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加國大學發現汞可能與生物滅絕有關

國科會 國際合作簡訊網
・2012/03/06 ・1063字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 556 ・八年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

科學家們揭露了許多關於2億5千萬年前所發生地球最大規模滅絕的成因,當時快速的氣候變化消滅了幾近全部的海洋物種和大多數的陸上物種,現在他們發現了一個可能牽涉到大滅絕的新禍首,就是大量的汞湧入生態系統。

研究報告於日前發表在《地質》雜誌,報告的共同作者Steve Grasby博士說:「以往從沒有人檢視汞是否為潛在禍因,當時的火山活動是地球歷史上規模最大的,我們目前暸解汞的最大來源是出自於火山爆發,我們估計 當時被釋放出來的汞,其數量可能高出現今火山活動達30倍以上,並獲致非常災難性的結果,Grasby是加拿大自然資源部(Natural Resources Canada)的研究科學家、以及加拿大卡加利大學(University of Calgary)的兼任教授。

卡加利大學地質學教授,同時也是共同作者之一的Benoit Beauchamp博士說:「這項研究的重要性在於這是首次認為汞與發生於二疊紀末期大滅絕的原因有所關連。地質學家們,包括我自己應該記下來,並檢視其餘5大滅絕事件。」

二疊紀晚期,海洋中的自然緩衝系統因為汞的含量超載,使得有95%的海洋生物死亡,報告的主要作者Hamed Sanei博士說:「通常,海藻能像清道夫般,將汞埋在沉積物中,可減輕對海洋的影響,但是在這種情況下,負載實在太大,以致於損害無法阻止。」

大約在2億5千萬年前,在恐龍主宰地球之前很長一段時間,且當時所有的陸地形成一個大陸,絕大多數海中和陸上的生物幾被消滅,普遍被接受的想法是,火山爆發時造成煤層燃燒,因而釋放出二氧化碳和其他致命的毒素,此一論說的直接證據,在同一批作者於去(2011)年1月發表在《自然地球科學》雜誌的報告中也所描述。

研究人員說,在二疊紀末期的汞沉積速率,與現今人類所造成的排放量相比明顯較高,在某些情況下,二疊紀末期海洋的汞含量,與冶煉廠附近因高度污染,以致水生態系統嚴重受損的池塘相似

Beauchamp博士補充道:「我們因工業排放而持續在增加汞含量,而這項結果是給生活在地球上的我們一個警告。」在減少排放方面,加拿大於國際上扮演著領航的角色,在北美地區,至少已藉由法規規範來控制汞的含量,使之得以逐步下降。

不論發生什麼事,這項研究顯示了生命的堅韌性,Sanei博士說:「這個發現是復甦的故事之一,當海洋的緩衝系統超載而使絕大多數的生物滅絕之後,仍能夠自我清理,而我們得以繼續向下一階段的生命邁進。」

更多研究資訊請參訪:Earth’s massive extinction: the story gets worse

本文轉載自國科會國際合作簡訊網

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烘焙東西軍,有添加麵包 vs. 無添加麵包,今天想吃哪一道?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/09/20 ・2178字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 家樂福食物轉型計畫 委託,泛科學企劃執行。

  • 文 / 陳彥諺

《烘焙東西軍》熱映開播啦!這一集真的很「熱」,因為節目邀請到了兩位烘焙達人來到現場熱烘烘的烤!麵!包!

第一位華麗登場的,是有著亮麗小鬍子、動作咻咻咻超有效率的「有添加師傅」,另外一位古意老實、動作慢條斯理的,則是近年來越來越被看重的「無添加師傅」——這是一場「有添加」與「無添加」的世紀大對決!

《烘焙東西軍》這次邀請了「有添加師傅」和「無添加師傅」來烤麵包。圖/家樂福提供

「有添加」與「無添加」的世紀大對決

外表亮麗的有添加師傅,其實早已憑著「三好」稱霸市場多年。所謂的三好,是好快、好吃、好美!為何會這麼說呢?

