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亞太地區可能將從海洋生物探勘獲益

SciDev
・2012/03/15 ・1074字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 557 ・八年級

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圖片來源:維基百科

科研人員表示,印度洋—太平洋地區的國家,將可自像是海綿和軟珊瑚等海洋無脊椎動物資源的醫學應用中,獲取大量財富。

但是,他們警告,此類資源需要有更好的管理,從而確保它們可得到永續利用。

某些海洋無脊椎動物產生的物質,在用於治療諸如癌症等疾病的藥物上具有潛力,在發表於 2 月 20 日的《公共科學圖書館.綜合》(PLoS ONE)上的一項研究中,葡萄牙 Aveiro 大學的生物學家,也是研究的第一作者 Miguel Costa Leal 說,因為對這類藥物的需求量攀升,對這些資源的探索也預計會增加。

某些海洋生物有一系列的生物醫學特質。圖片來源:原出處

「來自海洋的藥物,其全球市場價值在 2011 年大約是 48 美元,預計到 2016 年將達到 86 億美元,」Leal 告訴本網站。

「全世界、各國都意識到了這樣的利益。但是,大多數國家在處理生物勘察上,管理規範仍然不足。」

該研究指出,在過去 20 年發現的海洋天然產品中,來自太平洋的佔了大多數——佔迄今為止發現的所有這類產品的 2/3。

Leal 表示,海洋無脊椎動物明顯能對解決癌症、微生物感染、炎症、瘧疾結核病等一系列疾病的藥物開發,做出貢獻。

但是,他呼籲要在生物勘察和海洋系統的治理上,建立更好的管理規定,從而確保這類資源得到充分的保護。

關於海洋資源的治理,一場激烈的辯論預計將在今年 6 月于巴西舉行的聯合國永續發展大會(UNCSD,Rio+20)上進行。

Rio+20 的談判文件草案強調了「平等共享海洋資源」的重要性,並且呼籲儘快在聯合國海洋法公約的框架下,談判制訂一份協議,「解決在各國管轄權之外區域,海洋生物多樣性的保護和永續使用。」

在太平洋地區也有人呼籲,應該與原住民社區共享海洋資源帶來的財富。

「海洋環境的化學資源尚未得到開發,特別是在廣闊的太平洋地區。」太平洋共同體秘書處的太平洋珊瑚礁專案協調員 Eric Clua 說。

「原住民的植物及其藥物應用的傳統知識,長久以來是現代藥物的來源。」Clua 表示。此外,他還補充了一點,原住民「常常很少或者幾乎未從自他們傳統知識而來的藥物之商業化上獲得收益。」

延伸閱讀

1. PLoS ONE 論文原文連結

2. 科學與發展網路 SciDev 的海洋科學促進永續發展之相關專題聚焦

本文原發表於 SciDev [2012-03-02]

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海邊戲水要小心!一次帶你認識刺毒魚類,與被刺傷後的自救方法
自然保育季刊_96
・2022/07/20 ・4724字 ・閱讀時間約 9 分鐘

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刺毒魚類是什麼?有刺的魚 ≠ 刺毒魚類

海洋是生命的發源地,其環境複雜多樣,孕育出多種多樣的海洋生物。在漫長的演化過程魚類發展出多樣適應環境的機制,包括物理性、化學性及生物性的調適,其中刺毒(venoms)屬於較為複雜的化學性防禦機制。

然而具有尖刺的魚類就等於是刺毒魚類嗎?答案是「否」的。

刺毒魚類的硬棘上附有毒腺,除了能為掠食者帶來物理性(刺傷)傷害以外,並會造成化學性(毒液)的二次傷害,毒腺所分泌的毒液會使傷口產生更為強烈的疼痛感,是一種特殊的防禦機制。

可能比你想像中多:世界上的刺毒魚類有多少?

