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【鼠科學】養貓真的能讓「貓到鼠除」嗎?

PanSci_96
・2020/01/23 ・884字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 434 ・四年級
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貓的確會抓老鼠,不過貓真的讓害鼠不敢造次了嗎?

過去有位約翰霍普金斯大學的研究生提出了一個很少有人想過的疑問:巴爾的摩龐大的街貓數量對當地的老鼠有什麼影響?

巴的爾摩街頭,貓鼠共存的富饒之地

研究生傑米.柴爾茲 (Jamie Childs) 博士論文中的某張照片,貓顯然不理會從牠幾公分距離外跑過的「人類的頭號天敵」,牠們幾乎近得能互相碰觸。

柴爾茲說,在那個我從來沒看過貓殺老鼠。牠們不是敵人且共享資源,因為資源充足到牠們不用爭奪,而這裡的資源指的就是人類垃圾。

貓和老鼠的資源充足到牠們不用互相爭奪。圖/422737@Pixabay

就算有先進現代公共衛生設施,廢棄物還是多到人人有獎。柴爾茲用了三年的時間,藉由老鼠殘骸才發現僅有少數貓吃老鼠的案例。

是貓太懶惰,還是鼠輩太會生?

其實,重點不是貓到底會不會拿老鼠來吃,而是吃的數量足不足以影響人類文明。

除了剛剛提到的巴的爾摩案例之外,只有少數幾項研究在探討究竟家貓能不能除鼠。其中一項研究在調查後作出結論:很多有家貓巡邏的農場依然鼠滿為患,僅三分之一的貓會認真抓老鼠。

還有另一項研究發現貓口與家鼠的數量攀升具有相關性。研究指出,家鼠可能與家貓共同演化。這些老鼠並沒有被馴化,卻順應了人類的生活模式而改變牠們原有的生物性。

科學家將這類纏人而固執的動物稱作「共生體」(commensal)。

舉例來說,老鼠針對城市生活作的其中一項共生適應行為,就是不間斷的繁殖週期,製造數量驚人的子代。

因此,並不是貓咪太遜,而是老鼠實在太會生了。

唉好了……你們別說了。圖/Pixabay@Pexels

請貓抓老鼠,不如還是用毒鼠藥吧

隨著 1960 年代高效毒鼠藥問世,針對貓鼠研究的資金無疑變少了,因為多數人都贊同毒鼠藥的功效要比家貓好得多。

所以說,若你家鼠患猖獗,最好的方法不是養貓,而使使用老鼠藥喔!

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PanSci_96
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蛋蛋的哀傷 恐龍滅絕的原因之一是蛋孵太久?
江松樺
・2017/01/11 ・1218字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 547 ・八年級
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  • 在蛋中發育的恐龍每一天就會生成一層新的牙本質,在顯微鏡下觀測牙本質生成的狀態,就能夠約略地推估恐龍胚胎在蛋中發育所需的時程。圖/Mick Ellison

文 / Fafnir 恐龍愛好者,粉絲團《遠古巨獸與他們的傳奇》作者。致力於將最新的脊椎古生物學與化石生物學新知帶進華文世界,藉此讓大家認識這些遠古巨獸最真實的面貌。

正如同神奇的寶可夢,目前已知的恐龍都是卵生動物。有些寶可夢需要走 10 公里才會孵化、有些僅僅只要 2 公里就能孵出來了,那恐龍寶寶們需要花多少時間才能破蛋而出呢?

一項由佛羅里達州立大學(Florida State University)與卡加利大學(University of Calgary)的研究指出,相較於現生的鳥類,非鳥類恐龍孵化所需要的時間要遠比人們以往預期的還要更久。專門研究美洲短吻鱷與恐龍個體發生的專家艾瑞克森(Gregory Erickson)透過過往學生時代研究霸王龍(Tyrannosaurus)牙齒發育的經驗,希望能在恐龍的胚胎中找到相同的發育模式,於是研究了安氏原角龍(Protoceratops andrewsi)和史氏亞冠龍(Hypacrosaurus stebingeri)保有牙齒的胚胎化石,並將研究發表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS)上。

恐龍蛋可能要 3~6 個月才能孵化

艾瑞克森表示,牙齒發展的過程其實就像是樹木的年輪一樣,這些仍在蛋中發育的恐龍每一天就會生成一層新的牙本質,在顯微鏡下觀測牙本質生成的狀態,就能夠約略地推估恐龍胚胎在蛋中發育所需的時程。根據研究團隊得出的資料顯示,這些恐龍寶寶要能從蛋中孵化大概需要經歷三到六個月左右的時間;比起鳥類所需的 11 至 85 天,顯然要長得多。