食品添加物存在於食品中許久,早期因為食物加工技術不夠精良,為了食品安全無虞,便添加可以讓食物安定的添加物,延長保存期限。又因為食品添加物可以改變食品的外觀、口感、縮短製作時程等,因此,長期以來受到業者及消費者的偏愛。

有添加師傅憑著「好快、好吃、好美」稱霸市場多年。圖/家樂福提供

不過,近來由於食安事件頻繁,食品添加物早已偏離了原先讓食物安全的初衷,在追求好吃、好快、好美的背後,卻可能造成身體上的負擔與健康風險!製造過程是否安全合理?乾淨衛生?也是打了許多問號。

再加上現在因健康養生的意識抬頭,消費者們越來越注重吃下肚子的食物成份,開始努力追求簡單無添加。也因為隨著食品加工技術越來越棒,能夠透過改善製程,有效減少添加物的必要性。終於,在消費者意識抬頭、技術成熟等各方條件皆備下,古意老實、耗費工時的無添加師傅,多年以後,開始受到矚目啦!

在這場世紀對決中,有添加師傅在民眾都還來不及反應時,就已經做好了熱騰騰的麵包,每一個麵包都飽滿好看、香氣濃郁,簡直是施了魔法一樣!但見到這麼多食品化工添加物做出來的麵包,難道就不能有更健康的材料選擇或做法嗎?

反觀無添加師傅,他按部就班的從麵粉開始精心挑選,接著再逐一加入可以溯源的材料,接下來,順應麵包的特性自然發酵。即使有添加師傅已經端出熱騰騰的麵包了,無添加師傅仍然不為所動,他循序漸進,寧可耗時製作,堅持做自己的無添加麵包。

無添加師傅之所以堅持,那是因為他秉持著麵包不用任何添加物,不講求快速便利,用純淨的原料配方、遵循傳統法國工法,做出來的麵包也可以照樣香氣四溢、美味好吃,更重要的是每一口都吃的健康又安心!

無添加師傅堅持不用任何添加物,不講求快速便利,用純淨的原料配方、遵循傳統工法。圖/家樂福提供

當兩位師傅的麵包端上評審桌⋯⋯

有添加師傅的麵包外表金黃澎潤漂亮,無添加師傅的則是外表非常質樸。

不過,當評審們吃下麵包後,外表質樸的無添加師傅,竟然擄獲了評審們的心!

怎麼辦到的呢?這是因為花了較多時間製作的無添加麵包,保濕度較佳,口感也較有層次。當評審一口接著一口品嚐,會發現吃的都是食物的鮮甜原味—無添加麵包是名為「裸麵包」的寶藏男孩啊!他不同於外表上看起來質樸敦厚,只要用心切開,裏頭包裹著滿滿新鮮在地的果乾和堅果,是誠心誠意的美味。

烘焙界的寶藏男孩「裸麵包」,是怎麼來的?

堪稱烘焙界的寶藏男孩「裸麵包」,是來自於家樂福自製的烘焙產品。長期關注食物真實性與為顧客把關健康的家樂福,2014 年就開始著手了「無添加驗證計畫」,也在 2019 年取得了「A.A. 無添加驗證標章」,更透過第三方專業機構親赴產線檢驗、不定期抽查等層層審核程序,取得了嚴謹認可。

要打造寶藏男孩般的「裸麵包」,並不是容易的事。許多標榜安心安全的麵包,都只能做到製程及配料上的無添加;而追求極致的家樂福,自製白吐司則從特製 100% 的無添加麵粉開始,掌握源頭,做最純淨、最真實且赤裸的麵包。

這是一款依循歐盟規範,取得 A.A. 無添加標章,第三方驗證後可信賴的麵包。

這是關注在地的暖心麵包,嚴選在地好食材、講求動物福利,選用當季水果、非籠飼雞蛋、透明鮮奶、以安佳奶油取代人造奶油⋯⋯。

這是減塑又減廢,以醜蔬果製作配料,減少食材浪費,更導入環保包材,友善環境的麵包。

烘焙東西軍「有添加師傅」與「無添加師傅」的對決,我們看到了,天公疼憨人,穩扎穩打、工法較繁複的無添加製程,受到消費者的青睞——這一場對決,由純粹、誠實、充滿善意的裸麵包,「無添加師傅」獲勝。