全世界的魚類約有 30,000 多種,曾被報導過的刺毒魚類約有 2,500 多種(表 1),約占所有魚類的 8%,其主要可分為四大類,分別為:

(一)軟骨魚類中的銀鮫目(Chimaeriformes)、異齒鯊科(Heterodontidae)、角鯊科(Squalidae)

(二)軟骨魚類中的燕魟亞目(Myliobatoidei)

(三)硬骨魚類中的鯰形目(Siluriformes)

(四)硬骨魚類中的鰭棘魚類(Acanthomorphs)(Smith and Wheeler 2006;邵廣昭 2021)。

表 1 各類群刺毒魚類種類數量及毒刺部位。表/自然保育季刊

第一類刺毒軟骨魚類的毒刺主要分布於背鰭上,數量 1 至 2 根。

第二類魟類,現生種類約 200 多種,毒刺分布於尾柄上(Nelson et al. 2016),當其尾柄上的毒刺擊中掠食者後,毒液會經由外皮鞘(integumentary sheath)的破壞而全數釋出(Fenner 2004)。著名的電視節目主持人鱷魚先生 Steve Irwin 就是被大型魟類尾部的毒刺傷及心臟而喪命的。

黑線銀鮫(Chimaera phantasma)。箭頭標示處為其毒刺。圖/自然保育季刊

第三類鯰形目魚類,大多為淡水種類,其中有毒的種類大約為 1,500 種,毒刺分布於胸鰭及背鰭(Wright 2009),其毒刺外緣具鋸齒(圖 1A)。

鯰形目魚類在美洲具較高的多樣性,占所有種類的 60%(Nelson 2006)。臺灣產12種,淡水的種類有鈍頭鮠科(Amblycipitidae)1 種、鯰科(Siluridae)1 種、鬍鯰科(Clariidae)2 種、鱨科(Bagridae)2 種,鱨科的種類因背鰭(1 根毒刺)、胸鰭(2 根毒刺)具毒刺,故俗稱為三角姑;

海水的種類有鰻鯰科(Plotosidae)1 種,及海鯰科(Ariidae)5 種,兩者的俗稱分別為沙毛及成仔丁,毒刺的位置與鱨科一致。

圖 1 刺毒魚類毒刺形態之一。圖/自然保育季刊

A. 線紋鰻鯰(Plotosus lineatus)胸鰭硬棘。 B. 瞻星魚(Uranoscopus sp.)匙骨上的棘。C. 褐臭肚魚(Siganus fuscescens)背鰭硬棘。 D. 托爾逆鈎鰺(Scomberoides tol)背鰭硬棘。縮寫:gr,groove 溝槽。

第四類鰭棘魚類,由六個類群所組成,分別為蟾魚目(Batrachoidiformes)、鮋亞目(Scorpaenoidei)、刺尾魚亞目(Acanthuroidei)、䲁亞目(Blennioidei)、逆溝鰺亞科(Scomeroidinae)及鱷亞目(Trachinoidei),雖然僅有 585 至 650 種,但相對於前面的三個大類群,毒刺的形態則顯得更為多樣化,毒腺可發現於牙齒、主鰓蓋骨(opercle)、匙骨(cleithrum) (圖 1B)、背鰭、腹鰭和臀鰭多個部位(Smith and Wheeler 2006)。

圖 2 刺毒魚類毒刺形態之二。圖/自然保育季刊

A. 中華鬼鮋(Inimicus sinensis )背鰭硬棘。 B. 魔鬼簑鮋(Pterois volitans )背鰭硬棘。C. 眉鬚鱗頭鮋(Sebastapistes strongia)背鰭硬棘。 D. 眉鬚鱗頭鮋頭部的棘。縮寫:gr, groove 溝槽;vg, venom gland 毒腺。

雙斑櫛齒刺尾鯛(Ctenochaetus binotatus)。圖/自然保育季刊

臺語有云:「一魟、二虎、三沙毛」

在海岸活動頻繁的臺灣,亦不乏關於刺毒魚類的諺語:一魟、二虎、三沙毛、四斑五、五象耳、六倒吊,或者是四臭肚、五變身苦;四變身苦、五成仔丁。

不管何種版本,「魟、虎、沙毛」均是刺毒危險程度的前三名。

線紋刺尾鯛(Acanthurus lineatus)。圖/自然保育季刊
線紋鰻鯰(Plotosus lineatus)。箭頭標示處為其毒刺。圖/自然保育季刊

諺語中的,是泛指所有尾部具有毒刺結構的燕魟亞目魚類,身體呈圓盤形,大部分種類尾巴為細長的鞭狀,依不同種類尾部毒刺的數量可達 2 根或以上,大部分漁民在捕獲後,均會把尾部的毒刺去除。多數的魟類為底棲性魚類,部分種類更具潛藏於沙中的習性,因此在沙灘嬉水遊玩時,須多加注意腳下情況以免誤踩而被其刺傷。