較長的孵化過程相對的要承受較高的風險,毫無防備的恐龍蛋可說是掠食者絕佳的點心,此外還很容易受到洪水等各種外在災害的威脅。其次,對於那些會撫育子代的恐龍來說,守護尚未孵化的子代也需要付出較大的機會成本,甚至可能在這個過程中挨餓或暴露在其他掠食者的視線之中。

而這項不利的條件更可能是導致非鳥類恐龍在 6500 萬年前的大滅絕中消失的原因之一,作為需要消耗大量能量的大型恆溫動物,較長的孵化時間更是拉長了世代間交替的斷層。在那個沒有孵蛋器的年代裡,這將使得非鳥類恐龍更難與其他倖存的動物們在不斷變動的環境中競爭。

今天的鳥類,為什麼可以這麼快孵化出來?

未參與研究的古生物學家布魯賽特(Stephen Brusatte)認為,這項研究的發現顯示現代鳥類快速孵化的特色很可能較晚才出現。此外本研究中的原角龍與亞冠龍皆屬於距離鳥類親源較遠的鳥臀目(Ornithischia),所以我們仍未能得知在那些與鳥類較親近的獸腳類(Theropoda)恐龍是否也擁有較長的孵化期。現今鳥類得以在大滅絕中存活,或許正是因為能夠較快孵化這樣的生物特性,讓他們得以逃過一劫並存活至今。

本文轉載自「遠古巨獸與他們的傳奇」臉書粉絲頁

原始論文:

  • Dinosaur incubation periods directly determined from growth-line counts in embryonic teeth show reptilian-grade development,Edited by Neil H. Shubin, University of Chicago, Chicago, IL, and approved December 1, 2016 (received for review August 17, 2016)

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江松樺
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一個正在孕育的太陽系:目擊胚胎恆星正在吸食「塵埃漢堡」
活躍星系核_96
・2017/04/24 ・1644字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 568 ・九年級
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文/中研院天文所

中研院天文所李景輝團隊利用強大的阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列望遠鏡(簡稱 ALMA)取得一張超精細的天文影像,捕捉到一顆非常年輕的原恆星(胚胎時期的恆星)正在吸食「塵埃漢堡」—— 一個天文界苦尋多年的最早期塵埃吸積盤。這一項研究確認了在恆星形成初期會形成吸積盤,挑戰現有的吸積盤形成理論。同時也是首度顯示出吸積盤的垂直結構,並對行星形成初期的塵埃顆粒如何長大和沉澱過程提供線索。論文於 2017 年 4 月 19 日在 Science Advances 期刊發表。

令人興奮的發現!

天文所研究員李景輝博士說:能看到一個最年輕的吸積盤之細部結構,真是太棒了。因為,多年來天文學家一直在找恆星形成最早期階段的吸積盤,想確定它們的結構、如何形成、吸積過程怎麼發生。現在我們借用 ALMA 最優異的解析力,不只偵測到吸積盤,並且很清楚呈現其中許多結構細節,尤其是來自其垂直剖面的部分。

維吉尼亞大學李志雲教授表示,「理論天文學一直沒辦法好好解釋,在恆星形成最早階段的盤是如何產生,因為磁場會減緩塌縮物質的旋轉速度,這使得早期新生原恆星周圍形成環繞的盤在理論上很難成立。這項新發現意味著磁場阻撓盤形成的效果,可能不如我們過去以為的那麼強大。

觀測天體的性質和觀測成果

HH212 是位在獵戶座的一個原恆星系統,距離地球 1300 光年。在這個系統的中心恆星年齡是 4 萬年,相當於太陽年齡的十萬分之一,質量則為太陽五分之一;具有強力的雙極噴流,顯示出它吸積的效率應該很高。在過去,當望遠鏡解析力最多能看到此系統中央約 200 個天文單位(1 天文單位為太陽到地球的平均距離)時,只能看到有個扁平包層朝中心盤旋,預期在靠近原恆星的地方,可能有個小小塵埃盤。現在 ALMA 解析力提升到 8 個天文單位,比原來好 25 倍,不僅實際偵測到塵埃盤,而且在次毫米波段,成功解析這個盤的結構。

圖 1,HH212 原恆星系統的噴流和盤:(a) 噴流由不同分子偵測到的合成影像,影像來自於甚大望遠鏡 VLT(McCaughrean et al. 2002)和 ALMA(Lee et al. 2015)。中間橘色部分顯示 ALMA 於次毫米波段以 200 個天文單位等級的解析力所取得的塵埃包層和盤的影像。(b)拉近放大後,可見以 8 個天文單位的高解析力取得塵埃盤中心影像。星號標示中心原恆星的可能位置,盤中間有一道明顯的暗帶,造成盤子看起來像個漢堡形狀。右下角是和太陽系大小的比較示意,盤子的半徑約為太陽到海王星距離的兩倍。(c)理論模型推導出的吸積盤溫度分布。圖/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Lee et al.

