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最好用的「敏感性牙齒」:一角鯨的獨門溫度計和鹽度計!

曾 文宣
・2017/12/22 ・975字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 469 ・五年級
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首圖圖源/By OpenClipart-Vectors @Pixabay

一角鯨的敏感性牙齒(O)

住在寒冷北極的一角鯨(Monodon monoceros),除了有著舉世無雙的獨角頗富好名外,牠們也是白鯨的親戚,都是一角鯨科(Monodontidae)的動物。而這根看起來很適合當巨人族之不求人的東西,其實是牠們左側的上犬齒[1],突破上唇而來,長度可達 2.6 公尺!而且多半是逆時針(左旋)呈螺旋狀呢!

科學家對於這根不求人的妙用有很多不同說法,冰鑿錐啦、收音機啦都有。不過這篇研究卻指出,一角鯨的獨角是個驚人的「感測器官」,可以接收鹽度、溫度和壓力的變化!

獨角鯨左上犬齒剖析圖。 圖片來源/原始論文

用這張圖稍微說仔細一點囉。是這樣的,多數哺乳動物的牙齒表面都有一層耐磨的琺瑯質,但是這根獨角卻沒有。裸露在外的是牙骨質(cementum),內層是象牙質(dentin),最裏頭才是中空的牙髓(pulp)。結果科學家發現,除了牙骨質佈滿細小的孔洞外,往內延伸甚至可以在象牙質上找到密密麻麻的通道。這些通道最後接連著牙髓上的神經細胞,然後一併匯至角基,最後將這些訊息傳至大腦。

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更厲害的是,除了透過免疫化學染色偵測到牙髓上的神經細胞標示物外,作者們還找來許多和感測相關的基因引子,然後從牙髓上成功增幅這些表現出來的基因(學 qPCR [2] 不就是要這樣用嘛 XD)。最後,牠們在活著的一角鯨身上也發現了,如果這根獨角接觸到不同鹽度的水,鯨魚的心搏也會跟著改變呀,確實有因應環境刺激的變化!

但李組長眉頭一皺,發現還有一些疑點

這根獨角非兩性皆有,通常只有雄性有。雌性只有相當少數(約 15%)會長出來,不然可能就一對短短 30 公分一鄉民而已。

聽起來這麼好用的東西,如果只有雄性有,雌性沒有也活得好好的,那麼雄鯨長這麼大根要幹嘛呢?(又不能抓背)會不會是誇張的第二性徵?功能也許和長度無關?真的很有趣呢!

注解:

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  • 注 1:一角鯨的獨角是犬齒,大象的象牙是上門齒,海象的是犬齒。
  • 注 2:一種在 DNA 擴增反應中,以螢光染劑偵測每次聚合酶鏈鎖反應(PCR)循環後產物總量的方法。

參考資料:

  • Martin T. Nweeia, et al. Sensory Ability in the Narwhal Tooth Organ System , View issue TOC Volume 297, Issue 4 April 2014, Pages 599–617(Published online 18 March 2014)

延伸閱讀:

https://www.facebook.com/OceanSaysBlog/photos/a.278439602338998.1073741828.274342769415348/384516751731282/?type=3&fref=gs&dti=344939175613377&hc_location=group

本文原刊載於作者運營的社團 Ecology & Evolution translated 「生態演化」中文分享版,歡迎大家加入!

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曾 文宣
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我是甩啊!畢業於臺灣師範大學生科系生態演化組|寫稿、審稿、審書被編輯們追殺是日常,經常到各學校或有關單位演講,寒暑假會客串帶小朋友到博物館學暴龍吼叫。癡迷鱷魚,守備領域從恐龍到哺乳動物,從陰莖到動物視覺,因此貴為「視覺系男孩」、或被稱呼「老二大大」。

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從「衛生紙」開始的環保行動:一起愛地球,從 i 開始
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/12/03 ・1592字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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你是否也曾在抽衛生紙的瞬間,心頭閃過「這會不會讓更多森林消失」的擔憂?當最後一張衛生紙用完,內心的愧疚感也油然而生……但先別急著責怪自己,事實上,使用木製品和紙張也能很永續!只要我們選對來源、支持永續木材,你的每一個購物決策,都能將對地球的影響降到最低。

