什麼是公民科學？誰是公民科學家？——《意外的守護者》

國民法官生存指南：用足夠的智識面對法庭裡的一切。

人類培育下，如今狗狗們有眾多「品種（breed）」，它們其實仍然屬於同一個物種，只是體形、外觀等特徵差異明顯。不同狗狗和人一樣有個性差異，屬於同一品種的不同個體，也會有類似的行為、個性嗎？

上述問題需要不少資料與交叉比對的分析，才有機會回答。於 2022 年發表，花費多年搜集材料的論文報告，狗的行為確實與遺傳有關，但是同一品種狗的行為並不一致。例如拉布拉多和拉布拉多不同，邊境牧羊犬和邊境牧羊犬不同，拉布拉多和邊境牧羊犬卻可能相同……^{[參考資料 1, 2, 3]}

寵物狗的公民科學

成為馴化動物超過一萬年來，狗狗們千變萬化，過往研究證實很多外貌與型態特徵可以遺傳，例如毛色、體型、藍眼睛。但是對於行為方面的了解比較少，而且想來也更難研究，畢竟行為不像顏色、尺寸那樣能直接識別與量化。

• 延伸閱讀：狗與狼的遺傳調色盤——怎麼調配黃狗、棕狗，還是黑狗？

若想釐清狗狗的行為，和遺傳、品種的關係，需要搜集很多品種，每一品種都包括多位個體，以及牠們的基因組定序，再加上大批各種特徵的紀錄，才能獲得比較可靠的答案。

任何研究團隊光靠自己，都不可能取得如此龐大的資料量。研究者們成立「達爾文方舟（Darwin’s Ark）」網站，算是公民科學的應用，邀請許多飼主各自上傳狗狗的資訊，從中進一步分析（大部分參與者應該是美國人和美國狗）。

這項研究採用的資料包括來自 18385 狗的資訊，大約一半是「比較純的品種狗」；又從其中 2155 狗取得遺傳訊息，純種狗、混種狗都有。根據人為定義，全部共有 128 款品種。

個體×遺傳×品種：相關性與相關性

論文做了一大堆統計學分析，基本上是這種關聯性分析、那種關聯性分析、這種關聯性和那種關聯性的關聯性分析，層層疊疊，一定很合統計魔人的胃口。有興趣的讀者請自行觀摩體驗，我只講我的理解。

結合基因體學與關聯性分析，光是原理並不太難。基因組上每個 DNA 位置有 ATCG 四種可能，比方說某個位置，不同個體為 A 或 C，配備 A 的狗都親人、C 的狗都兇兇，那麼便能推測，A 變異與親近人類有所關聯，C 變異的效果相反。

實際狀況卻複雜很多。例如配備 A 的狗有 70% 親人、C 的狗有 55% 兇兇，並非 100% 的狗都有影響。或是同一種行為，涉及多個遺傳變異，例如基因組上有 50 處位置影響親人、30 處影響兇人。反正就是有一大堆可能的組合與關聯性，樣本愈大、分項愈多，需要愈繁複的統計學分析。

要是鑽進論文的分析迷宮，恐怕很容易失掉方向，繞不出來，反而搞不懂問題是什麼，我們直接跳到外面。

外貌形態與內在行為，都受遺傳影響

一番分析後得知，不論體型、外觀等外在特徵，或是行為這類內在特徵，都與遺傳相關，只是不同特徵的程度有別，有些相關性非常高，有些沒那麼高。因此狗狗的行為，確實取決於相當的遺傳成分。

假如每款品種狗的個體們，彼此都表現共通的行為，那麼我們應該能看到：某個品種多半都展現某些行為，而不同品種間情慾交流的混血狗，也會獲得不同品種各有比重的行為。

實際上發現，某些行為確實和少數品種的關聯性比較高，但是多數行為似乎不分品種。江湖傳說中的兇狗不見得更容易兇，容易激動的品種也不一定激動。另一方面，不同品種的狗狗，也可能表現類似的行為。

