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讓武漢肺炎席捲人類的關鍵變異有哪些?和穿山甲有關嗎?

寒波_96
・2020/02/23 ・5719字 ・閱讀時間約 11 分鐘 ・SR值 579 ・九年級

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繼 SARS 和 MERS 之後,引發武漢肺炎(WHO 定名為 COVID-19),致死人數已經超過兩位前輩的第三種冠狀病毒,國際病毒研究社群日前命名為 SARS-CoV-2,突顯它類似 SARS 的特色,也就是「SARS二世」;為方便閱讀,接下來本文提及此病毒,亦以「SARS二世」稱呼。

SARS二世從何而來,為什麼能感染人類?最近分子演化學方面又有新的進展。1

相關分子演化分析可參考前文:

武漢肺炎(即 COVID-19)為一快速變化的議題。最早由 WHO 暫定名為 2019 novel coronavirus,簡稱 2019-nCoV,中文「2019新型冠狀病毒」,但使用上相當拗口。因此本系列前面文章提及此一疾病與其病原,內文均簡稱為「WARS」,將 SARS 的第一個字 Severe 替換為 Wuhan。

SARS二世其 S蛋白質的遺傳序列與立體結構。圖/取自 Cryo-EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation

本文內容豐富,先提示重點在此:

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  • SARS二世至少有兩處關鍵的遺傳變異,使其能有效傳染人類,其中一個變異已知存在於自然界。
  • 沒有有力證據支持穿山甲為中間宿主。
  • SARS二世很適應人體,但是無法確定是在動物,或是人類體內完成適應過程。

影響感染能力的關鍵位置,不照牌理出牌?

絕大部分冠狀病毒都不會感染人類,至今只知道 7 種有這個能力。除了 SARS、MERS、以及 SARS二世外,還有另外 4 種:HKU1、NL63、OC43、229E,不過它們只會小打小鬧,疫情都沒有前三種嚴重。

這些病毒感染細胞時,spike 基因的產物「S蛋白質」非常關鍵。S蛋白質會和宿主細胞的 ACE2 受器(angiotensin converting enzyme 2 receptor)結合,兩者的親和度,深深影響病毒的感染對象以及能力。

SARS二世的 S蛋白質和親戚相比比較特殊。S蛋白質可分為 S1 和 S2 前後兩部分,S1 上頭有一段約 200 個胺基酸長的序列稱作 receptor binding domain,簡稱 RBD,會直接與受器互動,對病毒感染細胞相當重要。

冠狀病毒的 S蛋白質在基因組上的相對位置,與不同品系間差異的對照比較。圖/取自 ref 1

之前研究發現,SARS 這段序列上頭有 6 個位置的影響較大,分別是(字母是胺基酸、數字是 S蛋白質上的位置)Y442、L472、N479、D480、T487、Y491;而對應到 SARS二世的這 6 個胺基酸則是 L455、F486、Q493、S494、N501、Y505。

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可以看出,儘管 SARS一世與二世皆以人類為宿主,整個基因組的相似度為 79.5%,兩者 6 個關鍵位置中卻有 5 處不一樣。至今已知遺傳上最接近的冠狀病毒是取自雲南蝙蝠的 RaTG13,整個基因組有高達 96.2% 一樣;然而,兩者這 6 個胺基酸中仍有 5 處不一樣。

果子狸的 ACE2 受器和 SARS 病毒的 RBD,之間結構上的親和性。圖/取自 ref 2

根據模型預測,除了智人以外,還有紅毛猩猩、猴子、鼬獾、豬、貓的 ACE2 受器與 SARS二世的親和性都不錯;與 SARS 的宿主果子貍卻沒那麼好,而不會感染 SARS 的小鼠、大鼠,其親和性都不佳。不過這只是電腦作業,不見得符合現實;SARS二世對動物的感染力究竟如何,仍需要實際做實驗才能證明。2

果子狸的 ACE2 受器和 SARS二世的 RBD,之間結構上的親和性模擬。圖/取自 ref 2

已經超過 7 萬人受到感染,這件事實告訴我們:它感染智人細胞的能力非常好。但是很有意思,根據人類對結構化學的理解,SARS二世關鍵位置上的某些變異,其實並非最佳選擇。也就是說,假如根據智人現有的理論認知去設計病毒,應該不會製造出這支病毒,因為理論上這些變異並不理想。

顯而易見,沒學過分子生物學、病毒學、結構化學、生物化學等智人學問的冠狀病毒:

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在感染智人的演化適應之路上,沒有按照智人已知的牌理出牌,而闖出了一條自己的路。

武漢肺炎的傳播,和穿山甲有關嗎?