【家樂福食物轉型計畫】烘焙東西軍「有添加麵包」v.s.「無添加麵包」的世紀對決,今天你選哪一邊?影/YouTube
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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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1900 萬年前,鯊鯊神秘大滅絕事件?!
寒波_96
・2021/06/29 ・2792字 ・閱讀時間約 5 分鐘

鯊魚的歷史超過 4 億年,可謂非常資深的生物,經歷過好幾次「大滅絕」。我們知道,距今 6600 萬年前導致恐龍消失的大滅絕,帶走了當時 30% 以上的鯊魚。

但是最近新發表的論文更報告,1900 萬年前還有一次之前不知道的事件,使得超過 90% 鯊魚消失,也損失 70% 的型態多樣性。

這麼重大的鯊魚滅絕事件,之前我們竟然毫無所悉,對原因也毫無頭緒?

鯊鯊!圖/envato elements

盾鱗與牙齒,判斷魚類數量和物種

研究古生物的物種、多樣性、增減幅度,相當困難。

如今大部分魚類屬於輻鰭魚(ray-finned fish),去世後最容易成為化石的部位是牙齒;不過鯊魚、鰩魚(例如魟魚)這些屬於板鰓亞綱(elasmobranchii)的魚類,留下牙齒的機率很低,較容易保存的,是皮膚上特化的鱗片「盾鱗(denticle)」。

分析海洋沉積物中,魚類的牙齒、盾鱗的數量和種類,便能判斷海中魚類的數目與物種。

新研究的材料來自2次深海鑽探取得的樣本,分別位於北太平洋與南太平洋,能推論古代大洋的生態狀況。(盾鱗總共 1263 個——北太平洋 465 個、南太平洋 798 個)

魚類的盾鱗與牙齒。圖/取自 [論文作者 Elizabeth Sibert 介紹影片]

1900 萬年前,鯊魚幾乎不見了!

地質年代上,白堊紀始於 1.45 億年前,延續到大約 6600 萬年前;隨後是到 2300 萬年前結束的古近紀(Paleogene),再來是到 260 萬年前為止的新近纪(Neogene),而其中 533 – 2300 萬年前稱作中新世(Miocene) 。

白堊紀末期的大滅絕,消滅了許多生物,卻創造了輻鰭魚崛起的空間。白堊紀的時候,牙齒和盾鱗的比例約為1比1,整個古近紀到中新世的前 400 萬年,牙齒和盾鱗為5比1,比例能讓我們看出一些端倪。

但是 1900 萬年之後狀況非常不一樣,牙齒盾鱗比變成 100 比 1!即使牙齒和盾鱗的比例,未必直接等於鯊魚和輻鰭魚的數量,也能判斷:

距今 1900 萬年過後,大洋中鯊魚的數量減少很多。和之前相比,在此之後少掉超過 90% 的鯊魚。

鯊魚的盾鱗型態種類,在不同年代的分佈。1900 萬年前過後大幅減少,現在只剩下 20%。圖/取自 [參考資料 1]

不同鯊魚,盾鱗的型態有別,因此可以用盾鱗的型態代表鯊魚的多樣性。

研究者總共定義出 88 種盾鱗型態,1900 萬年前之後,高達 70% 消失。而且在此之後,不再有任何一種新型態誕生。和當時相比,現存的鯊魚僅存 20% 多樣性。

這次鯊魚大滅絕,很可能是史上規模最大的鯊鯊滅團事件。作為對照,6600 萬年前廣為人知的白堊紀末期大滅絕,消滅當時 30 到 40% 的鯊魚,比例竟然只有 1900 萬年前的一半而已。

鯊魚的兩大類盾鱗,線形和幾何形盾鱗。圖/取自 [參考資料 1]