所有狗狗一起考慮，總共偵測到基因組上 11 處位置（以及 136 處沒那麼確定），可能和行為有關。鍵盤分析它們影響的基因，大部分在腦部的表現較高。

還好沒有脫離想像，不然要是影響行為的基因在腸道大量表現，該怎麼解釋？！

• 延伸閱讀：小王子能馴服狐狸嗎？一場歷經近60年的銀狐馴化實驗

人擇結果：以貌取狗，不管內在

上述的分析方式，只能判斷遺傳與表現的關聯性，無法證實因果關係，不過還是能提供有意義的指引。

大量交叉比對得知，與行為有關的遺傳變異，在不同品種間缺乏明確的差異，這大概就是不同品種內，行為缺乏一致性的根本原因。相對地，和外型有關的某些 DNA 變異，在不同品種間差異明顯。

人類與狗相處的歷史超過一萬年，可是絕大部分品種狗的歷史並不久遠。早於 200 年前的狗狗，不是沒有人為選擇培育，卻著重在工作上的狩獵、守衛、駝獸等功能性特色。

要等到 160 年前，也就是 50 到 80 代以前的狗狗開始，人類才大量刻意創造出不同的品種，形成馬爾濟斯、拉布拉多、雪納瑞、貴賓狗、巴哥犬等多采多姿的品種狗。

或許有讀者認為，品種狗的行為之所以缺乏各自的特異性，是由於各品種經歷的時間太短，不足以產生差異，但是這是錯的。因為絕大部分品種狗的歷史雖短，人擇依然已經足以造成明顯的影響，反映在不同品種間，有別的毛色、體型等外觀特徵。

同一批分析指出，行為與型態一樣都可以遺傳，理論上也可以由人擇控制。然而，不同品種的狗狗，行為與個性依然有不少共通性，品種間卻缺乏明顯差異，品種內的不同個體並不一致。

根據這些資訊，我們似乎可以這麼說：近兩百年來的品種培育，人類更偏好挑選外在特色，以貌取狗，不那麼在乎狗狗內在的行為。

最後也提醒各位讀者，作為寵物飼養的品種狗，只是如今全世界龐大狗群的一小部分而已。眾多的狗狗們，有些是人類親近的伴侶，還有些順利融入各地的半野生或野生環境。然而，也有不少所謂的流浪狗，成為人類與自然生態系的禍患。養狗要有責任感，不要因衝動而養狗，養了就不要直接棄養。

延伸閱讀

• 哈士奇的藍眼睛，基因
• 怎麼調配黃狗、棕狗，或是黑狗？——狗與狼的遺傳調色盤
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• 短篇 狗消化澱粉的能力，在何時開始加強？
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• 天殺的月月！你的狼性呢？從 DNA 追尋狗勾起源！
• Genes unleashed: how the Victorians engineered our dogs

參考資料

1. Morrill, K., Hekman, J., Li, X., McClure, J., Logan, B., Goodman, L., … & Karlsson, E. K. (2022). Ancestry-inclusive dog genomics challenges popular breed stereotypes. Science, 376(6592)
2. Your dog’s breed doesn’t determine its personality, study suggests
3. Massive study of pet dogs shows breed does not predict behaviour

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。

你知道英國有幾隻流浪貓嗎？根據統計，在英國約有 1 千萬隻貓主子有貓奴飼養，但那些流浪在外的貓有多少，始終是個未知數。

若是能知道一個區域中有多少浪貓，就能提供動物福利機構許多有效資訊，使得有限的資源能被善加利用，以救助更多浪貓。但為什麼得知浪貓的數量如此困難？其實是因為我們實在很難斷定路上的這隻貓，到底是遭棄養／走失的浪貓、野貓，或只是一時興起跑出來散步的家貓——畢竟英國人很愛自家貓咪出門閒晃。

當今流行的公民科學（citizen science）在這方面或許可以幫上忙，藉由地方民眾與科學家的相互合作，分析路上的浪貓有多少。不過這項方法同樣有些困難待解決，例如公民在收集資料時潛在的取樣偏差，或是漏報、重複通報同一隻貓等情形，可能導致統計模型預測數據的效度（validity）降低。

數值模型 ft. 公民科學，找出英國浪貓到底有幾隻！

為了解決公民科學遭遇的困難，來自英國布里斯托大學 （University of Bristol）的研究團隊，使用了一種稱為 IAM（Integrated Abundance Model）的計算方式，整合當地居民有無養貓的訊息及專家資訊，將這種計算方式應用在公民科學資料庫「Cat Watch」裡的貓咪目擊資訊上，嘗試算出該地區有多少浪貓存在。

