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發現地棲蛭類新種!「迷彩岳蛭」來自國境之南的暗夜蚯蚓殺手

YTLai_96
・2018/02/21 ・1521字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 543 ・八年級

在地表石塊下縮成一團睡大覺的岳蛭

生活在山上,晝伏夜出追殺蚯蚓的「岳蛭」

2017 年十二月,台灣第 24 種蛭類,也是台灣第 22 種非海生蛭類──迷彩岳蛭(Orobdella meisai),新種正式發表了!

岳蛭是一群地棲蛭類,全部屬於岳蛭科(Orobdellidae)岳蛭屬(Orobdella),因為這一群蛭類只分佈在山上,無論是淺山丘陵或高山裡,因而得名。

不像一般人刻板印象中的蛭類,岳蛭們待在森林底層而不住在水裡,口中沒有顎,以強壯的咽部肌肉吞食蚯蚓維生而不吸血。牠們晝伏夜出,白天待在石塊木頭下縮成一團睡大覺,晚上舒展身體四處遊走,追殺地表或落葉腐植層裡的蚯蚓;除了夜晚之外,牠們也有可能被潮濕的天氣或雨水喚醒,以趁機捕食那些同樣被雨水逼出到表面遊走的蚯蚓。

  • 一隻日本的大型岳蛭追殺蚯蚓的過程。雖然沒有正式的研究,但岳蛭應該可以追蹤蚯蚓爬過的黏液,影片中的岳蛭清楚展現了「輕拍行為」,以吻端四處碰觸,偵測獵物留在表面上的化學線索,也提高碰到獵物的機會。
  • 運氣好的話,也可以在日本山道上看到努力吞食大蚯蚓的大型岳蛭

在迷彩岳蛭發表之前,全世界的岳蛭已知有 18 種,幾乎都分佈在日本群島,只有兩種分別分佈在韓國半島和台灣上。分佈在台灣的岳蛭名為凱達格蘭岳蛭(Orobdella ketagalan,因為只分佈在凱達格蘭族過去所在的陽明山地區,是以為名。凱達格蘭岳蛭不但是 2012 年在台灣首次發現的岳蛭類群,也是岳蛭裡分佈最南端的種類,直到 2017 年年底才讓位給新種迷彩岳蛭

凱達格蘭岳蛭,成體體色偏紅褐

生活在國境之南的迷彩岳蛭

簡單介紹了岳蛭,回頭來聊聊我們的主角。「迷彩岳蛭」是台灣發現的第二種岳蛭,和凱達格蘭岳蛭一樣都是在山區森林底層活動,只不過發現地點在屏東的大漢林道深處和浸水營古道裡,因此海拔比凱達格蘭岳蛭高得多。

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迷彩岳蛭,剛被翻出來還沒醒

之所以取名為「迷彩」岳蛭,其一是因為這一種岳蛭的背面和側面有著不規則點狀斑紋,看起來就像是迷彩一般;其二則是因為本種的分佈山區裡有個軍事基地(咦?我不會洩漏了軍事機密吧?),軍服的迷彩意象也和本種的斑紋相呼應,因而得名。本研究主要由日本的蛭類大師中野隆文博士帶領,因此本種的種小名(meisai)取日文「迷彩」之音義,而且唸起來也剛好接近台語的「迷彩」,正好一兼二顧。

  • 在迷彩岳蛭發表之前,岳蛭的花色頂多也就這樣

迷彩岳蛭的描述和發表,在岳蛭的系統分類上有些獨特之處。如前所述,迷彩岳蛭是目前所知岳蛭分佈最南端的種類,對於岳蛭類群如何沿著東亞島弧擴散、隔離和演化,可能扮演重要的角色。在外觀上,迷彩岳蛭則是目前十幾種岳蛭裡面唯一有斑點花紋的,過去所有發表的岳蛭都是樸素的灰、綠、褐、藍等單一體色,而迷彩岳蛭的出現則打破了這個慣例。