然而,SARS二世的 S蛋白質上特殊的 RBD,事實上並非獨一無二,2 篇尚未正式發表的論文報告,在取自穿山甲的樣本中也見到它,這又是怎麼回事!?

穿山甲!圖/取自 Bart Wursten

疫情爆發以來,研究冠狀病毒成為最熱門的顯學。一群科學家以鍵盤辦案,從過去發表過的資料庫中尋找冠狀病毒的蹤影,結果在 2019 年發表論文的一項資料庫,取自走私到廣東的 2 個穿山甲樣本中(可能原產於東南亞),偵測到類似的目標。3, 4

將定序片段拼裝起來得到的「穿山甲冠狀病毒」,整個基因組與 SARS二世的相似度為 90.5%;但是光看 S蛋白質的 RBD 上,第 435 到 510 共 75 個胺基酸長,最關乎親和性的 receptor binding motif(簡稱 RBM)部分卻有高達 98% 的胺基酸相似度(以及 89% 的核苷酸相似度)。更重要的是,上述提到的 6 個關鍵位置,穿山甲冠狀病毒竟然與 SARS二世完全一致!

差不多同時問世,另一尚未正式發表的論文,則是從 2017 到 2018 年查獲,冰在冷凍庫的穿山甲,總共 9 個樣本中偵測到冠狀病毒,而且順利取得活的病毒(活病毒這部分研究尚未發表)。這批病毒與 SARS二世的整體相似性介於 85.5 到 92.4%,RBD 卻有高達 97.4% 的胺基酸一致,關鍵胺基酸則通通相同。5

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感染人類、蝙蝠、穿山甲的冠狀病毒建構的演化樹。除了雲南蝙蝠的 RaTG13 以外,穿山甲的冠狀病毒比其他蝙蝠的病毒,更接近 SARS二世。圖/取自 ref 5

綜合上述發現可以確定,可能原產於東南亞而被走私到中國南方的穿山甲,有多隻個體感染冠狀病毒,而且病毒彼此間的遺傳不太一樣。由此推論,穿山甲感染冠狀病毒也許是長期而普遍的現象,而且這群病毒與宿主受器互動的關鍵位置,和 SARS二世極端相似。可是該如何解釋這個情況?

關鍵位置相似是由於遺傳重組,還是趨同演化?

儘管雲南蝙蝠的 RaTG13 整體遺傳上更接近 SARS二世,影響致病力的關鍵變異處卻和穿山甲的病毒一模一樣,對於這一點,兩篇論文的作者分別提出同樣的論點:這段序列,可能是與感染穿山甲的病毒親戚遺傳重組而來。

但是除了「遺傳重組」以外,很可能發生的「趨同演化」也能解釋這個情況。

這類與感染能力高度相關的序列,深受天擇影響,假如某種冠狀病毒的感染對象,其受器結構與人類類似,那麼在選汰壓力下朝向類似的序列改變,也就是台灣高中生都知道的「趨同演化」,只是剛好而已。

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假如以核苷酸改變,胺基酸不變的同義變化位置建構演化樹,樹形和整個基因組建構的演化樹一模一樣,強烈支持 SARS二世和穿山甲冠狀病毒部分胺基酸序列高度相似,是趨同演化的結果。圖/取自 ref 5