觀測上看到的這個盤,幾乎是以它的側面面對著地球,半徑約 60 個天文單位,盤中間有一道明顯的暗帶,夾在兩個明亮構造之間,此特徵形成原因是由於這道暗帶的溫度比較低而且不透明。本次是首度在次毫米波段偵測到這個暗帶,造成盤子看起來像個漢堡形狀,和其他在可見光或近紅外光波段看過的一些散射光造成的盤的剪影很相似。這道暗帶的結構清楚地顯示出,塵埃盤呈喇叭狀,中心較薄外圍較厚,與吸積盤理論模型相符。

圖 2:理論模型推導出的吸積盤影像,和觀測一致:(a)吸積盤模型的溫度分布。(b)模型推導出的塵埃輻射分布,和觀測到的影像約略一致。圖/Lee et al.

未來展望

這項觀測對未來更多運用 ALMA 高解析度成像力,去直接偵測並描繪環繞在新生原恆星周圍之小吸積盤,開啟相關研究的可能,並對恆星盤形成理論提出見解。在盤的垂直結構上所得到的觀測成果,還對行星形成最早期階段的塵埃顆粒如何長大和移動過程提供線索。

圖 3:插畫示意吸積盤正在餵食中心原恆星,從原恆星有噴流向外噴出。 圖/Yin-Chih Tsai/中研院天文所

相關補充資料:

研究論文篇名:“First Detection of Equatorial Dark Dust Lane in a Protostellar Disk at Submillimeter Wavelength,” by Lee et al. 將於 Science Advances 發表。

研究團隊成員:李景輝(臺灣中研院天文所;臺灣臺灣大學)、李志雲(美國維吉尼亞大學)、賀曾樸(臺灣中研院天文所;東亞天文臺)平野尚美(臺灣中研院天文所)、張繼洲(美國哈佛史密松天文物理中心))尚賢(臺灣中研院天文所)。

本文改寫自中研院新聞稿。

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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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論文造假案台大教評會審議聲明:郭明良、張正琪教授遭解聘,楊泮池校長無違反學術倫理
PanSci_96
・2017/02/27 ・3815字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 619 ・十年級
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  • 圖/peellden@wikipedia

編按:針對論文造假案台灣大學教師評審委員會於2017/2/24做出審議,解聘涉及論文造假的郭明良及張正琪教授,並認定查詩婷博士、林明燦教授、譚慶鼎副教授、蘇振良副研究員、陳百昇助理教授、郭亦炘其碩士論文違反學術倫理。

關於論文造假事件的討論請見台大論文造假案:各方意見牆

以下為臺灣大學聲明全文:

本校郭明良教授及相關人員疑似違反學術倫理案經生命科學院與醫學院分別成立之調查小組進行調查,結果提交本校教師評審委員會,並於2月24日審議。現謹說明審議結果如下:

有關本校學術倫理案調查機制,以及針對本案成立之特別委員會說明:

本校於教師評審制度建立之始,即設有獨立的學術倫理案件處理機制。依據現行法規,本校教師評審委員會負責受理、審議相關案件,該會主席為學術副校長,成員除教務長,包含11個學院院長及22位各院推選委員,完全獨立運作。校長並非該會成員,依法亦不涉入學術倫理案件的調查與決議。

調查學術倫理案件的既定程序為:本校教師評審委員會受理後,由案件所屬學院召集相關領域校內外學者專家組成院級調查小組,調查後將結果呈報至本校教師評審委員會,該會依據調查小組報告決定審查結果,再依審查結果做出處置。

除了既定程序之外,由於本案牽涉較廣,為求慎重,本校另外組成特別委員會。本案涉及論文及作者眾多,除論文本身的學術倫理問題,本校楊泮池校長亦與郭明良教授有過多次學術合作,凡此皆使本案特受大眾矚目。特別委員會成員共9人,7位來自校外,其中4位是中央研究院院士,主席為校外委員。特別委員會協助檢視既定程序下之調查結果,務使調查結果周全。

