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跨國遷徙的動物該如何研究及保育?從八色鳥、鸕鶿與青斑蝶的故事談起

活躍星系核_96
・2020/01/25 ・4038字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 570 ・九年級

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  • 文/彭維維

進行動物保育時,除了設立保護區外,對區內的動物進行長期生態監測,更深入的研究牠們才是根本之道。然而,如果要監測的動物會遷徙,總是跨國飛來飛去,那該怎麼辦呢?快來看看專家到底用了哪些方法突破困境!

臺灣野生動植物資源豐富,為保存珍稀物種或特殊地質景觀與環境,棲地保育是最常見的手段之一。臺灣目前有許多根據不同法源而設立的保護區,例如依據國家公園法設立的國家公園、國家自然公園,依文化資產保存法設立的自然保留區,依野生動物保育法成立的野生動物保護區、野生動物重要棲息環境,依據森林法劃設的自然保護區,以及依溼地保育法成立的國家重要溼地等。

各類自然保護區域劃設後,後續必須進行長期生態監測工作,才能掌握當地的生態狀態,釐清這些保護區是否遭受潛在的威脅,危害到區內的生物多樣性。研究人員與管理人員可藉由分析這些監測資料與趨勢變化,做出適當的檢討,以改善自然保護區的狀態。

生態監測的重點項目,其中之一是針對特有、稀有性物種或保育類動物,調查牠們出現的數量和空間分布位置。進行這些生物資源監測時,往往必須先了解特定物種的基本生態習性,例如食性、生活範圍、棲地特徵、繁殖特性等。在估算物種族群數量時,由於遷徙性物種會大範圍遷徙,時空變化複雜,所以估算工作也較複雜,需要投入更多心力,設計出一套適用且完善的調查方式。

本文將介紹三種遷徙性物種,以及臺灣的研究人員過去如何針對這些物種的生態習性,設計出適合的研究方法,來了解特定的保育問題。

從八色鳥看遷徙性物種的調查困境

八色鳥(Pitta nympha)是東亞遷徙性鳥種,在臺灣為夏候鳥,也是珍貴稀有保育類。臺灣是八色鳥的重要繁殖地之一,每年約四五月抵達臺灣進行繁殖,其他已知的繁殖地為中國東南方、日本、南韓本島和濟州島等,九十月遷離臺灣再次前往度冬地婆羅洲,也是目前已知唯一的度冬地。

八色鳥棲息於低海拔闊葉林,體色共有八色,鮮豔繽紛。數量稀少,全世界族群量只有大約一萬隻,是全球性易危(Vulnerable)鳥種。攝/張俊德

八色鳥是臺灣少數具有較完整族群監測資料的物種,自 2001 年開始至 2017 年,特有生物研究保育中心使用定點調查法(point count)與回播反應法(playback),在八色鳥對叫聲反應最高的四月底及五月間進行八色鳥全臺數量普查。

根據族群趨勢分析結果,八色鳥 2001~2017 年間在臺繁殖族群整體數量呈現下降趨勢,約下降了 30~40%。若將臺灣本島分為四區(北部、中部、西南部、東部)來看,分區呈現的趨勢各不相同,其中以北部下降程度最明顯,2001~2017 年的族群量下降了約 70%4

臺灣八色鳥歷年族群指標值變化圖。圖/參考資料 4

八色鳥在臺灣數量的下降,引發了許多的疑問。明明八色鳥在臺灣的棲地狀態變化並不多,為什麼在這種情況下,八色鳥的數量會有如此明顯的下降趨勢呢?這就要從八色鳥的度冬地談起。

我們對候鳥做族群數量監測研究時,必須考慮此物種的遷徙連結度(migratory connectivity)。遷徙連結度是指物種從同一繁殖地遷往相同度冬地的程度,繁殖地的好壞決定當年物種的繁殖率,度冬地則是決定物種的生存率。八色鳥會在年間循環時遷徙往返兩地,因此想了解八色鳥的數量變化,必定得考慮度冬地及繁殖地的情況。

目前已知的度冬地點是婆羅洲,屬印尼、馬來西亞和汶萊的領土。印尼和馬來西亞近三十年來引入了油棕(Elaeis guineensis)作為經濟作物,主要用來生產棕櫚油。為了種植油棕,砍伐了大面積原始森林,造成八色鳥度冬棲地熱帶森林面積下降。研究推測,這也許是影響八色鳥在臺灣繁殖數量減少的原因之一。

