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怎樣的動物容易馴化?社會性動物的馴化史——《與達爾文共進晚餐》

天下文化_96
・2019/03/11 ・2873字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 511 ・六年級

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怎樣的動物易馴化?先決條件可能是社會性行為

讓我們來討論動物馴化的起源。

具備社會性行為,似乎是某些哺乳動物物種能夠馴化的先決條件。羊屬會成群生活,狗在野生的時候也是,這些社會性動物才容易馴化。雄鹿會建立後宮妻妾群,就不適合馴化。

人類最早馴化的動物是狗,牠們的祖先是灰狼,狗至少在一萬五千年前成為人類狩獵其他動物時的伙伴,有人甚至認為人和狗之間的關係早在三萬年前就已經開始建立了。狗聽從人類指揮者,就像是聽從狼群中的領導者。你只要看著牧羊人指揮牧羊犬驅攏綿羊,就能夠了解這兩種動物的社會性行為對於牧羊有多麼重要。讓狗管理羊群是另一個例子,顯示出人類是如何把已有的演化關係挪為己用。

狗聽從人類指揮者,就像是聽從狼群中的領導者。圖/af.mil

綿羊是在亞洲西南部比較早期馴化出來的牲畜,可能早到一萬一千年前,之後分數次往四面八方散播。到了五千七百年前,來自於亞洲西南部的綿羊便抵達了遙遠的中國北方。現在,全世界的綿羊超過十億頭。綿羊不論到哪裡,都能生育,最後成為適應當地狀況的品種,所以現在已經有一千五百多個品種。綿羊在亞洲西南部的原生地也不是沒有變化。綿羊的身體中可以儲存大量脂肪,在馴化並且首次從亞洲西南部散播之後的數千年,當地的農人培育出了具有肥大尾巴的品種,這又引發了另一波的散播潮。

希臘歷史家希羅多德(Herodotus)曾寫道,

有些阿拉伯綿羊的尾巴非常巨大,牧羊人得給牠們套上小木車,這樣牠們才能夠拖著尾巴行走,不讓尾巴受到傷害。

在中東和伊朗,尾巴的肥肉現在是傳統烹飪中的食材。綿羊的尾巴切短了,還可以長一部分回來。

綿羊是在亞洲西南部比較早期馴化出來的牲畜,之後分數次往四面八方散播。圖/pixnio

農業及畜牧業的超級幫手:原牛的馴化歷程

野豬(Sus scrofa)和原牛(Bos primigenius)到晚近都分布在歐亞大陸,從最東到最西,不同地理區域的人類社會能夠馴化牠們。從約旦河谷的新石器時代遺跡判定,亞洲西南地區的人類約在九千到八千年之間,從獵捕野牛和野豬,轉變為馴養牛和豬。遺跡中殘留的骨頭來自馴化動物的愈來愈多,同種的野生動物愈來愈少。

牛的馴化歷程到了八千年前,亞洲西南地區的牛和豬已經完全馴化了,但是這兩個物種的基因卻道出了完全不同的後續故事。分析現存牛隻的遺傳組成,結果顯示原牛的馴化發生了三次,一次在亞洲西南地區,可能是在敘利亞;另一次是在印度河谷,原牛馴化成瘤牛,牠們的特徵是兩肩之間的有隆起;還有一次是在非洲。

原牛的馴化發生了三次,一次在亞洲西南地區,可能是在敘利亞;另一次是在印度河谷,最後是非洲。圖/wikimedia

在羅馬時代,原牛便是常見的野生動物,但是現在歐洲飼養的牛隻是從亞洲西南地區傳過來的,不是歐洲的原牛所馴化而來的。人類遺傳學研究的結果指出,農業是由亞洲西南地區的農人遷徙到西歐時傳入的,顯然他們遷徙時也帶了牛。農人、農業和牛是一起打包傳到歐洲的。

肥沃月彎的狀況則完全不同,那裡牛隻和其他馴化動物的散播並非跟隨著人類的遷徙。牲畜會在各農業社群中散播,但是從遺傳研究可以發現,人是留在原地的,而且是牢牢留在原地。在伊拉克的札格洛斯山脈出土了九千年前的人類骨骸,科學家分析其中的基因組序列,發現目前居住在伊朗的瑣羅亞斯德教徒(Zoroastrian),具有這些新石器時代農民的血脈。

