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植物也有生存危機,熱帶與亞熱帶植物的挪亞方舟——植物保種中心

PanSci_96
・2019/07/15 ・1960字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 586 ・九年級
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圖/嵌入自辜嚴倬雲植物保種中心

不只動物有生存危機,植物也有。辜嚴倬雲植物保種暨環境保護發展基金會,秉持著保育熱帶與亞熱帶植物的使命,永續地球的豐富生物多樣性,在屏東縣高樹鄉設立了辜嚴倬雲植物保種中心(Dr. Cecilia Koo BotanicConservation Center, KBCC),現已是世界上最重要且豐富的植物保種中心,預計 2027 年蒐集總數將達 40,000 種。

〈植物資源共享平台〉計畫由國立清華大學、辜嚴倬雲植物保種中心(KBCC)及國立自然科學博物館合作,以 KBCC 既有全世界最豐富之 33,309 種活體植物蒐藏為基礎,持續擴增蒐藏物種數,發展包含液態氮冷凍、臘葉、浸液、原色標本技術等全方位標本蒐藏,並規劃將蒐藏植物資源整合為線上資料庫,提供分類學、植物生理學、生態學、藥物學、園藝學等相關學門,其學術及產業界完整的植物活體及標本資源服務。

植物蒐藏概況

圖/嵌入自辜嚴倬雲植物保種中心

截至 2019 年 7 月 1 日,KBCC 共有 33,309 種植物,已成為全世界蒐藏物種數最豐富的植物園,其中蘭科、鳳梨科、秋海棠科、蕨類及苔蘚植物的蒐藏數抑是世界第一。

KBCC 物種蒐藏初期設定 12 類群:蘭科、鳳梨科、芭蕉科、棕櫚科、山茶科、薑科、天南星科、赫蕉科、竹芋科、蘿摩科、苦苣苔科及蕨類,之後陸續增加了芸香科、秋海棠科、竹亞科、水生植物、食蟲植物、多肉植物及苔蘚植物等類群。

相較於其他植物園,如英國倫敦皇家植物園估計約 18,000 種、密蘇里植物園則蒐藏約 17,500 種,KBCC 蒐藏的物種數皆遠勝於其上,且仍持續增加。

辜嚴倬雲植物保種中心蒐藏簡表(2019.07.01)
類群 物種數 類群 物種數
蘭科 9,225 食蟲植物 843
多肉植物 7,940 茶科 702
鳳梨科 2,539 苔蘚植物 597
蕨類 2,034 薑類 541
天南星科 1,671 棕櫚科 253
秋海棠科 1,354 竹芋科 145
苦苣苔科 1,086 芭蕉科 90
水生植物 891 其他 3398
總計 33,309

植物原色標本技術研究

圖/pixabay

植物標本是植物學研究之基石,即使在分類學邁向分子親緣鑑定主導的現在,野外調查所採得的標本仍扮演存證、DNA 素材來源、物種形態描述等功能,可記錄環境的動態變遷,亦多有從過去採集標本中鑑定出新物種之案例。

保種溫室裡的植物,雖得到仔細照護,仍可能因病蟲害及偶發之人為疏失而折損,因此需要拍攝其細部影像、冷凍保存分子及製作浸液與乾燥標本。

野外調查壓製臘葉標本為主,由於製備簡便、易於收納,且製作程序有一定的規範,普遍受植物分類學者採納,然而臘葉標本僅保存最基本的植物輪廓,原始顏色及立體形態盡失,只可憑採集紀錄登載的簡單資料為據。近年植物標本製作方法改進的研究稀少,臘葉標本已是發展成熟且長期受植物學者採用的技術,雖然其對於植物形態及顏色的保存效果相當有限,基於野外現地標本製作和收藏便利性,仍是主流採用的製作法,難以有本質上的轉變。

另一類長期發展的植物標本製作方式為浸液法,使用含有特定比例酒精、福馬林等防腐成份的水溶液,再根據植物顏色添加各式有機鹽類調配保存液,用途為暫時保存不適於乾燥壓平的纖細構造,或漿果等厚實且高含水量部位。比起臘葉標本,浸液法的改良研究較多,然而大多為既有水溶液配方的小幅度改良,且僅適用於相當侷限的植物類型。