沙毛指的是線紋鰻鯰(Plotosus lineatus),廣泛分布於臺灣沿海並常被釣獲,其體表光滑無鱗不易被抓住,故處理時須多加注意以免被刺傷;其幼魚常成聚集成群,被稱為鯰球。

黑帶稀棘䲁(Meiacanthus grammiste)。其毒腺位於下頜兩顆大型犬齒中。圖/自然保育季刊

二虎:多樣性豐富的刺毒魚類大家族

虎魚泛指臺灣產鮋亞目(Scorpaenoidei)的種類,其英文俗名有 scorpionfishes、stonefishes 、 waspfishes 等,有關 scorpionfishes 名稱的由來,或許命名者對其毒刺如蝎子螫到的觸感有著很深刻的體會。

除了虎魚這俗名外,石狗公、石頭魚亦為牠們常見的中文俗稱,因其偽裝(camouflage,一些種類會利用特化的皮瓣偽裝成礁石及表面的生物)或保護色,致使體態、體色與棲地環境極為相似而得名。

該類群是著名且危險的刺毒魚類,毒刺十分發達(圖 2),雖然鮋亞目魚類的頭部具有不少的棘(圖 2D),但具毒腺的部位僅為背鰭、腹鰭及臀鰭之硬棘(圖 2A-C) (Nelson et al. 2016),為海洋刺毒魚類的最大宗(Low et al. 1993;Church and Hodgson 2002;Vetrano et al. 2002;Fenner 2004),臺灣大約有 42 屬 100種(邵廣昭 2021)。

多數種類為底棲性魚類,棲息於沿海岩礁地形,行動緩慢並常靜止於礁石上,即使靠近之亦不動如山,其體色與環境十分相似不易被察覺,因此在潮間帶或岩礁海岸活動時,稍一不慎則有可能誤踩而遭其刺傷。目前被刺傷的個案僅國外有報導,被刺傷者大部分為漁業從事人員(Haddad et al. 2003),臺灣雖暫無相關學術文章報導,但大部分地區的海洋活動亦相對頻繁,相信有不少被刺傷的個案。

金圓鱗鮋(Parascorpaena aurita)。鮋科魚類多具備良好的偽裝能力,其體色與周遭環境融為一體。圖/自然保育季刊

鮋亞目魚類毒素均為蛋白質(Kiriake et al. 2013),結構並不穩定,遇熱後因蛋白質變性而失去毒性(伍漢霖 2006),亦有研究顯示斑點鮋(Scorpaena guttata)的毒素在 50°C 的條件下處理,短期內即失去活性(Schaeffer et al. 1971),表示魚肉在加熱煮熟後可食用。

俗稱獅子魚(Lionfish, Turkeyfish)的危險刺毒魚類亦同屬於鮋亞目家族的成員(簑鮋類 Pteroini),但與石狗公、石頭魚的不同之處在於其十分花枝招展的外觀,平常毫不躲藏、並徐徐地遊弋於礁石間。

因其華麗的外觀而常見於觀賞魚市場,亦因此經由水族觀賞魚途徑被棄養放生(Hamner et al. 2007;Betancur et al. 2011;Johnson et al. 2016),魔鬼簑鮋(Pterois volitans)自 1980 年起現踪於佛羅里達(Florida) (Freshwater et al. 2009),延長及發達的毒刺使其在當地幾乎沒有天敵,並逐漸擴張遍布整個大西洋西岸形成穩定的族群(Betancur et al. 2011;Ferreira et al. 2015;Johnson et al. 2016),而其驚人的食量對當地魚類族群造成極大的威脅,與另一種獅子魚—斑鰭簑鮋(P. miles)為知名的入侵物種。

毒擬鮋(Scorpaenopsis diabolus)。具備良好偽裝能力的鮋科魚類之一,喜靜止於礁石上伺機捕食路過之獵物。圖/自然保育季刊

毒刺的部位、結構及釋出毒液的機制

刺毒魚類的毒刺結構可發現於胸鰭、腹鰭、背鰭、臀鰭、尾柄、牙齒、主鰓蓋骨、肩帶上的匙骨等部位。大部分毒刺均由硬棘(spine)、溝槽(groove)及毒腺(venom gland)所組成。刺毒魚類這類用毒動物不同於河魨,其毒素由自體產生(河魨毒素由食物累積於體內),經毒腺分泌,藉由硬棘導引或注射到防禦對象身上(Bulaj et al. 2003;Fenner 2004;Smith and Wheeler 2006)。

