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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

  • 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。

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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。

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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)。

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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。

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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。

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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。

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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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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

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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誰在馬丘比丘終老?來自印加帝國各地,還有遙遠的亞馬遜
寒波_96
・2023/09/13 ・3774字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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馬丘比丘(Machu Picchu)可謂世界知名的遺跡,觀光客前仆後繼。後世外人神秘的想像下,這兒其實是印加帝國王室冬季渡假的離宮,平時有一批工作人員長住。公元 2023 年發表的論文,透過古代 DNA 分析,證實這群人來自南美洲各地。

馬丘比丘,鍵盤旅遊常見的俯視視角。圖/Eddie Kiszka/Pexels, CC BY-SA

印加王室專屬的服務團隊

馬丘比丘位於現今的秘魯南部,安地斯山區海拔 2450 公尺之處,距離印加帝國的首府庫斯科(Cusco)約 75 公里,只有幾天路程。此處當年是一片完整的園區,足以容納數百人,王室成員會在冬天造訪(南半球的冬天,就是台灣所屬北半球的夏季月份)。

即使是使用淡季,馬丘比丘也住著不少工作人員;從遺留至今的墓葬,可以見到他們的存在。園區由 15 世紀初開始營業,到印加帝國 16 世紀滅亡為止,此後與外界斷絕聯繫數百年,一直到 1912 年,美國調查隊再度「發現」這處世界奇觀。

馬丘比丘總共留下 107 座墓葬,174 位長眠者。這群人顯然不是印加王室,應該是歷代的服務團隊。以前有許多證據,根據不同手法與思維,支持馬丘比丘的工作員來歷很廣。例如這兒的陶器,各地風格都有。

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誰在馬丘比丘工作呢?發跡於庫斯科的印加帝國,後來成為廣大疆域的征服者,有一套「米塔(Mita)」制度調用各地的資源與人力。這套韭菜輪替,後來被西班牙殖民者沿用加改造,成為恐怖的剝削機器,也算是南美洲國家現今社會問題的一個根源。

然而,馬丘比丘的工作人員應該不是米塔制度的服役者,而是「亞納柯納(yanacona)」。他們是王室專屬的服務人員,來自帝國各地,小時候就離開家鄉,接受培育以服務王室。

印加帝國的地理格局。圖/參考資料1

來自印加各地,還有帝國以外的亞馬遜

這項研究由馬丘比丘的墓葬取得 34 個古代基因組,以及附近烏魯班巴谷(Urubamba Valley)的 34 位古代居民樣本,他們代表當地原本的鄉民。

分析發現,印加帝國能接觸到的地區,當地特色的血緣都能在馬丘比丘見到。唯一例外是帝國最南端,現今智利中部、阿根廷西部那一帶。這使得馬丘比丘,成為印加帝國 DNA 多樣性最高的地點。

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但是我不覺得,這等於馬丘比丘存在多樣性很高的「遺傳族群」。分析對象中只有一對母女,其他人都沒有血緣關係。這群人的 DNA 差異大,是因為持續有一位又一位孤立的人,從不同地方被帶進來,整群人只能算特殊個體的集合。

不過遠離家鄉,服務終生的亞納柯納們,彼此間還是可以結婚生小孩的。

性別方面有細微的差異。整體而言,男生具備較多安地斯高地的血緣,女生則配備更多高地以外族群的血緣。一個因素是,有些女生來自更遠的地方,例如文化有別的亞馬遜地區。

印加帝國對亞馬遜的政治勢力不是征服關係,似乎大致上對等。有些亞馬遜的女生大概出於交流目的,來到印加帝國。至少長眠於馬丘比丘的這幾位,生前受到的待遇看來不錯。

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馬丘比丘長眠者的年代與血緣組成。圖/參考資料1

山區到更高山區的情慾交流

對於更在地的族群調查,發現一件有趣的事。庫斯科附近的人群,以「秘魯南部高地」血緣為主,可以視為長居本地的血緣。一部分人卻也能偵測到,與更高山上之「的的喀喀湖(Titicaca)」的居民共享血緣。

