溶作用(leaching),將許多可溶解性礦物質,如鉀、鈉、鈣、鎂等的鹽基都加以溶解流失,土壤失去植物必需養分而變得特別貧瘠。於是讓此區動物極度缺乏鹽份,專吃林冠果實的金剛鸚鵡,也會為了獲取鹽份而飛到裸露土層上吃土。牠們還會挑取地質演進上比其他時期較鹹的土壤層。

亞馬遜雨林的金剛鸚鵡由於氣候和土壤的因素,使得食物當中的鹽份含量不足,因此這種鸚鵡會特別去攝取一些含鹽量較高的土壤。圖/作者提供

土壤是白蟻築窩重要的材料。有的鳥類例如家燕也會使用土壤作為巢材。不過,巴西的黃翅斑鸚哥(yellow-chevroned parakeets;Brotogeris chiriri),則是直接將巢築在廢棄的白蟻窩當中。這種鳥會用嘴喙把白蟻窩的壁面刮薄,以擴大巢內的空間。但是,有時候這種鳥會乾脆將牆壁一塊塊地吃掉。同樣都是土壤材料,為什麼黃翅斑鸚哥有時候會吃白蟻窩的牆壁,而不是直接吃地面上的土壤。

科學家透過對於白蟻窩牆壁上的土層與地面的土層進行了化學分析比較,包括有機物、pH、陽離子交換能力、和微量營養元素等等。結果發現白蟻窩中的土壤,主要營養元素和陽離子交換能力都高於地面土壤,有機物更是地面土壤的好幾倍。對於主要營養元素如磷和鉀,白蟻窩土壤的含量剛好可以提供這種鳥類的大量攝取。

而白蟻窩牆壁土壤的鐵和鋅等微量元素含量較少,這些元素雖然重要,但對鳥類而言只需要少量攝取。黃翅斑鸚哥不僅可從白蟻窩的泥土當中獲取額外的營養物質。而且當牠產卵育雛而需要大量取時野果時,白蟻窩中的泥土還能夠協助這些鳥鍵結掉水果中存在的毒素。

白蟻窩。source:wikimedia

動物對於礦物質的需求會隨季節、年齡與整體健康狀況等而有不同的情形,也因此當動物的飲食不能提供足夠礦物質時,或者環境額外的挑戰而需要元素補充時,就會比較常見吃土的行為。例如生活在高海拔的山地大猩猩和非洲水牛,從土壤當中攝取促進紅血球細胞發育的鐵元素。大象、猩猩與蝙蝠在飲食中的鈉不足時,就會吃富含鈉的黏土。

動物當中某些昆蟲對土壤的依存度更高,很多鞘翅目的昆蟲在幼蟲階段都是以土壤中的腐植質為食。例如赤腳青銅金龜和獨角仙等。雖然這類昆蟲有不少在成蟲階段經常是農民所厭惡,會啃食農作物的害蟲。但牠們幼蟲生活期的攝食和糞便還是對土壤腐植質的進一步分解有一小點作用。獨角仙幼蟲準備化蛹時還會將體內的糞便排空,並利用這些潮濕有黏性的糞便做出一個光滑堅硬、呈直立型的橢圓形蛹室,然後進入蛹室中靜待蛻變。

非洲大蝸牛什麼都吃,當然也吃土壤腐植質。圖/wikimedia commons

蝸牛有時候也會吃土壤。在臺灣,隨處可見的非洲大蝸牛很多人以為是臺灣人自己在近代引入的,但實際上最早引入者是日本學者下條久馬一,他在 1932 年以食用目的從新加坡引進台灣飼養,結果後來因為缺乏周詳計畫,加上這種蝸牛繁殖力太強不易處置等因素而遭到棄養,結果造成野外大量擴散並持續危害農作物至今。

非洲大蝸牛什麼都吃,當然也吃土壤腐植質。許多地棲性蝸牛會在攝食時也攝取到一些土壤,土壤自然不是蝸牛的主食,對許多蝸牛而言,植物性食材是主要的食物,其次是真菌類食材,也有的肉食性蝸牛具有掠食性。土壤的攝取在蝸牛而言並非主要,但因為蝸牛們需要利用碳酸鈣來製造外殼,而牠所棲身的土壤環境,是石灰質土壤或是酸性土壤等,對牠們仍具有一定的影響性。無論蝸牛可能直接從土壤中攝取到或是從植物中攝取到鈣,酸性土壤都不利於鈣質在生態系統中的利用和傳遞。

