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獅子在非洲,老虎在亞洲?那些生活在亞洲的獅子們

bigcatzan_96
・2019/08/14 ・3179字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 462 ・五年級

文/大貓讚

「獅子在非洲,老虎在亞洲」,嗯嗯我災我災~這是常識嘛~大家都知道啊~

Image Credit lion-Leszek Leszczynski-flickr, tiger-USFWS Endangered Species-flickr, modified by Big Cat Zan.

但其實,亞洲也是有獅子的!獅子僅存有兩個亞種──非洲獅和亞洲獅。非洲獅在非洲,而亞洲獅則生活在印度的吉爾保護區。

亞洲獅:我們還沒死光啊!

過去亞洲獅的足跡曾經踏遍土耳其、阿拉伯半島、巴基斯坦到印度,但後來因為過度捕獵與棲息地嚴重被破壞,最後僅剩下一小群生活在吉爾森林。19 世紀初,族群數目曾經不到 50 隻,被認為即將滅絕;但是在吉爾森林被劃為保護區,並且經過 50 年許多保育工作的努力後,如今已經增加超過 500 隻。1, 10

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而孟加拉虎 註1 和亞洲獅同樣身處在印度,其數量超過目前所有野生老虎總數的一半,在許多保護區內生活著。老虎「通常」是獨居的動物,除了跟異性交配或者媽媽要帶小孩,不然很少與同類往來。喜歡在夜晚活動,白天會待在樹下休息,或是在河裡泡澡;牠們需要廣大的領土,討厭被打擾註2。

獅子是群居動物,可以合作捕獵比較大型的獵物,同時也需要廣大的領土餵飽多張嘴巴。比較不在乎隱私的問題(獅子:道路的功能就是開闢來讓躺著睡覺的不是嗎?)。牠們白天乘涼,夜晚活動。7

印度的亞洲獅與孟加拉虎保護區的位置。獅子保護區用紅點標示,老虎保護區用橘色腳印標示,森林範圍用綠色標示。7, 19 modified by Big Cat Zan.

照這張分布圖看來,獅子跟老虎都待在森林裡,又被人類的住宅區隔開,而且保護區內有豐富的植物跟獵物,生活很舒適,應該不需要出去吧?同處在印度的牠們有相遇的可能嗎?

其實很常流浪的獅子老虎

當公獅和公母老虎長大後,就必須離開家裡。還有許多因素也會讓牠們離開原有的家,像是母獅姊妹不和、或因為公獅被竄位而帶著小孩逃亡的母獅;老爸一直不下台,女兒只好出外找老公;公獅搶人地盤,但是對小蘿莉沒性趣,而將小蘿莉流放等等。11

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以吉爾保護區來說,亞成年公獅平均需要走 26km才能找到自己的地盤。而吉爾保護區東西長 70km、南北寬 20km。獅子會跑到保護區外面實在是很符合邏輯的事情!12

亞洲獅在吉爾保護區以及其他地區的數量。1 By Big Cat Zan.

另外,也有許多紀錄顯示,老虎能夠搬家到很遠的地方。最近的例子是,一頭公老虎花了兩年的時間從自己的保護區走到吉爾保護區的古吉拉特邦。這個過程牠勢必橫越了許多人類的住宅區,所以房子是擋不了牠們的!20

公老虎離開保護區,移動了300km,穿越許多人類住宅與農田。By Big Cat Zan.

剛開始老虎保育員很是興奮,並且打算安排一條「老虎廊道」讓其他母老虎過去陪牠,希望最後可以發展成小小的族群;可是這頭公老虎因為一直餓肚子,最後就 GG 惹~QQ。要是再堅持一下,還可以去亞洲獅的家按門鈴耶!

吉爾保護區能提供的資源快要飽和了,加上跑到外面的獅子,滿常捕獵人類的牲畜,所以發生很多人貓衝突。因此有另一塊保護區開始在進行遷村與棲地重建,預計用做下一個亞洲獅保護區,但那個地點離旁邊的老虎保護區滿近的。12

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預備中的Kuno保護區,過去也曾跟吉爾森林一同角逐過亞洲獅保護區的地位,目前尚在準備與評估中,但最後也可能會因為政治因素而不了了之?Modified by Big Cat Zan.

獅子跟老虎遇上了到底會不會打架?

獅子跟老虎的食物很類似,而且都不太能容忍同類跟自己的地盤重疊,如果牠們碰面的話,會不會打起來啊?打起來又會是誰輸誰贏?

不像非洲獅體型大又貓丁興旺註3;亞洲獅的獅群平均組成為成年公獅 1.4 隻(範圍1~3),成年母獅 1.3 隻(範圍1~4)17。亞洲獅的體型較小,獅群也比非洲獅來的小。但是亞洲獅可能對上的是體型較大卻獨來獨往的孟加拉虎啊,難道你沒聽過「三個臭皮匠,勝過一個塔矢亮嗎?」(沒有)

孟加拉公虎和亞洲公獅的身長與體重。6, 13, 14 by Big Cat Zan.