Cat Watch 是由英國最大的貓科動物慈善福利機構「Cats Protection」所發起的一項社區計畫，鼓勵當地居民主動回報他們在戶外目擊到的貓，並將這些目擊資訊上傳至手機 app、社群媒體，或直接通知 Cat Watch 團隊。藉由當地居民回報的資訊，Cat Watch 團隊就能夠得知該區域有多少浪貓被目擊，整理成統計數據以便後續分析使用。

藉由 IAM 計算方式與 Cat Watch 的調查資料，研究團隊分析了五個英國鄉村地區，包括畢斯頓（Beeston）、布拉福市（Bradford）、布爾韋爾（Bulwell）、鄧斯特布爾（Dunstable）、侯頓瑞基斯（Houghton Regis），以及英國知名海港城市利物浦的埃弗頓區（Everton）發現，在社會經濟條件較差、人口密度高的地區，會有更多浪貓出現。而利用英國官方人口統計資料與社會經濟條件數據等訊息，團隊更進一步推測整個英國約有 25 萬隻浪貓存在！

結紮與否，對浪貓而言關係重大！

為什麼社會經濟條件較差、人口密度高的地區會有較多浪貓？其實在先前研究已經指出，在社會經濟條件較差的地區，不論是有人飼養的寵物貓或是浪貓，曾接受過結紮手術的比例都較低。一但絕育過的貓咪數量少，該地區的貓口數可想而知會隨之上升。

那麼人口密度與浪貓之間的關係呢？這部分能探討的因素就比較多了。舉例來說，人口多的地方，寵物貓的數量也會較多，若是這些寵物貓並未結紮，很可能「不小心」就會有小貓咪誕生，導致貓口數激增；此外，遭人棄養或是走失的寵物貓，也會較人口數少的地區多。而人口多的地方，通常也代表著食物資源充足，豐富的食物資源同樣也吸引著浪貓前去。

當一個城市的浪貓過多，將造成公共衛生問題，例如跳蚤等寄生蟲感染，或是一些人畜共通傳染病的傳播；而對於其他野生動物來說，浪貓的存在相當於環境中的獵食者，可能威脅野生物種的生存。浪貓數量過多，也可能進一步衍伸出動物福利問題，例如城市中的浪貓健康狀況不佳、死亡率高，甚至人為虐待浪貓的事件也時有耳聞。

英國浪貓團體的做法：落實TNR，讓社區參與浪貓照顧

主持這項研究的英國布里斯托大學獸醫學院 Jennifer McDonald 博士指出，目前的數值模型還有許多待改善的地方，若該模型能套用到更廣大、人口更多的地理區域（例如倫敦），將使模型預測出的浪貓數量更為精確。

發起該研究計劃的英國浪貓動保協會「Cats Protection」的浪貓節育負責人 Jane Clements 指出：「若我們對一個地區的浪貓數量有更多了解，一些與浪貓有關的社會福利機構就能更精準的投注資源，讓該地區的浪貓能得到較為妥善的照料。」

Jane Clements 表示，我們將把無法被家庭領養的浪貓進行絕育，並為當地居民提供在社區中照顧牠們的方法，例如提建造貓窩的材料；Jane Clements指出，社區參與是確保所有浪貓都得到長期和可持續照顧的關鍵，「這項研究將使我們能夠將 Cat Watch 計劃帶到最需要的地區。」

解決浪貓問題，TNR 是最佳解嗎？

關於上述 Cats Protection 「讓社區參與照顧浪貓」的前後整套做法，前段的「落實節育」其實就是廣為人知的「TNR」手段；TNR 指的是 Trap（誘捕）、Neuter（絕育）、Return（原放），是一種相對「捕捉移除」而言較人道的管理方式。理論上，在沒有新增移入個體的前提下，是可減少流浪動物繼續繁殖、擴大族群的做法。

TNR 作為降低浪貓族群繁殖的做法，有其人道上的考量，理論上在執行一定程度的時間後，的確可能降低浪貓族群的數量；但問題是「國情不同」，英國浪貓團體的整套做法未必能直接套用在台灣，有種種的變數可能導致浪貓不減反增——例如台灣相對狹小的城市環境，很可能讓「社區參與」反而造成浪貓為了爭奪有限的食物資源而讓貓群更密集，也讓愛貓人士更容易餵養浪貓。