二氧化碳是「植物的食物」:碳的循環旅程

樹木的主食是水與二氧化碳,它們從空氣中吸收二氧化碳,並利用這些碳元素形成枝葉與樹幹。最終這些樹木會被砍伐,切成木材或搗成紙漿,用於各種紙張與木製品的製造。

木製品在到達其使用年限後,無論是被燃燒還是自然分解,都會重新釋放出二氧化碳。不過在碳循環中,這些釋出的二氧化碳,來自於原本被樹木「吸收」的那些二氧化碳,因此並不會增加大氣中的碳總量。

只要我們持續種植新樹,碳循環就能不斷延續,二氧化碳在不同型態間流轉,而不會大量增加溫室氣體在大氣中的總量。因為具備循環再生的特性,讓木材成為相對環保的資源。

但,為了木製品而砍伐森林,真的沒問題嗎?當然會有問題!

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從吸碳到固碳的循環

砍對樹,很重要

實際上,有不少木材來自於樹木豐富的熱帶雨林。然而,熱帶雨林是無數動植物的棲息地,它們承載著地球豐富的生物多樣性。當這些森林被非法砍伐,不僅生態系統遭到破壞,還有一個嚴重的問題–黃碳,也就是那些大量儲存在落葉與土壤有機質中的碳,會因為上方森林的消失重新將碳釋放進大氣之中。這些原本是森林的土地,將從固碳變成排碳大戶。

不論是黃碳問題,還是要確保雨林珍貴的生物多樣性不被影響,經營得當的人工永續林,能將對環境的影響降到最低,是紙漿和木材的理想來源。永續林的經營者通常需要注重環境保護與生態管理,確保砍下每顆樹木後,都有新的樹木接續成長。木材反覆在同一片土地上生成,因此不用再砍伐更多的原始林。在這樣的循環經營下,我們才能不必冒著破壞原始林的風險,繼續享用木製品。

人工永續林的經營者需要注重環境保護與生態管理,確保砍下每顆樹木後,都有新的樹木接續成長。

如何確保你手中的紙張來自永續林?

如果你擔心自己無意中購買了對環境不友善的商品,而不敢下手,只要認明FSC(森林管理委員會)認證與 PEFC(森林認證制度)認證標章,就能確保紙漿來源不是來自原始林。並且從森林到工廠、再到產品,流程都能被追蹤,為你把關每一張紙的生產過程合乎永續。

只要認明 FSC(森林管理委員會)認證與 PEFC(森林認證制度)認證標章,就能確保紙漿來源不是來自原始林。

家樂福「從 i 開始」:環境友善購物新選擇

不僅是紙張,家樂福自有品牌的產品都已經通過了環保認證,幫助消費者在日常生活中輕鬆實踐環保。選擇 FSC 與 PEFC 標章只是第一步,你還可以在購物時認明家樂福的「從 i 開始」價格牌,這代表商品在生產過程中已經符合多項國際認證永續發展標準。

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「從 i 開始」涵蓋十大環保行動,從營養飲食、無添加物、有機產品,到生態農業、動物福利、永續漁業、減少塑料與森林保育,讓你每一項購物選擇都能與環境保護密切相關。無論是買菜、買肉,還是日常生活用品,都能透過簡單的選擇,為地球盡一份力。

選擇 FSC 與 PEFC 標章只是第一步,你還可以在購物時認明家樂福的「從 i 開始」價格牌
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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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從鋼板到負壓系統:骨折治療的新時代讓復原更輕鬆!
careonline_96
・2024/12/06 ・2398字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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圖/照護線上

「骨科手術的傷口很怕感染,如果感染無法控制,便得將植入物、人工關節移除,然後需要長時間的換藥,等到感染改善後再想辦法關閉傷口,往往需要3至6個月以上。」臺北醫學大學附設醫院骨科部運動醫學科主任呂憲宗醫師指出,「為了降低傷口併發症的風險,可以多管齊下,包括把血糖控制穩定、避免手術低體溫、使用手術後負壓傷口照護系統等,讓傷口順利癒合,能夠減輕患者與家屬的壓力,也能避免許多衍生的醫療花費。」

車禍、跌倒都可能造成骨折,車禍常造成脛骨、股骨、脊椎骨折;跌倒時因為會用手撐地,常造成手腕骨折;老人家在滑倒時容易出現髖部骨折。呂憲宗醫師解釋,如果在受傷時骨頭沒有跟外界環境接觸,稱為閉鎖性骨折;如果在受傷時骨頭有跟外界環境接觸,稱為開放性骨折。