不過,有一就有二,在迷彩岳蛭的樣本出現之後,我們也開始採集到身上有斑點的其他岳蛭種類,而且很顯然是尚未描述的新種,因此現在看來,台灣還有幾種身上也有斑點的未知種岳蛭有待發表。

參考資料:

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如果你對於台灣的蛭類還意猶未盡,甫出版的台灣常見蚯蚓與蛭類圖鑑當中收錄了包括凱達格蘭岳蛭在內的13種台灣常見蛭類,另也收錄了39台灣常見蚯蚓,一本圖鑑兩種用途,歡迎多加參考喔。

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YTLai_96
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也許永遠無法自稱學者,但總是一直努力學著

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LDL-C 正常仍中風?揭開心血管疾病的隱形殺手 L5
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/06/20 ・3659字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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本文與 美商德州博藝社科技 HEART 合作,泛科學企劃執行。

提到台灣令人焦慮的交通,多數人會想到都市裡的壅塞車潮,但真正致命的「塞車」,其實正悄悄發生在我們體內的動脈之中。

這場無聲的危機,主角是被稱為「壞膽固醇」的低密度脂蛋白( Low-Density Lipoprotein,簡稱 LDL )。它原本是血液中運送膽固醇的貨車角色,但當 LDL 顆粒數量失控,卻會開始在血管壁上「違規堆積」,讓「生命幹道」的血管日益狹窄,進而引發心肌梗塞或腦中風等嚴重後果。

科學家們還發現一個令人困惑的現象:即使 LDL 數值「看起來很漂亮」,心血管疾病卻依然找上門來!這究竟是怎麼一回事?沿用數十年的健康標準是否早已不敷使用?

膽固醇的「好壞」之分:一場體內的攻防戰

膽固醇是否越少越好?答案是否定的。事實上,我們體內攜帶膽固醇的脂蛋白主要分為兩種:高密度脂蛋白(High-Density Lipoprotein,簡稱 HDL)和低密度脂蛋白( LDL )。

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想像一下您的血管是一條高速公路。HDL 就像是「清潔車隊」,負責將壞膽固醇( LDL )運來的多餘油脂垃圾清走。而 LDL 則像是在血管裡亂丟垃圾的「破壞者」。如果您的 HDL 清潔車隊數量太少,清不過來,垃圾便會堆積如山,最終導致血管堵塞,甚至引發心臟病或中風。

我們體內攜帶膽固醇的脂蛋白主要分為兩種:高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)/ 圖片來源:shutterstock

因此,過去數十年來,醫生建議男性 HDL 數值至少應達到 40 mg/dL,女性則需更高,達到 50 mg/dL( mg/dL 是健檢報告上的標準單位,代表每 100 毫升血液中膽固醇的毫克數)。女性的標準較嚴格,是因為更年期後]pacg心血管保護力會大幅下降,需要更多的「清道夫」來維持血管健康。

相對地,LDL 則建議控制在 130 mg/dL 以下,以減緩垃圾堆積的速度。總膽固醇的理想數值則應控制在 200 mg/dL 以內。這些看似枯燥的數字,實則反映了體內一場血管清潔隊與垃圾山之間的攻防戰。

那麼,為何同為脂蛋白,HDL 被稱為「好」的,而 LDL 卻是「壞」的呢?這並非簡單的貼標籤。我們吃下肚或肝臟製造的脂肪,會透過血液運送到全身,這些在血液中流動的脂肪即為「血脂」,主要成分包含三酸甘油酯和膽固醇。三酸甘油酯是身體儲存能量的重要形式,而膽固醇更是細胞膜、荷爾蒙、維生素D和膽汁不可或缺的原料。

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這些血脂對身體運作至關重要,本身並非有害物質。然而,由於脂質是油溶性的,無法直接在血液裡自由流動。因此,在血管或淋巴管裡,脂質需要跟「載脂蛋白」這種特殊的蛋白質結合,變成可以親近水的「脂蛋白」,才能順利在全身循環運輸。