液態氮冷凍組織保存

沸騰的液態氮。圖/wikimedia

在生命科學研究中已常利用液態氮來長期保存細胞,但應用於物種保育的案例並不多。

如前所述,臘葉標本製作簡單、存儲所需空間不大,故為目前最多植物學者採用,然僅能保存片段物種的DNA 訊息。

液態氮超低溫保存技術,不僅能較完整保存 DNA,亦可將轉錄組(Transcriptome)的訊息一併留存,植物各部位的基因雖相同,但由於組織發揮的功能、所處生長狀態等差異,基因調控皆各有所別。每種植物儘可能採取根、莖、葉、花、果實及種子各部組織,每個部位採集 2 次;平均每個物種將會保存至少 3 個部位、6 份組織樣本,藉由分析不同細胞的轉錄組,可以作比單純的 DNA 分析更為深入的分子研究。

  • 本文改寫自科技部新聞稿,原標題為〈熱帶植物保種的挪亞方舟與永續植物—資源共享平台〉。
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福島核污水是什麼?我們還能安心吃海鮮嗎?核污水全解析!
PanSci_96
・2023/10/01 ・3988字 ・閱讀時間約 8 分鐘

福島核污水正式排放入海了!食鹽要屯多少?海鮮還能吃嗎?哥吉拉要誕生了嗎?

核廢水是怎麼來的?

2011 年 3 月 11 日,一場海嘯衝擊了在福島海邊的第一核電廠,破壞了核電廠中做為緊急電源設備的發電機,在備用電池電力耗盡後,冷卻系統完全失效。然而反應爐內的連鎖反應還在持續,最後溫度不斷竄高,高溫水蒸氣與燃料護套中的鋯合金,發生鋯水反應並產生大量易燃的氫氣,最終與空氣中的氧氣作用導致爆炸。

在事故發生前後,日本政府灌入大量海水來為反應爐進行冷卻,而這些直接接觸熔融燃料棒的污水,就被稱為核污水,日文則稱為「汚染水」。至於當時的決策細節與失誤,大家可以看今年上映的日劇《核災日月》複習一下。而既然事件已經發生了,我們就重點討論核污水。

《核災日月》圖/IMDb

現在儲存在福島的核污水不只有冷卻水,其實還有受污染的降雨與地下水。事故發生後,東京電力公司在第一核電廠加裝擋水牆,阻擋因為降雨流經 1、2、3 號機組的污染水流入海洋。並且設置凍土牆隔絕地下水,同時挖水井抽出污染的地下水,讓廠區內的地下水水位下降,因此地下水只會從外部滲入,內部的污染水則不會滲到外面。不論是降雨還是抽出的地下水,都屬於污染水,平均每天都會增加 92 立方公尺的污染水。直至本集影片上架,當地已經存有 134 萬噸的汚染水,而且還會持續增加,你可以自己打開 Google Map,鳥瞰這密密麻麻的眾多大型儲槽,別忘了,核反應爐本體才是日本更迫切的問題,要是污水不先處理,要是下一個天災來襲,麻煩又會疊加。因此日本政府在 2016 年就展開討論,準備要處理掉這些污水。

福島第一核電廠。圖/Google Map

為何決定排放入海?

為何核污水的最終處置決定是排放入海呢?其實 2016 年提出的方案有五種:稀釋入海、蒸發至大氣、電解水釋放氫氣、深層地質注水、以及水泥固化並地下處置。很快,電解水因為還需要相關技術研發而被否決,這個我們在氫能那集講過。深層地質注水和水泥固化並地下處置,則有選址與法規問題,無法立即實現。這部分則等同於核電使用國都面臨的核廢料處置問題,我們之前花過好幾集介紹過,歡迎前往複習。

最後僅剩稀釋入海和蒸發至大氣兩種方法,最後日本認為海洋的擴散行為更容易追蹤,最重要的是成本僅有蒸發的十分之一,因此選用了這個方法。至於有些人說,既然東電跟日本政府都保證安全,何不做成瓶裝水拿去賣?之類的建議在這我們不多討論,就請大家用理智來看待。

核廢水如何被處理?

