0

2
1

文字

分享

0
2
1

小王子能馴服狐狸嗎?一場歷經近60年的銀狐馴化實驗

寒波_96
・2018/09/09 ・3315字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 521 ・七年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

圖/《小王子》電影劇照 via IMDb

「你是誰?」小王子問,「你很漂亮。」

「我是一隻狐狸,」狐狸說。

「你來跟我玩嘛,」小王子提議。「我好難過⋯⋯」

「我不能跟你玩,」狐狸說。「我沒有被馴服。」

「啊!對不起,」小王子說。但想了一會兒之後,他又加上一句:「『馴服』是什麼意思?」

──《國家地理經典童話:小王子

馴化 v.s. 野生

大家對「馴化動物」一定不陌生。自從人類馴化了狼,培育出第一種馴化動物──狗以後,一種又一種馴化動物相繼誕生,一萬多年來,狗、貓、牛、山羊、綿羊、蠶、馬、豬、駱駝、雞、火雞、羊駝等等動物被陸續馴化。人類不但改變這些動物的命運,也改變了人類自己的歷史,再也回不去了。

但話又說回來,什麼是馴化呢?馴化與野生相對,比方說狗是馴化動物、狼是野生動物。然而每種馴化動物,甚至是同一種動物的不同品系,之間都有微妙的不同。除了動物本身的差異之外,也深受人類偏好的影響,因此馴化動物可謂千變萬化,沒有一致共通的特色。(「不怕人」是大部分馴化與野生動物的差別,不過蠶似乎沒有怕不怕人的問題?)

研究馴化的奧秘時,科學家通常著重於比較馴化動物與其野生親戚在型態、行為、遺傳等面向的差別;例如定序馴化動物的基因組,再和野生族群比較,尋找與馴化有關的基因。不過,也有人採取完全相反的策略,那就是從頭開始,用人擇重新將野生動物一步步培養成新的馴化動物,觀察是哪些變化導致馴化。

赤狐與其變種──銀狐。圖/sunnyskyz

狐狸農場實驗:來馴化狐狸吧!

「『馴服』是什麼意思?」

「這是很多人都忘記了的事。它的意思是「『建立關係』⋯⋯」

──《國家地理經典童話:小王子

實行「人擇」最知名的實驗來自俄羅斯,對象則是銀狐。歷史上一直都有飼養狐狸的記載,不過沒有任何證據表示曾有狐狸被馴化,因此狐狸仍被認定是標準的野生動物。(赤狐又叫作火狐,英文名字 red fox,學名 Vulpes vulpes,銀狐是赤狐的一種變種),公元 1959 年起,俄羅斯有批科學家展開一項註定無比漫長,不知道是否有盡頭的實驗:培育親近人類的溫馴銀狐

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

實驗概念很簡單:從農場飼養的狐狸中,選擇行為上會親近人類的個體,一代一代的配種與培養。但這項計劃難的是要長~~時間持續不斷。現在,實驗進行已有將近 60 年,培養到了第 50 幾代的狐狸。

下面是 2011 年時溫馴型銀狐的影像,已可以發現牠們主動靠近人類,甚至有宛如人狗之間的互動:

在計劃開始後幾年,為了使實驗更為精確,1970 年代同一支研究團隊又啟動了另一個方向的實驗:培育攻擊行為比較強的狐狸。目前進行到 40 多代。為了減低近親繁殖的程度,以及不要讓結果太複雜,歷代狐狸篩選的標準只考慮「行為」一項。並且另外培養了一批任意繁殖的對照組狐狸。

而攻擊型銀狐甚至比普通狐狸來得更不友善:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

多年培養後的狐狸有三種行為模式:溫馴、攻擊、沒有特別篩選過的普通狐狸。最近遺傳學家從每種品系各自定序了 10 隻個體,希望能找到與馴化有關的基因。這個時代,定序 DNA,取得一大堆資料是輕而易舉的事兒,但是符合哪些特徵的基因才是該尋找的目標?[1]

影響行為的基因們

每隻狐狸的基因組都差不多,上頭只有少少的不一樣。而實驗的基本假設是:行為差異是受到遺傳的影響。因此,若是溫馴組大部分個體都共享一種遺傳變異,而攻擊組共享另一種變異,兩組之間差異很大,就有可能是影響行為差異、科學家想尋找的目標。