毒腺附著於硬棘上,硬棘具溝槽。毒液的釋放是一種被動形式,並不能主動發射,當毒腺受壓迫時,毒液釋出並沿著溝槽導流至防禦對象的傷口上。被刺後傷口附近立刻產生劇烈疼痛感,隨後延伸擴散,會伴隨噁心、嘔吐、呼吸困難等症狀(伍漢霖 2006)。疼痛感可持續數小時之久,過敏體質者更會休克、甚至死亡。

波氏擬鮋(Scorpaenopsis possi)。具備良好偽裝能力的鮋科魚類之一,體表具備海藻狀之皮瓣。圖/自然保育季刊

如何預防刺傷,刺傷後應該如何處理?

刺毒魚類並不會主動利用毒刺進行攻擊,因此進行海岸活動或沿海作業時,應注意隨時週遭環境並穿戴相關保護措施(如手套、涉水鞋等)避免身體裸露、降低被刺傷的機會;若在必要情況下須接觸具尖刺且種類不明的魚類時,應避免徒手直接捕捉並藉由工具謹慎處理之。

刺毒魚類另一個對人類造成危害的地方,在於其造成的傷口可能會因為細菌感染而產生二次傷害,嚴重者會導致局部組織壞死、敗血症,甚至感染創傷弧菌(Vibrio vulnificus),而創傷弧菌感染後惡化快速,其所引致的併發症通常具較高的死亡率。

輻紋簑鮋(Pterois radiata)。獅子魚在遭遇威脅時,胸鰭及背鰭會展開,並以腹部朝著礁石、背部朝外的方式抵禦掠食者。圖/自然保育季刊

刺毒魚類的毒性依種類及釋放量而有所不同,而毒素主要為蛋白質,其結構不穩定,易受熱、酸鹼所破壞而失去毒性。遭刺傷後應盡快移除毒刺,在適當的條件下擠出毒液,使用熱、酸、鹼條件處理傷口,破壞毒素的活性,並做好傷口的清潔及消毒的工作,防止細菌的感染。

刺毒魚類所造成的傷害反應因人而異,經過現場初步處理後,應盡早送醫處理。

野外活動時要注意

刺毒魚類約占所有魚類的 8%。牠們形態多樣,彼此並非姐妹群關係,亦即起源於多個祖先,換言之,刺毒機制是多次獨立演化出來的,刺毒魚類一共可分為四個大類群,軟骨魚和硬骨魚各占兩大類,包括軟骨魚中的:(一)銀鮫目、異齒鯊科、角鯊科,(二)燕魟亞目;以及硬骨魚類中的(三)鯰形目,(四)鰭棘魚類。毒刺結構可發現於多個部位,如胸鰭、腹鰭、背鰭、臀鰭、尾柄、牙齒、主鰓蓋骨、肩帶上的匙骨等。

因為臺灣為海島地形,海岸線曲折漫長,周邊海域均有刺毒魚類的分布,民眾於海域進行經濟或休閒活動時均有機會接觸到刺毒魚類。雖然刺毒多為被動的防禦機制,並不是主動攻擊的手段,但部分刺毒魚類具備十分良好的偽裝能力,在靜止的狀態下難以被察覺,因此在野外活動時應隨時注意周遭環境是否存在刺毒魚類,並穿戴相關防護衣物、鞋子,避免誤觸而受傷,增加海域活動的安全性。

若不幸被刺毒魚類刺傷,在現場進行緊急處理後,應盡早求醫,以策安全。

斑馬短鰭簑鮋(Dendrochirus zebra)。胸鰭內側顏色鮮艷,具警戒作用。圖/自然保育季刊
自然保育季刊_96
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自然保育季刊為推廣性刊物,以推廣自然教育為宗旨,收錄相關之資源調查研究、保育政策、經營管理及生態教育等成果,希望傳達自然科普知識並和大家一起關注自然!