肝臟是生產這些「運輸用蛋白質」的主要工廠,製造出多種蛋白質來運載脂肪。其中,低密度脂蛋白載運大量膽固醇,將其精準送往各組織器官。這也是為什麼低密度脂蛋白膽固醇的縮寫是 LDL-C (全稱是 Low-Density Lipoprotein Cholesterol )。

當血液中 LDL-C 過高時,部分 LDL 可能會被「氧化」變質。這些變質或過量的 LDL 容易在血管壁上引發一連串發炎反應,最終形成粥狀硬化斑塊,導致血管阻塞。因此,LDL-C 被冠上「壞膽固醇」的稱號,因為它與心腦血管疾病的風險密切相關。

高密度脂蛋白(HDL) 則恰好相反。其組成近半為蛋白質,膽固醇比例較少,因此有許多「空位」可供載運。HDL-C 就像血管裡的「清道夫」,負責清除血管壁上多餘的膽固醇,並將其運回肝臟代謝處理。正因為如此,HDL-C 被視為「好膽固醇」。

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為何同為脂蛋白,HDL 被稱為「好」的,而 LDL 卻是「壞」的呢?這並非簡單的貼標籤。/ 圖片來源:shutterstock

過去數十年來,醫學界主流觀點認為 LDL-C 越低越好。許多降血脂藥物,如史他汀類(Statins)以及近年發展的 PCSK9 抑制劑,其主要目標皆是降低血液中的 LDL-C 濃度。

然而,科學家們在臨床上發現,儘管許多人的 LDL-C 數值控制得很好,甚至很低,卻仍舊發生中風或心肌梗塞!難道我們對膽固醇的認知,一開始就抓錯了重點?

傳統判讀失準?LDL-C 達標仍難逃心血管危機

早在 2009 年,美國心臟協會與加州大學洛杉磯分校(UCLA)進行了一項大型的回溯性研究。研究團隊分析了 2000 年至 2006 年間,全美超過 13 萬名心臟病住院患者的數據,並記錄了他們入院時的血脂數值。

結果發現,在那些沒有心血管疾病或糖尿病史的患者中,竟有高達 72.1% 的人,其入院時的 LDL-C 數值低於當時建議的 130 mg/dL「安全標準」!即使對於已有心臟病史的患者,也有半數人的 LDL-C 數值低於 100 mg/dL。

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這項研究明確指出,依照當時的指引標準,絕大多數首次心臟病發作的患者,其 LDL-C 數值其實都在「可接受範圍」內。這意味著,單純依賴 LDL-C 數值,並無法有效預防心臟病發作。

科學家們為此感到相當棘手。傳統僅檢測 LDL-C 總量的方式,可能就像只計算路上有多少貨車,卻沒有注意到有些貨車的「駕駛行為」其實非常危險一樣,沒辦法完全揪出真正的問題根源!因此,科學家們決定進一步深入檢視這些「駕駛」,找出誰才是真正的麻煩製造者。

LDL 家族的「頭號戰犯」:L5 型低密度脂蛋白

為了精準揪出 LDL 裡,誰才是最危險的分子,科學家們投入大量心力。他們發現,LDL 這個「壞膽固醇」家族並非均質,其成員有大小、密度之分,甚至帶有不同的電荷,如同各式型號的貨車與脾性各異的「駕駛」。

為了精準揪出 LDL 裡,誰才是最危險的分子,科學家們投入大量心力。發現 LDL 這個「壞膽固醇」家族並非均質,其成員有大小、密度之分,甚至帶有不同的電荷。/ 圖片來源:shutterstock