根據日本政府的規劃,在這些污染水排放入海前,會先進行淨化處理成為處理水。首先,污染水會經過「銫吸附裝置」,除去銫(Cs)和鍶(Sr)。接著再經過淡水化裝置除去水中的鹽分後,成為「鍶處理水」。這種鍶處理水,可以作為 1, 2, 3, 4 號機組的冷卻水再次循環利用。

最後,大部分的鍶處理水,會被送到「ALPS多核種除去設備」,將 63 種放射性核種中的 62 種放射性核種去除。「ALPS多核種除去設備」唯一不能去除的放射性核種,就是氚(H-3)。但其實啊還有一個碳-14 無法被過濾,但濃度低到可以忽視。經過「ALPS多核種除去設備」處理過後的「鍶處理水」,就稱為「含氚處理水」。

根據日本政府的規劃,在這些污染水排放入海前,會先進行淨化處理成為處理水。圖/PanSci YouTube

含氚處理水中的氚,指的是氫的同位素的一種,在自然界中就存在。半衰期為 12.43 年,衰變時會進行 β 衰變,放出一顆電子並成為氦-3。β 衰變對人體的穿透距離僅限於皮膚,不會對內臟器官產生傷害。
如要能危害人體,需要長期大量攝取由氚構成的重水。關於攝取過多重水對動植物的影響,我們網站上有文章詳細說明過。

簡單來說,綜合自然界中跟福島即將排放的氚,以及我們的生活型態來看,遠遠達不到可能產生危害的程度。知道劑量決定毒性,就像我們每天都吃下不少「有害」物質,例如殘留農藥、油炸致癌物、過多的精製糖等等,但攝取的多寡,對你的健康影響差異很大。那麼重點來了,福島排放的處理水,真的有合乎標準嗎?

處理水符合標準嗎?

這個問題,我們在今年六月的核廢料主題中有提到,國際原子能總署 (IAEA) 在五月底公布了第一階段的調查結果,針對「日本的核種監控能力」進行第三方驗證。結果認為,日本的檢測標準跟分析方法沒問題,調查結果是可信任的。報告中除了氚以外,其他放射性核種的活度也都遠低於排放限值。例如鍶-90 為每公升 0.4 貝克、銫-137 為每公升 0.5 貝克,以臺灣的「食品」標準,銫-137 為每公升 100 貝克以下,雖然鍶-90 還沒有定下標準,但是依國際食品法典委員會的標準,也是在每公升 100 貝克以下。目前的排放值都遠小於標準。

國際原子能總署(IAEA)公布第一階段的調查結果。圖/PanSci YouTube

除了各單一核種的活度以外,所有水中核種加起來的「告示濃度限度比」也低於日本國家標準的每年 1 毫西弗(mSv/year), 1 毫西弗大約是多少呢?大約是一般民眾一年會接收到的輻射劑量。

至於無法被 ALPS 處理的氚,因為海洋中的水中就廣泛存在,日本將透過海水稀釋後排放入海。目前世界衛生組織對於飲用水的氚含量標準訂為每公升 1 萬貝克,台灣的標準嚴格了許多,是每公升 740 貝克。東電公司的處理水是每公升 14 萬貝克,在排放前會稀釋 740 倍,以每公升 190 貝克的氚濃度排放,低於台灣的飲用水標準。

那麼食鹽呢?我們需要搶購嗎?這就更不用擔心,因為食鹽中不含水,自然也不含氚。或是更進一步可以參考東海大學應用物理系的粉專,他們計算,根據國家標準,食鹽含水量若為 3% 以下,需要每天吃超過 400 公斤的食鹽才會攝取氚超標。真的,別吃那麼鹹啊。

每天吃超過 400 公斤的食鹽才會攝取氚超標。圖/pixabay

那麼,我們就真的兩手一攤,為這件事劃下結論,核輻射只是庸人自擾嗎?

我們該如何看待排放的處理水?