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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

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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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南島語族 800 年前和美洲交流DNA,卻不在最接近的復活節島
寒波_96
・2021/02/20 ・4046字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 549 ・八年級

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南島語族,分佈於印度洋與太平洋上眾多島嶼,最西端是非洲東方的馬達加斯加,最東端則是南美洲西方的復活節島(Easter Island,南島語為 Rapa Nui)。南島語族古時候是否和美洲有過接觸,一直爭議不斷。

去年發表的論文報告,兩邊確實有過交流 DNA 的跡象,卻出乎意料的不在復活節島,而在更西北方的其他島嶼。這篇論文非常熱門,排名 Altmetric 資料庫 2020 年的第 38 名。[1, 2, 3, 4]

南島語族的分佈範圍,復活節島地理上距離美洲最近,卻可能不是最先接觸美洲人的地點,而是其西北方的法屬玻里尼西亞。圖/取自 [參考資料2]

復活節島民有美洲血緣,但是不知道到來多久

「古代南島語族和美洲是否有過遺傳交流」這問題,最近大部分著重在距離最近的復活節島,前幾年發表過兩篇遺傳學論文,論點相反。

一篇調查復活節島的現代族群,發現島上現代的居民,約有 6% 遺傳祖源(ancestry)能追溯到南美洲,估計 DNA 交流發生在 22 代之前,也就是公元 1310 到 1420 年之間。歐洲人公元 1722 年才首度抵達復活節島。由此推論歐洲人到達以前,島民的祖先已經與美洲人有過遺傳交流。[5]

另一篇論文則是由古代樣本取樣 DNA,歐洲人尚未抵達的公元 1445 到 1620 年間,3 位古人沒有見到絲毫的美洲成分,而且 1815 到 1945 年間的 2 人也沒有。此一研究因此論斷,美洲血脈進入復活節島,只是最近的事兒。[6]

復活節島最初是什麼時候和美洲接觸?摩艾問號。圖/取自 〈What Really Happened on Easter Island?

由遺傳重組估計混血年代

去年問世的論文蒐集大批現代太平洋島民,一共 17 個族群的基因組,樣本包括 166 位復活節島,以及 188 位其他島嶼的居民。現代族群的基因組能怎麼回答「古代南島語族和美洲是否有過遺傳交流」?

原理大概是這樣:兩個族群混血以後,例如 A 族群的人進入 B 族群,源自 A 的染色體片段由於遺傳重組,每一代會愈來愈短,分散到 B 的染色體各處。

每一個族群都有自己獨特的代表性 DNA 變異,透過偵測能代表 A 的特殊變異,便能判斷 A 祖源占 B 的比例高低。另外根據源自 A 的染色體片段長度,以及分佈的位置,也能估計混血發生在多久以前。在這邊的狀況是:美洲原住民為 A,南島語族為 B。

復活節島居們的基因組上,不同祖源的分佈位置。圖/取自[參考資料1]

美洲祖源存在,長短有兩種

這回獲得的各地南島語族遺傳樣本,以南島祖源為主,也有不少人配備歐洲和美洲原住民的祖源。但是歐洲人殖民以後,大洋洲和美洲之間有許多交流,所以光是偵測到美洲成分,不等於找到古早 DNA 流動的證據。

有意思的是,所謂「美洲祖源」大概能分成兩款。一款類似南美洲南部,智利的美洲原住民;這款祖源在基因組上的 DNA 片段比較長(表示經過較少次重組),而且比例正比於歐洲祖源,由此推論,這是歐洲殖民以後發生的情慾交流。

再仔細比較各地的「歐洲祖源」,可以看出法屬玻里尼西亞(French Polynesia)的居民接近法國,復活節島的居民則類似西班牙,符合各自的殖民歷史。

分析南島語族和美洲各地族群的遺傳關係。圖/取自[參考資料1]

混血最初不在復活節島

另一款「美洲祖源」看起來源自中美洲,最接近哥倫比亞的 Zenu 族群,以及墨西哥的 Mixe 與 Zapotec 族人。這批有中美洲特色的 DNA 片段都比較短,應該經過比較多次遺傳重組,表示它們可以追溯到更早以前的情慾流動。

出乎意料的是,除了復活節島居民,還有馬克薩斯群島(Marquesas Islands)、帕利瑟群島(Palliser Islands)、曼加瑞瓦島(Mangareva)的居民也擁有中美洲祖源。這些島嶼都屬於法屬玻里尼西亞,地理上位於復活節島……的西北方很遙遠處。

美洲和 4 處島嶼位置的簡圖。圖/取自 [參考資料3]

估計混血的年代,南美洲祖源大約在 18 世紀末到 19 世紀初,符合發生在歐洲人殖民以後的推論。中美洲祖源則是在 13 世紀初出現,南馬克薩斯是公元 1150 年、北馬克薩斯公元 1200 年、帕利瑟與曼加瑞瓦公元 1230 年。