隨著鋼板、鋼釘等醫材的進步,骨折的治療觀念逐漸改變。呂憲宗醫師指出,若狀況許可時,現在會傾向用鋼板、鋼釘進行固定,讓患者能早點活動。

因為如果採用打石膏的保守治療,患者可能要固定 4 至 8 週等待骨頭癒合。呂憲宗醫師說,如果動手術固定,能夠顯著縮短復原的時間。

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接受手術治療後,便要好好地照顧傷口。無論是創傷造成的傷口,或是動手術造成的傷口,都得留意傷口併發症的發生。呂憲宗醫師說,常見的傷口併發症包括腫脹、疼痛、感染、壞死、崩裂等。傷口併發症可能導致住院天數增加、醫療花費增加。

傷口併發症有關的危險因子
圖/照護線上

與傷口併發症有關的危險因子很多,有些是與患者相關,有些是與手術相關。呂憲宗醫師說,患者相關的危險因子包括糖尿病、高血壓、肥胖、高齡、慢性腎病、慢性肺病、抽菸等;手術相關的危險因子包括緊急手術、二次手術、軟組織受損、汙染性傷口、高張力傷口、手術低體溫、手術時間長等。

為了減少傷口併發症,醫師會針對各種傷口併發症的成因擬定各種對策,包括把血糖控制穩定、採用個人專用熱空氣式保溫毯避免手術低體溫、使用手術後負壓傷口照護系統幫助傷口癒合與保護並控制傷口併發症等。

由於傷口中常會鬱積組織液,鬱積的組織液會增加傷口感染的風險。呂憲宗醫師說,手術後負壓傷口照護系統是在台灣是相對較新的技術,它是在傷口外覆蓋特殊海綿敷料,再以防水的薄膜固定,然後接上持續抽吸的主機。手術後負壓傷口照護系統能夠維持負壓,幫助移除滲液與感染物質,進而降低傷口感染的風險。

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傷口併發症的成因與對策
圖/照護線上

相較於使用紗布覆蓋傷口,手術後負壓傷口照護系統能夠帶給患者幾項好處。呂憲宗醫師說,因為具有防水薄膜,能夠避免傷口碰到水,讓患者、家屬較好照顧,而且可以連續保護手術傷口5至7天,減少換藥頻率與不適。

手術後負壓傷口照護系統能夠移除多餘的滲液,預防切口旁皮膚浸潤、並降低傷口感染的機會。亦能幫助拉近縫合傷口,減少傷口側邊張力,並可增加附近微血管的血流量,刺激肉芽組織生長。

「骨折的傷口若發生感染,可能演變成骨髓炎,就會相當棘手。」呂憲宗醫師說,「從臨床經驗看來,手術後負壓傷口照護系統能夠讓患者早一點出院、減輕傷口照護的負擔、降低感染的風險,帶給患者很多幫助。」在現今醫療人力不足的情況下,使用手術後負壓傷口照護系統可以讓患者傷口得到更好的照護成效及先進的醫療品質。

負壓傷口照護系統幫助減少傷口併發症
圖/照護線上

筆記重點整理

一、 隨著鋼板、鋼釘等醫材的進步,骨折的治療觀念逐漸改變。若狀況許可時,現在會傾向用鋼板、鋼釘進行固定,讓患者能早點活動。如果採用打石膏的保守治療,患者可能要固定 4 至 8 週等待骨頭癒合。如果動手術固定,能夠顯著縮短復原的時間。

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二、 接受手術後,要留意傷口併發症。常見的傷口併發症包括腫脹、疼痛、感染、壞死、崩裂等。傷口併發症可能導致住院天數增加、醫療花費增加。

三、 為了減少傷口併發症,醫師會針對各種傷口併發症的成因擬定各種對策,包括把血糖控制穩定、避免手術低體溫、使用手術後負壓傷口照護系統等。

四、 相較於使用紗布覆蓋傷口,手術後負壓傷口照護系統能夠帶給患者幾項好處。因為具有防水薄膜,能夠避免傷口碰到水,讓患者、家屬較好照顧,而且可以連續保護手術傷口5至7天,減少換藥頻率與不適,讓患者傷口得到更好的照護成效及醫療品質。

五、 手術後負壓傷口照護系統能夠移除多餘的滲液,預防切口旁皮膚浸潤、並降低傷口感染的機會。亦能幫助拉近縫合傷口,減少傷口側邊張力,並可增加附近微血管的血流量,刺激肉芽組織生長。

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careonline_96
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氣候暖化反而更好打出全壘打?未來 80 年美國職棒全壘打數量可能因此增加 10%?
F 編_96
・2024/12/05 ・1672字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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F 編按:本文編譯自 Live Science

今年在氣候變遷上,在台灣最有感的應該除了逐漸變長的夏天,應該就是 10、11 月突然變多的颱風了吧。而對美國職棒大聯盟(MLB)的打手來說,近年最有感的搞不好是全壘打莫名變好打了?