當然不是,就像許多人擔心的,就算科學上告訴你沒問題,但前提是,這些數據得是沒問題的。而且不用說周邊國家,連日本自家民眾也多次抗議處理水的排放。

目前在 IAEA 架設的網站上,可以看到整個排水計畫的各種即時監測資料。其中就包括出水口的輻射數值監測。

為了驗證處理水不會對海洋生物產生影響,東京電力甚至從去年 9 月開始,就開始進行海洋生物飼養實驗,並且全程公開直播放在他們的YouTube頻道上。不過這頻道訂閱人數跟觀看次數都有點低迷,有興趣的話不妨訂閱,開啟小鈴鐺。

那麼我們能下定論了嗎?在科學上,我們確實能說,在符合規範下,這些排放入海的處理水是沒問題的,食鹽、海鮮也都能照吃,把注重食安與健康的努力分配到其他危害更大、風險更高的事情上,對處理水保持健康而非病態的質疑,對個人來說應該效益更高。

臺灣從去年到今年 6 月,曾 3 次組團赴日考察,並於 8/24 公佈報告書,包含跟日方的問答內容,還有福島核廢水排放設施的照片。海委會表示,專家觀察團評估日方排放相關作業的安全性,跟國際原子能總署評估的結果一致。然而是否選擇相信日本以及 IAEA 給出的數據,如今看來成了國際政治問題。

另外,在 IAEA 的小組成員中,包含周邊國家:中國、美國、韓國、越南、澳洲、加拿大、法國、俄羅斯、英國、阿根廷、馬紹爾群島,並不包含台灣。如果台灣也能以任何形式加入團隊,或得以取得樣水複測,讓我們知道,日本以及 IAEA 給出的數值是可信的,想必都能更進一步降低民眾的擔憂。

最後,也問問大家,對於這次的處理水排放事件,你會擔心我們的海鮮或食鹽受到影響嗎?

  1. 不擔心,跟人類對海洋的其他污染相比,根本小巫見大巫。
  2. 擔心,等我親眼見到泛科學到現場實測我才相信。機票我出!

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為什麼海盜願意乖乖接受招撫?「海上傭兵」頭子:鄭芝龍——《島嶼歷史超展開》
春山出版
・2023/10/01 ・2443字 ・閱讀時間約 5 分鐘

一六二七年七月,鄭芝龍率領其傭兵隊與麾下饑民,於銅山附近大敗水師船隊,乘勝追擊至廈門港。

廈門副總兵俞咨皋於十一月向荷蘭的臺灣商館長德.韋特(Gerrit Fredericxzoon de Witt,當時代理長官之位)討救兵,暗示若荷蘭人與他合剿鄭芝龍一黨成功,合法的貿易地位將唾手可得。一六二七年荷蘭當局確實派出艦隊於廣東大星攻打鄭芝龍,但因顧及過往合作關係,未有激烈衝突。

一六二八年初,鄭芝龍率領饑民圍攻廈門,俞咨皋改裝潛逃,此時已改投明軍擔任下級軍官的許心素則遭到殺害。泉州府的仕紳們「遣人往諭退舟海外,仍許立功贖罪。有功之日題予職銜」(派人勸鄭芝龍把船隻開到邊境以外,答應他日後可以將功折罪,等到真的立功那一天就轉正職),福建巡撫朱一馮(1572-1646)同意仕紳們的建議,最後「給一剳而受其降」(寫個公文承諾接受鄭芝龍投降)。

日本畫家葛飾北齋創作的《鄭芝龍ガ砲術海魔ヲ劫カス》。圖/Wikimedia

此後,鄭芝龍就在巡撫「給予冠帶」(發放制服)授予虛銜的情況下,先提供明帝國軍事服務,藉此換取監護海上貿易管道的職位,介入貿易活動以取得經濟利益。他並進而利用「名色把總」的制度管道,憑藉戰功獲得軍職「實授」,逐步成為明帝國正式的高階軍職人員。此外,許心素死後,鄭芝龍自然而然取代了其地位,成為廈門、臺灣之間貿易管道的中心人物。

