0

12
4

文字

分享

0
12
4

那些不小心被科學家玩來玩去的動物們!搞笑諾貝爾獎動物特輯

Amber Wu_96
・2020/09/14 ・3057字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 470 ・五年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

口以不要玩窩們嗎 (๑•́ ₃ •̀๑)。圖 / Pexels

第 30 次第一屆搞笑諾貝爾獎 (Ig Nobel Prize) ,即將在臺灣時間 9 月 18 日上午登場!而這個年年有新梗、處處有新意的頒獎典禮,總是讓大家驚喜不已。俗話說:「認真的科學家最搞笑」(誤),回顧典禮過去 29 年的歷史,可以發現不少獲獎的研究都和動物有關,那些年不小心被科學家玩來玩去的動物,到底有哪些呢?就讓我們一起來看看吧!

袋熊能自產自銷布朗尼?!才不!是方形便便!

首先登場的動物好朋朋就是「袋熊」啦!這個圓呼呼、毛茸茸的動物,可是有拉出立方體便便(號稱布朗尼激似款)的技能哦!不過袋熊到底是怎麼做到的呢?方形便便對袋熊來說又有什麼特殊的意義?

袋熊
這是袋熊本人。圖 / JJ Harrison (jjharrison89@facebook.com) – Own work, CC BY-SA 3.0Link

為了找出布朗尼方形便便的身世之謎,科學家把袋熊送去照 CT (電腦斷層)。他們原先假設袋熊的肛門是方的。不照還好,一照不得了,袋熊的肛門不折不扣是圓的啊……

不氣餒的他們又提出另一個假設:「袋熊的腸子是方的!」。

研究團隊解剖了被路殺的袋熊,將腸子從頭到尾檢查了一次,發現袋熊便便從腸道頭的一團鬆軟,到了腸道末端才逐漸變硬、變方。而腸道組織切片的結果指出,袋熊的腸道肌肉發育不均勻,不同位置的組織厚度有差異,這也造成便便通過腸道各處時擠壓力量相異,才導致袋熊的便便呈立方體之態。不僅如此,研究團隊還發現,袋熊會把眾多便便堆高高,放在岩石或倒木上,用來宣示主權、和異性打招呼。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

而打破我們與袋熊便便距離的科學家們,就是 2019 年搞笑諾貝爾物理獎得主──楊佩良 (Patricia Yang) 與胡立德 (David Hu) 的團隊,一起來看看他們的研究吧!

你學我,我學你,黑猩猩與人類的模仿大賽!

第二個被玩(?!)的動物就是黑猩猩啦! 2018 年搞笑諾貝爾人類學獎得主是來自瑞典的 Tomas Persson 博士與他的團隊,他們發現黑猩猩和人類不但會你學我、我學你,而且相互模仿的比率相近;更重要的是,黑猩猩的模仿行為可能還具有社交功能哦!

模仿行為很重要嗎?對,就是很重要!

模仿 (imitation) 在人類演化的過程中具有重要的意義,代表著認知 (cognitive) 與社交溝通 (social-communicative),也因為有模仿的能力,讓我們在小時候能學會說話,或是透過肢體動作來表達自己,和其他人建立關係。然而,研究團隊雖然觀察到了不少黑猩猩的模仿行為,但具不具有社交功能又是另一回事了,為了回答這個問題,他們開始在動物園內進行秘密觀察……

富魯維克動物園的黑猩猩。圖/Udo Schröter@Flickr

觀察對象是 5 隻黑猩猩,只要牠們透過玻璃和遊客近距離互動,研究人員就會記錄下來。歷經 52 小時的觀察馬拉松後,總共記錄到 354 組跨物種間的互動,而從模仿對方動作的比例來看,不論是遊客模仿黑猩猩,還是黑猩猩模仿遊客,大多落在 10%。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

有趣的是,如果人類做出黑猩猩的本能行為,像是抓癢、打哈欠,牠們大多不以為意;只有出現像是拍手啊、以唇貼上玻璃窗啊,或是用手敲玻璃啊,這種雙方都能做出來的非本能動作時,才比較容易出現模仿行為,而這可能就是為了社交而做的動作。

想看真實版的《侏儸紀公園》?替雞裝上尾巴就行!

如果想看恐龍走路,除了跟著哆啦A夢和大雄搭上時光機回到過去外,還有沒有其他更實際可行的方法呢? 2015 年搞笑諾貝爾生物學獎得主─ Bruno Grossi 和他的團隊突發奇想,在雞的身上固定一個假尾巴來模擬恐龍行走。

這樣也行?您在跟我說笑嗎?