馬來西亞和印尼是全球最主要種植油棕並出口棕櫚油的地方。為了大規模種植油棕,許多業者開墾了熱帶森林,也摧毀了許多野生動物的家。圖/wikimedia commons

近年來因氣候變遷,已有候鳥遷徙路徑改變的案例,八色鳥也有可能選擇遷至更高緯度的國家或更高海拔地區以適應環境。就八色鳥的繁殖地來說,比臺灣緯度更高的國家有日本、南韓、中國東部等地區,由於這些地區缺乏監測資料,目前還無法了解八色鳥出現在這些地區的個體是否增加。

目前研究推論,八色鳥族群數量下降與度冬地遭受破壞的可能性較大。八色鳥已知主要分布於婆羅洲沙巴、沙勞越兩地,近年全球油棕樹的收穫面積呈現逐年遞增走勢。2000~2001 年間,全球油棕樹的收穫面積為 1007.1 萬公頃,至 2017~2018 年時,面積增至 2262.8 萬公頃,增幅達 125%,同一時間,原始森林遭到大量砍伐,棲地減少對八色鳥造成威脅。

推測八色鳥的族群動態時,掌握八色鳥的遷徙路徑,才能確認是否因度冬棲地遭受破壞而影響數量變化,常見方法分為直接連結研究法(如:衛星定位法)或間接研究法(如:穩定性同位素、遺傳標誌)。

目前在八色鳥研究上,最大的困境在於缺乏度冬地的證據。

被認為最有可能為度冬地的範圍,皆因當地缺乏研究觀測紀錄而無法釐清,而八色鳥其他繁殖地也因沒有正式的合作聯繫平臺,除了小規模的研究室間討論交流外,缺乏跨國性的整合機制,許多疑問仍待解決。

間接研究法與跨國研究:以金門國家公園鸕鶿調查為例

在探尋候鳥遷徙路徑的難題上,金門國家公園曾藉由大範圍比對各棲息地的鸕鶿(Phalacrocorax carbo)的羽毛穩定同位素(stable isotopes),累積了成功的經驗。

穩定同位素是一種天然標記物,是目前追蹤候鳥路徑時常用的方式之一。相較於衛星定位法,其優點在於較便宜、技術已發展相對成熟,但也會受某些環境條件影響準確度。穩定同位素在 1993 年首次應用於雪雁冬季棲地研究,現今已應用在許多鳥類研究中。

金門國家公園位於東亞候鳥遷移路徑上,每年皆記錄到許多候鳥及過境鳥,為推動保育研究、環境解說教育及環境生態監測等目的,過去研究人員曾對金門地區鸕鶿的生態習性進行研究。

鸕鶿又稱魚鷹,每年十月下旬會南下飛到長江以南的湖泊和金門度冬,直到隔年三四月再遷徙到北方繁殖。攝/張添財

鸕鶿於每年約十月至隔年四月間至金門度冬,因為在不同棲地間進行遷徙時(如繁殖地與度冬地),食物來源不同,鸕鶿體內組織中的穩定同位素特徵也不盡相同。當遷移到當下棲地時,動物一方面攝取新棲地的食物穩定同位素,另一方面原棲地食物的穩定同位素特徵仍會在體內維持一段時間,因此,動物體內的穩定同位素組成會呈現動態漸變的過程,比較不同棲地鸕鶿的這個漸變過程,就可了解鸕鶿的活動範圍及遷徙路徑。

研究人員藉由偵測鸕鶿體內的穩定同位素,得以推測這些鸕鶿的繁殖地。

此方法需要各地區鸕鶿的血液、羽毛樣本來進行穩定同位素數值比對。研究人員於 2006 年七八月期間前往中國黑龍江省札龍自然保護區、洪河自然保護區、三江自然保護區、烏蘇里江流域、興凱湖自然保護區、內蒙古自治區呼倫湖、青海省青海湖自然保護區、鄂陵湖,以及日本等地進行採集,終於獲得較充足的數據,釐清金門的鸕鶿遷徙路徑。

穩定同位素分析技術已逐漸成熟,目前有多國研究都採用這個方法,但在材料取得時常面臨困境,如血液樣本、羽毛樣本,往往需仰賴繫放團隊自行收集,或需透過跨國合作關係,從各地儲存的標本中獲取,如博物館、各研究室等。因此,在遷徙性物種研究上,需增加跨國合作的計畫,才得以促進輔佐資料的搜集。