早在 1979 年,已有科學家提出某些帶有較強「負電性」的 LDL 分子可能與動脈粥狀硬化有關。這些帶負電的 LDL 就像特別容易「黏」在血管壁上的頑固污漬。

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台灣留美科學家陳珠璜教授、楊朝諭教授及其團隊在這方面取得突破性的貢獻。他們利用一種叫做「陰離子交換層析法」的精密技術,像是用一個特殊的「電荷篩子」,依照 LDL 粒子所帶負電荷的多寡,成功將 LDL 分離成 L1 到 L5 五個主要的亞群。其中 L1 帶負電荷最少,相對溫和;而 L5 則帶有最多負電荷,電負性最強,最容易在血管中暴衝的「路怒症駕駛」。

2003 年,陳教授團隊首次從心肌梗塞患者血液中,分離並確認了 L5 的存在。他們後續多年的研究進一步證實,在急性心肌梗塞或糖尿病等高風險族群的血液中,L5 的濃度會顯著升高。

L5 的蛋白質結構很不一樣,不僅天生帶有超強負電性,還可能與其他不同的蛋白質結合,或經過「醣基化」修飾,就像在自己外面額外裝上了一些醣類分子。這些特殊的結構和性質,使 L5 成為血管中的「頭號戰犯」。

當 L5 出現時,它並非僅僅路過,而是會直接「搞破壞」:首先,L5 會直接損傷內皮細胞,讓細胞凋亡,甚至讓血管壁的通透性增加,如同在血管壁上鑿洞。接著,L5 會刺激血管壁產生發炎反應。血管壁受傷、發炎後,血液中的免疫細胞便會前來「救災」。

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然而,這些免疫細胞在吞噬過多包括 L5 在內的壞東西後,會堆積在血管壁上,逐漸形成硬化斑塊,使血管日益狹窄,這便是我們常聽到的「動脈粥狀硬化」。若這些不穩定的斑塊破裂,可能引發急性血栓,直接堵死血管!若發生在供應心臟血液的冠狀動脈,就會造成心肌梗塞;若發生在腦部血管,則會導致腦中風。

L5:心血管風險評估新指標

現在,我們已明確指出 L5 才是 LDL 家族中真正的「破壞之王」。因此,是時候調整我們對膽固醇數值的看法了。現在,除了關注 LDL-C 的「總量」,我們更應該留意血液中 L5 佔所有 LDL 的「百分比」,即 L5%。

陳珠璜教授也將這項 L5 檢測觀念,從世界知名的德州心臟中心帶回台灣,並創辦了美商德州博藝社科技(HEART)。HEART 在台灣研發出嶄新科技,並在美國、歐盟、英國、加拿大、台灣取得專利許可,日本也正在申請中,希望能讓更多台灣民眾受惠於這項更精準的檢測服務。

一般來說,如果您的 L5% 數值小於 2%,通常代表心血管風險較低。但若 L5% 大於 5%,您就屬於高風險族群,建議進一步進行影像學檢查。特別是當 L5% 大於 8% 時,務必提高警覺,這可能預示著心血管疾病即將發作,或已在悄悄進展中。

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對於已有心肌梗塞或中風病史的患者,定期監測 L5% 更是評估疾病復發風險的重要指標。此外,糖尿病、高血壓、高血脂、代謝症候群,以及長期吸菸者,L5% 檢測也能提供額外且有價值的風險評估參考。

隨著醫療科技逐步邁向「精準醫療」的時代,無論是癌症還是心血管疾病的防治,都不再只是單純依賴傳統的身高、體重等指標,而是進一步透過更精密的生物標記,例如特定的蛋白質或代謝物,來更準確地捕捉疾病發生前的徵兆。

您是否曾檢測過 L5% 數值,或是對這項新興的健康指標感到好奇呢?