圖/取自 Science 新聞〈These docile foxes may hold some of the genetic keys to domestication

以此類推,狐狸基因組上一共有 103 個區域,在三組間有比較明顯的差異。之前比較馴化狗與野生狼的研究,也找到過一批可能與狗的馴化有關的遺傳變異,有意思的是,狐狸的 103 個區域中,有 45 個也見於狗狼間的差異。

另一點更有意思的是,這些基因組差異明顯的區域,有些也在人類行為失調的研究中見過,與人類的躁鬱症(13 個)、自閉症(13 個),還有較為少見的威廉氏症候群(Williams-Beuren syndrome,3 個)有關。不過,狐狸身上的這些基因和人類的基因親戚間沒有直接關係,只是屬於同一個基因家族。這些結果表示某些演化上同源的基因,在不同生物中都與行為有關,卻有著不同的影響。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

也有一些乍看之下與行為沒什麼關係,參與免疫反應的基因,卻較為普遍地在攻擊型狐狸的基因組被觀察到。之前也有別的馴化研究發現過類似狀況,詳情有待未來探討。

基因組上含有 SorCS1 基因的周圍區域,在不同行為的狐狸間,序列間有很明顯的差異。圖/取自 ref 1

必需注意的是,就算不同行為的品系彼此間有遺傳差別,也可能只是剛好不一樣,不見得真的與行為有關。不過若是用不同研究策略能找到一樣的基因,應該能降低誤判的機率。因此,之前也有科學家用分析 QTL 的方式(Quantitative trait locus;數量性狀基因座)尋找影響溫馴/攻擊行為的潛在基因,再拿 QTL 分析的結果與更早之前的結果對照,結論是:最早找到的 103 個區域中,有 30 個與 QTL 分析偵測到的區域重疊。

這樣的確感覺踏實了點。詳細比對不同個體以後,研究團隊認為這批區域中有個叫作 SorCS1sortilin related VPS10 domain containing receptor 1)的基因,很可能牽涉狐狸行為的改變,不過仍不清楚是如何影響的。目前的推論是此一基因參與了神經傳導,或許因此而涉及行為變化。

野生的界限,馴化的潛力

圖/《小王子》 via IMDb

「可是如果你馴服我,我的生活就光明了。我會認出和其他腳步聲不同的腳步聲。其他的腳步聲會讓我躲到地洞裡。你的腳步聲則會像音樂一樣,把我從洞裡引出來。然後呢,你看!看到遠方那片小麥田了嗎?我不吃麵包和小麥,它們對我沒有用處。麥田對我毫無意義。這很悲哀耶!不過你的頭髮是金黃色的。所以你一旦馴服我,一切就會變得美好。那金黃色的麥子會讓我想到你,我也會愛上風吹著小麥的聲音⋯⋯」

狐狸陷入沉默,注視了小王子一段時間。「拜託⋯⋯馴服我吧!」

──《國家地理經典童話:小王子

60 年來的俄羅斯狐狸農場實驗告訴我們,即使只是篩選一項行為,也受到許多基因影響,沒有任何單一基因的改變,足以讓狐狸變得溫馴親人,更別提涉及更多差異的馴化了。與一種動物建立關係是相當漫長的過程,需要長久的耐心。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

這些研究也能促使我們回頭思考:什麼是「馴化」,野生與馴化的界限到底該如何判定?[2]

馴化的遺傳相當複雜,牽涉許多基因的組合。已經完全被馴化的動物,當初促進馴化的遺傳變異們早已固定下來,所以不會養一養又變回野生種;但是馴化中的溫馴狐狸,仍然配備一些與「野生」個體一致的遺傳變異。反過來看,即使是完全野生的個體,也可能配備一些「馴化」的基因版本。

從這個角度思考,馴化與野生可以視為程度的問題。也或許,每隻狐狸都有受到馴化的潛力。

延伸閱讀:

參考文獻:

  1. Kukekova, A. V., Johnson, J. L., Xiang, X., Feng, S., Liu, S., Rando, H. M., … & Beklemischeva, V. (2018). Red fox genome assembly identifies genomic regions associated with tame and aggressive behaviours. Nature Ecology & Evolution, 1.
  2. These docile foxes may hold some of the genetic keys to domestication

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

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
寒波_96
193 篇文章 ・ 1002 位粉絲
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》。

0

8
2

文字

分享

0
8
2
快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
195 篇文章 ・ 299 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

1

2
0

文字

分享

1
2
0
狐狸冷血無情,會把小孩趕走?——《生物轉大人的種種不可思議》
商周出版_96
・2023/11/22 ・1675字 ・閱讀時間約 3 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

狐狸的育幼行為

對於生物來說,離開親代的意義是什麼?