在特別委員會,當調查和討論涉及本校校長時,兩位校內委員即退出會議,一位校外特別委員亦基於迴避原則退出委員會。特別委員會共有6位委員全程參與運作,其中3位任職於國外,包括一位具有處理學術倫理案件深厚經驗的外籍人士。簡言之,在此案件處理的法理與實務層面,本校必須依循現行法令及程序進行調查,我們在此程序中力保調查的周全與獨立。除了本校當前的法定調查,對於教育部和科技部的調查,本校也充分配合。

「郭明良教授及相關人員疑似違反學術倫理案」審議結果說明:

本校於 105 年 11 月 9 日接獲郭明良教授自請調查案,開始調查郭教授研究團隊所發表之論文違反學術倫理相關情事,此案依規定業已交由生命科學院及醫學院分別組成調查小組進行調查。又為期審慎,另邀請校外賢達組成特別委員會協助院級調查小組檢視本案,此亦有助於本校教師評審委員會執行職務。調查過程與結果說明如下:

  •  (一)生命科學院:組成院級調查小組,共召開6次會議。會議日期為105年11月14日、11月24日、12月8日、12月19日,106年1月9日、2月23日。
  • (二)醫學院:組成院級調查小組,共召開7次會議。會議日期為105年11月16日、12月1日、12月22日,106年1月16日、1月24日、2月7日、2月15日,期間亦有多次電子郵件討論。
  • (三)特別委員會:共召開4次會議。會議日期為105年11月17日,106年1月9日、1月26日及2月20日,期間亦有多次網路會議討論。
  • (四) 本校教師評審委員會:共召開2次會議。會議日期為106年1月13日及106年2月24日
  • (五)本校郭明良教授及相關人員涉及違反學術倫理案審議結果說明如下:

1.調查狀況:

本案目前為止累積調查17篇論文,其中包括2篇撤稿論文(NCB 2016JBC 2008),該兩篇論文有大量錯誤圖片,已經超過無心之誤用,應追究違反學術倫理之責。調查中之論文Cancer Cell 2006雖已有勘誤,但與另一篇論文 Cancer Research 2006對照,原來版本有多個圖片重複使用,雖有勘誤,仍應追究違反學術倫理之責。4篇論文(J Natl Cancer Inst 2006, Cancer Research 2010, Cell Death Differ 2013, Oral Oncol 2013) 發現有部分圖片或內容疑似違反學術倫理,應追究違反學術倫理之責。

2. 依據兩院調查小組之調查結果與建議,經校教評會審議,郭明良教授及相關人員涉及違反學術倫理案審議結果如下:

(1) 認定郭明良教授違反學術倫理。

郭明良教授團隊兩篇撤稿論文(NCB 2016、JBC 2008)均有許多重複使用之圖片,均非無心之過所能解釋,作者亦承認違反學術倫理,郭教授身為通訊作者負有督導失職之責任;其他另有五篇郭教授擔任通訊作者之論文,經調查小組認定涉及不等程度之違反學術倫理,且均為圖片之重複使用,其中Cancer Cell 2006及Cancer Research 2006之重複使用情形嚴重,顯示有刻意造假之意圖。這些論文之缺失,早在2006年即已出現,郭教授身為這些論文之通訊作者,本應有所警惕,然而在十年間,該實驗室未見檢討改善,錯誤不斷。且缺失涉及多位碩、博士生,及博士後研究員,未督導改善實驗室風氣。郭教授身為實驗室之最高監督、指導人,且為論文之通訊作者,應負重大及最終之責任。審議結果:予以解聘。並請相關系所將渠所授之課程暫停,並由其他教師代為授課。

(2) 認定張正琪教授違反學術倫理。

張教授擔任第一作者之J Natl Cancer Inst 2006兩處圖檔重複套用。擔任第一作者之Cell Death Diff 2013以不同實驗之圖檔剪接拼貼。擔任第一作者之Oral Oncol 2013實驗結果、時序、圖檔資料均涉不實。已經撤稿之JBC 2008,張教授為實驗實際指導者及投稿論文實際撰寫者。故張教授自2006至2016涉及多件嚴重程度不等之論文違失,Cell Death Diff 2013為其代表著作之一,Oral Oncol 2013為其參考著作之一,負有嚴重違反學術倫理之責。審議結果:撤銷教授證書,5年內不受理教師資格之申請,及5年內不得申請研究計畫補助,並予以解聘。並請相關系所將渠所授之課程暫停,並由其他教師代為授課。

(3) 認定查詩婷博士違反學術倫理。

撤稿之NCB 2016論文出現大量錯誤圖片,查詩婷博士為該篇論文第一作者;Cancer Research 2010論文也有圖片重複使用,查詩婷博士也是該篇論文第一作者,難辭其咎。上述問題已經超過無心之誤用,負重大違反學術倫理之責任。審議結果:上開論文是否足以影響學位論文之認定,由本校學位認定審查小組進行研議。

