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原來是大王具足蟲啊,還以為是女友邦提摩尼烏姆呢!這究竟是什麼神秘生物?

Lea Tang
・2019/08/09 ・2567字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 525 ・七年級

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還記得《銀魂》裡,新八那迷人的女性朋友——「邦提摩尼烏姆」小姐嗎?

新八因為初吻被奪而突生的濾鏡技能,可以改變生物的外貌。圖/imdb.com

在《銀魂》的故事裡,「邦提摩尼烏姆」是一種妖怪麵包,於陰陽師篇中首度登場。作為比賽用食物的它,因長相怪異而讓人抗拒接近。不料在一場意外之中,新八與麵包接吻了。於是乎,可歌可泣的悲戀就此展開。

所以說「邦提摩尼烏姆」到底是何方神聖?

這是邦提摩尼烏姆小姐無濾鏡支援的觀眾視角。圖/vignette

根據《銀魂》中觀眾的描述,這種妖怪麵包有在外觀上有一些明顯的特徵:一節一節的身體和成對的足。撇除了像是意外被銲接上的禿頭人臉,它看起來就像某種類節肢動物。若是對節肢動物不甚熟悉,我們來稍微了解一下其定義:

節肢動物門(Arthropoda)為動物界中所屬物種最多的一門,主要由昆蟲綱、甲殼綱及蛛形綱等外骨骼動物所組成。正如其名,它的特點就是分節的肢體,和主成份為 α- 甲殼素的角質層。

那麼問題來了,這個戴上吶喊面具的麵包小姐,究竟是何方神聖?

原來是大王具足蟲啊,我還以為是女友呢

這裡還有一隻不是你女友的大王具足蟲。soure:深海ランデブー

大王具足蟲(Bathynomus giganteus)主要生活在大西洋深海。牠們的體長約 19-37 公分,和其它只有 1-5 公分長的等足目動物(Isopoda註1相比,著實是龐然大物。

  • 註1:等足目,又稱等腳類、等足類。通常指體型較小的甲殼類動物,大多生活在水中。有七對大小及型態相似的腳,只有頭部有殼。
大王具足蟲(Bathynomus giganteus)體長約 19-37 公分,巨大的體型在深海動物中相當罕見。圖/wikimedia

1879 年在墨西哥灣,法國動物學家米奈(Alphonse Milne-Edwards)捕獲到第一隻雄性幼崽。這個消息,對當時少數相信「深海有生命」的科學家註2 而言,無疑是一大鼓勵。隨後在 1891 年,雌性幼蟲也被捕捉到了。

  • 註2:當時的英國科學界認為深海沒有生命;然而湯姆森(Charles Wyville Thomson)在 1873 年所提出的報告《The Depths of the Sea》卻持相反立場。

超吸睛的奇特外型

大王具足蟲有著由將近 4000 個平面小眼所組成的複眼和兩對觸鬚。除此之外,它身上七對關節肢中的第一對已進化為顎足——方便把食物送到顎處近食。

大王具足蟲的顎處。圖/BNPS.co.uk (01202 558833) Pic: Peter Willows

而在腹部的五塊鱗片(pleonites)各有著一對雙肢型附肢註3,則有助於水中行動。

稍微拉直看看它的腹面吧。圖/flickr
  • 註3:「附肢」是節肢動物體節上附屬肢的簡稱,通常用於行走。而附肢有兩種常見的類型:單肢型及雙肢型。前者肢體是由一串端點互相連接的肢節組成,而後者的肢體則先在某肢節上分叉成兩串,在由各串端點互相連接而成。此外,還存在三肢型甚至更多分肢的形態。

無人能敵的獨門絕活

大王具足蟲生活在 170-2140 公尺的大洋深處,食物來源極不穩定。圖/flickr

大王具足蟲一般呈現淡紫色,是深海環境中重要的食腐動物,如鯨魚、魷魚的屍體;有時它們會主動補食海參、海綿等行動較緩慢的海底動植物。然而深海的大洋環境卻不易生存。

除了必須抵禦寒冷的水溫和極大的水壓,大王具足蟲還必須耐得了長期饑餓。

最有名的例子便是日本三重縣鳥羽水族館的大王具足蟲,在被捕上岸後因不明原因絕食了 5 年 43 天才死亡註4

  • 註4:日本在墨西哥灣 800 公尺處捕捉到的雄性成蟲。在絕食的第四年,大王具足蟲的體重僅掉了 12 克。

慎防暴食的育幼袋

大王具足蟲的繁殖季多在食物量較多的春天和冬天。成年的母體在性活躍期會長出一個育幼袋,並產下無脊椎動物中最大的卵。這個時候,蟲卵會被安置在育幼袋中度過孵化期。需要注意的是,若一個正在孵卵的巨足蟲媽媽吃太多,可能會導致蟲卵被膨脹的身體擠出育幼袋。