其實一些蝸牛體內器官的重金屬污染物含量還能夠作為反映土壤污染程度的重要指標,透過這一指標的分析,可適時瞭解土壤環境是否受到重金屬的污染。事實上蝸牛器官對土壤重金屬的反映並不輸給蚯蚓,甚至還比彈尾目這類小型土壤節肢動物要更敏感一些。也更適宜作為生態毒理學的生物指標

吃土的大戶:蚯蚓

蚯蚓大概是以土壤為食最著名的動物群了,目前世界上已命名的蚯蚓有二千五百多種,而且牠們吃土壤的方式很特別。蚯蚓鑽洞的行為本身就和攝食相結合,牠一面攝食,一面鑽土。不僅在鑽土的過程當中獲得食物,也用食物當中取得的能量繼續鑽土,因此蚯蚓可以長時間不斷在土裡鑽洞。蚯蚓就像是一臺非常有效率而耐久的鑽洞器具。

蚯蚓雖然消化系統極為簡單,分為口、咽喉、食道、嗉囊、砂囊與腸等結構,但一整個消化道卻強而有力,就像一條高效率的輸送帶,把阻力很大的土吃下去之後,又往後輸送,並形成鑽洞的推進力。目前無論表層型(epigeic)與底層型(endogeic)的蚯蚓都已發現其腸子中有纖維素消化酶(cellulase),且砂囊的構造是強壯的肌肉,可以把物質磨碎,並且具有各類酵素可以消化食物。蚯蚓消化排出後的糞球,由於將有機質進一步分解,並且又和體內微生物加以混合,是協助土壤生成團粒結構與改善土壤養分很有益的動物,自古以來就頗受人類文明的重視。

蚯蚓大概是以土壤為食最著名的動物群。圖/BY Natfot @ wikimedia commons

不過不是每種蚯蚓都對土壤有益,也有少部分蚯蚓種類反而是土壤劣化的推手,例如台灣目前常見的入侵種蚯蚓─原產南美洲的黃頸蜷蚓(Pontoscolex corethrurus),這類蚯蚓反而會讓土壤變硬不利於植物生長。

現今農業上,除了直接將蚯蚓加入到土壤當中作為改良幫手,也有應用蚓糞堆肥的方式。蚓糞堆肥是藉由蚯蚓及微生物的作用,把農業廢棄物、工業廢棄物、禽畜糞、有機垃圾、和廚餘等廢棄物轉變成無臭味並具較低有害化合物、較高植物養分、較高微生物生質量、較多土壤酵素,類似腐植質的東西。大部分蚯蚓每天可消化相當於自己體重的有機廢棄物,且增殖快,因此蚯蚓可提供對於環境廢棄物另一個便宜有效的解決方法。

吃土的小玩意兒,是土壤生態系的大功臣

真菌和細菌每天都在以土壤為食,而且牠們有很多直接就住在土壤裡面。牠們想方設法從土壤有機質當中分解出可以使用的養分,或者直接去破壞土壤礦物的鍵結來取得必要的養分,像是具有溶磷作用的細菌或真菌如 Pseudomonas spp. 、Mycobacterium spp.Bacillus spp.Aspergillus spp. 和 Penicillium spp.等,都具有直接利用不溶性磷酸鹽作為磷素來源的能力。

而植物則是這些微生物分解礦化作用的直接受益者。原先封鎖在有機物和土壤礦物當中的各類養分,由於微生物作用的釋放,而讓植物的根部得以利用。當然植物也不是白吃白喝,植物透過根分泌物回饋了微生物,在植物根圈分泌物當中常常包含有多種醣類、胺基酸、有機酸、維生素、核酸鹽、甚至是促進真菌物質或促進線蟲卵孵化物質等豐富的食料給予微生物們,所以植物根圈附近經常成為土壤微生物聚集的熱點。

換句話說,植物在土壤中培育出一整套生物群,它是一個地下社區,甚至包括蠕蟲、昆蟲、蟎蟲,以及我們從未聽說過的其他節肢動物、變形蟲和原生動物。而這當中主要的生物體則是細菌和真菌。所有這些成員一起工作,而有時則會彼此掠食和競爭。細菌會聚集在根部周圍。而真菌則會形成大量的網際網路,這些網際網路還常常可以將一個植物連接到另一個植物。