(4)認定林明燦教授違反學術倫理。

林明燦教授於兩篇撤稿論文分別擔任第一作者與共同通訊作者,列名JBC 2008第一作者有不妥之處,於Cancer Research 2010擔任共同通訊作者,應負違反學術倫理之相當責任。審議結果:5年內不得擔任學術行政主管及2年內不得申請研究計畫補助。

(5)認定譚慶鼎副教授違反學術倫理。

譚教授擔任Oral Oncol 2013之通訊作者,且於Cancer Research 2010列名共同通訊作者,負有督導失職之責。審議結果:1年內不得申請研究計畫補助。

(6)認定郭亦炘違反學術倫理。

已撤稿之JBC 2008實驗結果出自其碩士論文,嚴重違反學術倫理。審議結果:是否足以影響學位論文之認定,由本校學位認定審查小組進行研議。

(7)認定蘇振良副研究員違反學術倫理。

蘇副研究員為Cancer Cell 2006及Cancer Research 2006之第一作者,涉及多處圖檔刻意造假,非無心之過所能解釋,該二論文被認定為明顯違反學術倫理。蘇副研究員負責該二論文之撰寫及所有投稿論文圖片之製作,負有重大違反學術倫理之責任。審議結果:非本校人員,知會其現職單位。

(8)認定陳百昇助理教授違反學術倫理。

陳助理教授為Cancer Research 2010之共同第一作者,依其說明,顯為不當掛名,但既列名共同第一作者,即負有該論文違反學術倫理之責任。審議結果:非本校人員,知會其現職單位。

(9) 非通訊作者之其他共同作者之責任經由各通訊作者及當事共同作者說明各自之論文及研究參與情形,經審慎調查與討論後,認為除上述論文作者外,非第一作者及非通訊作者之共同作者並無法認定須負論文錯誤之直接相關責任。

(10)經檢視本案相關論文之共同作者列名情形,整體而言,不夠嚴謹,應責成相關學院進行檢討改進。

3. 楊泮池校長涉及違反學術倫理案審議結果:

同意特別委員會對於楊泮池校長調查之結論:

(1)楊校長於接受調查之論文中擔任共同作者是合宜的;(2)在接受調查的論文中楊校長參與部份無違反學術倫理情事。

特別委員會調查上述論文並使用美國學術倫理辦公室(ORI)軟體及規範來審視論文,依據國際學術專業慣例及科技部對研究人員學術倫理規範,進行調查楊泮池校長是否違反學術倫理,並同時參考四位美國相關領域教授或專家(Dr. David G. Beer, Dr. Steven Burden, Dr. John Dahlberg, Dr. Linda Miller)之外部意見以及國外案例 (如美國National Institutes of Health Director Dr. Francis Collins案例)。特別委員會除審視書面資料,並曾約談楊泮池校長與郭明良教授。該委員會在第四次會議 (2/20) 中,六位委員經充分討論後,以投票6票對0票通過上述二事項。

後續處置作為:

  1. 將處理程序、調查小組與特別委員會之調查報告、審議結果及處置情形函報教育部及科技部。

校教評會處置決議之執行:

  1. 處置一定期間不得擔任學術行政職務、不得申請研究計畫、及不得申請教師資格審查者,自即日起執行。
  2. 此次調查之論文經審議有違反學術倫理者,是否足以影響相關人員學位論文之認定,由本校學位認定審查小組進行研處。
  3. 現職非本校人員部分,本校將送調查結果至現職單位後續辦理。
  4. 依教師法第14條規定予以解聘部分,立即啟動三級教評會審議程序。

研擬預防違反研究倫理行為的機制:

本校已成立工作小組,就訂定研究倫理教育計畫及教育內容、強化學術倫理相關法規、設置研究誠信調查委員會等面向,開始研擬預防違反研究倫理行為的各項機制,我們會就此事與社會各界對話,也會公布我們的方案,向各界請教。

最後再次強調,本校處理郭明良教授及相關人員違反學術倫理案,除依既定程序進行外,另邀請校外賢達組成特別委員會,以昭公信。院級調查小組和特別委員會獨立運作,所得結論作為本校教師評審委員會決議基礎,相信已獲得清楚的結果,尚祈各方不吝給予指教。

  • 國立臺灣大學教師評審委員會召集人 郭大維教授

關於論文造假事件的討論請見台大論文造假案:各方意見牆

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