而在浪貓族群擴大後，在沒有足夠預算及人力 100% 執行 TNR 的情況下，TNR 的效果恐怕非常有限。很諷刺的，人類對浪貓的一番善意，最終可能導致更多一生飽受苦難的浪貓在街頭流浪並死去……。

總結來說，浪貓的出現與人類行為脫不了關係。尤其以來台灣的地理條件來看，導致TNR無法有效降低浪貓族群的關鍵，絕對是無良飼主的「棄養」行為——被棄養的家貓，就是浪貓族群的「新增移入個體」，就是導致浪貓不斷繁衍的關鍵。

本次分享的英國貓口普查研究，是透過公民科學家的參與，再加上科學研究的學理輔助，讓我們能更進一步掌握流浪動物數量的方法。期望未來這些技術能被有效使用，讓我們找出人類與浪貓共生的平衡方程式。

最後，讓我們再說一次，「棄養」是造成浪貓苦難的一切源頭，貓咪的確非常可愛，但領養前得三思——你真的有條件可以照顧牠的一生嗎？

參考資料：

1. McDonald, J.L., Skillings, E. Human influences shape the first spatially explicit national estimate of urban unowned cat abundance. Sci Rep 11, 20216 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-99298-6
2. 不曾終止的流浪動物之殤——圖解台灣動保現況2020版，窩窩，2020/11/26。
3. 當TNR和捕捉移除的效果遇上棄養
4. 在減少整體流浪動物數量上，TNR與捕捉移除的效果誰好?

本文由海洋保育署廣告企劃，泛科學為宣傳推廣執行單位。

• 採訪撰稿／謝宜蓉｜2014 年一頭栽入太平洋擔任海上解說員，從此開啟生態視野，偶爾喜歡下水，立志看遍世界上所有種類的鯨豚。

在臺灣，公民科學早已在陸地上深根多年且蓬勃發展，而海洋環境的公民科學則處於萌芽階段。為了鼓勵更多公民科學家加入守護海洋的行列，海保署於今年舉辦「海洋公民科學家數據松」，希望透過公民的力量，將過往科學家收集的資料進行分析與知識轉譯，讓大眾一同解決各面向的海洋保育工作。此外，藉由海保署建立海洋資料庫，為海洋的永續發展盡心力。

一早踏入會場，簡報上印著斗大的「海有問題，我來分析」八個字。這是第一屆海洋公民科學家數據松的成果發表會，由來自不同領域的一般民眾組隊參與，以臺灣各地組織長年累積的數據作為起頭，展開針對不同專業的課程及工作坊內容。

「數據松」一詞的由來

「黑客松」（Hackathon）一詞源自於黑客（Hack）＋馬拉松（Marathon）。今（2021）年由海洋委員會海洋保育署（以下簡稱為海保署）所發起的活動主題訂定為「海洋公民科學家數據松」，希望透過短短一個多月馬拉松式緊密的工作坊及線上課程，讓參與者將臺灣各地海洋公民科學家所收集及長期累積下來的不同類型數據，透過公開資料及圖表呈現的方式，創造出引人注目的海報，解決不同面向的海洋保育難題。

活動內容包含了線上增能課程、組隊報名、數據松工作坊，以及決選成果發表。參與活動不但能夠理解目前在臺灣各地的海洋公民科學數據內容，學習如何將基礎數據透過跨領域的資料科學應用，也能夠在工作坊透過專業講師帶領，將海洋公民科學數據製作成精美並容易理解的海報，提供一般大眾閱讀及使用。

由陸地走向海洋的臺灣公民科學

臺灣陸域的公民科學計畫早已遍地開花，而海洋相關的公民科學則逐漸嶄露頭角。去（2020）年由各地的海洋公民科學家舉辦的「海洋狗仔隊大集合」嘉年華，打開了一般民眾對於海洋公民科學的視野。而海保署透過本次辦理的海洋公民科學家數據松，也期望能由初步認識海洋公民科學，進階到了解各地長年來所累積的海洋公民科學數據，並應用在不同的對象上。

成果發表中榮獲第二名的組別：「前進龜山島：海豚生態教室大解密」，團隊設計者希望這份海報能夠被龜山島周圍的賞鯨業者所使用。海報採取視覺化的方式，呈現出一趟賞鯨旅程中，有可能遇見的鯨豚種類及其外形上的特徵，提供給龜山島周圍的賞鯨遊客閱覽並實際應用。

