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別惹我!–企鵝贏家的咆嘯

milkdoggy
・2012/03/12 ・1517字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 535 ・七年級

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Fig. 1. Human triumph display

在人類運動場上,我們常可見到某些運動員在關鍵的得分之後,會做出令人 (尤其是他的fans) 印象深刻的勝利宣示動作,通常配上誇張的肢體語言加上吼叫,似乎在攝影機前公開宣示自己身為天生好手的優越性;而事實上,在動物界我們也經常發現類似的行為存在,只是常常在動物的打鬥行為結束後,這種後爭鬥行為 (post-conflict signal) 也隨觀察人員的放下攝影機而少被深入探究。

目前針對小企鵝的 (little blue penguins) 的研究,也發現雄性小企鵝在打鬥過後,勝利的一方會發出特殊的嚎叫,彷彿是一種勝利宣言;這類的行為背後必有其成因,動物若在激烈消耗能量的打鬥過程後,還得耗費額外的能量去做這種事,可不僅僅只是因為爽度而已。於是來自紐西蘭懷卡托大學Dr. Waas帶領的團隊,針對在紐西蘭班克斯半島 (Banks Peninsula) 南邊生活的白鰭企鵝 (Eudyptula minor albosignata) (小企鵝的亞種) 的研究,為這種爭鬥後的嚎叫行為揭開面紗。

實驗的設計挺有趣,他們將爭鬥過後贏家和輸家的叫聲錄下,當作測試周遭企鵝的訊號來源,接著設計人造窩和一顆假蛋,人造窩是一個長寬高300 × 350 × 200 mm的箱子,內置一顆假蛋,好讓人造窩中的企鵝能繼續孵蛋行為,事實上那顆假蛋內藏心跳偵測器,能直接測量企鵝的心跳數,好得知這隻企鵝的壓力狀態 (心跳越高,壓力越大)。研究團隊使用iPod作為訊號播放器,並連接兩個喇叭,一個喇叭靠近人造窩5公尺,另一個則只距2.5公尺,接著開始模擬企鵝打鬥時的聲音 (當然人造窩內的企鵝只能聞其聲不能見其鵝) 在打鬥過後,開始播放贏家的”企鵝勝利宣言”或輸家的”敗北怨嘆”。一開始會先在5公尺外的喇叭播放,接著在2.5公尺外的喇叭播放,好讓人造窩內的企鵝以為打鬥過後的企鵝同伴正步步朝向自己家靠近的假象,在播放兩種不同的聲音後,研究團隊紀錄下人造窩內公母企鵝對於贏家或輸家靠近自己時的反應,但在這裡公母有一項差異:

1. 當模擬贏家靠近人造窩時,公母企鵝心跳皆顯著上升。

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2. 當模擬輸家靠近人造窩時,母企鵝心跳上升,公企鵝心跳無明顯變化。

這樣的數據顯示了一個現象:贏家打鬥過後的嚎叫的確有其功能性存在。這樣的功能性呈現了一個情況,即周遭的同種企鵝在得知了打鬥結果後,公企鵝對於贏家的靠近有著一定程度的壓力反應,但對輸家的靠近卻沒甚麼威脅感;反之,母企鵝對贏家與輸家的靠近都有明顯壓力反應。

Fig. 2. Penguin Triumph display

為何類似的警告作用會演化出來? 我們可以假設每次的打鬥行為都必須耗費100單位的能量,打鬥過後的宣示嚎叫需要額外耗費30單位的能量,如果每次贏家打完之後都踮踮呷三碗公,牠很有可能在近期內遇到下一次挑戰者,於是又得花費100單位的能量在打鬥上 (甚至伴隨著輸掉失去地盤的風險) ,但如果牠在打鬥過後花費30單位能量嚎叫來宣示自己”我超強的! 不要來惹我!” 那麼牠很可能因此避免了來自其他企鵝的戰書,在能量投資上,是相當划算的 (除了省去了打鬥的100單位能量以外,也省了輸的風險,因為輸掉地盤要重新爭取的潛在能量投資更高)。

不過筆者有點好奇,既然嚎叫的效益這麼高,難道不會有投機的企鵝學來對付其他企鵝嗎?筆者是假設嚎叫本身的功能性只帶有 “避免近期內有其他挑戰者來襲” 的警告功用,那麼關於地盤權或配偶權,還是得紮紮實實的打上一場才能定奪,因此在此條件下投機者應該不致於成功才是。

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下次若有機會遇到這種企鵝,用這種叫聲對付牠們看看! (應該只會招來白眼…)

 

參考新聞來源:How to Say ‘In Your Face’ Like a Penguin

圖片來源:

Fig. 1. USA Soccer Groundbreaking Win Over Italy

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Fig. 2. How to Say ‘In Your Face’ Like a Penguin-Scienceshot

研究文獻:
Mouterde S. C., D. M. Duganzich, L. E. Molles, S. Helps, F. Helps, J. R. Waas. 2012. Triumph displays inform eavesdropping little blue penguins of new dominance asymmetries. Animal Behaviour 83(3): 605-611.