一六二九至一六三三年間,鄭芝龍掃除了廈門區域的海盜,荷蘭大員當局則挺過了朱印船的強勢競爭(所謂「濱田彌兵衛事件」),廈門(鄭芝龍)與臺灣(荷蘭人)之間的合作貿易管道至此穩固下來。與此同時,由於德川幕府顧忌九州天主教徒,而決定採取鎖國政策(一六三三年開始逐步進行,一六三九年徹底完成),這使得荷蘭人在商業上最大的競爭對手——澳門的葡萄牙人(天主教徒)——此後逐漸淡出中日貿易。

鎖國政策一出,幕府也不再發放朱印狀,並將海外日人召回。於是,鄭芝龍與荷蘭大員當局乃於一六三四年後,成為經營中日貿易的唯二兩大勢力,雙雙邁向事業頂峰。直到一六四四年清兵入關前後,中國內部戰亂,雙方合作基礎才出現動搖。

日本鎖國初期於日本的中國帆船。圖/Wikimedia

一六三三年後,為了確實經營中日轉口貿易,荷蘭大員當局投入巨大成本加固、擴建熱蘭遮城。一六三四年熱蘭遮城主堡竣工,十九世紀時仍可見殘存北邊門額上刻有「熱蘭遮城堡一六三四年落成(T’ CASTEEL ZEELANDIA GEBOUWED ANNO 1634)」字樣,遙想當年荷蘭人應是雄心萬丈、意氣風發。臺灣本島殖民事業多奠基於此時。

一六三五年臺灣產出了第一批蔗糖樣品,並且首次被寄送到世界上其他地方。一六三六年荷蘭臺灣長官普特曼斯(Hans Putmans)召開首次將本島各地原住民村落連結起來的「地方會議」。一六四四年熱蘭遮城主要結構大致完工,在城堡對面設立的唐人市鎮已登錄產權,一六四六年則開始登錄臺灣本島其他地方的新墾土地來徵稅。這是臺灣真正開始發生巨大變化的時期,島嶼歷史從此捲入任誰也難以預期的超展開劇情之中。

前文說到,想要在臺灣建設中日轉口貿易港,必須:(一)中國認為來自日本的威脅已解除,容許臺灣被占領;(二)占領者具備優越技術條件有能力使用臺灣港灣。這兩個條件都在一六三○年代因為歷史的偶然與巧合,得到滿足。

鄭芝龍也因此一歷史機遇,成為與荷蘭人一起瓜分中日貿易利潤、舉足輕重的「海上傭兵」領袖。

荷蘭人彼得.凡.德爾畫中的鄭芝龍(綠衣)。圖/Wikimedia

小結

林鳳一黨可說是十六世紀曾經侵入臺灣最大的一股勢力,然而他藉著避難試探臺灣的行動,是潮漳走私商人不得不尋求新出路的結果。林鳳的嘗試最終失敗,這也反映了臺灣因地緣政治、貿易結構與自然環境的阻礙,當時尚不適於發展會合貿易。

相對的,鄭芝龍則是身處於十七世紀以日本為基地的唐人貿易網。當唐人的貿易網絡遭受英荷/西葡衝突干擾後,他這位在日唐人藉由臺澎海防制度上的變化(開始破格任用民間人士擔任海防軍職),取得突破口,而最終占據了關鍵性的地位。

廣東福建與台灣海圖。圖/Wikimedia

甚至,在日本採取鎖國政策之後,鄭芝龍與荷蘭東印度公司更順勢獲得空前未有的高額貿易利益。地緣政治、貿易結構突然間都成為其助力,而荷蘭人拿手的西歐航海和城堡建築技術,則突破了臺灣自然環境的限制,使不可能成為可能。在鄭荷兩大勢力的影響下,臺灣成為十七世紀全球貿易網絡中的熱點,熱錢滾入,造就了唐人農業殖民的基礎。

林鳳與鄭芝龍都曾落腳臺灣,他們本身對於臺灣居民的直接影響甚為微小,但他們的行動卻反映了地緣政治、貿易結構與自然限制,是以何種方式作用於臺灣歷史發展的航程之上。六十年前後的世界變化,使遊走於國境邊緣、穿梭於東亞海域,且都身懷武藝、糾集眾人營生的兩人,有了完全不同的際遇。