鍵盤辦案的研究分析中,可以發現兩者這部份的胺基酸序列有 98% 相似,但在核苷酸序列只有 89% 的相似度,暗示此處面臨強大的選汰壓力,使得即使核苷酸改變,也要維持胺基酸不變,也就是淨化選汰(purifying selection)──很典型取決於功能,而非親緣關係的特徵。冷凍穿山甲研究的序列分析,也高度支持趨同演化的可能性。

總之,兩群獨立的作者,似乎經趨同演化提出「SARS二世的祖先與穿山甲冠狀病毒經過重組」之論點,沒有充足的證據支持,明顯還有更合理的可能性。現在看來,要認識冠狀病毒的多樣性,必須重視穿山甲,不過要追尋 SARS二世從前的宿主,暫時不用特別考慮穿山甲。

不論穿山甲的冠狀病毒跟 SARS二世是否有直接關係,有一件事倒是非常清楚:

冠狀病毒與人類受器親和性高的遺傳變異,其實原本就存在於自然環境!

獨一無二的遺傳特徵,或許會讓致病力增強

SARS二世有一處變異倒是真的是獨一無二,沒有在已知病毒上見過(包括最近親 RaTG13 和穿山甲冠狀病毒),它位於 S蛋白質中央的 polybasic cleavage site(暫譯:多鹼基分割位點)。S蛋白質分為 S1 和 S2 兩個部分,在 SARS二世這中間多出了一小段「PRRA」的胺基酸,程式模擬指出,此一變化會明顯改變原本的蛋白質立體結構。值得一提,這也是之前被誤會為與 HIV 有關的 4 段序列中,SARS二世唯一真正與眾不同之處。

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位於 S1 和 S2 中間, SARS二世多出一段「PRRA」的插入。圖/取自 ref 1

之所以值得注意,是因為流感病毒在對等的位置上,倘若發生類似的變化,會讓本來感染力微弱的病毒大幅強化攻擊力;另外導致禽鳥傳染病「新城病(Newcastle disease)」的病毒,此一位置改變也會讓病毒變得更加凶險。不過此處變化對 SARS二世會有什麼實際影響,無法光靠鍵盤辦案釐清,還需要更多實驗分曉。

如此適應人類,到底是如何演化而來的?

所有 SARS二世的基因組都非常相似,表示它們都來自非常近期的共同祖先。由序列差異估計,共同祖先的生日約為 2019 年的 11 月底到 12 月初(不同估計方式的結果不太一樣,不過第一位已知病患至少能追溯到 12 月 1 日),顯示 SARS二世在這個階段已經相當適應人類。

兩位前輩 SARS 和 MERS 的祖先都是感染蝙蝠的病毒,但是傳染給智人以前,SARS 的宿主是果子狸、MERS 是駱駝。從蝙蝠到智人的路上, SARS二世是否也有過類似的中間宿主?現在如此適應智人,究竟是在其他動物、或是智人身上修煉成功的呢?

蝙蝠、駱駝、智人之間的跨物種病毒傳播。圖/取自 Outbreak of Middle East Respiratory Syndrome-Coronavirus Causes High Fatality After Cardiac Operations

可能一:透過(未知的)中間宿主演化

一種可能是, SARS二世的祖先先以某種動物為宿主,在這種不是蝙蝠的動物體內,漸漸變得適合感染智人,真正跳到智人身上後隨即能無縫接軌。

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這套劇本中,該動物宿主的細胞受器應該與智人相當相似,才能使之發展出對智人受器的高親和性。若是如此,族群數量較大的動物會是比較可能的中間宿主(例如鼬獾?),因為病毒能感染較多個體,更有利於天擇進行。

而數量稀少、瀕臨絕種的穿山甲,乍看不像適合病毒天擇作用的舞台。但是目前資訊非常侷限,沒有人知道真相。既然提到穿山甲,也順便請大家重視瀕危生物的保育 QQ

可能二:直接在智人體內完成升級?

