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只靠粒線體,絕對無法找到人類起源:《Nature》上引發群起批評的人類起源研究

寒波_96
・2019/11/13 ・4448字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 577 ・九年級

Nature 150 歲生日的汙點

大家都認識的 Nature 期刊,第一期於 1869 年 11 月 4 日出版,因此今年 2019 年 11 月 7 日這一期,就是 Nature 期刊第 150 歲的大日子。何其諷刺,如此值得紀念的這一期中刊出的〈Human origins in a southern African palaeo-wetland and first migrations〉,這篇論文竟然引發罕見的劣評潮。1

閱讀論文以前,我先從新聞稿〈The homeland of modern humans〉讀到這個研究,讀完大感不妙,再讀論文後真的是深受震撼,Nature 竟然讓這種東西刊登?隨後幾天搜尋新聞與社群媒體,有遺傳學、古人類學、考古學等領域的許多專家表達疑慮,或是指責 Nature,具名講話的學者們幾乎一面倒批評。2

志大才疏的「跨領域」團隊

這篇論文的作者宣稱:根據粒線體DNA 和氣候模型,發現人類的原鄉位於南非南部某處。即使不涉及仍然高度爭議的討論方向,這麼直接的論點也很明顯是錯誤的,由一些訪問來看,論文作者們或許是由於所知太少,而過於自信,他們的知識水平無能駕馭這麼複雜的議題。

論文一共有 12 位作者,主導研究的頭牌是 Vanessa Hayes,她是資深的人類遺傳學家,長期研究非洲南部的桑族,之前有研究上過 Nature 卻也起過爭議。3, 4

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第一作者 Eva Chan 根據記錄,她的專業是生物資訊,缺乏古人類、考古,以及演化的經驗(看訪問是一竅不通)。另一位作者 Axel Timmermann 專業在於古氣候模型,相對之下比較正常一點。志大才疏的這群人跨領域合作,造就一場研究上的大災難。

Vanessa Hayes 與桑族人合照。圖/取自 ref10

20萬年前誕生,停滯7萬年,然後動得很厲害

非洲南部的桑族,是與其他人分家最久的群體之一,研究人類演化的學者絕對不會忽略他們。有很多小群體被歸類為桑族,各有科學界的合作對象,而 Vanessa Hayes 長期與某些地方的桑族人交好,因此能取得他們的樣本。最新研究中,Vanessa Hayes 獲得 198 位桑族人的粒線體DNA。

人的染色體位於細胞核,繼承自父母雙方,承載大部分遺傳訊息;但是粒線體中有自己一套獨立的DNA,是母系遺傳,只由媽媽傳給女兒與兒子。DNA有時候會突變,沒什麼危害的話會保留下來,繼續一代一代傳承。

根據不同的人的粒線體DNA彼此的差異,能判斷突變們產生的先後次序;依此可以定義出不同「單倍群(haplogroup)」和更細的「單倍型(haplotype)」,方便描述彼此的關係。智人粒線體最早分家成兩大群,一群是 L1 到 L6,另一群是 L0, L0 就是這次論文著重的對象。

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粒線體單倍群 L0 旗下衍生型號的關係。圖/取自 ref1

綜合新取得和之前的資料,Vanessa Hayes 與 Eva Chan 組成的遺傳學團隊估計 L0 單倍群大概在 20 萬年前誕生,接下來 7 萬年都缺乏變化,接著距今 13 萬年之後,衍生出 L0d、L0k、L0f 等等後續變異。

她們認為這些型號,現代的地理分佈位置會與古代一樣,所以主張 L0 起源自非洲南部的波札那(Botswana) Makgadikgadi–Okavango 地帶。此地現在氣候乾燥,20 萬年前卻是湖泊與溼地。

再加上古氣候條件模擬,恰好非洲南部距今 13 到 20 萬年前之間,7 萬年來都沒有太大變化,而氣候開始改變的時刻,剛好也是 L0 衍生型號陸續誕生的年代,遺傳、地理、氣候如此完美的對應,怎麼可能是巧合呢?