他們是「海盜」還是「傭兵」,其實端視他們與對手國家的互動而定。從這個角度來說,由於林鳳與鄭芝龍一開始便未決定永遠歸屬於哪一個國家,本來注定是「沒有歷史的人」。但這兩人的命運卻無獨有偶都與臺灣歷史發生了關連,足見這座島嶼在各種層面上逐漸成為時代焦點,正在悄悄發生一種世界史層級的複雜變化。

——本文摘自《島嶼歷史超展開》,2023 年 8 月,春山出版,未經同意請勿轉載。

春山出版
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舌頭、石頭,迸出新滋味?科學家為什麼要舔石頭?——2023 搞笑諾貝爾獎
PanSci_96
・2023/09/30 ・3671字 ・閱讀時間約 7 分鐘

J……J 個是!這顆石頭一接觸到我的舌頭,它就像火一樣燃燒,同時留下苦澀和尿味的味道,在這之後還留下了一點甜味。

圖/Youtube

這,這一顆石頭不一樣,它有酸辣味和硫酸鹽味,卻同時給我一種難以形容的愉悅感!就像在品嘗紅酒的酸味一樣!

圖/Youtube

等等,我並沒有壞掉,我現在做的事是某些地質學家和古生物學家真的會做的事,而且這件事還得了諾貝爾獎!只是是搞笑諾貝爾獎。

搞笑歸搞笑,舔石頭卻真的是再實用不過的方法。因為,舌頭真的是太好用了!

地質地科系祖傳秘招——舔石大法!

2023 年的搞笑諾貝爾獎的化學與地質獎頒給了地質學家揚.扎拉謝維奇,得獎的原因不是因為特定研究,而是它整理了地質學家和古生物學家「品嘗」岩石和化石的「研究史」。

有在跟我們直播的泛糰肯定知道,在今年搞笑諾貝爾獎頒發的隔週,上個月的 9 月 18 日,我們在 YouTube 官方舉辦的 2023 YouTube Festival 活動中,辦了一個實體見面會。在見面會中我們介紹了今年其中三個搞笑諾貝爾獎,其中就包含這則「地質學家為什麼要舔石頭」。另外兩個獎項分別是操縱死靈蜘蛛,和研究為什麼上課為什麼會令人感到無聊。這場見面會也有同時開直播,連結放在右上角的資訊卡,裡面提到不少有趣的觀點,歡迎去直播存檔複習。

當天,除了就像開場演繹的,不同岩石真的嚐起來味道不一樣以外,有一個地科系的觀眾,現場分享了另一個有趣的觀點。但先說聲抱歉,那時候觀眾手持的麥克風訊號沒有進到我們的混音器,所以在線上收聽的朋友沒有聽到前半段。

我們這邊重新轉述一下,這位觀眾說早在這個獎項頒發前,就知道用舔石頭來辨識種類的這種方法了,因為他的老師就是這麼教他的!沒想到,這竟然是地科與地質系祖傳的秘技嗎!

舌頭比手指還好用?

但除了味道外,觀眾還分享了一個這次搞諾沒有提到的原因,就是舌頭的觸覺可能比手還靈敏。某些岩石例如砂岩跟頁岩,可能用手摸不出差別;用舌頭舔,竟然就能分別出差別。

什麼,舌頭真的這麼厲害嗎?想想好像也是,我們吃東西的時候會用舌頭去感受食物的形狀,這些觸感甚至也是我們品嘗食物時,了解食物的重要一環。除此之外,我們還可以找出食物中的魚刺,或是卡在牙縫中的菜渣,有些人還能幫櫻桃梗打結呢。

圖/Giphy

但好像從來沒有人拿舌頭和手去做比較,因為只要講到觸覺,我們第一時間就會認為手指更加靈敏。

其實,還真的找到有人研究過,一群俄亥俄州立大學食品科技系的實驗團隊,就研究了這個問題。他們準備了幾個形狀極為相似的樣品,樣品的長度、厚度、缺口的大小都一樣,只有缺口處的傾角不同。

傾角從 45 度到 90 度都有,每塊的角度以 5 度為間隔。受試者必須拿起兩塊樣品,並在蒙眼的情況下,分別用摸或舔的方式來分辨出兩者分別為哪一塊。其中一塊始終是 90 度,另一塊則是從 65 度開始角度遞增。