庫斯科與的的喀喀湖,兩個地區有點距離,考古學證據指出,早於 2500 年前兩地間就存在交流。而遺傳學分析則支持,兩地存在情慾流動;可惜現有樣本,不太能精確判斷交流發生的年代。

來自亞馬遜的媽媽,女兒,爸爸

這批調查對象中,我覺得長眠於馬丘比丘的那對母女最有意思,值得特別思考。這對母女都是百分之百的亞馬遜西北部血緣,長眠於同一墓穴,兩者的關係在當時有被強調。

「亞馬遜」的面積妖獸大,印加帝國最有機會接觸的,應該是距離安地斯東方不遠的區域,也就是亞馬遜的西部和西北部。不論如何,亞馬遜有自己的一套,印加帝國與其有所交流,不過始終無法將其納入統治。

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征服到山與海的盡頭!以及雨林的邊緣……

馬丘比丘長眠者的鍶穩定同位素比值。圖/參考資料1

根據牙齒中鍶的穩定同位素,可以判斷一個人小時候在哪兒長大。媽媽 MP4b 成長於亞馬遜地區,表示她在長出恆齒後才抵達安地斯。

她的女兒 MP4f 則無法判斷具體地點,不過應該位於安地斯山區。兩人後來都在馬丘比丘服務,去世後長眠於此。

女兒沒有其餘地區血緣的特色,意謂女兒的爸,也配備百分之百的亞馬遜西北部 DNA,只是在馬丘比丘墓葬中看不到他。

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印加帝國興起,亞馬遜扮演什麼角色?

年代方面,媽媽算是長眠於馬丘比丘最早的一批人,處於印加建國的初期,甚至有可能早於開國之日。

依照歷史敘事,印加帝國始於「印加太祖」帕查庫特克(Pachacuti)擊敗昌卡人(Chanka)。印加勢力征服烏魯班巴谷以後,才有機會建設其上方的馬丘比丘。而印加太祖登基的年份為 1438 年。

然而,針對馬丘比丘遺骸的放射性碳同位素定年(碳14),指出兩人的年代或許早於 1420 年。考古學家因此懷疑,印加帝國建國的實際年代比 1438 年更早,也許早在 1420 年已經完成建國大業。

馬丘比丘最早長眠者的年代,似乎比歷史敘事中,印加帝國建國的 1438 年更早。圖/參考資料4

亞馬遜西北部長大的媽媽 MP4b 之年代,剛好介於這段時期。不論如何,這都是明確的證據,支持印加帝國建國之初,和亞馬遜之間有一定程度的正面交流。而女兒的爸,身份也引人好奇。

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他是當時亞馬遜政權派往印加的政治代表,或是軍事團助拳人嗎?還是替印加王室服務的商人,或是作戰的傭兵?他是在哪個地方,什麼情境下,與來自家鄉的女性生下女兒?最後,他本人最終的命運如何?

馬丘比丘在這對母女以後,至少還有四位純亞馬遜西北部血緣的女性長眠,延續到印加帝國的最後時期,當中至少兩位是在安地斯山區長大,和前輩女兒 MP4f 一樣。印加王室與亞馬遜的人口交流,貫串整段帝國時光。

古代 DNA 的分析,有相當客觀的套路,但是從中能牽引出的主觀議題千變萬化,非常有意思。

延伸閱讀

參考資料

  1. Salazar, L., Burger, R., Forst, J., Barquera, R., Nesbitt, J., Calero, J., … & Fehren-Schmitz, L. (2023). Insights into the genetic histories and lifeways of Machu Picchu’s occupants. Science Advances, 9(30), eadg3377.
  2. Who lived at Machu Picchu? DNA analysis shows surprising diversity at the ancient Inca palace
  3. Ancient DNA reveals diverse community in ‘Lost City of the Incas’
  4. Burger, R. L., Salazar, L. C., Nesbitt, J., Washburn, E., & Fehren-Schmitz, L. (2021). New AMS dates for Machu Picchu: results and implications. Antiquity, 95(383), 1265-1279.

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

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寒波_96
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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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為什麼台灣文蛤是新的物種,古時候就住在台灣嗎?
寒波_96
・2023/06/15 ・3480字 ・閱讀時間約 7 分鐘

或許是台灣大眾對文蛤非常熟悉,所以 2023 年 4 月新聞報導「台灣文蛤」被認定為新的物種時,引發一波「蛤?」的熱潮。究竟文蛤有哪幾種,真的不一樣嗎?現在的台灣人會吃文蛤,古代人也會嗎?