「太巧合了,你知道,太巧合了(It’s just too coincidental to be, you know, coincidence)」,Eva Chan 受訪時如是說。5

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一些遺傳學家該知道的事

莫非人類史上的大秘密就這麼容易被揭露嗎?當然不是,必須無視近幾年許多重大發現,還要不知道好些基本常識,才能像 Eva Chan 如此天真。

Eva Chan 與 Vanessa Hayes。圖/取自 Garvan 研究所

以一位人類遺傳學家而言,最基本該有的知識是:粒線體只是一個人一小部分的遺傳訊息,而一個人基因組上不同部分的來歷可以不一樣。粒線體不等於人體。我非常好奇,Vanessa Hayes 和 Eva Chan 難道不知道最早分家的人類 Y染色體,現在位於西非嗎?

至少能夠確定,有些如今智人的粒線體,可以追溯到 20 萬年前。但是也該知道的常識是:人類會移動。缺乏其他佐證之下,L0 現在分佈於某處,不等於 20 萬年前一定也在該處。

還有一條進階一點的知識:粒線體是不會經歷遺傳重組的單一遺傳標記,也容易被遺傳交流後的另一群型號取代。族群中的粒線體假如被取代就是被取代了,事後很可能毫無跡象,若是沒有古代DNA,沒有人知道成千上萬年前發生過什麼事。

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目前知道的案例是,西班牙的胡瑟裂谷 43 萬年前的人類,化石形態看起來像是初期尼安德塔人,細胞核基因組 DNA 也接近尼安德塔人,但是粒線體 DNA 卻比較偏向丹尼索瓦人。目前仍不清楚為什麼細胞核與粒線體的遺傳史不一致,但是可以肯定牽涉到混血取代6

論文宣稱粒線體的移動。圖/取自 ref5

用單純的粒線體變化,等同於整個人類的演化,風險非常大。有些學者建議,如 Y染色體、粒線體、特定基因變異這類單一遺傳標記,不適合用於追溯經歷時間比較久,牽涉多層次混血的複雜遺傳史,我覺得很值得參考。

只選中意的證據,還搞錯定義!

一些專家也指出,近年不少新的各領域發現,都告訴我們智人的演化之路,比之前認為的更早也更廣。例如已知具備智人特徵的化石,最早於 30 多萬年前的北非摩洛哥出土,還有 26 萬年前的南非、21 萬年前的希臘、20 萬年前的東非、18 萬年前的以色列等等,廣義上他們都屬於「解剖學意義上的現代人(anatomically modern human,簡稱 AMH)」,比此論文聲稱,智人開始動的很厲害的 13 萬年前更早。7, 8, 9

神奇的是,這篇論文其實誤用了 AMH 的定義。綜合論文敘述與 Vanessa Hayes 受訪的講法,她認知中的 AMH 就是「Homo sapiens sapiens」,意思是智人中的智人亞種,或者不是尼安德塔人的非洲智人。然而,AMH 其實是以化石型態特徵定義,與粒線體DNA 等遺傳特徵無關,可以兩個人遺傳上很不一樣,卻都是 AMH。

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論文的敘述中,似乎直接把 20 萬年前的 AMH 描述為具備 L0 粒線體單倍群,又直接等同於今日智人的祖先。但是這點毫無證據,也或許所謂的 AMH 型態特徵,大部分是在其他智人族群中演化出來,後來再和有 L0 的女生合體,才形成現在的狀況。

遺傳與形態的改變時常沒有一致,另一項遺傳演化學家該有的常識。

已知的智人與其他古人類分佈,嗯,也是 Nature 做的。圖/取自 Nature〈An early dispersal of modern humans from Africa to Greece

看 Vanessa Hayes 講話充滿驚喜。有專家批評 Vanessa Hayes 主導的研究沒有考慮化石和古代DNA,面對質疑時她表示,北非、希臘、以色列那些更早的「智人」並沒有留下後裔,與今日的智人無關,所以無需理會他們(但是即使是女生也不該無視 Y染色體吧?)。可是這也表明,她沒有跟上她長年投入的桑族研究最新進度。10