菌根真菌不僅和植物共生,一起攝取土壤中的養分,而且還可以做為植物和植物之間的訊息聯絡網。圖/作者提供

目前科學家已經發現植物和植物之間也巧妙運用這些菌根真菌的菌絲作為訊號傳遞的線路;當某株植物地上部正遭受蚜蟲侵襲時,受害者可透過真菌互聯網傳遞蚜蟲入侵的警訊,這時收到訊號的其他植物便可以發出既排斥蚜蟲又吸引蚜蟲天敵的化學防禦物質。而當細菌將氮或其他營養成分轉化為植物可以運用的形式時,其他微生物也狼吞虎嚥地吃掉這些養份。一種見者有份的概念。

在日常生活中,和植物一起共生的真菌,還能透過真菌絲和菌絲體,有效地將宿主植物的根質量提高一千倍,並協助將一些好吃的養分運送到宿主植物這裡,包括磷、銅、鈣、鋅等養分。微生物和植物之間彼此合作而讓土壤的營養能夠持續的循環,並且也讓整個土壤生態系統形成極為豐富多元的地下王國。

科學家從紐約中央公園採集了將近 600 個土樣,發現驚人的多樣性與豐富性。當中有超過 12 萬種細菌以及超過 4 萬多種真菌、原生動物和節肢動物等等。對於土壤微生物而言,土壤既是一個大餐廳,又是牠們居住的地方。而這樣的一個環境既複雜多元,卻又很容易受到各類物理、化學等因子而被干擾。就拿化學上我們最熟悉的酸鹼度來說。土壤酸鹼度對土壤養分有效性的影響很大,強酸性土壤容易引起磷、鉀、鈣、鎂等養分的短缺,強鹼性土壤則又會引起鐵、錳、鋅、銅和磷、硼等養分的不足,酸鹼度也同樣影響細菌和真菌以及許多土棲生物的生活。

以磷元素在土壤當中的有效性來說,一些微生物在生長過程中雖然本身會分泌一些有機酸代謝產物,例如乳酸、乙醇酸、草酸和檸檬酸等;或是一些化學自營性菌如硝化菌和硫酸菌本身就會分泌硝酸和硫酸;或是微生物分解利用腐植質過程中也會產生腐植酸和黃酸,這些酸性物質經常能促進土壤無機磷的溶解釋放,而讓磷元素轉變為生物較好利用的化學形式。不過如果當土壤酸性持續加強,則會不利於根瘤菌、硝化菌等細菌的生存,土壤過酸同樣容易造成磷素被土壤層間所吸附固定。

而真菌的酸鹼耐受度比細菌要強,當微生物相因為土壤酸鹼性而發生變動時,真菌會開始拓展牠們的勢力範圍,但過度擴張的真菌有時會是很多問題的根源,這也是某些真菌容易在土壤酸鹼度發生異常時侵害植物根系的原因。而通常一些極端情況發生時,土壤微生物的穩定性已經先被破壞掉了。簡而言之,這整個餐廳都被毀掉了。

某些亞熱帶土壤當中的 B 層(可移動物質洗入聚積的礦物質土層)常常會有紅棕色的呈色,這種顏色常常源自於含有三價鐵的礦物。三價鐵通常在土壤通氣良好的情況下生成,通氣良好對多數土壤中的微生物而言十分有利,然而亞熱帶高溫多雨,容易造成土壤酸化,當土壤呈現強酸性時又會衝擊到微生物對有機質的分解和攝取。圖/wikimedia commons

生態系統當中那些吃土的傢伙們,真的有那麼奇怪嗎?

其實那只是各類生物的適應性行為罷了。人類因為將視角跳脫了生態太久,所以當吃土行為發生時,有時反而本能上就覺得那些是食土癖(geophagia),是不太正常的行為。但食土癖不見得是不正常的,在生物圈當中,很多時候直接獲取土壤中的養分或微量元素反而是非常經濟而有效率的方式。

而透過大大小小的生物吃土行為加以連結在一起,我們會發現,其實土壤對每個生物而言還真的是滿重要的。也許哪一天,當你正作為一個園丁,在一塊土地上種植小番茄的時候,你發現土壤中的小蚯蚓正在大快朵頤地吃土,而實際上土壤當中還有萬千的生命也正在吃土。然後你可能在國外看過鸚鵡和猩猩吃土。一切都不再那麼奇怪了。