線形盾鱗和幾何形盾鱗

鯊魚的盾鱗可分為兩大類,線形(linear)和幾何形(geometric)。

現生的鯊魚絕大部分配備線形盾鱗,它比較適合長距離游泳。現代鯊魚共有 18 款線形盾鱗,和全盛時期的 53 款相比,剩下 34%。

線形盾鱗。圖/取自 [參考資料 1]

配備幾何形盾鱗的現生鯊魚非常稀有,主要見於住在深海,小型的伏擊型鯊魚,例如雪茄達摩鯊(Isistius brasiliensis)、佩里烏鯊(Etmopterus perryi)。

根據新研究的分類,世界上曾經有過 33 款幾何形盾鱗,但現在只剩下 6 款,僅存 18%。鯊鯊大滅絕事件之前,幾何形盾鱗有 35% 的相對存在感,之後慘跌到 3%。

由此看來,不論線形或幾何形盾鱗,在距今 1900 萬年過後都損失慘重,但是配備幾何形盾鱗的鯊魚,打擊更加慘烈。

幾何形盾鱗。圖/取自 [參考資料 1]

鯊魚全面滅團的未解之謎

距今 1900 萬年前的鯊魚大滅絕,影響範圍應該遍及全球,不過遠洋海域的損失似乎較大。在此之後,鯊魚的多樣性再也沒有恢復。

論文指出,根據目前有限的資料判斷,如此劇烈的命運動盪或許只發生在短短的 10 萬年內。

最不得其解的是,鯊魚全族的滅絕事件如此明確,我們卻對它為什麼發生毫無頭緒。

佩里烏鯊(Etmopterus perryi)的體型非常迷你,配備幾何形盾鱗。圖/取自 wiki

地質史上發生過很多次生物大滅絕或小滅絕,以及更多次的劇烈氣候變遷;可是在 1900 萬年前那個時候,海洋化學紀錄和氣候都沒有明顯的變化,似乎也沒有其他動物大量滅團。

影響較大的已知事件,各發生在之前與之後的數百萬年,都和 1900 萬年前的鯊魚大滅絕沒有直接關係。先發生的是早 400 萬年,距今 2300 萬年的古近紀、新近紀轉換期(Paleogene-Neogene boundary);之後是晚 500 萬年,距今 1400 萬年的中新世中期滅絕事件(Middle Miocene disruption)。

當時海洋中一定發生過什麼我們還不知道的事,才導致幾乎所有鯊魚同時消失,而且再也沒有恢復;也可以肯定 100% 和智人沒有關係。

但是最近的鯊魚滅絕,和智人的直接獵捕、漁業、海洋汙染顯然關係不小。一項研究統計,公元 1970 到 2018 年間,鯊魚減少了 71% 之多。很有可能,鯊鯊再度面臨 1900 萬年未有之大變局。

1900 萬年後的現在,鯊鯊們是否正在面臨另一次大滅絕?

論文作者 Elizabeth Sibert 介紹影片:

延伸閱讀

參考資料

  1. Sibert, E. C., & Rubin, L. D. (2021). An early Miocene extinction in pelagic sharks. Science, 372(6546), 1105-1107.
  2. Elizabeth Sibert 推特
  3. When sharks nearly disappeared
  4. A shark mystery millions of years in the making

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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還當氣候變遷是謊言?二氧化碳濃度已跨過警戒線!——《氣候緊急時代來了》
天下雜誌出版_96
・2020/07/02 ・3048字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 556 ・八年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

  • 作者/大衛‧華勒斯—威爾斯 (David Wallace-Wells);譯者/張靖之

實際情況比你以為的還要糟,而且糟很多。

有人主張氣候變遷是個緩慢的過程,這是個美麗的謊言!就和氣候變遷不存在的論調一樣害人不淺,因為這個主張還造成了幾種錯覺,讓我們以為可以安心。這些錯覺包括

  • 全球暖化是在北極上演的事,離我們尚遠;
  • 只會影響海平面和海岸線,不是鋪天蓋地、每個地方和地球上所有生命都會被徹底改變的全面性危機;
  • 這是自然界災難,不是人類社會的災難,我們今天已經不再倚賴自然界存活,或者說已超越自然界,至少具備抵禦自然力量的能力,不可能無處可逃、毫無招架之力,更何況我們有雄厚財力可以抵禦暖化的破壞;
  • 燃燒化石燃料是維持經濟成長之必要,而伴隨經濟成長而來的科技進步可以拯救環境災難;
  • 在人類漫長的發展史上,絕對找得到同等規模的威脅,我們有信心克服挑戰⋯⋯