長時間多地交流?智人起源的新思考

由基因組估計,某些桑族人確實和其他人分家最久,而且至少有 26 萬年,比 Vanessa Hayes 用粒線體計算的 20 萬年更早。事實上,26 到 30 多萬年此一年代,有經過古代DNA 的修正;因為桑族人的祖先,數千年前曾經與其他人混血,使得混血過後的桑族人,配備更多與其他族群相同的遺傳變異,而拉低遺傳差異,使得估計的分家年代縮短。11, 12

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更不要提,最近分析非洲族群的基因組發現,有好幾個族群彼此分家數萬或數十萬年,和這篇論文主張智人起源於南非再跑到各地,狀況非常非常不一樣。

目前資料估計智人各族群的分家時間。圖/取自 ref12

有關智人起源,一度相當流行的論點是,智人最初誕生於 20 萬年前的東非某處,7 萬年前經歷一次瓶頸,只剩下少數人口,後來全人類都能追溯至此。不過最近愈來愈多人認識到,此一推論是由於當年資訊有限,加上忽視非洲內部的多樣性所致,智人演化的狀況實際上更加複雜許多。

根據最近的遺傳、化石、考古等跨領域證據,一批學者在 2018 年提出「非洲多地起源論(African multiregionalism)」,主張智人並非源自特定地區的單一族群,而是在 20 到 50 萬年前,於非洲各地(有時候也包括中東),長期交流所形成。13

非洲多地起源論仍存在不少漏洞,必需持續修正,但是根本上反對智人起源自某一時刻的單一地點,也難怪跳出來批評「南非某地 20 萬年前是智人原鄉」的學者中,如 Eleanor Scerri 和 Huw Groucutt 等人,就是非洲多地起源論的支持者。

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參與這篇論文問世的人,都該受到譴責

不過對於這篇論文,學術界並非一面倒批評,也有人認為有值得稱道之處,其中一位是 1980 年代提出「粒線體夏娃」,證實智人源自非洲的 Rebecca Cann;然而,她剛好也是這篇論文的審查者。14, 15

透過經營交情,這項研究取得一批難得的人類材料,但是對於人類起源和演化的了解,說實話並沒有增加多少,更何況一番狀況外的推論有夠驚世駭俗。即使 Rebecca Cann 認為這篇論文可以促進討論與後續研究,也不是放行的理由。Nature 與這篇論文的審查者,都應該受到嚴厲的譴責。16, 17

我覺得,讓這種品質的論文過關,Nature 期刊的編輯與找來的審查者都該負起責任,他們聯手造就了這篇論點很糟糕,也許還將帶來某些負面影響的論文。

延伸閱讀

參考文獻

  1. Chan, E. K., Timmermann, A., Baldi, B. F., Moore, A. E., Lyons, R. J., Lee, S. S., … & Bornman, M. R. (2019). Human origins in a southern African palaeo-wetland and first migrations. Nature, 1-5.
  2. The homeland of modern humans 
  3. Has Humanity’s Homeland Been Found?
  4. Schuster, S. C., Miller, W., Ratan, A., Tomsho, L. P., Giardine, B., Kasson, L. R., … & Alkan, C. (2010). Complete Khoisan and Bantu genomes from southern Africa. Nature, 463(7283), 943.
  5. Experts Skeptical of New Study Pinpointing the Birthplace of Humanity
  6. Meyer, M., Arsuaga, J. L., de Filippo, C., Nagel, S., Aximu-Petri, A., Nickel, B., … & Viola, B. (2016). Nuclear DNA sequences from the Middle Pleistocene Sima de los Huesos hominins. Nature, 531(7595), 504.
  7. Hublin, J. J., Ben-Ncer, A., Bailey, S. E., Freidline, S. E., Neubauer, S., Skinner, M. M., … & Gunz, P. (2017). New fossils from Jebel Irhoud (Morocco) and the Pan-African origin of Homo sapiens. Nature.
  8. Hershkovitz, I., Weber, G. W., Quam, R., Duval, M., Grün, R., Kinsley, L., … & Arsuaga, J. L. (2018). The earliest modern humans outside Africa. Science, 359(6374), 456-459.
  9. Harvati, K., Röding, C., Bosman, A. M., Karakostis, F. A., Grün, R., Stringer, C., … & Gorgoulis, V. G. (2019). Apidima Cave fossils provide earliest evidence of Homo sapiens in Eurasia. Nature, 571(7766), 500-504.
  10. Experts question study claiming to pinpoint birthplace of all humans
  11. Skoglund, P., Thompson, J. C., Prendergast, M. E., Mittnik, A., Sirak, K., Hajdinjak, M., … & Heinze, A. (2017). Reconstructing prehistoric African population structure. Cell, 171(1), 59-71.
  12. Schlebusch, C. M., Malmström, H., Günther, T., Sjödin, P., Coutinho, A., Edlund, H., … & Lombard, M. (2017). Southern African ancient genomes estimate modern human divergence to 350,000 to 260,000 years ago. Science, 358(6363), 652-655.
  13. Scerri, E. M., Thomas, M. G., Manica, A., Gunz, P., Stock, J. T., Stringer, C., … & d’Errico, F. (2018). Did our species evolve in subdivided populations across Africa, and why does it matter?. Trends in ecology & evolution.
  14. Controversial new study pinpoints where all modern humans arose
  15. Humans’ maternal ancestors may have arisen 200,000 years ago in southern Africa
  16. No, a genetic study didn’t pinpoint the ancestral homeland of all humans
  17. The diversity of human origins in content and practice: A response to Chan et al (2019)

