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每隻螞蟻都有眼睛鼻子,有沒有差別又有何關係?臺灣新種「鍾氏原細蟻」,發現!

活躍星系核_96
・2017/10/14 ・1973字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 461 ・五年級

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文/徐伯瑋

「每隻螞蟻,都有眼睛鼻子,它美不美麗?偏差有沒有一毫釐?有何關係?」

—《王菲‧開到荼蘼》

一般人往往覺得螞蟻的長相沒什麼差異,不過看在昆蟲分類學家的眼裡,可以「相差大過天地」。

2015 年秋季,我和森林遊憩課程的同學一同來到了南投縣進行兩天一夜的參訪。臨走之前,我從一處邊坡上挖了最後一袋土壤樣本之後便匆匆地回到小巴士上,準備返回台北。

落葉袋採集法(Winkler extraction)是一種採集底棲無脊椎動物的方法,也是目前調查螞蟻種類最有效的方法之一:將一處土壤帶回來之後,放入一個類似洗衣袋但網目較大的袋子裡,再將它掛入另一個底部裝有酒精收集瓶的大布袋之中。由於過程中的擾動以及隨後土壤緩慢地乾燥,裡頭各式各樣的生物便會開始往外跑,最後掉入酒精瓶中。

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(小蟲蟲:塊陶阿!)

落葉袋用具的示意圖。左邊是在採集時能先將較大的土塊與枝條篩掉的網袋,右邊則是土壤樣本帶回來之後所需要的落葉袋內外部構造。圖/作者提供

落葉袋懸掛了一周之後,我從那千里迢迢帶回來的樣本中找到了一隻小螞蟻。在用顯微鏡檢查之後我赫然發現,似乎這隻螞蟻與幾天前彰師大實驗室的許伯誠學長貼在臉書社團中的一種罕見的螞蟻有幾分神似。當時發現的是一整巢罕見的林氏原細蟻Protanilla lini),除了新種發表時的樣本之外,這種螞蟻已經有近二十年沒有採集紀錄。而我採集到的這隻螞蟻看外貌是種原細蟻,然而牠的腰節卻與林氏原細蟻有明顯的不同。

再更進一步與螞蟻資料庫比對之後,我發現這隻螞蟻果然與世界上其他的原細蟻(不到十種)也都有顯著的不同,因此更確信牠為一個未曾被描述過的種類。此時,我便開始著手進行收集更多的研究材料。

當時的 FB 頁面與照片。真的是天時地利人和,才有辦法在一個月裡面發現兩種原細蟻。圖/作者提供

模式標本是物種命名不可或缺的一部分。分類學家除了要選定唯一一隻標本作為正模式(Holotype)乘載該物種的名稱,也可以指定其它標本做為副模式(Paratype),用以代表物種內的型態差異。

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螞蟻屬於社會性昆蟲,除了不同隻工蟻本身就會有的差異之外,不同階級之間,像是蟻后與工蟻的差異甚至會更大(沒錯,這已經相差大過天地了)。因此若是能採集到更多的工蟻以及其它不同階級的螞蟻來比對,那對新種的描述以及未來的研究將會有非常大的幫助。

為此,隔年三月,我們在許伯誠學長的幫忙下,於同一地點採集到了一巢完整的新種螞蟻聚落,其中包含了珍貴的蟻后。綜合以上述材料,我們整理了臺灣原細蟻屬這兩個種類的分類及生態資料,提供工蟻和蟻后的型態描述與圖片、世界上已知工蟻的檢索表、以及生物學觀察,並將此研究發表在動物學分類《Zootaxa》中。

現今世界上共有 12 種已描述的原細蟻。和其它已知的細蟻亞科成員一樣,牠們的工蟻沒有眼睛,被認為長久居住於土壤之中,鮮少在地表活動,並專門以蜈蚣為食。除了和其它大多數螞蟻一樣擁有可癱瘓獵物的螫針,原細蟻還具有類似於顎針蟻 (Anochetus)或鋸針蟻(Odontomachus)的陷阱式大顎(trap-jaw),這種大顎就像捕獸夾一樣,會在獵捕或警戒時打開至180度,等遇到目標時再快速合起,緊抓住獵物或敵人。