怎麼回事?氣溫升高跟本壘打有關係嗎?

一項由達特茅斯大學(Dartmouth University)地理系助理教授賈斯汀·曼金(Justin Mankin)的研究團隊便指出,近年來,美國職棒大聯盟(MLB)比賽中出現全壘打的次數越來越頻繁,這背後並非單純源自於球員實力或器材進步,而是可能與氣候變遷有密不可分的關係。由於氣溫上升降低了空氣密度,使得擊出的球能飛得更遠。

研究指出,MLB 全壘打數增加可能與氣候變遷導致的氣溫上升有關。圖/envato

氣候升溫成為全壘打的隱形推手?

研究團隊分析了 1962 年至 2019 年間超過 10 萬場 MLB 比賽的數據,以及 2015 年至 2019 年間 22 萬次擊球的紀錄。結果發現,2010 年至 2019 年期間,超過 500 支全壘打可以歸因於氣溫高於平均值所引發的空氣密度降低。換句話說,全球暖化的間接影響每個賽季平均多帶來 58 支全壘打。

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他們的研究結果於 4 月 7 日發表在《美國氣象學會公報》(Bulletin of the American Meteorological Society)上,顯示在 2010 年至 2019 年間,由於全球暖化導致的高於平均氣溫,超過 500 次全壘打可以歸因於此,平均每個賽季增加 58 次全壘打。

「隨著溫度上升,空氣密度降低,這背後有非常明顯的物理機制在運作,」賈斯汀·曼金說,「棒球是一種彈道遊戲,在溫暖的天氣裡球會飛得更遠。」

我們可以說棒球比賽本質上是場「彈道學」的展示,當氣溫升高,空氣密度下降,球體在飛行過程中所受阻力減小,自然會飛得更遠。研究團隊進一步發現,氣候變遷在這段期間內對全壘打數量的貢獻約為 1%,但如果碳排放持續增加,到 2100 年,這個比例可能飆升至 10%。換句話說,研究團隊估計到 2050 年,每年將增加 192 次全壘打,並在 2100 年攀升至 467 次。

氣候變遷降低了空氣阻力,研究估計 2100 年全壘打數量或增至 467 次。圖/envato

為了避免氣候干擾,團隊也指出,夜間比賽或在室內體育場進行可能是減少氣溫影響的有效對策之一。夜晚氣溫較低,空氣密度更大,將有助於減少氣候變遷對比賽結果的干擾。

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排除其他影響因素

為了確保結果的準確性,研究團隊也排除了其他可能影響全壘打的因素,包括運動員使用增強表現的藥物、球棒和棒球的製造技術,以及球員個人的表現差異等等。他們將比賽日的不尋常高溫與低溫天氣進行比較,假設除氣溫外,其他條件相對穩定。

「我們發現,氣溫的確對全壘打數量產生了明顯影響。雖然目前這種影響還相對輕微,但隨著溫度上升,到了在本世紀末影響便將會顯著增強。」研究主要作者、達特茅斯大學地理學博士候選人克里斯托弗·卡拉漢(Christopher Callahan)表示。

研究主要作者克里斯托弗·卡拉漢指出,氣溫對全壘打數量的影響將在世紀末顯著增強。圖/envato

運動與環境:棒球背後的氣候啟示

氣候變遷對棒球運動的影響不僅僅停留在統計數據上,也提供了一個獨特的角度,揭示全球暖化如何悄然滲透到文化與日常活動中。當氣溫對比賽結果造成的影響逐漸擴大,我們更需要意識到全球暖化的深遠影響,無論是在生態系統還是人類社會層面。

此外,這樣的研究也喚起了我們對其他運動的思考。若氣候變遷能改變棒球的比賽結果,那麼其他運動是否也會受到類似影響?而棒球賽或許只是一個縮影,但清晰地提醒我們:氣候行動刻不容緩。

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F 編_96
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一個不小心闖入霍格華茲(科普)的麻瓜(文組).原泛科學編輯.現任家庭小精靈,至今仍潛伏在魔法世界中💃