大王具足蟲的育幼袋。圖/王旬漁 臉書分享
當大王具足蟲從育幼袋中出來的時候,外型就像是成蟲的微型版。脫離幼蟲階段的它們,除了最後一對胸部附器外,幾乎都已發育完全。

成蟲和幼蟲。圖/王旬漁 臉書分享

吃貨小教室:品嘗初戀的滋味

雖然大王具足蟲的外貌容易嚇跑一些對陸地上節肢動物有陰影的人,但只要說到吃,人類永遠沒有極限。老饕們除了日本人(毫不意外)和香港人外,根據英文維基 2019 年的最新資料,台灣北部的沿海餐廳有煮沸的大王具足蟲可以下飯(沒騙你,自己上網找)。

↓一樣附上考驗心臟的影片,這是日本最常見的大具足蟲註5,請各位自行斟酌觀看↓

  • 註5:大王具足蟲屬(Bathynomus)是漂水蝨科的一個屬,其下有近 20 種生物,生活於大西洋、太平洋和印度洋的冰冷深海中。最著名的是大王具足蟲,該生物常被稱為最大的等足目生物。大具足蟲(Bathynomus doederleinii)是大王具足蟲屬中的另一類。

想要和新八一樣,品嘗酸酸甜甜的初戀滋味嗎?那麼別猶豫,等吧!在天時地利人和的那一天,你和心目中的男/女神將在餐桌上相會。

圖/silversoulconfessions.tumblr

參考資料:

  1. Charles Wyville Thomson, wikipedia
  2. Bathynomus Giganteus: Terrifying Sea Beast Hauled Up
  3. Giant Isopod Photos Showing This Deep Sea Scavenging Crustacean
  4. Arthropod, wikipedia
  5. 大王具足蟲,維基百科
  6. Arthropod leg, wikipedia
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Lea Tang
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徜徉在極北之海的浪漫主義者。 喜歡鯨豚、地科、文學和貓。

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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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2020世界地球日,一起玩 Google doodle 遊戲學蜜蜂小知識!
PanSci_96
・2020/04/22 ・1366字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 527 ・七年級

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玩過今天的 Google Doodle 了嗎?為了慶祝世界地球日 50 週年,Google Doodle 以蜜蜂 (bee) 做為遊戲主角,讓大家體驗沾花粉與授粉的過程,並提供關於蜜蜂的小知識,就讓我們來了解一下吧!

大眼瞪小眼,此眼非彼眼

蜜蜂具有一對複眼 (compound eyes) 與三個小小的單眼 (ocelli)。其中,位於頭部兩側、又大又明顯的複眼是由許多的「小眼」(ommatidia) 單元所組合而成,每一個小眼上都具有角膜鏡 (corneal lens) 和晶錐 (crystalline cone),能夠將光線集中並聚焦在數個延長、環狀排列的網膜細胞 (retinula cell) 上,而在小眼的中央則具有能夠接受光的感桿 (rhabdom) 構造。

由於小眼環狀排列的一叢視網膜細胞外圍被一圈吸光的色素細胞(pigment cell)所包圍,導致每個小眼獨立成像,並與相鄰的小眼分開來,而當所有小眼的影像加在一起時則可提供全景式的影像,便是所謂的聯立影像眼 (apposition eyes)。

圖/slideplayer, after Snodgrass, 1935 / Wilson, 1978 / CSIRO, 1970 ; Rossel, 1989

至於在頭頂上、複眼之間則具有排列成三角形的三個小單眼,其最外層的透明表皮覆蓋在同樣透明的真皮細胞上,因此光線可以透過去並到達由許多感桿組成的網膜細胞上,然而由於進入單眼的光線聚焦在感桿之後,所以視網膜只能接收到模糊的影像

單眼主要會整合大視野範圍的光線,對低強度的光或光的細微改變相當敏感,但並不具有高解析力,故通常作為飛行時控制上下左右搖擺的水平儀,和記錄與白晝行為節律相關的光強度週期變化。