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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

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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!

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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【2023 年搞笑諾貝爾化學與地質獎】舔石頭以外,猛獁象竟是海龜湯?
寒波_96
・2023/10/20 ・2211字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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搞笑諾貝爾獎每年都是新的開始,2023 年也不例外。今年「第 33 次第一屆搞笑諾貝爾獎」頒發十個獎項,「化學與地質獎」以看似獵奇的舔石頭博取不少眼球,不過得主揚.扎拉謝維奇( Jan Zalasiewicz)的文章中,其實還提到另一件知名的歷史公案。

1951 年晚宴真相,竟然是海龜湯?!圖/americanoceans

1951 年晚宴真相,竟然是海龜湯?!圖/americanoceans

文學史上用味覺帶出情節,最知名的案例之一是普魯斯特的小說《追憶似水年華》開頭,由瑪德蓮的味道切入,接著進入意識的海洋游泳。扎拉謝維奇的文章開頭,也從品嚐岩石的味道切入,自由切換不同的題材。

地質學家為什麼要舔石頭?《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》一文有精簡介紹。最主要的理由是,缺乏現代儀器之際,舌頭可謂方便的化學感應器,能提供有用的資訊。

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當然,即使有了現代儀器,舌頭還是很方便的工具。

處於意識流科學史中,扎拉謝維奇的文章從舌頭感應器,十分合理地切換到一場宴會。那場 1951 年的晚宴中,據說提供猛獁象肉製作的餐點。

這場晚宴由美國的「探險俱樂部(The Explorers Club)」舉行,主辦方宣稱當天有道菜,來自已經滅絕的動物大地懶(Megatherium)。但是幾天後有報紙披露,宴會中的奇珍異獸不是大地懶,而是來自阿留申群島,25 萬年久遠的猛獁象!

1951 年保存至今的晚餐。圖/取自 參考資料3

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奇妙的是,當天的餐點竟然有少量樣本被保留至今。當時沒有參加的豪威斯(Paul Griswold Howes)寫信要到一份樣本,一直保存到他去世為止。後來樣本輾轉來到耶魯大學的皮博迪自然史博物館(Yale Peabody Museum)。

那一餐到底是大地懶,還是猛獁象呢?2014 年,耶魯大學的研究生葛拉斯(Jessica Glass)等人成功由樣本中取得 DNA,結果在 2016 年發表。比對之下相當明顯,答案是綠蠵龜。

現今綠蠵龜是保育類動物,合法的狀況下沒有機會吃到。然而 1951 年那個時候,綠蠵龜尚未面臨滅團威脅,仍然是普遍的食材。

區區綠蠵龜製成的海龜湯,當然無法彰顯晚宴的尊絕不凡。不過俱樂部宣稱的大地懶,怎麼又會變成猛獁象?