肥沃月灣中家畜的馴化與散播。圖/天下文化

整個肥沃月彎的人都有安土重遷的習性。最早在安納托力亞、以色列與約旦地區,還有札格洛斯山脈的農民,彼此之間會進行貿易,交換農務經驗、牲畜和作物,卻不會交換血脈。

在非洲,野牛是當地最早馴化的動物,後來這些牛和來自亞洲西南地區與印度的牛混血,產生了適應當地環境的品種。亞洲西南地區的穀物也馴化了之後,牛便融入定居式的農業之中。但是在非洲撒哈拉沙漠以南地區,牛隻成為主要的游牧牲畜,到了數千年後非洲原生植物馴化成作物之後,情況才改變。現在牛在當地的經濟和社會體系中,依然占有舉足輕重的地位。許多非洲的社會中,一名男性的財富是以所擁有的牛隻數量來計算的。

從東南亞島嶼往歐亞大陸:野豬的演化故事

野豬的祖先是在東南亞島嶼上演化出來的,這些島上現在還居住著鹿豬和其他野生豬類。在整個豬科中,野豬的體形算是小的,往西散播到歐亞大陸的時間,要比人類從非洲進入歐亞大陸時早了數百萬年。後來不論在何處,只要人類和豬接觸到了,都會建立關係。人類和豬之間的關連之緊密,幾乎像人類和狗之間的關連那樣緊密,只是沒有那樣普遍。這份緊密的關連塑造了豬的演化史。綿羊的馴化發生了一次,牛有三次,但是豬至少有六、七次

野豬的祖先是在東南亞島嶼上演化出來的。圖/wikipedia

西歐地區的牛來自亞洲西南地區馴化的牛,但豬是由原生於歐洲的野豬馴化而來。在地中海上的薩丁尼亞島及科西嘉島,居民也各自馴化了當地的野豬。豬在中國至少馴化了兩次,也在緬甸和馬來西亞各馴化過一次。新幾內亞的野豬可能是玻里尼西亞人用獨木舟載來的馴化種後來野化的。玻里尼西亞人把豬一起帶著,抵達了夏威夷這樣偏遠的島嶼,而這些豬應該源於越南。

有趣的是,有一個地區的野豬基因沒有在現代馴化的豬中出現,這個地方便是亞洲西南地區,許多牲畜和作物明明是在這個區域中馴化的。還有更奇怪的事情,我們可以從考古紀錄中知道,新石器時代居住在亞洲西南地區的人會獵捕野豬,並且也馴化了豬。但是由於某些原因,現在馴化的豬和當地的野豬完全沒有任何關係。這可能是歷史文化造成的。目前居住在亞洲西南地區的人,主要信奉伊斯蘭教猶太教,這兩個宗教都認為豬是不潔的動物,因此律法規定不能吃豬肉。這個宗教禁忌可能是從古代埃及傳過來的。古埃及人和豬的關係可說是分分合合,愛恨交錯。

神祇賽特(Seth)。圖/wikimedia

一開始,豬是受到尊崇的動物,但是在西元前一千年,豬和神祇賽特(Seth)扯上關係,這位邪惡的神祇有著豬的頭,是太陽神荷魯斯(Horus)的敵人,荷魯斯的眼睛便是給一頭黑豬弄瞎的。這時廟堂中的賽特畫像都被抹去,養豬的人受到鄙視,不得進入神廟。在這樣的文化和宗教背景下,這個區域的豬品種沒有留下來,似乎一點都不意外。

 

摘錄自《與達爾文共進晚餐》,2018 年 10 月,天下文化出版

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天下文化_96
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天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/11/01 ・2113字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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從基隆進港的深海活化石中,意外發現新物種!——專訪國立臺南大學副教授黃銘志
Heidi_96
・2022/11/29 ・3887字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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新種具足蟲,發現!