臺灣目前的 2 種原細蟻,包含了 2009 年寺山先生所發表,以採集者林宗岐教授為名的林氏原細蟻,以及本研究首次描述的新種,鍾氏原細蟻(P. jongi)。這個名字紀念帶領我開始研究螞蟻的鍾兆晉老師,並且剛好能讓他與認識多年的好友林宗岐教授以特殊的方式一同留名。

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鍾氏原細蟻(上)和 林氏原細蟻(下)的工蟻。可以發現鍾氏原細蟻只有一個明顯分離的腰節,但是林氏原細蟻卻有兩個。圖/作者提供

除了新種之外,還記得剛才提到鍾氏原細蟻那個引起我注意的腰節特徵嗎?這個非典型的原細蟻特徵,其實與中國的叉齒細蟻屬 (Furcotanilla)極為相似。因此藉由我們在鍾氏原細蟻這個新種所發現到的,介於原細蟻與叉齒細蟻的形態資訊,我們便能理解到原細蟻屬內特徵的變異範圍。

幾經考慮,我們最後認為叉齒細蟻屬應該定位成原細蟻屬內的一個特化支系,最後將其視為原細蟻屬的同物異名(synonym)。我想這樣一個簡單的研究案例,也彰顯出了現代基礎分類學的重要性。因為每一個演化支系的發現,都能幫助我們對整個類群有進一步的了解。

故事自此,相信客倌您已經知道王菲是錯的。螞蟻的眼睛鼻子真的真的很重要,而且你還會發現不是每隻螞蟻都有眼睛的。不過話又說回來,「螞蟻的鼻子」這個東西,到底該怎麼定義呢?

參考資料

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  1. Hsu PW., Hsu FC., Hsiao Y., Lin CC. 2017. Taxonomic notes on the genus Protanilla (Hymenoptera: Formicidae: Leptanillinae) from Taiwan. Zootaxa 4268 (1): 117–130
  2. Agosti D., Majer JD., Alonso LE., Schultz TR. 2000. Ants – Standard methods for measuring and monitoring biodiversity. Smithsonian Institution Press, Washington, D.C.
  • 此文由徐伯瑋撰寫,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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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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除了蚯蚓、地震魚和民間達人,那些常見的臺灣地震預測謠言
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/02/29 ・2747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

災害性大地震在臺灣留下無數淚水和難以抹滅的傷痕,921 大地震甚至直接奪走了 2,400 人的生命。既有這等末日級的災難記憶,又位處於板塊交界處的地震帶,「大地震!」三個字,總是能挑動臺灣人最脆弱又敏感的神經。

因此,當我們發現臺灣被各式各樣的地震傳說壟罩,像是地震魚、地震雲、蚯蚓警兆、下雨地震說,甚至民間地震預測達人,似乎也是合情合理的現象?

今日,我們就要來破解這些常見的地震預測謠言。

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漁民捕獲罕見的深海皇帶魚,恐有大地震?

說到在坊間訛傳的地震謠言,許多人第一個想到的,可能是盛行於日本、臺灣的「地震魚」傳說。

在亞熱帶海域中,漁民將「皇帶魚」暱稱為地震魚,由於皇帶魚身型較為扁平,生活於深海中,魚形特殊且捕獲量稀少,因此流傳著,是因為海底的地形改變,才驚擾了棲息在深海的皇帶魚,並因此游上淺水讓人們得以看見。

皇帶魚。圖/wikimedia

因此,民間盛傳,若漁民捕撈到這種極為稀罕的深海魚類,就是大型地震即將發生的警兆。

然而,日本科學家認真蒐集了目擊深海魚類的相關新聞和學術報告,他們想知道,這種看似異常的動物行為,究竟有沒有機會拿來當作災前的預警,抑或只是無稽之談?

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可惜的是,科學家認為,地震魚與地震並沒有明顯的關聯。當日本媒體報導捕撈深海魚的 10 天內,均沒有發生規模大於 6 的地震,規模 7 的地震前後,甚至完全沒有深海魚出現的紀錄!

所以,在科學家眼中,地震魚僅僅是一種流傳於民間的「迷信」(superstition)。

透過動物來推斷地震消息的風俗並不新穎,美國地質調查局(USGS)指出,早在西元前 373 年的古希臘,就有透過動物異常行為來猜測地震的紀錄!