放手讓子代獨當一面的意義又是什麼?

肉食性動物的親子分離是很絕情的,下面要介紹的例子是狐狸。

圖/pexels

狐狸是很重感情的動物。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

童話故事中的狐狸總是給人狡猾的印象,不過實際上狐狸家族之間的情誼相當牢固。

狐狸採一夫一妻制,雄性也會參與育幼,由夫妻一起照顧小孩。

母狐狸會躲在挖得很深的巢穴中待產,雄狐狸則會勤奮地替在巢穴中的雌狐狸覓食。即便小孩出生了,雄狐也不能進洞裡。據說曾有人觀察到在巢穴附近坐立難安的雄狐,好像很想見見自己的小孩,讓人不覺莞爾。

狐狸媽媽生產完之後,雄狐狸要持續替牠送食物。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

狐狸以老鼠或兔子為食,覓食對牠們而言並不容易。就算生活在食物豐富的里山環境(編按:里山指環繞村落的山林和草原,經人類適當耕耘,可提供動植物多樣性的棲地),也需要一平方公里的領地。若是在食物匱乏的地方,領地可能要五十平方公里。為了家人,狐狸爸爸必須在遼闊的領地間徘徊覓食。

況且老鼠與野兔相當敏捷,獵捕起來並不容易。狐狸需要高超的狩獵技巧。

牠們的基本狩獵方式是跳躍,畢竟以追捕的方式捉老鼠與野兔有一定難度,因此狐狸選擇靜悄悄靠近,再一口氣跳高,由上往下攻擊獵物。

狐狸獵捕的方式是先悄悄靠近,再一口氣跳高,由上而下攻擊獵物。圖/giphy

牠們還有一種特殊的狩獵方式,稱作「誘捕」(charming)。鎖定獵物的狐狸會維持著一個不會讓獵物溜走的距離,然後狀似痛苦地不斷打滾,老鼠和兔子看到狐狸的模樣心生好奇,就會忘記要逃命。此時狐狸一邊劇烈扭動、一邊慢慢靠近,趁獵物不注意的時候偷襲。據說牠們還懂得裝死讓獵物放下戒心,這也是需要高超的演技。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

在獵捕水鳥時,狐狸也懂得把水草或雜草纏在身上,透過偽裝的方式靠近獵物。這種狩獵方式需要高度的智能。進行高階的狩獵行為需要深度的學習。所以小狐狸出生三個月左右,親代就會把牠們帶到遠方,傳授生存需要知道的重要事項,包括如何狩獵。

讓小狐狸離巢的狐狸爸媽

等到教會孩子怎麼狩獵之後,狐狸爸爸就不再替小孩覓食了,透過這種方式督促小狐狸自立。乍聽之下很無情,但牠們並非放任小孩自生自滅。有時候狐狸親代似乎會事先把食物藏好,再讓小狐狸自己去找,表面看起來嚴厲,實則處處有愛。這種愛在心裡口難開的表現,實在很有父親的育幼風格。

然而進入夏天的尾聲,就是別離的時刻了。

圖/pexels

小孩不能永遠待在父母身邊。進入離巢期,親代會開始驅趕子代。狐狸是很寵小孩的動物,養育小孩時也關愛有加。在小狐狸眼裡,媽媽和爸爸都無比慈祥和藹。小狐狸也很依賴父母。可是在離巢期的狐狸爸媽會突然翻臉就不認小孩了。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

小狐狸會困惑地無法理解,像平常一樣回到父母身邊。但是親代不允許子代回來,選擇強力恐嚇並驅趕小孩,狐狸媽媽甚至還會開咬。

儘管如此,小狐狸還是想回來,不過每次都會遭到恐嚇與攻擊。最終小狐狸會死心離開父母家園。

這就是孩子的自立,也是親代放手讓小孩獨當一面的時機。狐狸親代就是為了這一刻才不斷教導子代各種生存策略,最終子代也會擁有自己的領地並為人父母。

這一切都是為了讓小孩學會獨立自強。這就是狐狸的育幼方式。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