2019 年,國立臺南大學生物科技學系副教授 黃銘志 從基隆漁民手中獲得一批具足蟲。為了鑑定這些小傢伙的種類,黃銘志從日本換來兩隻大王具足蟲(B. giganteus),沒想到卻意外發現前所未見的新種——猶加敦具足蟲(B. yucatanensis)!

這到底是怎麼回事呢?別急,在我們看下去前,先告訴你一個具足蟲的小秘密。

具足蟲又稱為深水蝨,是居住在深海的甲殼類活化石。你可能沒聽過這兩個名稱,但如果你看過《風之谷》或是《星際大戰》(Star Wars),肯定對王蟲和黑武士有印象,而他們的原型就是具足蟲!

在宮崎駿動畫《風之谷》中,王蟲是守護腐海的生物。當他們憤怒時,眼睛會由藍轉紅。圖/スタジオジブリ
《星際大戰》系列電影的角色——黑武士的面具原型也是具足蟲!圖/Star Wars

既然不小心撈到了,那就抓來研究吧~

小秘密說完了,讓我們原地跳一下,回到 2019 年看看事情發生的經過。

當年七月,黃銘志在基隆正濱漁港採集到俗稱「金絲猴」的紅頭龍蝦,登錄為臺灣新記錄種「海神後海螯蝦(Metanephrops neptunus)」。此後,黃銘志就有和當地漁民保持聯繫。

臺灣新記錄種「海神後海螯蝦(Metanephrops neptunus)」。圖/TaiBNET

後來,有船長告訴黃銘志:「我抓到十隻具足蟲,你要不要?」

在基隆,具足蟲的漁獲量並不多,通常是拖網捕蝦附帶的戰利品。雖然東北角有很多販售具足蟲料理的店家,具足蟲吃起來也像龍蝦,但民眾還是喜歡吃真正的蝦子,所以具足蟲銷不出去,黃銘志就整批買了下來。

這時,問題來了!臺灣沒有具足蟲專家,而黃銘志本身也不是分類學家,要怎麼鑑定呢?沒辦法,只好自行摸索。

於是,黃銘志和日本新江之島水族館交換兩隻大王具足蟲,但這兩隻越看越不對勁,「⋯⋯怎麼其中一隻腰身比較細?難道是牠比較瘦、吃比較少嗎?」

「背景不同的人,就會用不同的視角看事情!」

後來,黃銘志想起赴日深造時,研究魚類基因演化、解析人體基因結構的經驗,就決定分析具足蟲的基因。從黃銘志的專業背景——分子生物學的角度來看,至少要採用兩種分析方法才夠,因為每個基因演化速度都不同,像具足蟲演化得很慢,基因差異不太明顯,就很難區分。

經過細胞色素 c 氧化酶亞基 1(COI)和 16S rRNA 分析後,黃銘志赫然發現很多 DNA 片段都不同。起初還以為是分析出錯,或是樣本破損,但重複試驗多次後的結果都一樣,黃銘志不禁感到困惑:「奇怪了,歐美研究大王具足蟲長達 140 年,有超過 1000 隻樣本,怎麼沒發現裡面可能有基因結構不同的個體?」

細胞色素 c 氧化酶亞基 1(COI)分析結果:第一行是猶加敦具足蟲,第二行是大王具足蟲。圖/Journal of Natural History
 16S rRNA 分析結果:第一行是猶加敦具足蟲,第二行是大王具足蟲。圖/Journal of Natural History

為了進一步梳理這些數據,黃銘志找來兩位分類學家助拳,一位是日本國際螯蝦學會的會長——甲殼類專家川井唯史(Dr. Kawai Tadashi),另一位則是澳洲昆士蘭博物館的無脊椎動物榮譽研究員——具足蟲專家尼爾.布魯斯(Dr. Niel L. Bruce)

不是這個專業,所以才能做到這件事

在三人正式合作前,黃銘志就大致完成這篇新種具足蟲的論文了,但後來,布魯斯發現了一個天大的錯誤,那就是黃銘志引用了某位印度專家錯誤的研究。

過去,也有中國學者引用這篇印度論文,指出印度洋海域有肯氏具足蟲(B. kensleyi)。黃銘志原先也以為是這樣,畢竟順著前人的研究比較不會有爭議,沒想到卻因此得出錯誤的推論。