顧好你腳下的那塊土壤王國,每個人都是地球的園丁,只有健康的土壤才能撐起一大群以土維生的生物們。

參考資料

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  10. 海地泥餅鹹澀入口即化 海地婦女當零食餅乾吃
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  12. 放蛇不行放蚯蚓好嗎?蚯蚓生態學者:不妥
  13. 台灣蚯蚓資料庫
  14. 吃土成癮的人
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  20. Find out why women in Tanzania are addicted to soil ? (BBC Africa)
  21. ‘Mud Cake’ – A Delicacy Made With Mud in Poverty Stricken Haiti
  22. Poor Haitians Resort to Eating Dirt -NATIONAL GEOGRAPHIC
  23. The zoo beneath our feet: We’re only beginning to understand soil’s hidden world
  24. Fungus network ‘plays role in plant communication’ (BBC NEWS)
  25. Ancient Egyptian Medicine (crystalinks)
  26. Imhotep and the Origins of Ancient Egyptian Military Medicine
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嚴融怡_96
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曾就讀中興大學土壤環境科學系,曾在中央研究院地球科學研究所擔任助理,長期作為台北鳥會的生態解說志工,並曾在多個學校社團擔任過講師;喜歡生態學、環境科學、地球科學、生物學、與科學史等領域,對科普教育和環境教育都有著很大的熱情。居里夫人曾說:『我們應該不虛度一生,應該能夠說我已經做了我能做的事。』希望一生都徜徉在科學的星河當中。

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金魚的記憶才不只 7 秒!記憶力怎麼回事?好想要超大記憶容量
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/12/01 ・2720字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 美光科技 委託,泛科學企劃執行。

你是不是也有過這樣的經驗?本來想上樓到房間拿個東西,進到房間之後卻忘了上樓的原因,還完全想不起來;到超巿想著要買三四樣東西回家,最後只記得其中兩樣,結果還把重要的一樣給漏了;手機 Line 群組裡發的訊息,看過一轉身回頭做事轉眼就忘了。

發生這種情況,是不是覺得很懊惱:明明才想好要幹嘛,才不過幾秒鐘的時間就全部忘記了?吼呦!我根本是金魚腦袋嘛!記憶力到底是怎麼回事啊?要是能擁有更好的記憶力就好了!

明明才想好要幹嘛,一轉眼卻又都忘記了。 圖/GIPHY

金魚的記憶才不只 7 秒!

忘東忘西,我是金魚腦?!無辜地的金魚躺著也中槍!被網路流傳的「魚只有 7 秒記憶」的說法牽累,老是被拖下水,被貼上「記憶力不好、健忘」的標籤,金魚恐怕要大大地舉「鰭」抗議了!魚的記憶只有 7 秒嗎?

根據研究顯示,魚類的記憶可以保持一到三個月,某些洄游的魚類都還記得小時候住過的地方的氣味,甚至記憶力可以維持到好幾年,相當於他們的一輩子。

還有科學家發現斑馬魚在經過訓練之後,可以很快學會如何走迷宮,根據聲音信號尋找食物。但是當牠們壓力過大時會記不住東西,注意力分散也會降低學習效率,而且記憶力也會隨著衰老而逐漸衰退。如此看來,斑馬魚的記憶特點是不是跟人類有相似之處。

記憶力到底是怎麼回事?

為什麼魚會有記憶?為什麼人會有記憶?記憶力跟腦袋好不好、聰不聰明有關係嗎?這個就要探究記憶歷程的形成源頭了。

依照訊息處理的過程,外界的訊息經由我們的感覺受器(個體感官)接收到此訊息刺激形成神經電位後,被大腦轉譯成可以被前額葉解讀的資訊,最終會在我們的前額葉進行處理,如果前額處理後認為是有意義的內容就有可能被記住。

在問記憶好不好之前,先了解記憶形成的過程。圖/GIPHY

根據英國神經心理學家巴德利 Alan Baddeley 提出的工作記憶模式,前額葉處理資訊的能力稱為「短期工作記憶」,而處理完有意義、能被記住的內容則是「長期記憶」。

你可能會好奇「那記憶能被延長嗎」?只要透過反覆背誦、重覆操作等練習,我們就有機會將短期記憶轉化為長期記憶了。

要是能有超大記憶容量就好了!