擁有中美洲祖源的法屬玻里尼西亞居民,源自中美洲的 DNA 片段都很短,不同人的狀況也很一致。論文推論,情慾流動發生在很久以前,而且很可能是一次性事件。

採取同樣的估計方法,復活節島卻要等到公元 1380 年,比法屬玻里尼西亞更晚一百多年。假如估計的年代正確,或許是由於法屬玻里尼西亞的居民先接觸中美洲人,相關血脈隨後才流動到復活節島。

而且考古證據指出,公元 1380 年那個時候,復活節島似乎還沒有住人。

抵達復活節島的歐洲人。圖/取自 〈What Really Happened on Easter Island?

美洲與南島首度接觸:法屬玻里尼西亞

儘管直線距離看,復活節島離美洲最近,依照現有證據,卻可能並非首度接觸美洲的南島族群,法屬玻里尼西亞才是。這也符合洋流與風向的研究:由中美洲出發,抵達南馬克薩斯的機率最大(南馬克薩斯也是估計中,混血最早發生的)。

這項推論令人回想起 70 多年前的往事。當時索爾.海爾達(Thor Heyerdahl)主張玻里尼西亞人源自美洲,這位不要命的冒險家為了證實自己(後來證實錯誤)的論點,1947 年時率隊駕駛康提基號(Kon-Tiki),從秘魯出發航向太平洋,最後就是抵達法屬玻里尼西亞的土阿莫土群島(Tuamotus)。

雖然論點錯誤,但是冒險精神值得敬佩的索爾.海爾達。圖/取自 uwcrcn

依照論文的分析,美洲血緣在古代進入大洋洲族群是一次性事件,而非持續性交流。一個可能是,法屬玻里尼西亞的古南島人航向美洲,與當地人生下後代後,又遠渡重洋返回家園,帶回中美洲的 DNA。此一可能性我認為機率較低。

南島語族,特別是太平洋的南島族群以遠航聞名,但是公元 1200 年那個時候,南島移民其實剛抵達法屬玻里尼西亞沒有多久,若是還要前進美洲又返回原地,年代似乎太過緊迫。

我想更合理的過程是,有一小群人從中美洲漂流到法屬玻里尼西亞,也將自己的 DNA 引進大洋洲。不過這不表示在此之後,美洲和大洋洲之間不再有物質與文化的交流。例如番薯,或許就是之後才引進大洋洲。

法屬玻里尼西亞,馬克薩斯群島北部的努庫希瓦(Nuku-Hiva)一景。圖/取自 [參考資料3]

「古代南島語族和美洲是否有過遺傳交流」這個問題,目前看來已經有比較清晰的答案:確實有,只是和多數人預想的不太一樣。地點位於法屬玻里尼西亞,年代是公元 1150 年之後。而距離美洲更近的復活節島,卻要等到 200 多年後。

最近有關太平洋島嶼的研究不斷推陳出新,不少舊的論點被推翻或修正,連名人賈德戴蒙(他的暢銷書中對復活節島的描述,有些已經被新的研究推翻)也加入介紹新知的行列。

這回的新研究再度提醒我們,歷史也必需與時俱進,不斷重新建構知識體系。至於有什麼意義,那就取決於個人需求了。

延伸閱讀

參考資料

  1. Ioannidis, A. G., Blanco-Portillo, J., Sandoval, K., Hagelberg, E., Miquel-Poblete, J. F., Moreno-Mayar, J. V., … & Moreno-Estrada, A. (2020). Native American gene flow into Polynesia predating Easter Island settlement. Nature, 583(7817), 572-577.
  2. Native South Americans were early inhabitants of Polynesia
  3. Polynesians steering by the stars met Native Americans long before Europeans arrived
  4. Ancient voyage carried Native Americans’ DNA to remote Pacific islands
  5. Moreno-Mayar, J. V., Rasmussen, S., Seguin-Orlando, A., Rasmussen, M., Liang, M., Flåm, S. T., … & Malaspinas, A. S. (2014). Genome-wide ancestry patterns in Rapanui suggest pre-European admixture with Native Americans. Current Biology, 24(21), 2518-2525.
  6. Fehren-Schmitz, L., Jarman, C. L., Harkins, K. M., Kayser, M., Popp, B. N., & Skoglund, P. (2017). Genetic ancestry of Rapanui before and after European contact. Current Biology, 27(20), 3209-3215.

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寒波_96
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