另一種可能是, SARS二世早已能由動物傳染給人類,經歷一番掙扎以後才順利適應智人細胞,演化適應是直接在人類身上完成。

圖/取自 衛生福利部疾病管制署 2017 年 5 月 18 日教材(pdf)

8 年前出道的前輩 MERS 就是走這套劇本,至今累積約 2500 個病例,不過到現在仍尚未「破關」,一直不算真正適應智人。主因是原本以駱駝為宿主的這款病毒,人傳人的能力整體不強,致死率又超過 30%,導致傳播很容易中斷,阿拉伯半島的疫情每次都要從駱駝重新開局。

MERS 難以融入智人的社會,也令它對人類的危害遠不及這次源自武漢的 SARS二世(謎之聲:瘟疫公司新手嘛)。如果 SARS二世也是如此起源,它顯然已經突破這道關卡,開拓出冠狀病毒的全新天地。

我們所知太少,需要更多資訊

根據現有證據,無法判斷哪套劇本才是對的,仍需要更多研究才有機會回答問題。例如可以從不同地區的各種動物與環境採樣,更全面認識冠狀病毒的多樣性;或是檢測人類血液對冠狀病毒的血清反應(seroreactivity),了解是否早已有人感染過冠狀病毒。

釐清 SARS二世的來歷與適應過程,不只有學術價值,也能提供我們相當實際的指引。畢竟這已經是本世紀第三起冠狀病毒暴走事件,而動物傳人的跨物種傳染病,一直都是人類的強大威脅,假如能及早預防,價值不遜於研發出新藥或疫苗。

人畜共通傳染病,例如可以到處ㄈㄈ尺的 E型肝炎病毒。圖/取自 Transmission of Hepatitis E Virus in Developing Countries.

SARS二世的適應過程若是在動物體內完成,意謂控制住這次疫情後,未來類似的傳染病將很有機會再度出現,需要更全面的監測。如果病毒是在人類體內才升級成功,那麼即使時常發生動物傳人,在病原獲得適應人體的關鍵變異以前,都不需要太過擔心。

不論如何,一連串疾病帶來的教訓是:

我們必須更積極認識野生動物與生態環境,主動尋找潛在的風險。

另一方面,疫情蔓延時,也有許多 SARS二世經歷過人為操縱之類的陰謀論流傳,還有人懷疑武漢的病毒研究單位與疫情脫不了關係。對於 SARS二世是否經過人為變造這點,以斯克里普斯研究所(Scripps Research)的 Kristian Andersen 為首的研究團隊,抱持強烈否定態度,認為從遺傳序列上看不出人為介入的跡象。至於中國研究人員是否導致病毒外洩,沒有直接證據,當然無從證實或是推翻,說穿惹,這不是科學問題,無法以科學解答。

劃重點:

  •  SARS二世至少有兩處關鍵遺傳變異,讓它們能席捲人類。
  • 其中一個變異本來就存在野外,穿山甲身上的病毒也有。
  • 可是穿山甲和武漢肺炎多半沒有直接關係。
  • 另外一個變異為 SARS二世獨有,具體作用不明。
  •  SARS二世很適應人體,但是不確定是在動物或人類體內升級完成。
  • 未來要更積極注意野生動物,及早認識可能的威脅。
  • 有陰謀嗎?隨便啦大家高興就好。

延伸閱讀

參考文獻

  1. The Proximal Origin of SARS-CoV-2
  2. Wan, Y., Shang, J., Graham, R., Baric, R. S., & Li, F. (2020). Receptor recognition by novel coronavirus from Wuhan: An analysis based on decade-long structural studies of SARS. Journal of virology.
  3. Evidence of recombination in coronaviruses implicating pangolin origins of nCoV-2019
  4. Liu, P., Chen, W., & Chen, J. P. (2019). Viral Metagenomics Revealed Sendai Virus and Coronavirus Infection of Malayan Pangolins (Manis javanica). Viruses, 11(11), 979.
  5. Identification of 2019-nCoV related coronaviruses in Malayan pangolins in southern China

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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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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找回擁有食物的主導權?從零開始「菇類採集」!——《真菌大未來》
積木文化
・2024/02/25 ・4266字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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菇類採集