女王大人高高在上

真社會性 (Eusociality) 高度發展的蜜蜂蜂群中通常會有蜂后 (queen)、工蜂 (worker)、雄蜂 (drone) 三個角色。蜂后與工蜂皆為雌性,蜂后體型較大,能夠產卵甚至抑制其他工蜂的生殖能力;而工蜂則負責建造蜂巢蜂室、搜尋獵物、守衛蜂巢與餵食幼蟲,至於雄蜂則會與蜂后交配,提供精子,由於其交尾器會在交尾後撕裂,雄蜂便會因而死亡。

圖/IRISH BEEKEEPERS ASSOCIATION CLG, after Winston, 1987

誰知盤中飧,蜜蜜皆辛苦

外出的工蜂會採集花蜜,並將其收集在腸胃 (proventriculus or honey stomach) 當中。當工蜂回巢後,便會將花蜜吐出 (regurgitate) 並傳給內勤的工蜂,接著內勤的工蜂便會將花蜜消化並反覆的吸入再吐出,製造泡泡來增加表面積,好讓原先花蜜中高達 70~80% 的水分能夠慢慢蒸發,並藉由消化酵素將蔗醣水解為葡萄醣與果醣,同時分解掉其他澱粉與蛋白質,增加酸度。之後便會將蜂蜜存於巢中,藉由巢中的高溫與搧風,使得水分降低至 18% 左右,讓糖份濃度過飽和而能避免發酵 (fermentation) 後,便會以蜂蠟封存起來。

圖/Pixabay

除了上述以外,Google Doodle 還提供了更多有關蜜蜂本身的知識,以及蜜蜂對自然生態的不可或缺,像是全世界有三分之二的農作與 85% 的開花植物都需要仰賴他們授粉,以及蜜蜂被科學家視為關鍵物種 (keystone species),如果沒有他們的存在則可能整個生態系統將徹底崩潰等等,可見其無可取代的重要性。

那麼,在世界地球日 50 周年的今天,你對維持生態的蜜蜂們更加了解了嗎?

資料來源

PanSci_96
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蜻蜓的全視角的和蒼蠅的五倍速,複眼看見的是怎樣的世界?──《昆蟲誌》
左岸文化_96
・2018/03/31 ・4053字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 490 ・五年級

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編按:本文節錄自《昆蟲誌:人類學家觀看蟲蟲的 26 種方式》〈章節:字母 V 視覺 〉。作者以人類學家的觀點,在本書中探討人類與昆蟲的愛恨情仇。在人類出現之前就已經稱霸世界的昆蟲,任憑人類愛之恨之也無可奈何之。昆蟲誌於科學的範疇之外,以字母開頭誌記「人類如何理解昆蟲、與之互動」、既瑣碎又綿密的脈絡。

圖/ROverhate @Pixabay

如果用昆蟲眼睛看世界,會是什麼樣子?

「就算是視力最好的昆蟲,」光學設備發明家亨利.馬洛克(Henry Mallock)曾於 1894 年寫道,「牠們所看到的畫面也會像是非常粗糙的絨線刺繡作品,而且就好像擺在一呎之外觀看。」馬洛克接著表示,如果複眼具有人類眼睛的解析度,那複眼本身的確就會像眼鏡一樣。根據馬洛克的估計,那一顆複眼的直徑將會高達 20 公尺。為什麼會這麼大呢?因為,為了抵抗光線的繞射(diffraction,也就是光線在通過狹窄缺口時會散開並且變模糊的特性),複眼的每一片晶體都必須像人類的瞳孔一樣大小,也就是兩毫米寬,等於蜜蜂眼睛的 80 倍。

昆蟲眼睛看出去的影像,可能類似這樣嗎? 圖/Pexel @Pixabay

根據馬洛克的構想,如果要具備人類眼睛的解析度,昆蟲的頭必須非常大,大到很誇張,但那並不可怕,不用像大衛.柯能堡(David Cronenberg)的「變蠅人」那樣,而這實在是太美妙了,讓我想爬到那一片片露塞樹脂組合而成的超大頭盔後面!即便我知道那樣還是無法讓我自己看到昆蟲眼中的世界,因為視覺並不是如此簡單的一回事,但這還是沒辦法讓我打消念頭,我可沒那麼容易死心。而且有這想法的人絕對不是只有我而已。曾有許多人嘗試過,他們用比較科學的巧妙手法,設法把昆蟲看到的影像直接記錄下來。他們小心翼翼地剖開昆蟲的眼睛,把視網膜拿掉,把角膜清乾淨,用光線、顯微鏡與攝影機來做實驗;實驗結果不像露塞樹脂頭盔那樣給人身歷其境的感覺,但是似乎比較客觀,有一種比較可靠的感覺。