鸕鶿通常成群結隊遷徙。夏季繁殖期間,鸕鶿的頭頸部會換上白色絲狀繁殖羽,下脅部會出現大白斑。攝/劉其祥

臺灣與日本跨國合作進行青斑蝶標放

每年春末於陽明山國家公園大屯山區,可觀察到青斑蝶(Parantica sita niphonica)有大發生(outbreak)和島內移動行為。為了研究青斑蝶生態習性,以及與日本之間是否有青斑蝶族群交流的現象發生,從 1997 年開始,臺灣蝴蝶研究人員與日本專家合作,利用青斑蝶的標識再捕法(Mark-Release-Recapture)進行研究。

青斑蝶會隨著季風移動,每年春夏季隨西南季風朝北飛,秋冬季則利用東北季風往南飛。一開始由於資料不多,科學家無法確定這兩群蝴蝶是否為同一族群。經過多年標記研究後,目前已有多筆臺灣地區標放個體在日本被發現,在日本的標放個體也有在臺灣再補獲的紀錄,可以確認青斑蝶確實在兩國之間有遷移擴散的情形。

青斑蝶又稱大絹斑蝶,具有長距離遷徙能力。攝/林家弘

自 2003 年起,每年五六月間,陽明山國家公園管理處都會舉辦蝴蝶季活動,帶動相關觀光與環境教育,與日本之間也因資訊交流頻繁快速,不僅提升學術進步,對青斑蝶的行蹤也更加了解。

目前已知青斑蝶主要分布於臺灣、日本、中國沿海、泰國及韓國等地。藉由遺傳差異分析,可得知臺灣的遺傳標記組成和日本的相似,而和中國則有很大的差異。這種擴大地區的合作,可以更清楚釐清青斑蝶的遷移動態和生態資訊。

跨域及跨國合作研究的必要

從以上案例可知,由於遷移性物種的跨國性或跨域性(例如紫斑蝶的島內遷徙),均需要有更廣大區域的合作研究,才能更便於了解這些物種的生態,也讓我們更能擁有充分清楚的資訊來保育珍貴的物種多樣性。

參考文獻

  1. 丁宗蘇。2005。鸕鶿生態習性調查。金門國家公園管理處。金門。
  2. 林唯潁。2003。青斑蝶族群遺傳結構之研究。國立臺灣大學。臺北。
  3. 林瑞興。2005。臺灣低海拔地區八色鳥分布及巨觀棲地分析。水利署中區水資源局,臺中。
  4. 林瑞興。2017。湖山水庫及斗六丘陵以外地區八色鳥族群數量調查。特有生物研究保育中心。南投。
  5. 李文玉。2011。八色鳥(Pitta nympha)潛在繁殖地與度冬地分布預測。臺灣大學。臺北。
  6. 唐錦淇。2012。青斑蝶生物學與生殖發育之研究。臺北市立教育大學。臺北。
  7. Bowen, G. J., Wassenaar, L. I., & Hobson, K. A. 2005. Global application of stable hydrogen and oxygen isotopes to wildlife forensics. Oecologia, 143(3), 337-348.
  8. Webster, M. S., et al. 2002. Links between worlds: unraveling migratory connectivity. Trends in Ecology & Evolution, 17(2), 76-83.

本文亦刊登於臺灣國家公園生物多樣性資料庫

  • 責任編輯/竹蜻蜓
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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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3 萬年前截肢手術,婆羅洲有史前黑傑克?
寒波_96
・2022/12/02 ・2362字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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即使沒有現代的醫療知識,古人也能進行截肢這類外科手術,不過手術很成功,但是病人死掉的狀況也不意外。一項考古研究宣稱發現已知最早的截肢手術,地點位於東南亞的婆羅洲雨林,年代距今 3.1 萬年。那麼久以前的原始人,真的有能力截肢嗎?

請注意,本文包含人類遺骸的圖像。

3.1 萬年前手術成功,而且病人活著?

之前知道最早的截肢手術年代是 7000 年前,法國新石器時代的 Buthiers-Boulancourt 遺址。

這項研究調查的地點是一處名喚 Liang Tebo 的石灰岩洞,位於婆羅洲東部。考古學家在這兒尋獲一位長眠者 TB1,估計於 3.1 萬年前去世。此時處於舊石器時代,一小群一小群人們不長期定居,沒有農業,以採集、狩獵維生。

考古學家由埋葬狀況判斷,排場儘管簡陋,應該為他人有意識的體面墓葬,骨頭保存相當完整。估計去世時 20 歲左右,憑藉骨盆無法判斷性別,他的身高不矮,可能是男生或高個子的女生。