這些認知實在錯得離譜,就讓我們先從變遷的速度說起。

氣候變遷的速度有多快?

在我們正身歷其中的這次大滅絕之前,地球曾發生過五次大滅絕,每次都把生命的紀錄抹得幾乎一乾二淨,就像演化上的歸零重來。

冰層在幾個月之間快速融化。圖/giphy(NASA 製)

地球的種系發生樹像一顆肺,一下膨脹、一下塌縮,每隔一段時間重來一次:距今四億五千萬年前,有 86% 的物種滅絕;那之後的七千萬年,有 75% 的物種滅絕;再過一億年後,96% 的物種滅絕;再過五千萬年,80% 的物種滅絕;再過一億五千萬年,75% 的物種滅絕。

事實上,除了恐龍滅絕那一次,其他四次大滅絕都直接和溫室氣體導致的氣候變遷有關。最嚴重的一次發生在二億五千萬年前,一開始,地球因為大氣中二氧化碳濃度增加,溫度上升了攝氏 5 度,而氣溫上升又導致另一種溫室氣體甲烷大量排放,進一步加速暖化,最後地球上的生命消失殆盡。

現在,我們正以更快的速度排放二氧化碳到大氣中。根據大多數預測,現今的碳排速度至少是地球史上最嚴重大滅絕時期的 10 倍,也是人類史上工業化之前的 100 倍。

目前大氣中的二氧化碳濃度已升破 411ppm,比 1958 年首次觀測到的大氣二氧化碳濃度 316ppm 整整高出 30% 以上,也創下八十萬年來新高,甚至有研究指出,上次大氣中二氧化碳濃度和現在一樣高可能是一千五百萬年前,當時地球還沒有人類,海平面比現在高 30 公尺以上。

全球暖化警戒線失守

到了 2016 年,聯合國因氣候進入緊急狀態,終於簽署了巴黎協定。此時,地球的氣候系統已經走向崩壞,大氣的二氧化碳濃度跨過警戒線 400 ppm。這是多年來環境科學家在我們只顧往前衝的現代工業社會面前,拉起的最後一道防線,上面醒目的紅字寫著:禁止跨越。但我們卻繼續往前衝。

二氧化碳仍持續排放。圖/giphy

短短兩年後,2018 年 6 月的大氣碳濃度月平均升到 411 ppm,地球空氣中瀰漫著人類的罪孽,和二氧化碳一樣濃,只是我們選擇相信沒有聞到。

長久以來,科學家把比起工業化時代升溫攝氏 2 度,當作地球從宜居走向氣候大災難的臨界點。如今我們正邁向那個臨界點。科學家預估在 2100 年之前,地球溫度將上升超過攝氏 4 度。

根據一些預測,這表示整個非洲、澳洲和美國,加上巴塔哥尼亞以北的南美洲地區,以及西伯利亞以南的亞洲地區,都會因為高溫、沙漠化和淹水變得不再適合居住。其實,不管是這些地區,還是其他許多地區,環境都會變得十分惡劣。

這就是我們正在前進的道路,也是人類未來的底線。假如地球是在一代人的有生之年被帶到了氣候災難的邊緣,那麼要力挽狂瀾,也要靠一代人來扛起責任。你我對這一代人的有生之年也不陌生,那就是我們自己的有生之年。

人類準備進入「地獄世紀」?