三種文蛤大致的分佈範圍。圖/參考資料4

定義新的台灣本土物種

文蛤住在海岸附近,南亞、東南亞、東亞、東北亞到日本的沿岸,都能見到文蛤生存,物種不少,研究不多,分類有許多討論空間。

這項研究主要關注 3 個物種,包括住在日本、韓國的「麗文蛤(Meretrix lusoria)」,東亞偏北的「中華文蛤(Meretrix petechialis)」,以及全新定義,東亞南部與台灣的「台灣文蛤(Meretrix taiwanica)」。

台灣文蛤不只住在台灣,東亞沿岸也有,所以不算台灣特有種,不過可謂台灣的本土物種。

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遺傳上看,中國南北的文蛤各自成群,有所差異,為什麼以前沒有中國學者區分新物種?不清楚,或許是覺得同屬一個中國沒必要獨立,將其視為同一物種內的明顯差異。依照新研究,中國南部的文蛤將改名為台灣文蛤。

根據 CO1 基因建構的文蛤演化樹,中華文蛤、台灣文蛤彼此較為接近,和其他文蛤相比,兩者又與麗文蛤有較近的共同祖先。演化樹上其餘兩種為皺肋文蛤(Meretrix lyrata)、韓國文蛤(Meretrix lamarckii)。圖/參考資料5

這項研究使用外殼型態與 DNA 分辨不同文蛤。遺傳學標記是「CO1 Barcode」。CO1 全名 cytochrome c oxidase 1,是粒線體上的基因。

此基因在不同物種間的差異夠多,又沒那麼多(差異不多會分不清楚,可是倘若差異過多,同一物種內的變異也很大,就失去分群的意義,不適合用來鑑定)。儘管提供的訊息遠不如基因體全面,卻容易定序與分析,所以常常被用於鑑定與分類。

比對文蛤們的 CO1 基因序列,台灣文蛤、中華文蛤彼此最接近,不過兩群內皆明顯自成一群,也就是說台灣文蛤們獨立一群,中華文蛤們也自己一群,不論外貌如何,都可以明確區分出兩個物種。

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而麗文蛤們也自成一群,和兩者平行。被新定義為台灣文蛤的物種,和麗文蛤相比,遺傳上離中華文蛤更接近。因此可以確認台灣現今的文蛤,絕對不是以前長期認為的麗文蛤。

依照歷史記載,麗文蛤曾經在日治時代人為引進台灣,但是最近野外採集,都沒見到麗文蛤。

雖然顏色有深有淺,不過它們都是台灣文蛤。圖/參考資料1

蛤?台灣有或沒有哪些文蛤?

外觀方面,台灣文蛤的顏色與花紋變化多端,可是皆為同一物種。一般人不見得要像研究人員去野外廣泛採集才能體驗這件事,去點一盤或買一袋,應該也相當直觀。

神奇的是,其實 2020 年就有另一組學者,在另一篇論文中也將台灣文蛤定為新物種,建議命名為 Meretrix formosa(福爾摩沙文蛤)。不過這項研究沒有引起什麼關注,甚至被 2023 年的論文直接忽視。

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另外還有一個物種「Cytheraea formosa」,在公元 1851 年由英國學者 G.B. Sowerby II 命名。但是此一學名已經遭到取消,過往歸類為該物種的樣本學名應該皆為 Meretrix lusoria,也就是麗文蛤。

四款文蛤標本:A, Meretrix taiwanica 台灣文蛤。B, Meretrix petechialis 中華文蛤。C, Meretrix lusoria 麗文蛤。D, Cytheraea formosa 麗文蛤(已取消的舊名)。圖/參考資料1

台灣西部有一款很稀有的「虎斑文蛤(Meretris tigris)」。2019 年有一篇碩士論文《台灣養殖文蛤的遺傳多樣性及種原鑑定》(指導教授徐德華,研究生莊朝喜),主張虎斑文蛤不算一個物種,只是台灣的文蛤旗下一款。