或許就跟討論「獅子跟老虎打架誰會贏」的話題一樣,「獅子老虎會不會跟對方打架」很難有絕對的答案。註4

基本上大貓都會避免戰鬥,能把對方嚇跑是最好的。因為打架的結果通常會是兩敗俱傷;而大貓一旦受傷就會無法捕獵,最後只能餓肚子,然後就 GG惹。15

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獅子老虎終有一天會相遇?讓我們繼續看下去

吉爾森林剛開始要規劃成為保護區的時候,曾被人家酸說「印度這麼擁擠,根本找不到獅子可以棲息的地點喇」,到現在族群數翻了 10 倍。1 野生老虎總數在 2010 年降到剩三千多隻,但是老虎的主要分布國家正一同努力著,要在 2022 年,也就是下個虎年來臨之前,讓老虎的數目加倍!2

可以預期的是,印度境內的獅子跟老虎的數量會繼續增加,所以未來牠倆碰面的機率不是零。

同時身為獅子和老虎的鄰居,花豹的體型因為沒有牠們龐大,食物可以有很多選擇,像是去捕獵獅子和老虎根本就吃不飽的小動物。18

但獅子跟老虎的體型很接近,如果想要和平共存,又可以吃飽的話,要嘛就是棲息地跟獵物資源夠豐富;或者分開主食,例如老虎主要吃野豬,獅子主要吃水鹿?不像老虎這個野豬控15,亞洲獅似乎會選擇數量較多的獵物,還會隨著季節或獵物數量改變口味10,所以這種模式也不是不可能?

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(老虎:我的食物種類也是很多的好嗎!算惹,先不說這個了~你剛剛有沒有看到一頭豬跑過去?)

持續觀察下去,一定會有更多有趣的發現!

註解

  • 註1:以往老虎依地域與形態被分類為許多亞種,也就是我們所熟悉的孟加拉虎、西伯利亞虎等名稱,根據近代分子生物學與形態的綜合分析在 2017 年已重新將老虎劃分為 2 個亞種。即分佈在亞洲大陸的亞洲大陸虎 (Panthera tigris tigris),和位於蘇門答臘及其他島嶼的蘇門答臘虎 (Panthera tigris sondaica)9。但我們還是可以繼續使用孟加拉虎、西伯利亞虎等之類的說法來稱呼各地區的老虎。因為這能夠提供給我們一個大略的概念,像是這隻老虎住在哪裡、那邊的景觀長怎樣等資訊。由於濫捕濫殺和棲息地喪失,老虎數量急遽下降,已經喪失許多遺傳多樣性。
  • 註2:越來越多的觀察顯示,老虎的生活方式不單單只是以往認為的那般孤獨。每隻老虎都有獨特的個性跟喜好,也有老虎喜歡跟遊客說嗨,或者單親爸爸獨自扶養小孩的紀錄4, 5。
  • 註3:非洲獅群平均組成:公獅 2 隻(範圍 1~9),母獅 4~6 隻(範圍 1~21)3
  • 註4:在 1920 年曾經有人將成對的公母亞洲獅野放到森林。第一批放出去之後就失蹤了;第二批的公獅被老虎殺死,而母獅逃亡;接連的三批獅子因為受到老虎的壓力,沒有進入森林,反而跑去村莊攻擊人類和牲畜,在被村民趕跑之後,逃到很遠的地方被獵人或老虎殺害14。假如今天由老虎走進獅群的地盤,故事可能就不同了?

參考資料

  1. A.P. Singh, 2017. The asiatic lion (panthera leo persica): 50 years journey for conservation of an endangeredCarnivore and its habitat in gir protected area, gujarat, india.
  2. Eric Wikramanayake 2011.
  3. Etotépé A. Sogbohossou , 2014. Social Structure of Lions (Panthera leo) Is Affected by Management in Pendjari Biosphere Reserve, Benin.
  4. Famous Tigers of Ranthambore – Tiger T25.
  5. Famous Tigers of Ranthambore – Tiger T24.
  6. IUCN-Bangladesh, 2000.
  7. IUCN Panthera leo.
  8. IUCN Panthera tigris.
  9. IUCN SSC, 2017. A revised taxonomy of the Felidae.
  10. IUCN SSC Cat Specialist Group.
  11. Kimberly L., 2009. Optimal group size, dispersal decisions and postdispersal
    relationships in female African lions.
  12. Meena Venkataraman, 2009.’Site’ing the right reasons: Critical evaluation of conservation planning forthe Asiatic lion.
  13. Mohammad, 2004.Ecology And Conservation Of The Bengal Tiger In The Sundarbans Mangrove Forest Of Bangladesh.
  14. Rajiv Saxena 1994. TRANSLOCATION OF LIONS:CONSIDERATION OF TIGER’S PRESENCE.
  15. Rohald Tilson, 2010. Tigers of the world.
  16. Sarah K. Haas, 2005. Panthera leo.
  17. Srivastav, A.2014. International Studbook Of Asiatic Lion (Panthera Leo Persica).
  18. Sugimoto, T., 2016. Winter food habits of sympatric carnivores, Amur tigers and Far Eastern leopards, in the Russian Far East.
  19. Wildlife Protection Society Of India (WPSI)
  20. V. MEENA, Wildlife Institute of India Dehra Dun 2008. Reproductive Strategy and Behaviour of Male Asiatic Lions DOCTOR OF PHILOSOPHY IN FORESTRY (Forest Ecology and Environment).