在新冠肺炎(COVID-19)大流行後,馬斯洛「需求層次理論」裡的食品與安全在眾目睽睽下被抽離出來,變成後疫情時代最重要的兩個元素。對食物的焦慮點燃人們大腦中所有生存意志,於是大家開始恐慌性地購買,讓原本就已經脆弱、易受攻擊的現代糧食系統更岌岌可危。

值得慶幸的是,我們的祖先以前就經歷過這一切,留下來的經驗值得借鏡。菇類採集的興趣在艱難時期達到顛峰,這反映了人類本能上對未來產生的恐懼。1 無論是否有意,我們意識到需要找回擁有食物的主導權,循著古老能力的引導來找尋、準備我們自己的食物,如此才能應付食物短缺所產生的焦慮。

在新冠肺炎大流行後,馬斯洛「需求層次理論」裡的食品與安全在眾目睽睽下被抽離出來,變成後疫情時代最重要的兩個元素。圖/pexels

我們看見越來越多人以城市採集者的身分對野生菇類有了新的品味,進而找到安全感並與大自然建立起連結。這並不是說菇類採集將成為主要的生存方式,而是找回重新獲得自給自足能力的安全感。此外,菇類採集的快感就足以讓任何人不斷回歸嘗試。

在這個數位時代,菇類採集是讓我們能與自然重新連結的獨特活動。我們早已遺忘,身體和本能,就是遺傳自世世代代與自然和諧相處的菇類採集者。走出現代牢籠、進入大自然從而獲得的心理和心靈滋養不容小不容小覷。森林和其他自然空間提醒著我們,這裡還存在另一個宇宙,且和那些由金錢、商業、政治與媒體統治的宇宙同樣重要(或更重要)。

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在這個數位時代,菇類採集是讓我們能與自然重新連結的獨特活動。圖/unsplash

只有願意撥開遮蓋的落葉並專注尋找,才能體認到菇類的多樣性和廣泛分布。一趟森林之旅能讓人與廣大的生態系統重新建立連結,另一方面也提醒我們,自己永遠屬於生命之網的一部分,從未被排除在外。

腐爛的樹幹不再讓人看了難受,而是一個充滿機遇的地方:多孔菌(Bracket Fungi)──這個外觀看起來像貨架的木材分解者,就在腐爛的樹幹上茁壯成長,規模雖小卻很常見。此外,枯葉中、倒下的樹上、草地裡或牛糞上,也都是菇類生長的地方。

菇類採集是一種社會的「反學習」(遺忘先前所學)。你不是被動地吸收資訊,而是主動且專注地在森林的每個角落尋找真菌。不過度採集、只拿自身所需,把剩下的留給別人。你不再感覺遲鈍,而是磨練出注意的技巧,只注意菇類、泥土的香氣,以及醒目的形狀、質地和顏色。

只有願意撥開遮蓋的落葉並專注尋找,才能體認到菇類的多樣性和廣泛分布。圖/unsplash

菇類採集喚醒身體的感官感受,讓心靈與身體重新建立連結。這是一種可以從中瞭解自然世界的感人冥想,每次的發現都振奮人心,運氣好的話還可以帶一些免費、美味又營養的食物回家。祝您採集愉快。

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計畫

菇類採集就像在生活中摸索一樣,很難照既定計畫執行,而且以前的經歷完全派不上用場。最好的方法就是放棄「非採集到什麼不可」的念頭,持開放心態走出戶外執行這項工作。菇類採集不僅是享受找到菇的滿足感,更重要的是體驗走過鬆脆的樹葉、聞著森林潮濕的有機氣味,並與手持手杖和柳條筐的友善採菇人相遇的過程。

菇類採集很難照既定計畫執行,最好的方法就是放棄「非採集到什麼不可」的念頭。採集過程幾乎就像玩捉迷藏,只不過你根本不確定自己在找什麼,甚至根本不知道要找的東西是否存在。圖/unsplash

你很快就會明白為什麼真菌會有「神秘的生物界」的稱號。真菌無所不在但又難以捉摸,採集過程幾乎就像玩捉迷藏,只不過你根本不確定自己在找什麼,甚至根本不知道要找的東西是否存在。但還是要有信心,只要循著樹木走、翻動一下原木、看看有落葉的地方,這個過程就會為你指路。一點點的計畫,將大大增加你獲得健康收益的機會。所以,讓我們開始吧。

去哪裡找?