人們普遍認為,比起遲鈍的人類,敏感的動物可以偵測到更多來自大自然的訊號,因此在大地震來臨前,會「舉家遷徙」逃離原本的棲息地。

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當臺灣 1999 年發生集集大地震前後,由於部分地區出現了大量蚯蚓,因此,臺灣也盛傳著「蚯蚓」是地震警訊的說法。

20101023 聯合報 B2 版 南投竹山竄出蚯蚓群爬滿路上。

新聞年年報的「蚯蚓」上街,真的是地震警訊嗎?

​當街道上出現一大群蚯蚓時,密密麻麻的畫面,不只讓人嚇一跳,也往往讓人感到困惑:為何牠們接連地湧向地表?難道,這真的是動物們在向我們預警天災嗎?動物們看似不尋常的行為,總是能引發人們的好奇與不安情緒。

如此怵目驚心的畫面,也經常成為新聞界的熱門素材,每年幾乎都會看到類似的標題:「蚯蚓大軍又出沒 網友憂:要地震了嗎」,甚至直接將蚯蚓與剛發生的地震連結起來,發布成快訊「昨突竄大量蚯蚓!台東今早地牛翻身…最大震度4級」,讓人留下蚯蚓預言成功的錯覺。

然而,這些蚯蚓大軍,真的與即將來臨的天災有直接關聯嗎?

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蚯蚓與地震有關的傳聞,被學者認為起源於 1999 年的 921 大地震後,在此前,臺灣少有流傳地震與蚯蚓之間的相關報導。

雖然曾有日本學者研究模擬出,與地震相關的電流有機會刺激蚯蚓離開洞穴,但在現實環境中,有太多因素都會影響蚯蚓的行為了,而造成蚯蚓大軍浮現地表的原因,往往都是氣象因素,像是溫度、濕度、日照時間、氣壓等等,都可能促使蚯蚓爬出地表。

大家不妨觀察看看,白日蚯蚓大軍的新聞,比較常出現在天氣剛轉涼的秋季。

因此,下次若再看到蚯蚓大軍湧現地表的現象,請先別慌張呀!

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事實上,除了地震魚和蚯蚓外,鳥類、老鼠、黃鼠狼、蛇、蜈蚣、昆蟲、貓咪到我們最熟悉的小狗,都曾經被流傳為地震預測的動物專家。

但可惜的是,會影響動物行為的因素實在是太多了,科學家仍然沒有找到動物異常行為和地震之間的關聯或機制。

遍地開花的地震預測粉專和社團

這座每天發生超過 100 次地震的小島上,擁有破萬成員的地震討論臉書社團、隨處可見的地震預測粉專或 IG 帳號,似乎並不奇怪。

國內有許多「憂國憂民」的神通大師,這些號稱能夠預測地震的奇妙人士,有些人會用身體感應,有人熱愛分析雲層畫面,有的人甚至號稱自行建製科學儀器,購買到比氣象署更精密的機械,偵測到更準確的地震。

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然而,若認真想一想就會發現,臺灣地震頻率極高,約 2 天多就會發生 1 次規模 4.0 至 5.0 的地震, 2 星期多就可能出現一次規模 5.0 至 6.0 的地震,若是有心想要捏造地震預言,真的不難。 

在學界,一個真正的地震預測必須包含地震三要素:明確的時間、 地點和規模,預測結果也必須來自學界認可的觀測資料。然而這些坊間貼文的預測資訊不僅空泛,也並未交代統計數據或訊號來源。

作為閱聽者,看到如此毫無科學根據的預測言論,請先冷靜下來,不要留言也不要分享,不妨先上網搜尋相關資料和事實查核。切勿輕信,更不要隨意散播,以免造成社會大眾的不安。

此外,大家也千萬不要隨意發表地震預測、觀測的資訊,若號稱有科學根據或使用相關資料,不僅違反氣象法,也有違反社會秩序之相關法令之虞唷!

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​地震預測行不行?還差得遠呢!

由於地底的環境太過複雜未知,即使科學家們已經致力於研究地震前兆和地震之間的關聯,目前地球科學界,仍然無法發展出成熟的地震預測技術。

與其奢望能提前 3 天知道地震的預告,不如日常就做好各種地震災害的防範,購買符合防震規範的家宅、固定好家具,做好防震防災演練。在國家級警報響起來時,熟練地執行避震保命三步驟「趴下、掩護、穩住」,才是身為臺灣人最關鍵的保命之策。

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