遺址位於圖中的紅框內。婆羅洲如今是東南亞外海的島嶼,冰河時期海平面較低時,卻直接連結東南亞大陸。圖/參考資料 1

經歷好幾萬年的歲月,遺骸少掉一些部位也很合理。然而,這位就是少掉左小腿中段以下的骨頭。考古學家仔細分析後,判斷他經歷過小腿的截肢(amputation)手術,之後至少又經過 6 到 9 年,直到去世。

考古學家根據什麼理由判斷他是截肢,而不是一般的斷腿呢?主因是他的小腿骨斷面非常平整,不像是事故摔斷,也沒有感染的跡象,表示腿骨離開身體後沒有造成嚴重的病變。

他左小腿保留的脛骨(tibia)和腓骨(fibula)尺寸比右邊小,明顯有生長落差。推論他在 10 歲多時由於未知原因,被身邊的人用某種利器將左邊小腿骨切斷,而且照護得宜,又生活至少 6 年,去世時受到妥善埋葬。

如果上述推論正確,這位 3.1 萬年前的東南亞人,就是世上截肢手術最早的成功紀錄。

遺骸 TB1 的下半身。圖/參考資料 2

東南亞的史前黑傑克

執行手術的工具不明,肯定不是金屬,可能是黑曜石或某種石材,或是鋒利的貝殼或骨製器具,甚至是加工處理過的竹子,都可能用於切斷骨骼,或是在手術中使用。

截肢不是簡單的小手術,當時的婆羅洲人懂得截肢手術需要的消毒、麻醉、止痛嗎?

即使是身強體壯的(十幾歲)原始人,完全沒有藥物輔助下,要在截肢後全身而退,連明顯感染都沒有,想來不太可能。當地環境一定找得到可供藥用的植物,雖然缺乏直接證據,不過可以假設施術者懂得這些知識。

手塚治虫創作的角色「怪醫黑傑克」開刀出神入化,黑傑克也成為動手術的代名詞。婆羅洲的史前黑傑克是如何習得開刀技能呢?

我自己的想法是,古早人處理動物時,可以獲得不少練習機會,對於骨、肉、血想必不會陌生。在決定截肢的時候,操刀者應該自認有成功的機會,有信心又技術熟練地下刀,否則不會有如此漂亮的手術結果。

截肢者想像圖。圖/參考資料 4

光憑極為零星的考古調查,無法估計當時的截肢狀況,不清楚這位是成功的特例,或是大批犧牲者中唯一的幸運兒。只能確定當時的婆羅洲人,不只已經有相關的醫療知識,還有團隊照顧的精神。

考古沒有發現,不等於真的沒有,也要考慮到遺骸保存的狀況。成功的截肢手術會在四肢留下痕跡,但是舊石器時代的遺骸,四肢骨頭保存往往不全,考古上難以辨識。我猜舊石器時代應該有更多截肢的成功案例,大部分卻無法被我們知曉。

之前研究得知東南亞的婆羅洲、蘇拉威西這塊區域,超過 4 萬年前便有壁畫等藝術創作。史前黑傑克與截肢者所屬的人群,應該和藝術家有關連。醫療、藝術,果然皆為高端的人類技能。

延伸閱讀

參考資料

  1. Maloney, T. R., Dilkes-Hall, I. E., Vlok, M., Oktaviana, A. A., Setiawan, P., Priyatno, A. A. D., … & Aubert, M. (2022). Surgical amputation of a limb 31,000 years ago in Borneo. Nature, 609(7927), 547-551.
  2. Earliest known surgery was of a child in Borneo 31,000 years ago
  3. Prehistoric child’s amputation is oldest surgery of its kind
  4. World’s oldest amputation: Foot removed 31,000 years ago—without modern antibiotics or painkillers
  5. Buquet-Marcon, C., Philippe, C., & Anaick, S. (2007). The oldest amputation on a Neolithic human skeleton in France. Nature Precedings, 1-1.