——本文摘自《生物轉大人的種種不可思議:每一種生命的成長都有理由,都值得我們學習》,2023 年 8 月,商周出版,未經同意請勿轉載。

所有討論 1
商周出版_96
119 篇文章 ・ 360 位粉絲
閱讀商周,一手掌握趨勢,感受愜意生活!商周出版為專業的商業書籍出版公司,期望為社會推動基礎商業知識和教育。

0

1
1

文字

分享

0
1
1
陸地上的首批動物是什麼?又是如何上岸的呢?——《直立猿與牠的奇葩家人》
大塊文化_96
・2023/08/19 ・3911字 ・閱讀時間約 8 分鐘

從志留紀末期到泥盆紀這段時間,地球的大陸成了首批陸生動物的家園。
狀似馬陸的呼氣蟲是最早的節肢動物先驅。
同時,蜘蛛與蠍子的早期親屬,也利用已在地球表面建立起來的植物與真菌生態系。
牠們在陸地上進食、繁殖與死亡,為陸地食物網增添了新的複雜性,也為後來從水邊冒險登陸的其他動物提供了獎勵。

動物隨著地球的演化踏上岸

隨著地球表面被植物染綠,動物跟隨植物的腳步上岸只是時間問題。

隨著地球表面被植物染綠,動物跟隨植物的腳步上岸只是時間問題。圖/envato

第一批維管束植物在地球大陸的年輕土壤中安家後不久,節肢動物踏進了這些矮樹叢。這些無畏探險家留下的最古老證據之一,是在蘇格蘭亞伯丁附近出土的一塊化石,名為呼氣蟲(Pneumodesmus)。

牠是一種多足類,與馬陸和蜈蚣屬於同一個群體。雖然原本將牠的年代界定在四億兩千三百萬年前的志留紀,但是近期研究顯示牠可能更年輕,生活在最早期的泥盆紀。

無論如何,到了泥盆紀,動物已經在陸地上站穩腳跟,而呼氣蟲更是最早在地球上行走的動物之一。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

發現目前唯一的呼氣蟲化石

目前出土的呼氣蟲化石只有一件,而且只是一塊一公分(○.四英寸)的身體碎片。

然而在這一小塊化石中,可以清楚看到很多隻腳,從一隻可識別的馬陸狀動物的六個體節長出來。

呼氣蟲的外觀可能和這種現代的馬陸很像。圖/大塊文化

更重要的是,呼吸結構的細節清楚可見:外骨骼角質層上有稱作氣門的孔。這些氣門讓氧氣與其他氣體進入並離開身體,這塊化石也是根據這項特徵而命名為呼氣蟲(Pneumodesmus 的「pneumo」來自希臘文的「呼吸」或「空氣」)。

這塊化石提供了第一個呼吸空氣的決定性證據,這是一種全新的演化適應,為數百萬微小的節肢動物探索者,以及追隨牠們的捕食者,開放了大陸的表面。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

最古老的多足類演化過程

在泥盆紀,呼氣蟲並非獨自生活在植被中。還有許多多足類和牠一起生活,最古老的多足類化石出現在志留紀與泥盆紀的岩層。

儘管不屬於任何現代的馬陸或蜈蚣群體,牠們是現存馬陸與蜈蚣的早期親戚,外表與馬陸和蜈蚣非常相似,具有分節的長條狀身體許多腳―馬陸每個體節的兩側各有兩隻腳,蜈蚣則只有一隻。

目前已知有最多腳的馬陸是全足顛峰馬陸(Illacme plenipes),擁有七百五十隻腳。現存的大多數馬陸都是食碎屑動物,以腐爛的植物為食。這些動物的化石紀錄很少,因此每一件化石對於我們瞭解生命從水裡浮現的過程都特別珍貴。

一隻有著 618 條腿的雌性 Illacme plenipes。圖/wikipedia

最早的多足類,可能是受到早期植物產生的新食物來源所吸引,才來到陸地上。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

最早的蛛形綱動物也充分利用了頭頂上的廣闊天地。蛛形綱動物包括蟎、蠍子、蜘蛛與盲蛛。牠們有八隻腳(不同於昆蟲的六隻腳),大多數仍生活在陸地上,儘管少數(如水蛛〔Argyroneta〕)又回到水中生活。