比如當我們在接聽客戶電話時,對方報出電話號碼、交辦待辦事項,從接收訊息、形成短暫記憶到資訊篩選方便後續處理,整個大腦記憶組織海馬迴區的運作,如果用電腦儲存區來類比,「短期記憶」就像隨機存取記憶體 RAM,能有效且短暫的儲存資訊,而「長期記憶」就是硬碟等儲存裝置。

從上一段記憶的形成過程,可以得出記憶與認知、注意力有關,甚至可以透過刻意練習、習慣養成和一些利用大腦特性的記憶法來輔助學習,並強化和延長記憶力。

雖然人的記憶可以被延長、認知可以被提高,但當日常生活和工作上,需要被運算處理以及被記憶理解的事物越來越多、越來越複雜,並且需要被快速、大量地提取使用時,那就不只是記憶力的問題,而是與資訊取用速度、條理梳理、記憶容量有關了!

日常生活中需要處理的事務越來越多,那就不只是記憶力的問題,而是有關記憶力容量的問題了……。圖/GIPHY

再加上短期記憶會隨著年齡增加明顯衰減,這時我們更需要借助一些外部「儲存裝置」來幫我們記住、保存更多更複雜的資訊!

美光推出高規格新一代快閃記憶體,滿足以數據為中心的工作負載

4K 影片、高清晰品質照片、大量數據、程式代碼、工作報告……在這個數據量大爆炸的時代,誰能解決消費者最大的儲存困擾,並滿足最快的資料存取速度,就能佔有這塊前景看好的市場!

全球第四大半導體公司—美光科技又領先群雄一步!除了推出 232 層 3D NAND 外,業界先進的 1α DRAM 製程節點可是正港 MIT,在台灣一條龍進行研發、製造、封裝。日前更宣布推出業界最先進的 1β DRAM,並預計明年於台灣量產喔! 

美光不久前宣布量產具備業界多層數、高儲存密度、高性能且小尺寸的 232 層 3D NAND Flash,能提供從終端使用者到雲端間大部分數據密集型應用最佳支援。 

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藉由提高密度,縮小封裝尺寸,美光 232 層 3D NAND 只要 1.1 x 1.3 的大小,就能把資料盡收其中。此外,美光 232 層 NAND 存取速度達業界最快的 2.4GB/s,搭配每個平面數條獨立字元線,好比六層樓高的高速公路又擁有多條獨立運行的車道,能緩解雍塞,減少讀寫壽命間的衝突,提高系統服務品質。

結語

等真正能在大腦植入像伊隆‧馬斯克提出的「Neuralink」腦機介面晶片,讓大腦與虛擬世界溝通,屆時世界對資訊讀取、儲存方式可能又會有所不同了。

但在這之前,我們可以更靈活地的運用現有的電腦設備,搭配高密度、高性能、小尺寸的美光 232 層 NAND 來協助、應付日常生活上多功需求和高效能作業。

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參考資料

  1. https://pansci.asia/archives/101764
  2. 短期記憶與機制
  3. 感覺記憶、短期記憶、長期記憶  
  4. 注意力不集中?「利他能」真能提神變聰明嗎?

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帶孩子一起,認識我們身邊的好細菌與壞細菌——《細菌與病毒》
台灣愛思唯爾_96
・2022/07/13 ・836字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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好細菌能讓我們的身體發揮重要的功能,但壞細菌卻會溜進我們體內,害我們生病!該怎麼趕跑討厭的壞細菌呢?

圖/台灣愛思唯爾

這些就是細菌
These are bacteria.

肉眼看不見的細菌,可是五花八門。

圖/台灣愛思唯爾

細菌是很小很小的生物。
Bacteria are very small living things.

細菌比我們的細胞還要小,但別小看了這群生物。

圖/台灣愛思唯爾

你的身體裡面跟外面,都有很多細菌,這一大群細菌就叫做微生物相
Your body has lots of bacteria both inside and outside. This is called your microbiome.

身體若要維持健康,缺不了一群好細菌。

圖/台灣愛思唯爾

抗生素只對細菌有用,卻對病毒或真菌沒有效,所以沒辦法讓病毒引起的感冒好起來。
Antibiotics only work on bacteria, not viruses or fungi, so they won’t help you get over a cold (which is a virus).