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

寒波_96
175 篇文章 ・ 676 位粉絲
生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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我們所追尋的「舒適圈」:一場生物與環境氣溫的耐力賽——《跳出溫度舒適圈》
商周出版_96
・2022/10/29 ・4205字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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  • 作者 / 林子平

幾年前,有一則蝴蝶遷徙的新聞,引起了我的興趣。澎湖有位民眾發現住家的花園內有隻蝴蝶,身上被標示了日期和日本地名,原來是一隻從日本富山縣標放的青斑蝶,歷經46天從日本飛行了2,277公里來到台灣。富山縣自然博物館負責人說:「這隻青斑蝶創下了富山縣蝴蝶的最長距離飛行紀錄,飛到翅膀已破裂,令人感到心碎。」

遠渡重洋的蝴蝶。圖/商周出版《跳出溫度舒適圈

創下地表上最長昆蟲遷徙紀錄的是帝王斑蝶。每年會有上億隻帝王斑蝶在接近冬天時,由北美寒冷的洛磯山往南遷徙至溫暖的墨西哥,並在春天來臨時往北飛回洛磯山,但因為不順風,長達4,800公里、歷時四個月的長途遷徙,讓生命週期僅有一個多月的蝴蝶沒辦法在有生之年飛抵目的地,中途還得暫停德州來繁衍下一代,一共要歷經三代接棒才能返回洛磯山。

在台灣新竹苗栗等地山區,多達五十萬隻的紫斑蝶,也會在秋末準備南飛度冬,常落腳在高雄茂林。「氣溫是蝴蝶長程遷徙的一個很重要的因素,溫暖的環境讓蝴蝶能夠生存並產卵,還能讓剛孵化的幼蟲找到豐富的食物。」嘉義大學生物資源學系黃啟鐘教授這麼告訴我,他對昆蟲生態及植物病蟲害都很有研究。

圓翅紫斑蝶(Euploea eunice hobsoni)。 圖/Flickr

「也許是遺傳基因,這裡的氣溫一直刻劃在牠們的記憶之中,驅動著牠們歷代返回。」黃教授說,「雖然蝴蝶一代只有一個多月的生命,但為了下一代,牠們長途遷徙到最適合幼蟲出生的氣溫及生態環境,等到春天清明節前,經數代後剛羽化之成蝶,就開始往北飛,回到牠們此生未曾到過的故鄉。」

紫蝶北返的飛行蝶道。 圖/交通部觀光局

生物為了生存而追尋溫度

昆蟲願意冒這樣的風險長途跋涉,那人類也有這種追求溫度的本能嗎?

我們得從現代人類的起源「智人」(Homo sapiens)的發展談起。科學家普遍認為,在二十萬年前智人起源於非洲。直到了四萬年前,智人已經遍布歐亞大陸。科學家一直在探索,究竟是什麼原因造成我們這個物種「遠離非洲」。

亞利桑那大學地球科學系Jessica Tierney教授透過氣候重建資料,並比對化石及石器的狀況,推論八萬年前非洲東北部溫暖且溼潤,適合居住。然而,在七萬年前,氣候開始變得寒冷而乾燥,艱難的氣候條件,使人類在六萬年前走出非洲進行大遷徙,這才讓歐亞大陸有人類出現。

智人(紅)與直立人(黃)遷徙路徑。圖/wikipedia

無獨有偶,德國科隆大學Frank Schäbitz教授等人則是透過衣索比亞湖岩芯來重建氣候,同樣也發現,在距今六萬到一萬四千年間非洲氣候的極度乾燥達到頂峰,使智人最終在距今五萬到四萬年間抵達歐洲。

除了因為溫度而遷徙之外,比智人更早,比「露西」(Lucy)[註1]更晚的「直立人」(Homo erectus),大概在一百萬年前開始會用火來獲取他們想要的溫度。除了用來烹煮食物,火還可以使身體溫暖來度過寒冬,得以生存。

今日,我們為了舒適追求溫度

以前的人類,就像會遷徙的蝴蝶及候鳥一樣,追求溫度是為了活命,是最基礎的生理需求 [註2] 。然而,時至今日,人們追求溫度的目的已經不同。

經濟學家西托夫斯基(Tibor Scitovsky)認為,近代人類的第一個需求,就是「舒適」[註3]

近代的人們會為了追求更舒適的氣溫而遷徙。對英國君主來說,白金漢宮是他們的冬季宮殿,溫莎城堡則是夏日宮殿,讓他們在不同的季節中得以維持長時間舒適的居住環境。另外則是觀光旅遊,近代西歐人(如德、法、荷)冬天移動至地中海旁溫暖的國家西班牙、希臘旅遊,或是更遠的東南亞國家,以求得數日的舒適氣溫。