第一次研究具足蟲,就要指正其他專家的研究,「老實說,我算哪根蔥?」黃銘志苦笑道。

為了修正錯誤,具足蟲的細部結構就交給布魯斯研究,再讓川井逐一比對、鉅細靡遺地畫下來。具足蟲演化較慢,所以每一種長得都很像,必須仔細觀察才能看出差異,比如鼻子的形狀、尾扇棘刺的數量、身體兩側的彎曲程度等等。

詹姆斯具足蟲(B. jamesi)和猶加敦具足蟲(B.yucatanensis)的身體(a)、頭部(b)、鼻子(c)和頭部側視圖(d)。圖/Journal of Natural History

雖然三人至今都沒有見過彼此,但當初為了辨別出不同的形態,他們互相傳了上千封信討論,才終於達成共識。回想這漫長的過程,黃銘志說:「那些圖都確認過十幾次了,意見不合也是常有的事,比如尾扇棘刺的數量要從哪裡開始數?」

黃銘志也提到,每種生物都有「種間變異」和「種內變異」。只要有變異,一定有不同的地方,但這些不同的地方可以直接判斷成不同種嗎?假如尾扇棘原本有 13 根,卻因為互相打鬥而斷了一兩根,是不是就要分成不同種?

詹姆斯具足蟲(B. jamesi)和猶加敦具足蟲(B.yucatanensis)的尾扇棘(c)。圖/Journal of Natural History

在這種情況下,由於形態非常接近,按照傳統分類學的做法,其實很容易將一整群可能摻雜不同種的樣本全都混為一類。因此,黃銘志認為最好的做法是從基因著手,用分子生物學的方法鑑定,而不是用個體的外觀差異判斷。

當分類學家多次比對不同樣本的外形,認為這不是大王具足蟲,而基因定序的結果也和資料庫既有的物種都不匹配的時候,就可以確認牠是未經發表的新種。

延伸閱讀:新種形成——秘中之秘

根據論文發表的結果,黃銘志最後將來自新江之島水族館的新種,以發現地墨西哥灣猶加敦半島(Yucatán Peninsula)為依據,命名為猶加敦具足蟲(B.yucatanensis)。

鑑定深海物種,有助於我們更認識深海

在十八、十九世紀時,科學家非常好奇深海到底有沒有生物,而如今,具足蟲就是活生生的鐵證,因此歐美國家非常重視具足蟲的學術價值。這些深海小傢伙證明了一件事:即使在光線微弱、水壓極高、溫度極低、幾乎沒有食物的環境下,還是有生物存在。

目前,我們對於月球的了解甚至還比深海多。布魯斯表示,陸生生物即使雜交,只要能產生有生殖能力的後代,原則上都可以算是同種,但水生生物並不完全遵循這個原則。

比方說,現在有很多鱘龍魚是雜交種,而且是不同種交配生下的、具有生殖能力的後代,這些不同的後代,都各自稱得上是新物種。按照這個邏輯,海洋時刻都有新物種誕生,是我們探索不完的神秘區域。

本篇論文的第三作者:尼爾.布魯斯。圖/ResearchGate

不過,相對於西方國家多半將具足蟲作為研究用途,東方國家比較在乎的反而是「這可以吃嗎?要怎麼料理才能變得更好吃?」

在日本,有一種零食就是將具足蟲磨成粉後加進仙貝,讓仙貝吃起來有蝦子的味道。黃銘志笑著說:「這很暢銷!」但也補充道,他在東京大學做研究時,實驗室有個傳統,那就是「當你研究某種生物的時候,你就不吃牠們,代表你對這種生物的敬意。」

關於具足蟲,還有哪些待解之謎?

這份耗時三年的研究,不但指正了前人的研究、改變了具足蟲近百年來的分類,也暗示著既有的「群模式樣本」或許有很大的問題。換句話說,目前已知的具足蟲種類不多,可能是分類錯誤造成的結果,說不定早就有很多種摻雜在其中了!