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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。

延伸閱讀

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鑽來鑽去,生態系統的建築師——掘穴者
嚴融怡_96
・2021/06/06 ・2857字 ・閱讀時間約 5 分鐘

生態系統當中的掘穴者 (burrowers / diggers) 經常都很隱匿或是不太起眼,除了那些較大的鼴鼠、草原犬鼠、穿山甲、狐狸、貛、袋熊等動物,或是某些比較有名的掘穴鳥類像是翠鳥、棕沙燕、蜂虎等等。有更多的掘穴者,是那些絕大多數時光都待在土壤或水域沉積物裡面活動的動物群,如蚯蚓、白蟻、蟹類和各類蠕蟲等等。

翠鳥。圖/Wikipedia

較大的掘穴者對於生態系統經常都是擔任初級洞巢者 (Primary excavator) 的角色,牠們所興築的洞穴經常在廢棄之後可以作為次級洞巢者 (secondary cavity nester),像是貓頭鷹或某些雀形目小鳥的巢窩,牠們還會對這些洞穴做一些改造。

而有些特殊的互動也是在這種情境下發生的,如草原犬鼠和穴鴞的關係很好,還會主動將一些洞穴分給穴鴞居住,讓穴鴞協助防禦外敵。或者,袋熊的家會連結很多洞穴,這樣的習慣在澳洲森林大火事件中間接讓很多小動物們受益。科學家發現很多小動物因為在大火當中躲藏在袋熊所修築的洞穴當中,因此得以倖免罹難。

掘穴者塑造了生態地貌

從微域的地貌來看,掘穴者還是生態系統很重要的塑造者,無論是小至蚯蚓和海洋蠕蟲所在各類土壤或沉積物的掘穴,可能會造成水分優勢流動路徑的產生,影響養分循環的進程;或是大至土豚這類大型動物,透過大規模挖掘洞穴與破壞白蟻穴等,對於生態地貌的塑造等。

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白尾草原犬鼠(Cynomys leucurus)是草原犬鼠的一種,也是陸地生態系統當中重要的掘穴者之一。圖/Wikipedia

蚯蚓作為土壤當中最重要的掘穴者,大部分種類的蚯蚓所吃進的腐植質與土粒,經過消化之後會再形成富含各類較容易利用的氮、磷、鉀等養分,並且土壤也能透過它們的掘穴和翻攪等等而使土壤的團粒結構發展得更好,也更肥沃。蚯蚓的掘穴與活動過程,還有利於加強土壤微生物群落,和各類微形動物群落的生物聯繫,並增強土壤生態系統的多功能性。一般在土壤含水量充分高的情況下,蚯蚓的活動、豐富度與生物量往往也會隨著溫度的升高而增加。

然而,晚近以來的氣候變遷所導致的乾旱和洪水等極端天氣,正在對於全球的許多蚯蚓產生有害影響。有些條件還會導致蚯蚓的分布產生較大的改變,而這些從生態系統底層所產生的改變,其實也會逐漸對於地上的生物產生影響。

交配中的蚯蚓。蚯蚓一直都是最著名的掘穴動物群。對土壤環境的塑造舉足輕重。圖/Wikipedia

海洋中的掘穴者們

海床和潮間帶環境,一如陸地土壤,也有許多一大群掘穴動物生存,像是為數眾多的招潮蟹會開鑿複雜的洞穴體系,彈塗魚也會為自己挖掘掩蔽洞穴。而螻蛄蝦(蝦猴)則終年蟄居於蜿蜒泥沙洞中,最深還可達 1 公尺。

海洋當中還有各類多毛類環節動物所挖掘的洞穴,像是沙蠶、博比特蟲等,或是由吃食碎屑物的方格星蟲所挖的洞穴、經常在珊瑚礁沙質底泥利用尖硬尾部鑽沙洞而將身體埋入其中的花園鰻等等。

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這些掘穴動物同樣會對微域環境的地貌甚至化學物質的循環產生各類的影響。

法國地質學家Joachim Barrande所製作的三葉蟲群像圖。三葉蟲作為古生代最有名的海洋動物群,實際上許多種類應該也都是古生代時期舉足輕重的掘穴者。圖/Wikipedia