然而,人們逐漸覺得為了追求舒適而頻繁地遷徙和移動有點麻煩,因此反過來想要讓日常生活居住的空間及場域能配合人的需要,常保舒適,於是開始思考如何打造一個四季都舒適的居住空間。在寒冷的國家,增加牆面的厚度,提高隔熱性,來達到保溫的效果,或在屋頂做一個閣樓,能阻擋大雪的低溫直接傳到室內。而在炎熱的國家,則利用室內通風、窗戶遮陽,來確保室內維持舒適,並透過選用適合的植栽、設置水域來調節戶外氣溫,讓人們在戶外行走或活動時都感到舒適。

對人來說,打造一個舒適的居住空間很重要。 圖/envato.elements

溫度控制全面強力介入

這些使居住環境舒適的方法,其實都不需要耗用能源及資源,我們稱為被動式設計(passive design,或稱誘導式設計)。它雖然能讓冬天暖一點,夏天涼一點,但是沒辦法維持在一個恆定的氣溫。

早期的人類為了生存而追尋溫度,現代的人類為了舒適而追求溫度。圖/商周出版《跳出溫度舒適圈

因此,人們又想更進一步控制生活及居住環境的溫度,我們開始利用能源及資源來介入控制。一開始是耗費較少電力及資源的手段,例如溫帶國家燒柴的暖爐,熱帶國家使用的電風扇,而後一些更耗能源的設備出現了,如冷氣或暖氣的設備及系統,這些都屬於主動式控制(active control)。以冷氣或暖氣來改變氣溫,讓我們不必大老遠遷徙及移動,可以四季都維持在恆溫舒適的狀況。

而在生活環境中,我們也開始控制各種溫度。例如控制液體的溫度,把冬天冰冷的水加熱,洗澡才舒服;或是使用電冰箱讓飲料涼一些,使用電熱水瓶來保持最適合入口的水溫。

人類當然不會滿足於基本的溫度,我們對於溫度的控制只會愈加精確及全面。我們希望冷暖氣控制的溫度是恆定的,最好一年四季,一天二十四小時,都能維持相同的溫度。我們還希望冬天冰冷的廁所能溫暖些,所以現在廁所的馬桶座不但可以加熱,甚至還可以整晚持續保溫,讓你隨時都能享受剛剛好的溫度。

人類除了舒適,還要刺激

然而,有時人對溫度需求的還不只是為了舒適。追求「刺激」,則是西托夫斯基提出的人類第二個需求—人們追求溫度,有時只是想要有不一樣的體驗。

就像長年低溫的寒帶國家中,一旦有個難得的溫暖晴天,人們就會傾巢而出到公園做日光浴。同樣的,像台灣一樣位處於熱溼氣候區的人們,偶有山區下雪的機會,許多人會不畏寒冷地上山賞雪,這就是本於氣候刺激造成的新鮮感。

不過,如果是為了刺激而想要控制環境,就可能造成不必要的能源浪費。冬天時,人們湧入滾燙的三溫暖或烤箱,這麼高的溫度絕對算不上是舒適吧,但人們希望透過這樣的生理刺激來滿足心理的需求。

又比如說在寒帶地區滑雪是常態,但位在熱帶國家興建一個室內滑雪場,甚至是單純造雪讓人們遊玩,就是要讓人們能感受到溫帶國家寒冷的天氣能帶來的體驗。

你追求的是什麼呢?

你或許有過這樣的經驗:當你滑著手機上的社群、新聞、影片,你點擊的每個按鈕,停留的每段時間,都在告訴媒體你喜歡的是什麼;不久之後,頁面上跳出的內容你都喜歡極了,不順眼的內容都消失了,這一切彷彿為你量身打造,你就這麼瀏覽下去。回過神才發現時間已過了大半,你接受了不重要(甚至錯誤)的資訊,買了你不需要的東西。

讓我們從虛擬環境切換到實體空間。當我們進入一個室內空間,你直覺地按下空調開關,它也許就記憶著你上次設定的溫度。先進的系統還能觀察現在室內有多少人、你是靜止或移動的、你以前喜歡什麼樣的溫度,就幫你調得好好的。太冷的時候,你也許會選擇穿上外套,而不是起身去調整溫度設定,或是反映給管理者知道。

這就是舒適圈,為你量身打造客製化的體驗。舒適的感受可能掠奪你的專注力,讓你忘了你真實的需求。

從智人遠離非洲到歐亞大陸,到近代人類移動到舒適的地點、建立舒適的住居,都是有意識地了解需求,因為,這都有風險,也需要付出代價。

然而,當空間內的氣溫控制變成輕鬆自在的生活常態,卻可能導致我們不認真去思考我們的需求。我們得自問:「為什麼要設定在這個溫度呢?」是為了舒適,還是為了刺激,還是只是習慣性地延續你昨天的設定,或是直接由人工智慧幫你決定?