奧陶紀與志留紀的化石顯示,蛛形綱動物和其他節肢動物可能在更早的時候就偶爾會出現在陸地上,但是到了泥盆紀,有些已經完全過渡到能夠呼吸空氣的狀態。最早的蛛形綱動物是角怖蛛,這是一個已經滅絕的群體,看起來像是蜘蛛與蟎的雜交體。

蟎與擬蠍也很多,後來還有類似蜘蛛、具有吐絲管能製造絲的始蛛(Attercopus)。就像今天一樣,這些早期的蛛形綱動物大多是捕食者,可能以其他從水邊冒出來的節肢動物為食。

到泥盆紀末期,出現了第一批昆蟲,據估計,昆蟲構成今日地球上所有動物生命的 90%。最後,一些脊椎動物也過渡到陸地上,這或許是受到尋找新的食物來源所驅動。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

我們所知的陸地生命基礎終於到位了。自此之後,演化在這些群體中繼續發揮作用,創造出我們今日所見的驚人多樣與多量。

節肢動物牠們有什麼用處呢?

節肢動物通常被看作是害蟲,昆蟲尤其如此。

然而,牠們在整個地球的運行中扮演十分重要的角色。現在有超過一萬六千個多足類物種、六萬種蛛形綱動物,以及大約一千萬種的昆蟲。

牠們不僅在地球最早期生態系中舉足輕重,至今對自然界及人類的世界仍然非常重要。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

多足類處理森林中的落葉,成為營養循環中的一個重要齒輪。蜈蚣通常是捕食者,最大的蜈蚣甚至能吃小型哺乳動物與爬蟲類。

蛛形綱動物大多也是捕食性的,因此在調節獵物的族群數量方面,發揮重要的作用。這裡所指的包括昆蟲害蟲在內,這些害蟲數量不受控制,就會損害植物的族群數量。因此,不起眼的蜘蛛對人農業非常重要。

蟎與蜱可以寄生並傳染疾病,對人類及其他動物構成威脅,其他昆蟲也會造成類似的危險。然而,昆蟲的角色變化多端,其價值確實無法估量,包括生產蜂蜜,甚至以其勤奮的活動精明操控整個生態系,例如蜜蜂、螞蟻與白蟻。

許多節肢動物都有毒,有些對人類甚至具有致命性。然而,讓獵物喪失能力和死亡的毒液也可發揮其他用處;蜘蛛毒液已被用作替代的殺蟲劑,科學家也正在研究其醫藥用途,以及在新材料上的應用。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
蜘蛛毒液已被用作替代的殺蟲劑,科學家也正在研究其醫藥用途,以及在新材料上的應用。圖/envato

此外,節肢動物可以為包括彼此在內的無數動物提供食物來源。許多節肢動物是人類的食物,包括狼蛛、蠍子、蚱蜢、白蟻與象鼻蟲等。

目前,世界各地有多達二千零八十六種節肢動物被當成食物,而且至少從舊石器時代開始,牠們已經成為食物的來源。

有人認為,隨著人類人口不斷增加,昆蟲尤其可能在未來提供重要的蛋白質來源―這是資源密集型肉類養殖的替代方案。

我們很難想像一個沒有節肢動物的地球;事實上,這樣的地球可能無法存在。早在泥盆紀,世界就是節肢動物的天下。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

但牠們冒險去到的地方,捕食者也在不遠處。節肢動物的存在,為另一個從水中出現的動物群體提供了食物,而這個動物群體在人類的演化史上特別重要:這裡講的是四足動物。

——本文摘自《直立猿與牠的奇葩家人:47種影響地球生命史的關鍵生物》,2023 年 7 月,大塊文化,未經同意請勿轉載。

大塊文化_96
11 篇文章 ・ 13 位粉絲
由郝明義先生創辦於1996年,旗下擁有大辣出版、網路與書、image3 等品牌。出版領域除了涵括文學(fiction)與非文學(non-fiction)多重領域,尤其在圖像語言的領域長期耕耘不同類別出版品,不但出版幾米、蔡志忠、鄭問、李瑾倫、小莊、張妙如、徐玫怡等作品豐富的作品,得到讀者熱切的回應,更把這些作家的出版品推廣到國際市場,以及銷售影視版權、周邊產品的能力與經驗。