林地和草原,是你將開始探索的兩個主要所在。林地底層提供真菌所需的有機物質,也為樹木提供菌根關係。橡樹、松樹、山毛櫸和白樺樹都是長期的菌根夥伴,所以循著樹種,就離找到目標菇類更近了。

林地底層提供真菌所需的有機物質,也為樹木提供菌根關係。圖/pexels

草原上也會有大量菇類,但由於這裡的樹木多樣性和環境條件不足,所以菇類種類會比林地少許多。如果這些地點選項對你來說都太遠了,那麼可以試著在自家花園或在地公園綠地當中尋找看看。這些也都是尋菇的好地方。

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澳洲新南威爾斯州奧伯倫

澳洲可以說是真菌天堂。與其他大陸隔絕的歷史、不斷變化的氣候以及營養豐富的森林,讓澳洲真菌擁有廣大的多樣性。澳洲新南威爾斯州(New South Wales)的奧伯倫(Oberon)就有一座超過四萬公頃的松樹林,是採集菇類的最佳地點之一。

在那裡,有廣受歡迎的可食用菌松乳菇(又稱紅松菌),據說這種真菌的菌絲體附著在一棵歐洲進口樹的根部,而意外被引進澳洲。 1821 年,英國真菌學家塞繆爾・弗里德里克・格雷(Samuel Frederick Gray)將這種胡蘿蔔色的菇命名為美味乳菇(Lactarius deliciosus),這的確名符其實,因為「Deliciosus」在拉丁語中意為「美味」。如果想要在奧伯倫找到這些菇類,秋天時就要開始計劃,在隔年二月下旬至五月的產季到訪。

位於澳洲新南威爾斯州的奧伯倫就有一座超過四萬公頃的松樹林,是採集菇類的絕佳地點。圖/unsplash

英國漢普郡新森林國家公園

在英國,漢普郡的新森林國家公園(Hampshire’s New Forest)距離倫敦有九十分鐘的火車車程。它由林地和草原組成,當中有種類繁多的植物群、動物群和真菌可供遊客觀賞,甚至還有野生馬匹在園區裡四處遊蕩。

這片森林擁有兩千五百多種真菌,其中包括會散發惡臭的臭角菌(Phallus impudicus),它的外觀和結構就如圖鑑中描述般,與男性生殖器相似且不常見。還有喜好生長於橡樹上,外觀像架子一樣層層堆疊的硫色絢孔菌(Laetiporus sulphureus ,又稱林中雞)。該國家公園不允許遊客採收這裡的菇,所以請把時間花在搜尋、鑑別與欣賞真菌上。如果幸運的話,該地區可能會有採集團體可以加入,但能做的也僅限於採集圖像鑑別菇類,而非採集食用。

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在英國,漢普郡的新森林國家公園由林地和草原組成,當中有種類繁多的植物群、動物群和真菌可供遊客觀賞。該國家公園不允許遊客採收這裡的菇,所以請把時間花在搜尋、鑑別與欣賞真菌上。圖/unsplash

美國紐約市中央公園

甚至紐約市的中央公園也有採集菇類的可能性。雖然在 1850 年代公園建造之時並未刻意引進菇類物種,但這個占地八百四十英畝的公園現已登錄了四百多種菇類,足以證明真菌孢子的影響之深遠。

加里・林科夫(Gary Lincoff)是一位自學成才、被稱作「菇類吹笛人」2 的真菌學家,他住在中央公園附近,並以紐約真菌學會的名義會定期舉辦菇類採集活動。林科夫是該學會的早期成員之一,該學會於 1962 年由前衛作曲家約翰・凱吉(John Cage)重新恢復運作。凱吉也是一位自學成才的業餘真菌學家,並靠自己的能力成為專家。

甚至紐約市的中央公園也有採集菇類的可能性。雖然在 1850 年代公園建造之時並未刻意引進菇類物種,但這個占地八百四十英畝的公園現已登錄了四百多種菇類。圖/wikipedia

進行菇類採集時,找瞭解特定物種及其棲息地的在地專家結伴同行,總是有幫助的。如果你需要一個採集嚮導,求助於所在地的真菌學會會是一個正確方向。

何時去找?