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最可疑的是當天在場的俱樂部成員尼可斯(Herbert Bishop Nichols),他也是基督科學箴言報(The Christian Science Monitor)的科學編輯。可考的記錄中,他第一個對外提出相關描述,後來被視為吃猛獁象的證據。

海龜湯的幾位相關人猿。(A) 據說將食材從北極帶回的極區探險家 Father Bernard Rosecrans Hubbard。(B) 極區探險家 George Francis Kosco。(C) 晚宴主辦人 Wendell Phillips Dodge。(D) 保存樣本的 Paul Griswold Howes。圖/取自 參考資料3

如果真的是那道菜的材料,那麼狀況就是:俱樂部用綠蠵龜做菜,宣稱是大地懶,報紙以訛傳訛寫成猛獁象。

「吃猛獁象」之類的傳聞,雖然不是嚴謹的科學,卻因為有噱頭而容易引人注目。作為沒多少負面影響的玩笑,也沒有人想要特別澄清。使得這類事件的真相,往往不了了之。

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儘管沒有特別獲得搞笑諾貝爾獎關注,對於這道海龜湯的追根究底,倒是相當符合搞笑諾貝爾獎的精神。

海龜湯以後,扎拉謝維奇的文章意識又跳躍到另一種已經滅團的生物:貨幣蟲(Nummulites)。許多古生物,當初也是其他古生物的食物。儘管擁有堅硬的外殼保護,貨幣蟲這種生物依然有機會成為美食。

1912 年的時候,英國古生物學家庫克派崔克(Randolph Kirkpatrick)提出一個觀點:地球有一段時間存在非常大量的貨幣蟲,後來它們變成稱為「貨幣球(Nummulosphere)」的地層,是地殼岩石的源頭。

看起來很搞笑,可是庫克派崔克是認真的。所以他即使生在現代,應該也沒有獲得搞笑諾貝爾獎的機會。

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2023 年搞笑諾貝爾獎頒獎典禮影片(化學與地質獎從 10:18 開始):

延伸閱讀

參考資料

  1. The 33rd First Annual Ig Nobel Prizes
  2. Eating fossils
  3. Was Frozen Mammoth or Giant Ground Sloth Served for Dinner at The Explorers Club?
  4. Mammoth meat was never served at 1950s New York dinner, says researcher

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鑑識故事系列:縮水頭顱是美洲原民或樹懶?
胡中行_96
・2023/09/28 ・1933字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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住在祕魯北部和厄瓜多東部的 Jivaro 原住民,傳統上會製作一種叫作 tsantsa 的人頭標本。位於波蘭華沙的國家民族誌博物館(State Ethnographic Museum),收藏了 3 顆;該國克拉科夫的亞捷隆大學(Jagiellonian University)醫學院法醫系博物館,也有 1 顆。然而,沒有人知道它們確切的來源。[1]

20 世紀初的 Jivaro 原住民。圖/U.S. Bureau of American Ethnology on Wikimedia Commons(Public Domain)

Tsantsa 的功能

Jivaro 原住民有 4 個語言雷同的分支:Shuar、Achuar、Aguaruna 與 Huambisa。他們的血緣和風俗相近,都會獵人頭,並加以處理保存。除了助長作物豐收,Jivaro 原住民原本製作 tsantsa 的主要目的,是將敵人的靈魂困在頭顱裡,以免他們報復自己,或是投胎轉世後傷害家人。不過,到了 19 世紀下半葉,外來的經濟誘因開始出現:Jivaro 原住民把 tsantsa 當作貨幣,跟白人收藏家以物易物。因而升高的獵殺率,甚至造成部落間關係緊張。[1]

Tsantsa 的製作

敵方的男女、兒童,都可能成為 tsantsa 的材料。通常在獵完人頭,返家途中暫住的營區,進行以下製作步驟:[1]

  1. 沿鎖骨劃 V 字,將頭取下。[1]
  2. 把頭浸入河水,以分離被肌肉與肌腱連結在顱骨上的皮膚。[1]
  3. 用刀剝下連帶頭髮的皮膚,並丟棄顱骨和眼珠。[1, 2]
  4. 以滾水煮髮膚,30 分鐘至 2 小時不等。重複 3 次後,掛在矛上晾乾。[1]
  5. 縫起嘴和眼瞼,並用棉花塞鼻孔。[1]
  6. 在皮囊中填入沙和卵石。[1]
  7. 火燻皮膚,使之變黑又硬化;或者用炭灰抹皮膚,再拿加熱過的刀燙乾嘴唇。[1]