延伸閱讀:怎麼把牠們當成一樣的物種!物種分類出錯怎麼辦?——分類學家偵探事件簿(三)

在日本,鳥羽水族館有一隻具足蟲長達五年沒進食。目前仍沒有科學家著手細探背後的原因,而牠們的食物來源、繁衍方法,以及牠們如何在極端惡劣的深海環境生存,都是接下來必須進一步探究的課題。

舉例來說,紅色在深海是一種隱性色,而深海的甲殼類生物(比如甜蝦、天使紅蝦)體內通常帶有蝦紅素,使得體表呈現紅色,可以保護牠們不被天敵發現。可是,具足蟲的分布範圍深達數千米,體內卻沒有蝦紅素,煮熟後也不會像蝦子那樣變紅。

延伸閱讀:煮熟的龍蝦為什麼會變色呢?

此外,透過研究具足蟲,科學家可以更了解全球暖化對深海的影響、陸地上的重金屬和放射性物質沉進深海造成的衝擊,以及這些具足蟲是否可以取代龍蝦,成為新的食物選擇。

最近,南海的船長捕到了 80 幾隻具足蟲,黃銘志買下了形態看起來比較特殊的 10 隻,希望可以篩出更多新種,解開更多有趣的謎底。

延伸閱讀

參考資料

  1. Huang, M. C., Kawai, T., & Bruce, N. L. (2022). A new species of Bathynomus Milne-Edwards, 1879 (Isopoda: Cirolanidae) from the southern Gulf of Mexico with a redescription of Bathynomus jamesi Kou, Chen and Li, 2017 from off Pratas Island, Taiwan. Journal of Natural History, 56(13-16), 885-921.
  2. 交換日本水族館具足蟲 南大發現深水蝨新物種|生活|中央社 CNA
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PanSci 編輯部角落生物|外語系還沒畢業,潛心於翻譯與教學,試圖淡化語言與知識的隔閡。

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鑑識故事系列:命根子沒了?!狗咬或自宮?
胡中行_96
・2022/11/14 ・2064字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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在義大利,有一名長期酗酒的 81 歲老翁,罹患肝硬化和心血管疾病,曾經腦出血,臀部有褥瘡。癡呆症解開了禮教的束縛,是為性抑制解除(sexual disinhibition),於是老翁在性方面較為灑脫;而被害妄想(persecutory delusions)則令他無故惶恐,偏好在枕頭下藏刀防身。平時與他相伴的,是一條未結紮的混種公狗。不過牠身形嬌小,[1]大概無法帶來安全感。

2001 年九月某個早晨的 11 點半,老翁意識不清,躺在庭院的血泊之中。身上僅穿內衣,底緣沾著些許血漬,受傷的下體鮮血淌流。發現他的照顧者立即叫救護車,並知會老翁的親戚。趕來的急救人員,注意到老翁雖然性器與下腹有血,手掌和手臂倒是乾淨。調查人員抵達時,數名親戚早已率先到場,也不曉得有無亂動東西。現場沒有太多血液,更找不到兇器,或是掙扎、竊盜的痕跡。連枕頭下的刀,都不知道哪去了。既然老翁就醫,他的狗便得去住收容所。小狗在途中嘔吐,穢物被打包送驗。 [1]

1.膀胱;2.恥骨;3.陰莖軸;4.海綿體;5.龜頭;6.包皮;7.尿道口;8.乙狀結腸;9.直腸;10.精囊;11.射精管;12.前列腺;13.尿道球腺;14.肛門;15.輸精管;16.附睪;17.睪丸;18.陰囊。圖/Tsaitgaist on Wikimedia Commons(CC BY-SA 3.0)

搶救

在醫院急診室裡,昏迷指數、血壓及血紅素,都低於正常標準的老翁,被插管並推進開刀房。手術團隊為他清創,縫合海綿體,重建殘餘的尿道球腺,再插上尿管。接著轉至加護病房,輸血、施予氧氣,並打強心針。[1]遺憾入院兩天後,他還是離開了人世。[1, 2]

死因

陰莖損傷而失血致死的案例,實為罕見。老翁年邁,傷勢嚴重,以及原本就欠佳的健康狀況,都是不可排除的因素。死後翌日驗屍,法醫認為老翁死於去勢造成放血,進而導致的缺氧缺血性腦病變(hypoxic ischemic encephalopathy)」。[1]那麼「去勢」到底如何發生?