這篇碩士論文沒有定義新物種,如果依照新分類,可以算是台灣文蛤的虎斑亞種(Meretrix taiwanica tigris)。

除此之外,現今台灣野外不只存在台灣文蛤,也採集到「韓國文蛤(Meretrix lamarckii)」。和麗文蛤相比,韓國文蛤與台灣文蛤的親戚關係更遠,明確為不同物種。兩者棲地也不同:韓國文蛤住在浪較大,純海水的環境;台灣文蛤則偏好坡度平緩的半淡鹹水河口。

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還有一種外觀與台灣文蛤類似的「普通文蛤(Meretrix meretrix)」,分布於東南亞,目前沒有在台灣見到。

台灣貝殼考古學

現今台灣本土的文蛤是台灣文蛤,但是古時候就存在台灣嗎?

台灣各地常常能見到遺棄大量貝殼形成的貝塚,考古遺址也出土不少貝殼,可見貝類是古代常見的資源,不過確認的文蛤並不多。另外更要注意,以前沒有台灣文蛤一說,時常將台灣的文蛤視為麗文蛤。

展示十三行遺址出土物品的十三行博物館的貝殼們。左上角的 1 號是文蛤,說明為麗文蛤,但是依照新研究似乎該改為台灣文蛤。
上圖的物種說明。

目前最清晰的紀錄來自新北市海邊的十三行遺址,根據水產試驗所的學者蕭聖代、莊世昌鑑定,這兒出土的文蛤應該是台灣文蛤。另外台北市的國立臺灣博物館,台中市的國立自然科學博物館蒐藏的標本,僅管以前有不同分類,其實也都是台灣文蛤。

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台灣北部,淡水河流域的十三行遺址是住海邊的人群遺跡,文蛤年代至少數百年。不過以常理推論,台灣文蛤應該更早以前就住在台灣,只是存在感不如很多種貝類。

除了文蛤以外,十三行遺址也出土過許多種貝殼,見證古代豐富的貝類生態,例如大蜆、紅樹蜆、牡蠣、黑鐘螺等等。

圓山遺址出土的大蜆。圖/參考資料6

至於台北市比較內陸的圓山遺址,儘管以貝塚出名,卻沒有出土過文蛤,主要貝類是十三行遺址也有的大蜆(Cyrenobatissa subsulcata)。圓山的大蜆貝殼最長可達 8 公分,約為成人手掌大。

隨著時代變遷,現今大蜆已經從基隆河流域消失,不再能大蜆身手。

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由考古研究看來,台灣這塊土地的過去與現在是延續的。古早人吃台灣文蛤與其他貝類,現代人也吃台灣文蛤與其他貝類。

劃重點:

  • 台灣現今的文蛤主要為本土物種「台灣文蛤」,也分佈於中國南部;台灣還存在另一物種「韓國文蛤」。
  • 同為台灣文蛤的不同個體,顏色與花紋變化大,有一款特殊的虎斑亞種。
  • 台灣文蛤與中國北部的「中華文蛤」親戚關係最接近。
  • 古時候台灣就存在台灣文蛤,但是圓山沒有,主要是已經滅團的「大蜆」。

延伸閱讀

參考資料

  1. Hsiao, S. T., & Chuang, S. C. (2023). Meretrix taiwanica (Bivalvia: Veneridae), a previously misidentified new species in Taiwan. Molluscan Research, 43(1), 12-21.
  2. Gwo, J. C., & Hsu, T. H. (2020). Ultrastructure of sperm and complete mitochondrial genome in Meretrix sp.(Bivalvia: Veneridae) from Taiwan. Tissue and Cell, 67, 101454.
  3. 台灣養殖文蛤的遺傳多樣性及種原鑑定
  4. 水試所鑑定養殖文蛤DNA 發現新原生種「台灣文蛤」
  5. 研究員為確認台灣文蛤物種翻遍河口養殖場 十三行博物館找貝塚標本
  6. 【國定圓山考古遺址】〈圓山貝塚,蛤?蜆!〉
  7. 臺灣貝類資料庫「大蜆」
  8. 國家文化記憶庫「大蜆」

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

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寒波_96
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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》。