只要用點科學方法,想用昆蟲的眼光看世界,不必像 Seth Brundle 一樣付出慘痛代價。 圖/《變蠅人》 @IMDb

這種想要透過另一種生物的眼睛去看世界的衝動是非常強烈的,而且我相信這種衝動是來自於以下兩種視覺觀念巧妙的結合:一方面,自然科學讓我們充滿希望,承諾讓我們理解事物的運作、結構與功能這些最基本但隱晦的事物;而另一方面,人文科學則是向來懷抱著一個無法實現的美夢,也就是去除物我之分的烏托邦幻想,那種想要成為另一個自我但又不可能實現的渴望。那一股強烈的衝動告訴我們,即便是最難懂的神祕現象還是可以被揭密的──一切都能夠被攤在陽光底下。

首先透過複眼來觀看世界的霍克和虎克,他們發現了什麼?

圖/左岸文化提供

第一個想到可以透過複眼來觀看這世界的,是安東尼.范.雷文霍克(Antoni Van Leeuwenhoek):他是細菌、精蟲與血液細胞的發現者,也曾發現蜜蜂的口器與蜂針,水滴裡面有許多微生物,還有其他許多微生物現象。他的做法是,把昆蟲的角膜放在自己發明的金銀材質顯微鏡底下,在旁邊點了一根蠟燭;後來這台顯微鏡跟他的其他許多台顯微鏡都在他去世後被賣掉,如今已經失傳,但羅伯.虎克(Robert Hooke)曾經重製他的顯微鏡,藉此把自己觀察到的影像畫出來,畫作都收錄在他的《微物圖解》(Micrographia)一書。

《微物圖解》扉頁。 圖/National Library of Wales via wikipedia

虎克的畫作令人大開眼界,而且令人看了深感不安,但因為身為繪圖員,他的畫卻又是精確無比,其中最有名的就是他繪製的蜻蜓頭部版畫,讓世人初次有機會看到那像是帶上面具的惡魔般臉孔。除此之外,他還把自己的不可思議發現給記錄了下來,表示蜻蜓複眼上的每一個小眼(facet)都能夠如實反映出「窗前地景上的種種事物,包括一棵大樹,我可以輕鬆辨認出哪個部分是樹幹或樹梢,同時我也可以清楚地看出窗戶的各個部分,如果我把手擺在窗戶與那角膜之間,我就能看到手與手指」。

透過食蚜蠅(Drone-fly)的角膜,虎克到底觀察到什麼?他曾經大聲驚嘆,「如果我們能夠製作出一個儀器來重現那種感光效果或是重現那麼小的折射角度,那個儀器的各個零件肯定是讓人覺得奇特而微妙」。但事實上複眼的每一個小眼都會各自捕捉影像,所以傳送到腦部的畫面是破碎零散的,而雷文霍克一直要等到三十年後才成為第一個體認到這件事的人。1695 年,在那個藝術與科學尚未正式分家的時代,雷文霍克寫了一封令人屏息的信給英國皇家學會(Royal Society of London),被該會刊登出來:「透過顯微鏡,」他向其他科學家表示:

「我看見一個個顛倒的燭火影像:那影像不是只有一個,而是好幾百個。儘管影像都很小,但我看得出燭火在動」。

將近兩個世紀後,知名生物學家席格蒙.艾斯納的《昆蟲與甲殼類動物的生理學研究》(The Physiology of the Compound Eyes of Insects and Crustaceans)一書:這是關於昆蟲視力的第一本權威專論,是這個研究領域的開創之作,書中許多立論到目前為止都還經得起考驗。艾斯納曾當過恩斯特.布呂克(Ernst Brücke)的助理,而布呂克則是維也納生理學研究院(Vienna Physiological Institute)的生理學教授,就是他勸佛洛伊德不要研究神經科學,應該研究神經學(neurology)。艾斯納與佛洛伊德是該研究院的同事,同時都在接受布呂克指導,跟佛洛伊德一樣,此刻艾斯納也深受視覺問題吸引,醉心於視覺機制的研究。經過一番籌畫與努力,他拍下了螢屬(Lampyris)螢火蟲的複眼影像,但他拍出來的照片與雷文霍克看到的大不相同

圖/左岸文化提供

那麼多顆眼睛同時成像,昆蟲的大腦是怎麼處理的?

複眼的層次複雜零碎,眼球上有那麼多小眼,怎麼可能只看到一個影像?那影像怎麼可能是直立的?難道不是該像食蚜蠅與人類眼睛傳送到大腦的影像那樣,是顛倒的?