在適當的環境條件下(例如溫度、光照、濕度和二氧化碳濃度),菌絲體全年皆可生長。某些物種對環境條件較敏感,但平均理想溫度介於 15~24 ℃ 之間,通常是正要進入冬季或冬季剛過期間,因此秋季和春季會是為採集菇類作計畫的好季節。

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秋季和春季是為採集菇類作計畫的好季節,但因為菇類受溫度變化模式和降雨量的影響很大,所以每年採菇的旺季時間會略有不同。圖/unsplash

當菌絲體從周圍吸收水分時,會產生一股破裂性的力量,讓細胞充滿水分並開始出菇。這就是菇類通常會出現在雨後和一年中最潮濕月份的原因。牢記這些條件,就可以引導你找到寶藏。但也要記得,因為菇類受溫度變化模式和降雨量的影響很大,所以每年採菇的旺季時間會略有不同。

註解

  1. Sonya Sachdeva, Marla R Emery and Patrick T Hurley, ‘Depiction of wild food foraging practices in the media: Impact of the great recession’, Society & Natural Resources, vol. 31, issue 8, 2018, <doi.org/10.1080/08941920.2 018.1450914>. ↩︎
  2. 譯注:民間傳說人物。吹笛人消除了哈梅林鎮的所有老鼠,但鎮上官員拒絕給予承諾的報酬,於是他就吹奏著美麗的音樂,把所有孩子帶出哈梅林鎮。 ↩︎

——本文摘自《真菌大未來:不斷改變世界樣貌的全能生物,從食品、醫藥、建築、環保到迷幻》,2023 年 12 月,積木文化出版,未經同意請勿轉載。

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大棕蝠大陰莖,插不進去仍射精?
胡中行_96
・2023/11/30 ・1880字 ・閱讀時間約 3 分鐘

瑞士洛桑大學(Université de Lausanne)生態暨演化學系的生物學家 Nicolas J. Fasel 博士,收到一封以荷蘭文書寫的電子郵件。[1]裏頭附帶的網址,據說能連結到,在某教堂閣樓裡偷拍的性交影片。[1, 2] Fasel 博士起先懷疑遇到詐騙,然而主旨寫著「大棕蝠陰莖」。他想若是投其所好,未免也太過精準。於是,Fasel 博士冒著風險點開。[1]

大棕蝠。圖/The Netherland’s Naturalis Biodiversity Center on Wikimedia Commons(Public Domain

大棕蝠的陰莖

大棕蝠(Eptesicus serotinus)分佈於歐洲和亞洲,偏好棲息在農田、林地附近的建物,或者直接住在樹上,方便捕捉昆蟲。牠們深褐色的毛髮覆蓋大部份的軀體,口鼻、翅膀與兩隻後腿間的尾膜(uropatagium;見上圖),則光禿無毛。身長 62 到 80 mm左右,翅膀攤開的寬度,大約 320 至 380 mm。成年的雌性就算沒懷孕,體型一般仍比雄性大些。[3]

大棕蝠的陰莖。圖/參考資料6,Figure 1(CC BY 4.0

性器,是雄性大棕蝠威猛之所在。綴飾著幾根短毛的陰莖,勃起時末端的兩團組織,會撐成愛心的形狀,背面中央陷落一個凹窩(上圖C)。此時,全長為 16.4 mm,寬度是 7.5 mm。相較之下,雌性的陰道,只有 2.3 mm 長,1.1 mm 寬,顯得不成比例。換句話說,雄性充血膨大的陰莖,長度約莫是自己身長的 22%;而且長寬均是雌性陰道的7倍。[4]「這個物種勃起的陰莖真是太驚人了」,Fasel 博士客觀評論:「超級長。」[5] 讚嘆之餘,他也承認:「我們覺得它實在很難插進任何東西。」[2]