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milkdoggy
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以科學、哲學與電玩為精神食糧,曾任學術期刊《Taiwania》、科普雜誌《BBC知識》編輯,現任天下文化科學叢書編輯。

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純淨之水的追尋—濾水技術如何改變我們的生活?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/17 ・3142字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與 BRITA 合作,泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎?

如果你回到兩百年前,試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水,可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐,氣味刺鼻,甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」,當時的人們雖然知道水不乾淨,但卻無力改變,導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」(圖片來源 / freepik)

幸運的是,現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物,但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰,哪些技術真正有效?

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19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展,面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊,甚至未經處理的地下水,導致傳染病肆虐。

1854 年,英國醫生約翰·斯諾(John Snow)透過流行病學調查,發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關,這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度,促使公衛政策改革,加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初,英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒,成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率,這一技術迅速普及,成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾,尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後,惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年,後藤新平出任民政長官,他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設,對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題,他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓(William Kinnimond Burton) 來台,規劃現代化的供水設施。在雙方合作下,台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年,全台已有 16 座現代水廠,有效改善公共衛生,為台灣城市化奠定關鍵基礎。

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圖片來源/BRITA

進入 20 世紀,人們已經可以喝到看起來乾淨的水,但問題真的解決了嗎? 科學家如今發現,水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物,甚至微量的內分泌干擾物,這些看不見、嚐不出的隱形污染,正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此,濾水技術迎來了一波科技革新,活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透(RO)等技術相繼問世,各有其專長:

活性碳吸附:去除氯氣、異味與部分有機污染物

離子交換樹脂:軟化水質,去除鈣鎂離子,減少水垢

微濾技術逆滲透(RO)技術:攔截細菌與部分微生物,過濾重金屬與污染物等

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這些技術相互搭配,能夠大幅提升飲水安全,然而,無論技術如何進步,濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯,決定了水質能否真正被淨化,而現代濾水器的競爭,正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是,最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能?

濾芯的壽命與更換頻率:濾水效能的關鍵時刻濾芯,雖然是濾水器中看不見的內部構件,卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例,其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂,能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質,並過濾鉛、銅等重金屬,同時軟化水質,提升口感。

然而,隨著市場需求的增長,非原廠濾芯也悄然湧現,這不僅影響濾水效果,更可能帶來健康風險。據消費者反映,同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯,顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全,建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯,避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙,正面則可看到 BRITA 商標,以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計,底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節,才能確保濾芯發揮最佳過濾效果,讓每一口水都能保證潔淨安全。

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濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計 (圖片來源 / BRITA)

不過,即便是正品濾芯,其效能也非永久不變。隨著使用時間增加,濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞,導致過濾效果減弱,濾水速度也可能變慢。而且,濾芯在拆封後便接觸到空氣,潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯,不僅會影響過濾效能,還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質,形成「過濾器悖論」(Filter Paradox):本應淨化水質的裝置,反而成為污染源。為此,BRITA 建議每四週更換一次濾芯,以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題,BRITA 推出了三大智慧提醒機制,確保濾芯不會因過期使用而影響水質:

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈:即時監測濾芯狀況,顯示剩餘效能,讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒:掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間,自動提醒何時該更換,減少遺漏。

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3. LINE 官方帳號自動通知:透過 LINE 推送更換提醒,確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天,濾芯已不僅僅是過濾裝置,更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備,成為了健康生活的關鍵。

人類對潔淨飲用水的追求,從未停止。19世紀,隨著城市化與工業化發展,水污染問題加劇並引發霍亂等疾病,促使濾水技術迅速發展。20世紀,氯消毒技術普及,進一步保障了水質安全。隨著科技進步,現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術,去除水中的污染物,讓每一口水更加潔淨與安全。

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(圖片來源 / BRITA)

今天,消費者不再單純依賴公共供水系統,而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如,BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求,從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題,去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%,並通過 SGS 檢測,通過國家標準水質檢測「可生飲」,讓消費者能安心直飲。

然而,隨著環境污染問題的加劇,真正的挑戰在於如何減少水污染,並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具,更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備,它象徵著人類與自然的對話,提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利,更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源,且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

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