大崩壞的臨界點是升溫 2 度,最近幾項研究結果都顯示,就算我們即刻停止排放二氧化碳,地球仍會在本世紀末達到這個升溫幅度。

不用下地獄也可能體會到下油鍋的熱了 QAQ 圖/giphy

有些研究全球暖化的專家,把接下來的一百年稱為「地獄世紀」。氣候變遷發生得很快,快到我們來不及發現和承認,但其影響也極深遠,遠遠超乎我們能夠想像的。

特別令人擔心的是,最近一項針對地球遠古歷史的研究顯示,目前氣候模型針對 2100 年地球升溫幅度的預測,可能低估了一大半。換句話說,最終的升溫幅度可能比聯合國 IPCC 的預測值高,就算真能如期達到巴黎協定的減排目標,我們仍然要面對 4 度的升溫,這代表撒哈拉沙漠會經常下雨而變得一片蔥綠,熱帶森林則變成野火肆虐的乾草原。

近期一份研究報告中,學者也認為暖化幅度會比原來預期的更劇烈。就算大幅減排,地球溫度仍會上升 4 到 5 度,整個地球的居住環境都將變得非常險惡,學者形容為「溫室地球」。

不過就升溫幾度,對人類真會有影響?

升高的溫度,手指頭都數得出來,真的有這麼嚴重嗎?圖/giphy

不管是 1 度、2 度、4 度、5 度,這些數字聽起來好像都差不多,讓人很容易忽略之間的差別。畢竟人類的經驗和記憶裡,沒有類似的參考時點,讓我們知道該如何去看待這些臨界點。但就如同世界大戰或癌症復發,你一次都不希望它發生。

升溫 2 度:

  • 冰層就開始崩解,面臨水資源缺乏的人口將多出 4 億。
  • 赤道上的主要城市變得無法住人,即使是接近赤道、緯度較高的地方,每年夏天的熱浪也會導致成千上萬人死亡。
  • 印度的極端熱浪次數會是現在的 32 倍,每次持續時間是目前的 5 倍,波及人數是 93 倍。這還是對未來最好的預測狀況。

升溫 3 度:

  • 南歐會處於永久乾旱,中美洲的旱季會增加 19 個月、加勒比海地區增加 21 個月,北非地區更增加 60 個月,也就是足足五年之久。
  • 每年野火成災的地區,在地中海將是現在的兩倍,美國則是 6 倍以上。

升溫 4 度:

  • 登革熱病例光是在拉丁美洲地區每年就會增加 800 萬例;
  • 全球每年都會發生幾近糧荒的危機,因過熱致死的案例也將增加 9%。
  • 河水暴漲造成的損害,在孟加拉是現在的 30 倍、印度是 20 倍,在英國最糟糕的情況下甚至到 60 倍。
  • 在某些地區,會同時遭遇熱浪、野火、暴洪、颶風、乾旱、海平面上升等六種氣候災難,全球損失可能超過 600 兆美元(目前全球財富總額的兩倍以上),各種衝突和戰爭將更頻繁。

地球正在變得「不宜居」

如果把時間跨度拉更長來看,結果可能更令人絕望:宜居的那一半地球環境愈來愈惡化,人類的時代步入尾聲。

人類在地球上毀滅的場景已經被我們召喚出來,我們應該面對這個問題!圖/giphy

除非一連串錯誤選擇和各種霉運湊在一起,地球應該不至於在我們的有生之年變得不宜居,但卻是我們讓這個惡夢出現在未來的可能之中。這一點大概是近代社會最重要的史實和文化特性,未來的歷史學家會以此檢視與定義我們,這也是我們希望上一代人有多一點遠見去處理的問題。

不管我們怎麼防止氣候繼續惡化下去,無論我們如何積極作為,減少暖化的損害,都無法改變人類在地球上毀滅的場景已經被我們召喚出來的事實。我們如今已夠接近,可以清楚看見將會是怎樣一幅情景,也知道我們的後代子孫會如何受罪。

事實上,只要願意正視的人,就會發現這場景已經近得讓我們開始感受到它的威力了。

——本文摘自《氣候緊急時代來了》,2020 年 4 月,天下雜誌

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