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不是不會髒,而是更難沾:耐污馬桶的表面科學
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/09/22 ・3364字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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本文與 Panasonic 合作,泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享,不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上,「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水,但過不了幾天,馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑,甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢(黏質沙雷氏菌)。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」,讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看,世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制,並非打造完全不沾染髒污的材質,而是調整表面的物理與化學屬性,使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力,透過日常水流沖刷,便能輕易地將髒污帶走。

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為什麼污垢「黏不住」? 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」,我們得先像偵探一樣,拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇:

  1. 水垢與礦物沉積*1:我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時,這些離子會逐漸結晶析出,變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
  2. 生物膜與有機物*2:包含尿液中的無機鹽、油脂殘留,以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物,所組成的黏滑防禦大本營。
關鍵不是沖水,而是「這些污垢如何抓住表面」

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」,前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼,材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢?答案就藏在「表面能(Surface Energy)」與「濕潤性(Wettability)」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時,水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠,還是迅速攤平開來?這取決於表面的特性:

  • 疏水路線(Hydrophobic)*1:具備低表面能的疏水表面,能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠,當水珠滾動滑落時,就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走,這就是著名的「自清潔效應」。
  • 親水路線(Hydrophilic / Superhydrophilic)*2:相反地,極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子,在材料最外層形成一層薄薄的「水化層(Hydration Layer)」。這層水化層就像是實體的液體盾牌,讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底,只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻:傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆,髒污就像攀岩者,需要找到落腳點並用力撐住才能攀附;而我們做的是抽掉把手點,或是在把手上塗上潤滑油,讓髒污找不到施力點,自然難以停留。

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材料科學的核心:想辦法讓污垢「抓不住」

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢,下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢,在微生物學中被稱為「生物膜(Biofilm)」。細菌並不是孤立生長的,當單顆細菌落在表面後,如果覺得環境舒適,它就會開始分泌胞外聚合物(EPS),這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起,並築起堅固的防禦堡壘,這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出,要阻止生物膜形成,除了化學上的抗菌,材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論(Attachment Point Theory)」:

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  1. 粗糙與微孔洞表面:如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞,細菌(體積通常約 1 到 3 微米)就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點,還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
  2. 極致平滑與微結構表面:相反地,如果材料表面做到極致平滑,完全沒有微米級的缺陷;或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構,細菌的足跡構造(如鞭毛或纖毛)就無法在表面找到穩固的「接觸附著點(Contact Points)」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時,它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外,現代衛浴結構在設計時,也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角,等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

阻止細菌、生物膜找不到「落腳點」

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何,我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系:【材料層(低附著力)】+【結構層(無縫平滑)】+【動態流體層(泡沫與水流剪切力)】= 高效清潔!

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例,就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表:

1. 材料層:有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」(以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料,這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩)。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性,水滴不易長時間攤平停留;材質堅固、不易破裂,耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試,這種素材配合泡沫洗淨,在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌,從源頭阻斷細菌定殖。

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2. 結構層:無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上,A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計,減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫,並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計:

  • 泡沫防護:在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層,有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺;
  • 外圍防護:馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔,防止液體延著外壁滴落至地板;
  • 測漏防護:便座與馬桶本體採用不外露的防護設計,避免液體從縫隙飛濺滲漏。
Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶

3. 動態流體層:雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時,A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污,再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙,徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著,配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」,利用旋轉產生的流體剪切力,一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外,Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技,釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污,維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆,但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計,到微觀幾何的附著點控制,再到流體力學的水流沖刷,一座現代抗污馬桶的演進,縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而,A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破,展示了材料科學的另一種聰明思維:不靠強酸強鹼硬打,而是透過物理與化學邏輯,將「污垢固著」的機率降到最低。

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當材料科學與現代衛浴技術結合,刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持,我們得以從繁重的家務勞動中解放,享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文:A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文:Brushing up functional materials

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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