整個程序為期 2 至 3 天。烹煮約使皮囊縮成 3 分之 1;而所有步驟都完成後,則僅剩原本人頭的 4 分之 1,也就是拳頭般大。反之,頭髮的長度不受影響,所以搭起來就是長髮蓋小頭的模樣。[1]

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贗品猖獗

歐洲市場帶來的商業利益,造成其他人跟風仿製,材料不僅來自不同人種的死屍,也常使用樹懶或猴子的頭。同時,Jivaro 族的美洲原住民,本來就會製作樹懶 tsantsa,補償成功殺敵卻沒獵到人頭的勇士,或是當作男童的成年賀禮。因此,目前推估各家博物館和私人蒐藏的 tsantsa,八成均為贗品,不是真的美洲原住民人頭。1990 年代,已經有科學家以製作工法辨識真偽,揪出許多假貨,然而可靠的程度還是不如基因檢測。[1]

辨識真偽

編號 1 至 3 號的 tsantsa,外型傳統,屬於波蘭國家民族誌博物館。其中 2 號源於秘魯,1 和 3 則來自厄瓜多,分別於 1934 和 1950 年購入。而亞捷隆大學的法醫系,在 19 世紀 70、80 年代,曾經嘗試仿效,所以頭髮經過修剪的 4 號,說不定是他們自製的成品。[1]儘管事隔多時,就算查出背景資料有誤,大概也不會去追究有無商業詐欺或盜屍刑責,亞捷隆大學法醫系的團隊還是認真地調查真相。

波蘭國家民族誌博物館的 1 至 3 號;亞捷隆大學的 4 號 tsantsa。圖/參考資料 1,Figure 1(CC BY 4.0)

他們用 99.8 % 的乙醇,擦拭 4 顆標本的皮膚外層數次。拿無菌的拋棄式解剖刀片平切,再從脖子內部割下 0.5 平方公分大,0.1 公分厚的樣本,鑑定基因。另外,又用鑷子拔了些頭髮,放在光學顯微鏡下觀察,所得結果如下:[1]

由左至右,為 1 到 4 號放大 40 倍的頭髮樣本。圖/參考資料 1,Figure 2(CC BY 4.0)

這些頭髮的髮根也許不好拔,或者在當初的製作過程中,早已被高溫破壞,所以在顯微鏡下怎麼也看不到。不過中央的髓質佔髮幹不到 1/3 的寬度,又斷斷續續,組織結構與人類頭髮吻合。皮膚樣本的染色體,也證實 4 顆 tsantsa 都屬於人類。[1]齒釉蛋白基因(amelogenin gene)在 X 與 Y 染色體上的差異,則可知 2 號為女性,其餘皆是男性。[1, 3]1 和 3 號為南美洲厄瓜多的原住民,而且有一樣的 Y 染色體 DNA 單倍型類群 Q1a2-M3,意味著能追溯至共同的男性祖先。相較之下,2 號缺乏明確結論。至於 4 號,也就是據說為仿製成品的那顆,屬於具有 Y 染色體 DNA 單倍型類群 I2 的東南歐洲血統,與美洲原住民無關。[1]

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2017 年,波蘭亞捷隆大學的團隊在《國際法醫期刊》(International Journal of Legal Medicine),分享上述研究成果。他們建議辨別 tsantsa 的真偽時,不要只是分析製作方式,最好與基因檢測並用。畢竟傳統的製作技術有多種版本,而贗品也可能模仿得維妙維肖。[1]

  

參考資料

  1. Piniewska D, Sanak M, Wojtas M, et al. (2017) ‘The genetic evidence for human origin of Jivaroan shrunken heads in collections from the Polish museums’. International Journal of Legal Medicine, 131, 643–650.
  2. Shrunken heads’. Pitt Rivers Museum, University of Oxford, U.K. (Accessed on 22 SEP 2023)
  3. Dash HR, Rawat N, Das S. (2020) ‘Alternatives to amelogenin markers for sex determination in humans and their forensic relevance’. Molecular Biology Reports, 47, 2347–2360.
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。