在實驗室裡,研究團隊能用麻醉劑,刺激雄性大棕蝠的陰莖勃起。[5, 6] 然而牠們晝伏夜出,生性隱蔽,拍攝困難。要弄清實際上如何運用陰莖,並不容易。[4]

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直到那天,一封神秘的電子郵件降臨。[1, 2]

交配影片

2023 年 11 月《當代生物學》(Current Biology)期刊上,名列大棕蝠論文第二作者的 Jan Jeucken,[4] 是一名荷蘭的蝙蝠愛好者。[1, 2] 他在住家不遠的聖馬提亞教堂(St Matthias Church),架設了 18 台攝影機。[2, 6] 2016 年 10 月 25 日至 2022 年 3 月 22 日期間,近距離拍攝一個大棕蝠聚落的作息。[6] 取景的角度直接,包括由正下方捕捉進行中的性交畫面。[2]

Fasel 博士的團隊,從他那裏取得 93 段大棕蝠的交配影片,再加上 4 段來自烏克蘭蝙蝠復育中心(Ukrainian Bat Rehabilitation Center)。[2, 6] 分析了數小時的錄像之後,大棕蝠陰莖的功能,總算真相大白。[1]

交配中的雄性(上)和雌性(下)大棕蝠。圖/參考資料 6,Figure 5(CC BY 4.0

大棕蝠交配

蝙蝠後腿間的尾膜,平常用來飛翔。[7]親密互動的時候,雌性大棕蝠也會拿它來「擋煞」。因此,雄性想要與牠共赴巫山雲雨,就必須揚起巨砲,撥雲見日。活動正式開始前,雌性會叫個幾聲。雄性一柱擎天,用陰莖上的短毛,感覺雌性外陰的位置。一旦陰莖抵住外陰,前者兩團肉球間的凹窩,便發揮吸盤般的作用,協助鞏固與雌性的肉體連結。同時嘴也沒閒著,緊緊咬住對方的後頸不放。正當雙方難分難捨,陰莖卻點到為止,從頭到尾都沒插入。短則不到 53 分鐘,長至 12.7 小時,努力確保精子泳渡 8.6 mm,深長的子宮頸,安然達陣。[4, 6] 完事之後,雌性腹部可見被精液弄濕的毛髮。[4]

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大棕蝠這種如同鳥類「泄殖腔之吻」(cloacal kiss),僅止於表面接觸的交配方式,在哺乳類動物身上前所未見[4] Fasel 博士希望未來能建立一個「蝙蝠情色影片箱」(bat porn box),從各個角度裝設直播鏡頭,讓研究人員觀賞交配實況,發掘更多性癖。[5]

大棕蝠高清無碼交配實錄。影/參考資料 6,Supplementary File(CC BY 4.0

  

參考資料

  1. Smith B. (21 NOV 2023) ‘Bat species uses oversized penis like an arm during ‘contact mating’ — not penetrative sex’. ABC News, Australia.
  2. Vaidyanathan G. (20 NOV 2023) ‘Serotine bats are the first mammals found to have non-penetrative mating’. Nature.
  3. Elliott M. (2022) ‘Eptesicus serotinus’. Animal Diversity Web, University of Michigan, U.S.
  4. Fasel NJ, Jeucken J, Kravchenko K, et al. (2023) ‘Mating without intromission in a bat’. Current Biology, 33, 22, PR1182-R1183.
  5. Jacobs P. (20 NOV 2023) ‘How big is too big? Bat’s enormous penis makes penetration impossible’. Science.
  6. Fasel N, Jeucken J, Kravchenko K, et al. (2023) ‘No intromission is involved in the mating of Eptesicus serotinus, a novel copulatory pattern in mammals.’ Research Square.
  7. Gardiner JD, Dimitriadis G, Codd JR, Nudds RL (2011) ‘A Potential Role for Bat Tail Membranes in Flight Control’. PLOS ONE, 6(3): e18214.
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。