這個看似荒唐又搞笑的研究,可是超級無敵認真的唷!目前學界普遍認為,鳥類從獸腳類恐龍的祖先演化而來,漸漸演化出不同的形態與特徵,雖然大多數的鳥類已經和獸腳類恐龍差距很大,但從腳、羽毛,以及中空又堅固的骨骼這三個特徵來談,兩者還是非常相像的。

萬事俱備,只欠東風,拿雞來模擬恐龍走路,還缺少一個重要元素──長長的尾巴。研究團隊發現,當雞有了假尾巴,牠們的行走方式和站立姿勢會產生變化:股骨和膝蓋的位置和一般的雞不一樣,運動方式則從「膝蓋驅動模式」變成「臀部驅動模式」。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
研究一的三組雞,控制組(C)、加上鉛塊的雞(CW)和用黏土固定假尾巴的實驗組(E)。圖 / Grossi B, et al. PLoS One. 2014 Feb 5;9(2):e88458.

為了證明雞不是因為增重而改變運動方式,研究團隊再幫雞朋朋們穿上鉛衣,這些鉛塊的位置更接近牠們的身體重心,如果雞因為重量而改變運動方式,那研究真的就是來搞笑的(大誤)。

幸好,皇天不負苦心人。實驗結果發現,即使加上了鉛塊、改變重心位置,裝上尾巴的雞並不會改變運動方式,也得出了恐龍演化成鳥類,可能就是從臀部驅動演化為膝蓋驅動這樣的結論。

貓主子一直敲鍵盤怎麼辦?只好寫個軟體阻止他!

你常被家中貓主子的調皮搗蛋(牠本人應該不這麼認為)搞到崩潰嗎?任性的貓咪一旦接近電腦,你是否感到背脊發涼,深怕下一秒電腦裡的資料就要登上西天了呢?嘿嘿,不用擔心,有人幫你想好了!

再賣無辜啊! 圖 / sethness

2000 年搞笑諾貝爾電腦科學獎的得主 Chris Niswander,就發明了電腦軟體──「貓咪剋星」(PawSense),用來阻止這種憾事發生。這套軟體能藉由分析打字的時間長度與組合,來分辨此時打字的是你飛快的雙手,還是貓咪隨興的踏踏;如果發現是貓在作怪,電腦就會發出震耳欲聾的打擊樂,或是其他貓咪不喜歡的音樂。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

萬一貓咪耳朵不好使,又該怎麼辦呢?

軟體還有另一種機制能對付聽力不怎麼好的貓咪,那就是要求使用者在鍵盤上輸入 “human” 才能繼續使用電腦。可想而知喵主子只會打出一串亂碼,想破解?門都沒有!

所以我說不要玩動物辣!圖 / 梗圖產生器

除了上述這些和動物有關,「乍看令人發笑,後又引人深思」的研究外,其實還有許多和動物好朋朋脫離不了關聯的有趣研究,像是狗狗指北針白馬不怕馬蠅哺乳類動物的尿尿時間大概是 21 秒等等,而泛科學也有替大家整理搞笑諾貝爾獎特輯,有興趣的科夥伴們也可以點進連結查看唷!如果你和我們一樣,十分期待今年的搞笑諾貝爾獎,那就不要錯過泛科學在典禮當天的文字報導,歡迎大家持續追蹤相關資訊!

文章難易度
Amber Wu_96
3 篇文章 ・ 10 位粉絲
讀了科學教育卻沒修教程,也沒當老師;興趣是畫畫,夢想是邊畫畫邊環遊世界。

0

8
2

文字

分享

0
8
2
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!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

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。

文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
196 篇文章 ・ 300 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

0

5
2

文字

分享

0
5
2
【貓奴指南】把「貓界大麻」貓薄荷抹在身上,除了方便吸貓/給貓吸還有什麼作用?
PanSci_96
・2024/02/20 ・512字 ・閱讀時間約 1 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

為什麼貓這麼喜歡貓薄荷呢?

原來是貓薄荷裡的荊芥內脂導致貓咪吸了貓心大悅,不住翻滾、流口水、打呼嚕。

但是,貓薄荷不是對所有貓都有用。不到六個月的小貓似乎不會有反應,而且有的貓喜歡,有的貓不喜歡……咦,這還和遺傳有關係嗎?