現代人習慣活在舒適的溫度中。圖/envato.elements

一個根本的問題是,舒適究竟是怎麼一回事?是生理的需求,還是心理的滿足?每個人對舒適需求的差異,又是怎麼產生的?是體質的差異,過去的經驗,還是個人的喜好?

唯有理解舒適的起源,我們才能客觀地檢視我們的觀點及行為,並做出適當的調整與改變。下一節,就讓我們從一盤蛋炒飯,來談談什麼是舒適吧。

消暑涼方03:動物和原始人只為生存而追尋溫度,但現代人卻是為了舒適而改變溫度。嘿,享受舒適的同時,也為地球上其它生物想想吧!

註釋

  • 註1: 露西是在衣索比亞發現的南方古猿標本。也就是由盧貝松執導且在台北取景的《露西》片中,那位將人腦用到100%且具有超能力的主角,在片尾回到遠古時期時見到的人類祖先。
  • 註2: 馬斯洛需求理論(Maslow’s hierarchy of needs),是由亞伯拉罕.馬斯洛(Abraham Harold Maslow)於1943年提倡的理論,他劃分出五種等級的需求:自我實現、尊重、社會、安全、生理。生理屬於為基礎的需求,如食物、呼吸、基本維生環境等—溫度就是屬於最基礎的生理需求。
  • 註3: 西托夫斯基認為人有舒適和刺激兩種需求,舒適又分為個人舒適(personal comforts)及社會舒適(social comforts)兩種。

——本文摘自《跳出溫度舒適圈》,2022 年 9 月,商周出版,未經同意請勿轉載。

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怎麼證明澳洲人吃剩的蛋殼,來自 5 萬年史前巨鳥?
寒波_96
・2022/09/14 ・2882字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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古代人對生態環境的影響,不容易回答。人類抵達澳洲的年代早於 5 萬年,在此之後,澳洲有一批大型動物滅團,但是與人類的關係多少,專家們各有主張。有時候,甚至連人類是否接觸過某種動物都無法肯定。

一項 2022 年發表的研究,證實一款滅絕的史前大鳥確實與人類發生關係,而且材料相當特別:蛋殼中的古代蛋白質。[參考資料 1, 2, 3]

澳洲南部 5 萬年前的牛頓巨鳥與古巨蜥(Megalania)想像圖,兩者皆已滅絕。圖/Peter Trusler

澳洲 5 萬年前鳥蛋殼,是塚雉還是巨鳥?

用於分析的材料是澳洲南部出土的一批蛋殼,有被煮食的痕跡;它們距今大概 5 萬年左右,可以推測是古代人的食物。蛋殼來自哪種鳥呢?

活跳跳的鳥類可以根據外貌識別,去世後只剩骨頭的鳥類,也能靠著型態差異分辨。而鳥類產下的蛋,不同鳥蛋的外觀有別,厚度等特徵也有所不同,有時候光是憑藉蛋殼,便能判斷物種。

有專家主張這批古代人吃剩的蛋殼來自牛頓巨鳥(Genyornis newtoni),這是一款不會飛的大鳥,身高超過 2 公尺,體重 220 到 240 公斤,一顆蛋有 1.5 公斤重。

牛頓巨鳥在人類抵達澳洲後就消失了,但是沒什麼人類獵捕的骨頭證據。倘若蛋殼真的產自巨鳥,可以推論這款鳥類的消失與人有關。然而,也有專家認為這批蛋殼來自塚雉(megapode)。塚雉體型比牛頓巨鳥小很多,只有 5 到 7 公斤重。

澳洲南部尋獲史前鳥蛋殼的遺址位置。圖/參考資料 1

由史前蛋殼中的蛋白質,判斷未知鳥類的演化位置

5 萬年前成為人類大餐的鳥蛋,究竟何許鳥也?這項研究搜集多種鳥類的蛋殼型態作比較,也寄希望於遺傳學。蛋殼的成分主要由碳酸鈣等礦物質構成,不過其中也有少量 DNA、蛋白質;可惜出土蛋殼中無法取得足夠的古代 DNA。

生物去世後,遺傳物質開始崩解,蛋白質的結構比 DNA 更穩固,生還機率更高。好消息是,蛋殼中仍保有一些蛋白質片段,而且足以判斷親戚關係。

組成蛋白質的氨基酸序列取決於 DNA 編碼,只要知道基因的 DNA 序列,便能得知蛋白質的序列。定序 DNA 比蛋白質容易太多,絕大部分時候假如不知道 DNA 序列,便不會知道蛋白質。

但是聰明的讀者馬上會想到,我們知道牛頓巨鳥的基因組嗎?假如不知道,即使獲得蛋殼中的蛋白質片段,又該如何比對呢?