圖/Karsten Winegeart on Unsplash

狗啃?

小狗嘔吐物的化驗結果,顯示裡頭摻雜牠主人的陰莖組織。[1, 2]然而,光是曉得命根子進過狗胃,並無法證明是牠啃斷的。畢竟小狗說不定只是巧遇斷肢,咬起來品嚐。這時候就要參考其他證據,來做判斷。由於老翁是在醫療介入後身亡,因此無法從其下體採集小狗的唾液DNA,或是做咬痕跟牙齒的比對。除此,區別治療和其他行為留下的生理改變,也是別具挑戰。在這種情況下,閱讀病歷紀錄格外重要。[1]

根據負責手術的外科醫師描述,老翁陰莖傷口的下緣整齊;上緣卻呈現不規則的鋸齒狀,且有皮下出血的抓痕。換句話說,下面為銳器所傷;其餘的則狀似被狗襲擊。法醫在驗屍時,也再次肯定死者右髖關節、右鼠蹊部和左大腿內側,的確都有平行的長條狀傷痕。(驗屍照,請慎入。)[1]

下一步,便要推演事情發生的順序,並且判定小狗是否有罪。首先,狗在攻擊的時候,犬齒通常會刺穿對方的皮膚,留下孔洞;其他牙齒咬入肉裡;同時頭部擺動,以撕裂組織。再來,狗必須先把人弄倒,才能傷害後者較高的身體部位。此案中,老翁的下肢缺乏咬痕,全身也無抵禦的創傷。所以,他或許已經躺在地上,狗才來攻擊,而且他沒有自衛。此外,從傷口的型態看來,陰莖應該不是小狗咬斷的。[1]

自宮?

另方面,銳器創傷的產生,有兩種可能的途徑:自宮或遭人砍傷。老翁只穿內衣,下體沒有遮蔽,彷彿刻意做好準備;[1]但是這也符合他性抑制解除的常態。[1, 2]若說有些自殺者,會在劃下關鍵的一刀前,先在周圍割出淺層傷口。[3]此特點就沒有出現在他身上,更何況靠毀壞下體自殺的案例鮮少。如果不是自殺,而是因性別錯置或宗教信仰對陰莖自殘,則通常以三、四十歲的男性為大宗。老翁明顯超過這個年紀。還是說他恰好沒穿褲子,偏偏未知的加害者突然現身?此人非要出奇不意,動作迅速,才能省去一陣扭打。這樣便可解釋為何沒有抵禦的跡象。[1]

關於老翁去勢的原因,鑑識團隊終究沒有結論。唯一值得慶幸的是,檢方酌情饒了小狗一命。[1]後來此案以其特殊性,分別於 2005 和 2022 年兩度登上鑑識期刊。[1, 2][註]

  

【備註】

2022 年 10 月,最新一期的《鑑識科學、醫學暨病理學》(Forensic Science, Medicine, Pathology),提到此案曾出現在 2005 年的《國際鑑識科學》(Forensic Science International)裡。[1]儘管兩篇論文中,有一位同樣的作者,而且案情描述幾乎完全相同,但少數細節卻有巨大差異。比方說,老翁的年齡竟然從2005 年那篇的 72 歲,變成 2022 年這篇的 81 歲。[1, 2]

參考資料

  1. Simonit F, Moreschi C, Desinan L. (2022) ‘A fatal and unusual genital mutilation in an elderly man as a result of sharp force injuries and domestic dog predation’. Forensic Science, Medicine, Pathology.
  2. Mazzolo GM, Desinan L. (2005) ‘Sharp force fatalities: suicide, homicide or accident? A series of 21 cases’. Forensic Science International, 17, 147, Suppl: S33-5.
  3. Vanezis P. ‘8-75 Hesitation Wounds’. In Pathology of Sharp Force Trauma. CRC Press.
胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。