而獲得第三名的組別海報主題為「海龜你今天過得好嗎？」。海報設計則針對了對海龜有興趣的民眾，除了能讓讀者認識不同種類的海龜外型特徵之外，也期望透過一般大眾對於明星物種的重視，喚起海洋保育的意識，並透過分析擱淺資料及數據，探討各地海龜死亡背後的主因。

由不同面向所推動的海洋事務

若仔細了解海保署成立至今所推動的各項海洋事務，可發現海保署早在成立之初便企圖在不同海洋領域推動公民科學的概念。其中包含以休閒活動角度切入的珊瑚礁健檢員、海龜普查員、釣訊情報員、巡鯨觀察家等，以不同面向增加民眾對於海洋相關情報的搜集，藉此推動iOcean海洋保育網資料庫的知名度。

在推動海洋公民科學相關資料庫的過程中，有針對不同項目遇到不同的困難嗎？黃署長表示，這些資料大部分屬於自願性質，由於不同項目所觸及的對象不同，例如垂釣的資料以臺中港為大宗，鯨豚的資料則是因為賞鯨活動集中在東部區域以及賞鯨季節。海洋公民科學資料庫推動之初，因數據較少而容易分布不均勻，這未必與事實真相相符，因此，活動過程中若使用到這些數據，解讀時必須更加仔細的考量時空分布的狀況。

今年舉辦第一屆海洋公民科學數據松，在推廣海洋公民科學上向前邁進了一大步，也仍有許多地方能夠持續改善。例如有些數據的使用者對於資料的本質並不是相當清楚，也不了解數據收集的過程造成資料傳遞時的可能誤差。因此，對於提供數據的組織與使用數據的對象之間，各個團隊是否能夠彼此相互交流調查數據的方式，都是主辦方後續辦理相關活動時，必須考慮並納入，作為豐富活動的考量。

結合海洋公民科學的在地守護計畫

除了針對一般大眾積極推動海洋公民科學內容外，海保署也發起「在地守護計畫」。該計畫主要由在地社區或是區域性的團體，自願發起針對不同地域所設計的海洋公民科學計畫。

公民科學家的精神來自於專業的科學家並非有足夠的時間，長期在第一現場研究及調查。若無法現場實地搜集數據，則必須仰賴來自第一線並對該研究感興趣民眾協助共同累積資料，並依照長期下來的資料趨勢，觀察當地的海洋生物及其生態環境，是否因應不同的自然或人為條件而有所改變。

除了每年針對不同地區委託專業的科學家執行各種調查之外，海保署也在今年招聘海洋保育巡查員，辦理、協調、執行海洋保育的相關工作。目前任職於臺北與基隆的巡查員表示，雖然初次接觸當地的海洋保育相關事務時，無法在短期內看到非常大的進步或對於海洋環境的幫助，但在長期持續的累積之下，可藉由發揮自身專長為當地的海洋保育做出貢獻。

朝向永續發展的海洋資料庫

當我們再次進入 iOcean 海洋保育資料庫，並點選海洋公民科學家項目後，會發現在不同選項後方的括號都註明著不同的單位，例如河川水質（環保署）、漁港水質（漁業署）等。若仔細觀察細項後才恍然大悟，原來在不同的項目，自 2010～2018 年的資料來源，皆為行政院環境保護署及行政院農業委員會漁業署。2018 年海保署成立後，漁業中屬於經濟性魚類的權責仍歸屬於漁業署管理，海洋中的保育類生物權責則屬於海保署。

雖然如此，海保署成立的海洋保育資料庫，仍希望藉此收集過往的調查內容及未來的公民科學資料數據。除了透過收集海洋公民科學家的數據，累積臺灣長期的海洋資料庫外，也期望能夠藉此公開過往政府委託不同單位所做的各項尚未公開的調查資料，這也是海保署在成立 iOcean 海洋保育資料庫很重要的一項動機。

海洋為各種軟骨魚及硬骨魚類、頭足類、海洋哺乳動物，以及藻類、軟硬珊瑚所共同棲息的生長環境，海水受到全球暖化、季節、洋流的影響，造成海洋中鹽度及溫度更加瞬息萬變。若一一細數，其生態系複雜程度甚至更甚於陸地，我們期望海洋能夠全面性地成為更健康的樣貌，仍需要由各單位共同合作才能真正達到永續的目標。