儘管缺乏牛頓巨鳥的基因組,好消息是,隨著基因體學發達,已經有大量鳥類物種的定序資訊,像是 Bird 10000 Genomes(B10K)計畫。所以可以根據各種鳥類的蛋白質序列差異,畫出演化樹,再將蛋殼中取得的蛋白質置於其中一起比較,便能判斷未知鳥類的分類位置。

加入蛋殼鳥後,各種鳥類以蛋白質差異建構的演化樹。鴕鳥(Struthio camelus)、鴯鶓(Dromaius novaehollandiae)屬於古顎類(Palaeognathae),和蛋殼鳥分屬不同群。蛋殼鳥(undetermined ootaxon)被歸類為雞雁小綱(Galloanseres)旗下,很早分家的分枝;塚雉(Alectura lathami)屬於雞形目(Galliformes),演化位置和蛋殼鳥差異不少。圖/參考資料 1

大鳥家族史:牛頓巨鳥、鴕鳥、恐鳥為各自獨立巨大化

依照可供分析的氨基酸變異,蛋殼鳥被歸類到雞雁小綱(Galloanseres)中很早分家的演化位置;而塚雉屬於雞形目(Galliformes,旗下有雞、火雞、珠雞、孔雀等一大堆鳥類),分家的時間要更晚得多。

藉由蛋殼殘存的遺傳訊息,無法判斷它是誰的最近親,不過肯定絕對不會是塚雉及其近親。因此論文判斷,蛋殼應該為牛頓巨鳥的蛋蛋。

倘若真的是牛頓巨鳥,或者說是 Genyornis 屬旗下的鳥類,這項分析也有助於釐清它的分類位置。說起不會飛的大鳥,大家都會想到鴕鳥、澳洲的鴯鶓(emu),還有紐西蘭已經滅團的恐鳥(moa);它們全部都屬於古顎類(Palaeognathae),和牛頓巨鳥所屬的雞雁小綱是平行關系。

澳洲的牛頓巨鳥及其近親們,目前被歸類為 Dromornithidae,屬於雞雁小綱旗下已經滅團的一支。所以大鳥與大鳥之間其實不是太近的親戚,是各自獨立巨大化的。

人類與 Genyornis 屬鳥類的體型比較。圖/prehistoric wildlife

竊蛋人對巨鳥滅團有責任

不少恐龍愛好者聽過,當年出土竊蛋龍與恐龍蛋化石時,還以為它們是盜獵其他恐龍的蛋,所以取名為竊蛋龍。後來才發現是誤會,它們懷抱的其實自己的蛋,可惜汙名已定,無法改名。人類盜獵大鳥的蛋無庸置疑,同理可稱之為「竊蛋人」。

鳥類靠生蛋繁衍後代,對其他動物而言卻是營養豐富的食物,人類只要有機會當然也不會放過。史前人類除了吃鳥蛋,也會將蛋殼加工製成工具與裝飾品;鴕鳥蛋殼的大量利用,甚至還能用來探討長達數萬年的非洲文化演化。

這回新研究以新奇的分析手法證實,5 萬年前的澳洲人會採集牛頓巨鳥的巨蛋來吃。由此推測,這款澳洲大鳥的滅絕,竊蛋人多半脫不了關係。

最後值得一提,由古早樣本取得非特定古代蛋白質(例如膠原蛋白、AMELY 以外的其他蛋白質)的分析辦法,繼古代 DNA 之後也成為古生物學、古人類學的新利器。澳洲的巨鳥蛋殼以外,雲南的步氏巨猿、西班牙的前人、青藏高原東側,甘肅的夏河丹尼索瓦人等材料,其中殘存的蛋白質片段都帶來寶貴的演化線索。

延伸閱讀

參考資料

  1. Demarchi, B., Stiller, J., Grealy, A., Mackie, M., Deng, Y., Gilbert, T., … & Miller, G. (2022). Ancient proteins resolve controversy over the identity of Genyornis eggshell. Proceedings of the National Academy of Sciences, e2109326119.
  2. The first Australians ate giant eggs of huge flightless birds, ancient proteins confirm
  3. Egg-eating humans helped drive Australia’s ‘thunder bird’ to extinction

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