細菌、病毒、真菌可是不一樣的病原體喔。

圖/台灣愛思唯爾

很多抗生素都會黏住細菌體內稱為蛋白質的特殊小工人。
Many antibiotics stick to special workers in the bacteria, called proteins.
在抗生素的作用下,蛋白質就沒辦法做它們的工作了,例如蓋細胞壁或是閱讀指令。
With the antibiotic in the way, the protein can’t do its job, like building a wall or reading instructions

抗生素的作用機制各異,像是阻止蛋白質工作。

——本文摘自《寶寶醫學院:中英雙語繪本系列套書》(細菌與抗生素),2022 年4月,台灣愛思唯爾出版。

台灣愛思唯爾_96
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愛思唯爾(Elsevier)於1880年成立於荷蘭阿姆斯特丹,是全球首要經營醫學、科學和技術資訊產品及出版服務的出版商。台灣愛思唯爾致力深耕繁體中文版的醫學知識內容,包含專業教科書、醫學資料庫,以及符合大眾需求的知識普及書。

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真菌與藻類的共生體,有著「陸上的珊瑚」之稱——地衣
許阿鳥_96
・2022/03/23 ・2967字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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地衣是可以作為空汙指標的生物

爬山的時候,路邊的石頭上、樹皮上,常常可以見到一層有點粉粉的、很像青苔的小生物。它們有綠色、灰色、黃色、紅色,呈現殼狀、葉狀、枝狀等各種形狀。它們的名字叫「地衣」,雖然常常與苔蘚混淆,不過它們並不是植物,而是真菌和藻類的共生體:真菌形成外殼,提供藻類保護;藻類行光合作用,提供真菌養分。科學家稱呼地衣時習慣以真菌的名稱來代表。由於它們也是靠共生藻提供養分,又有多變、多彩的外形,所以有「陸上的珊瑚」之稱。

地衣對空氣中的化學成分很敏感,可以作為空氣汙染的指標。因此,如果你家附近的路邊、行道樹上出現地衣,那代表你家附近的空氣很乾淨喔!除此之外,由於地衣的生命力強韌,它們通常都是一片荒蕪的環境中的先驅,在植物長出來之前,地衣就會先一步到達,把岩石分解成土壤,為之後的生態系打下基礎。在嚴寒的極地,冬季寸草不生,只有地衣可以生長。因此,地衣也是馴鹿等野生動物度冬重要的食物來源。

地衣可以做成染劑,而大家熟悉的石蕊試紙當中使顏色變化的成分,也是從地衣中提煉出來的。以下,就讓我們來認識一些美麗的地衣吧。

石蕊

石蕊屬於石蕊科(Cladoniaceae)、石蕊屬(Cladonia),屬於枝狀地衣,形狀就像一支支直立起來的粉綠色小喇叭,生長在中高海拔向陽的岩石上。

攝影:Cleyera Chou

地衣的繁殖構造稱為子囊果(ascocarp),有些種類的石蕊在小喇叭的邊上會長出鮮紅色的子囊果,像不像帶著紅色帽子的英國士兵呢?因此,這些地衣又被稱為「英國士兵地衣(British Soldier Lichen)」。

攝影:Cleyera Chou

地卷

地卷屬於地卷科(Peltigeraceae),地卷屬(Peltigera),屬於葉狀地衣,形狀就像一個黑色的手掌,有尖尖的橘色指甲。其實,「指甲」的部分是它的子囊果,由於形狀扁平,又稱為子囊盤(apothecium)。生長在山區潮濕的土壤、岩石和樹皮上。因為它們的形狀很像狗的牙齒,在英文中被稱為「狗地衣(dog lichen)」。在中世紀的歐洲,由於形狀很像狗牙的緣故,地卷被認為可以治療狂犬病。人們會把地卷磨成粉末,加入胡椒和熱牛奶,作為治療狂犬病的偏方。

攝影:Cleyera Chou

裸緣梅衣

梅衣科(Parmeliaceae)是目前已知最大的一個地衣科,有 77 屬 2765 種,形態、生長環境各有不同。其中,裸緣梅衣屬(Parmotrema)是很大的一個屬,包含了多種十分常見的地衣。圖中的大裸緣梅衣(Parmotrema tinctorum)就是最常見的地衣之一。

它們是葉狀地衣,顏色從灰綠到灰白,形狀有點像嚼過的口香糖,壓扁後黏在樹皮上的樣子。它們生長在中低海拔的樹皮上,經常出現在都市的行道樹幹上。下回,仔細觀察住家附近的行道樹,或許可以發現它們的蹤跡喔!