圖/左岸文化提供

儘管從外表看來並不是那麼明顯,但艾斯納知道,複眼實際上有兩種。

雷文霍克所檢視的那種複眼是由一個個細小的獨立感光組織構成,它們叫做小眼(ommatidia),每一個小眼都能在昆蟲視野中的某個狹小範圍內感光。艾斯納發現,就這種所謂並置眼(apposition eyes)而言,光線在通過小眼的六角形晶體之後,進入圓錐晶體(crystalline cone,每一個圓錐晶體都被色素細胞包覆著,因此可以擋住鄰近小眼的環境光線),接著往下穿越那些對光線很敏感的圓柱狀感桿束(rhabdom,每個感桿束裡面有八個視網膜感光細胞),然後直接抵達神經細胞,由神經細胞把影像傳送到視神經節,最後到達大腦。視網膜細胞原本產生的馬賽克式影像是顛倒的,會在大腦裡面被轉換成單一的直立影像。

不過,艾斯納也知道,像飛蛾之類的許多夜行性昆蟲一樣,螢火蟲的複眼是所謂的「疊置眼」,這種複眼對於光線的敏感度是日行性昆蟲身上那種並置眼的一百倍。

疊置眼的結構並不是分隔成一個個小眼,它的視網膜是片狀的,位於眼睛的深處,視網膜下方的透明區域是光線聚集的地方。或許我們可以說,疊置眼的小眼是會相互合作的:在視網膜上形成的影像都是好幾個晶體一起製造出來的。

但真正令人疑惑之處在於:接下來,直立的影像是如何在腦海中形成的?儘管整個 1880 年代都沒有可靠的工具可以進行證明,但艾斯納還是想出了解答:疊置眼的「感桿束(Rhabdome)」具有雙透鏡望遠鏡的功能,能夠重新引導光線的方向,讓它們的圓柱狀感桿束裡面交會在一起,進而將影像翻轉過來。生物學家麥可.蘭德(Michael Land)表示,「顯然,在此我們面對的是相當異常的現象」。蘭德與與丹─艾力克.尼爾森(Dan-Erik Nilsson)設法取得如下圖的影像,證明了兩種不同複眼形成的影像有所不同。食蟲虻的複眼是並置眼,他們透過其角膜取得左圖的顛倒影像;至於右圖,則是螢火蟲眼中的查爾斯.達爾文,影像模糊不已。

左:食蟲虻的並置眼,右:螢火蟲的疊置眼。 圖/左岸文化提供

複眼敏銳了動作,也加快了蒼蠅的世界

複眼上小眼的數量有多有少,視昆蟲而定,有些螞蟻的小眼數量是個位數的,但某些蜻蜓的小眼數量卻可能高達三萬多個。可想而知,小眼數量越多,眼睛影像的解析度就越高。但即便是視力最好的昆蟲也無法聚焦,眼睛無法在眼窩裡轉動(所以必須轉動整個頭才能夠改變眼前影像),而且除非距離很近,否則影像的清晰度是很差的。曾經想要抓蒼蠅或打蚊子的人都很清楚,牠們的強項是對於動作很敏銳。會飛的昆蟲通常都有很寬的視野,最厲害的是兩顆眼睛在頭頂碰在一起的蜻蜓,牠們的視野是 360 度的。

但牠們之所以對動作很敏銳並不只是因為這一點,昆蟲的「臨界閃光融合頻率」1比較快,所以如果我們要拍影片給蒼蠅看(或者牠們拍給自己看),就不能使用 1 秒 24 格的標準影片,而是要用速度快五倍的影片。這也表示蒼蠅生活的那個世界遠比我們的世界快速。出生後,蒼蠅會在幾天、幾週或幾個月裡死去,不像人類可以活幾十年。牠們占據的領域與我們的領域截然不同,不只牠們看到的影像清晰度、圖案與顏色與我們看到的不同,牠們對時間與空間覺知方式也與我們大不相同。

若是把感官當成自己與周遭世界之間的中介,我們可以思考的一個問題是:那些感官與我們不同的生物(包括人類)會有什麼感覺,如何思考?其情緒又會是怎麼樣的?那些模糊的照片與塑膠面罩只能為這個問題提供部分解答。如果想要獲得另一部分答案,我們必須先把自己對於感覺的確定感拋諸腦後。

註解:

  1. 臨界閃光融合頻率:flicker fusion frequency,在此一頻率之下,移動物體的影像才會變得流暢起來,而不是像手翻書(flip book)的一頁頁影像那樣,每個影像都是個獨立事件

 

 

本文摘自《昆蟲誌──人類學家觀看重重的 26 種方式》,左岸文化出版。

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