早期的掘穴者如何改變世界

事實上,掘穴動物在生態系統中,可能早在久遠的古生代寒武紀時期,就已扮演關鍵性的角色。根據耶魯大學 Lidya Tarhan 團隊的研究顯示,棲息在海底沉積物中的掘穴動物,早在大約 5.41億年前的寒武紀早期,就已開始擴散並且變得活躍起來。

根據化石記錄,早期的掘穴動物們同樣也是寒武紀大爆發的成員,在這一時期,大多數具備複雜身體造型與生物行為的動物群體都陸續開始出現。由於牠們掘穴行為的生物擾動 (biological disturbance) 會改變沉積物的沉積過程,或者造成沉積物的混合作用,因此也會影響大氣和海洋的化學循環,像是改變海洋的磷循環、硫酸鹽濃度以及大氣當中的氧氣含量等等。

寒武紀大爆發時期海底的歐巴賓海蠍。圖/Wikipedia

事實上,早期掘穴動物的出現,增進化學循環的複雜程度,也可能促進了生產力日益提高和複雜型態生態系統的出現。牠們甚至還可能是寒武紀大爆發的重要推手之一。

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南丹麥大學 Richard Boyle率領的研究團隊推測,第一批掘穴而居的動物們,可能在穩定地球氧氣庫方面發揮了重要作用。牠們可能顯著增加了含氧水域和海洋沉積物接觸的程度。

暴露在含氧條件下,會導致棲息於沉積物當中的細菌將磷酸鹽儲存在細胞中。因此有掘穴動物們擾動混合的沉積物當中,磷的埋藏量會增加;而這又可能反引致海洋磷酸鹽濃度、有機碳埋藏與氧氣含量的減少。

耶魯大學的Lidya Tarhan團隊認為,大氣的氧氣含量,往往與有機碳的掩埋直接相關。隨著海洋掘穴動物們開始進行廣泛性的生物擾動,造成有機碳的掩埋減少,越來越多的氧氣被運用於生物的呼吸作用來處理那些碳,因此氧氣量也就跟著減少了。因此地球氧氣的穩定,與掘穴動物的行為有很大的關聯性。

甫誕生就開始影響生態環境的掘穴動物群

不過,那些最古老的掘穴動物群其實行動緩慢,仍舊無法和現今的掘穴動物們相提並論。

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事實上,根據最近的研究顯示,海洋當中真正大規模的生物擾動現象,比過去科學界所認定的年代還要延遲了數百萬年,大約要在 1.2 億年後的志留紀晚期,才開始了重要的生物擾動情形。所以即便 5.41 億年前的寒武紀大爆發時期,動物物種的複雜性和多樣性都明顯擴大許多。掘穴動物並非在寒武紀大爆發時期那個階段,就已到處掀起對於海洋和大氣化學的急遽影響,這中間仍然有一個遲滯的時間。

只是打從牠們剛剛誕生,所對於其他動物以及生態環境的影響就已不可小覷。

可以想像一些三葉蟲和甲殼類動物在沙泥當中鑽來鑽去,牠們或許不是生態系統中的頂級掠食者,但卻擁有對於生態系統重要的形塑能力。無論如何,我們都應該更為佩服這些塑造生態系統的掘穴者們!

參考資料

  1. 沙泥灘下的寶貝——螻蛄蝦
  2. 海洋萬花筒─美食螻蛄蝦簡介 
  3. Ancient dirt churners took their time stirring up the ocean floor
  4. Burrowing animals may have been key to stabilizing Earth’s oxygen   
  5. Climate change effects on earthworms – a review 
  6. Earthworms Coordinate Soil Biota to Improve Multiple Ecosystem Functions
  7. Revenge of the seabed burrowers: Taking another look at bioturbation and ocean ecosystems  
  8. Take a look at biological disturbances and marine ecosystems again
  9. Wombats: The Furry Heroes of the Australian Wildfires
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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。