這次的實驗有 30 位受試者,結果表明,使用手指來分辨兩塊樣品,平均要兩塊的角度差超過 19.81 度時,才能分辨出差異。如果用舌頭舔呢?只要兩者的角度差超過 12.75 度,就能分辨出差異!比用手摸的角度差小了許多,也就是舌頭真的比較靈敏。

實驗結果數據,JND(Just Noticeable Difference)表受試者在樣品相差幾度時能感受到差異。圖/Comparison of The Tactile Sensitivity of Tongue and Fingertip Using a Pure-Tactile Task

當然,這個實驗還有兩個方向值得討論,一是這只針對物體邊緣形狀的靈敏作分析,但觸覺有許多不同感受,例如紋理、粗糙程度等,所以可能每種觸覺做出來的實驗結果會不同。這個實驗看起來不難做,各位可以準備一些能放入嘴的材料,例如請朋友直接將比較硬的芭樂切成不同形狀來舔舔看差別,就能簡單復刻這個實驗甚至更改參數,有實際測試的觀眾也不要忘記留言告訴我們。我們這邊也同步徵求花京院來協助我們實驗。

而另一點是,關於舌頭為什麼有跟手指同等,甚至更強觸覺的生理機制,本篇研究僅止於現象探討,還未有深入研究。

圖/Giphy

濕濕的石頭更好觀察?

除了味覺和觸覺外,舔石頭還有另一個重要的原因,就是濕潤的石頭紋理更清楚,更方便研究。

這應該大家都有經驗,在學校的大理石地板拖地,或是海邊的鵝卵石,沾到水之後,石頭的紋理都更加清楚,看起來也更漂亮。但這又是為什麼呢?

影響的原因有很多,但影響最大的,就是濕潤的表面讓石頭更「平」,產生類似拋光的效果。但為什麼磨平拋光,顏色就更好看呢?

我們知道光線照到鏡子會產生反射,但鏡子很平整,如果現在照射到的是一個凹凸不平的表面,光線就會往四處反射,這種現象稱為漫反射。當我們只想看石頭上的其中一點時,旁邊的光卻會雜亂的跑進我們的眼睛,影響到對比度。並且各種顏色的色光聚在一起會形成白光,因此這些漫反射而來的光線,就會以白光的形式被我們看到。白話文就是,物體的對比下降了,但是整體的亮度提高,變成我們常看到灰白色的石頭表面。

直到石頭被拋光,或是因為濕潤產生拋光的效果,這些漫反射就會減少,石頭整體變得比較暗沉,但是斑紋之間的對比度提高了。這就是為什麼粗糙的石頭顯得灰白,浸濕之後卻呈現深沉而圖樣明顯的原因。

還沒完,薄薄一層水還會造成更多影響。例如,這層折射率介於空氣與石頭之間的介質,可以幫助光線稍微穿透岩石的表層後再反射出來,提供視覺上更多的紋理細節。如果將水換成木工中常使用的亮光漆,除了反射與折射外,亮光漆中的分子,還足以讓光線產生散射,讓你在上不同厚度的亮光漆時,能產生不同的顏色變化。

簡單來說,不論是水還是漆,這薄薄的一層介質,能像相機的鏡片一樣,透過光學調校,將更清楚、細節更多的影像送進相機的感光元件,也就是我們的眼睛上。而替換不同的鏡片,就能改變我們看到的樣子。

有介質存在於空氣與觀測物間時,光會產生折射,造成不同視覺效果。圖/askamathematician.com

這個看似玩笑的舔石頭研究,確實好像又有幾分認真的道理,我們自己在研究的時候,最開始也覺得超ㄎㄧㄤ,後來又發現能學到不少冷知識。

最後也想調查一下,除了舔石頭以外,大家還對哪一則搞笑諾貝爾獎有興趣,希望我們也來講講呢?

  1. 帶電的筷子,能讓食物更好吃?
  2. 哪些人有倒著說話的特殊能力?
  3. 要多少人抬頭看天空,才會吸引路人跟著抬頭?

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參考資料

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