一張含有 真菌, 樹, 室外, 岩石 的圖片

自動產生的描述
攝影:許翠庭

絨衣

你是否見過山壁上、岩石上、樹皮上長出黃綠、褐綠色的絨毛呢?它們不是青苔,而是絨衣屬(Coenogonium)的地衣。絨衣是一類很特別的地衣,大部分的地衣都是由真菌外殼決定形狀,但絨衣卻是由絲狀的共生藻——橘色藻屬(Trentepohlia)構成主要的形狀,這也是為什麼絨衣摸起來毛茸茸的原因。翻起一片片絨衣,有時可以看到點狀的子囊盤長在絨毛的背面。

一張含有 魚 的圖片

自動產生的描述
攝影:許翠庭

松蘿

和上述的裸緣梅衣一樣,松蘿屬(Usnea)也是屬於梅衣科,形態卻大不相同。它們是枝狀地衣,長得像淺綠色的頭髮,和園藝店常見的空氣鳳梨十分相似。其實,空氣鳳梨是被子植物中的鳳梨科(bromeliaceae) 鐵蘭屬(Tillandsia),松蘿是真菌、藻類共生而成的地衣,兩者是完全不一樣的。松蘿生長在中、高海拔霧氣豐富的森林中,常常與下面會提到的樹花(Ramalina)一起出現在樹枝、樹幹上。

攝影:Cleyera Chou

樹花

樹花屬於樹花科(Ramalinaceae)樹花屬(Ramalina),形態和松蘿有點相似,都是淺綠色的枝狀地衣,差別在於樹花比較短,呈現一束束的簇生狀態;松蘿則長了許多,垂掛在樹枝上。圖中的圓盤狀構造,是樹花的子囊盤。

樹花和松蘿是好朋友,常常一起出現在中、高海拔雲霧森林的樹枝和樹幹上,喜歡生長在樹的向陽面。樹花含有一種稱為松蘿酸(Usnic acid)的化學物質,是製做抗生素的重要原料。

攝影:Cleyera Chou

膠衣

膠衣屬於膠衣科(collemataceae)。膠衣科的地衣有一個特徵:大部分的地衣主要的共生藻類都是綠藻(chlorophyta),但膠衣科地衣主要的共生藻類都是藍綠細菌(cyanobacteria),因此,膠衣科的地衣形態成膠狀,有點像橡皮的質感,和其他地衣很不一樣。圖中的地衣屬於膠衣科的貓耳衣屬(Leptogium),生長在低海拔的森林中,樹幹的陰涼面。粉紅色圓盤狀構造是它的子囊盤。

攝影:Cleyera Chou

肺衣

肺衣屬於肺衣科(lobariaceae)肺衣屬(Lobaria),同時含有綠藻與藍綠細菌兩種共生藻類。它們有皮革的質感,葉面上有許多凸起的脈和凹下的凹槽,背面則有肺泡一般隆起的小包,裡面含有共生的藍綠細菌。由於形態很像肺臟,有肺泡般的構造,因此被稱為「肺衣」。

在許多文化中,肺衣都具有藥用的功能。例如在中醫的系統裡,肺衣被稱為「老龍皮」,有消食健脾,利水消腫,祛風止癢的效果,在印度、義大利等地也有藥用的紀錄。此外,肺衣中也可以提煉出松蘿酸,作為抗生素使用。

攝影:Cleyera Chou

赤星衣

赤星衣屬於赤星衣科(haematommataceae)赤星衣屬(Haematomma),屬於殼狀地衣,生長在樹皮表面。赤星衣有鮮紅色的子囊盤,非常醒目。

攝影:Cleyera Chou

盤腎衣

盤腎衣屬於盤腎衣科(nephromataceae)盤腎衣屬(Nephroma),形狀像一片一片的小蚌殼,生長在樹皮上。

攝影:Cleyara Chou

地衣雖然不起眼,仔細看卻擁有各異其趣的美麗。下次爬山時不妨放慢腳步,仔細看看這些小生命,將會發現許多驚奇唷!

參考資料:

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