想要同時驅蚊,又讓貓貓情不自禁饞你身子嗎?那你一定要試試貓薄荷!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

荊芥內脂不只會讓貓咪快樂似神仙,也會活化蚊子體內的受體蛋白,接觸到的蚊子會產生搔癢和刺痛感。哈哈小蚊子,你也來嘗嘗癢癢痛痛的痛苦!

給你的貓貓來點刺激的快樂草吧!

延伸閱讀

討論功能關閉中。

PanSci_96
1217 篇文章 ・ 2147 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。

0

0
1

文字

分享

0
0
1
為什麼腿短短,走路還搖搖晃晃?解密企鵝賣萌的背後真相!——《鴿子為什麼要邊走邊搖頭?》
晨星出版
・2023/10/24 ・1652字 ・閱讀時間約 3 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

企鵝搖搖晃晃地走路

圖/giphy

說到用兩隻腳走路的鳥類,就不得不提企鵝。企鵝用兩隻腳在冰上搖搖晃晃走路的樣子非常可愛。在水中卻可以自由自在地高速游泳、追捕魚,這兩種樣子帶給人的印象有非常大的不同。

話說,企鵝意外地可以走很長一段距離。牠們會在地上蒐集石頭來作巢,所以當然要可以走到築巢的地點。通常企鵝類的繁殖群會位在距離海岸線幾百公尺的地方,但有時會在距離海岸 3 公里以上的內陸,想像企鵝排成一列搖搖晃晃地走 3 公里,實在是可愛至極。

說是這樣說,但是走 3 公里,我們人類都覺得有點遠了,企鵝真的可以搖搖晃晃走過去嗎?

牠們的走路方式感覺效率很差,好像很累。企鵝走路時腳會使用的力量以及計算其所需能量的研究顯示,企鵝的走路方式一如外表印象,效率很差。大概所有人都會覺得「我想也是」吧,但我們不妨來仔細思考為什麼會效率很差。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
圖/giphy

鵝生好累!企鵝其實一直蹲著?

在討論企鵝的步行時,首先得要知道的是其獨特的體型。企鵝看起來是用兩隻腳站著,腳感覺極端的短。大概因為身上的毛色彷彿穿著燕尾服一樣,總覺得像是人類的喜劇演員一般。

但是牠嚴格說來並不是「站著」。看企鵝的骨骼圖(圖一)就很清楚。髖關節跟膝關節強烈彎曲的姿勢,以人類來說就是「蹲著」。換言之,企鵝時時刻刻都是蹲著的,連走路時也是蹲著的狀態。試著自己蹲著走路看看,就會像企鵝那樣搖搖晃晃地。牠們搖搖晃晃的姿態,背後的祕密就是體型與姿勢。

而由此延伸,企鵝的步行方式非常沒效率的理由,可能就是身體橫向搖擺和轉動幅度非常大。搖擺跟旋轉的動作,對前進而言怎麼看都是不必要的舉動,但是根據之前的研究,其實企鵝不搖晃反而效率會更差。之前也說過雙足步行的動能跟位能要有效率地轉換,才能有效率地運動,但企鵝似乎是用橫向搖擺的動作來進行這種能量轉換。

圖一、企鵝的樣子跟人很像,所以如果讓企鵝在山手線月台上排隊,也不會有人發現(右),但是如果看骨骼(左),企鵝蹲下來就可以跟站著的人類簡單區分開來。

短腿優先?

也就是說,企鵝走路效率不佳的理由,跟牠們這種體型跟姿勢有關。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

企鵝的腳確實很短,以現在還活著的企鵝種類來說,體型最大的皇帝企鵝的體重將近 20 公斤,和澳洲的平胸鳥類鶆䴈幾乎相同,然而比較這兩種鳥類的腿長的話,鶆䴈的髖關節大概在 80 公分高的位置,而皇帝企鵝大概在 30 公分高左右。明明體重差不多相同,企鵝的腳的長度卻只有鶆䴈的一半以下,步行效率差也是沒辦法的事。

本章已經反覆提過好幾次,腿愈長一般來說會步行速度愈快、效率也愈好,企鵝的短腳和蹲下的姿勢非常不適合走路,這點沒有人能否定。

圖/giphy

企鵝的腳會這麼短,恐怕是為了在寒冷地帶保住體溫。雖然也有棲息在熱帶的企鵝,但多數企鵝都棲息在極地,在水中跟地面上不失去體溫就是牠們最重要的課題。四肢末梢要是比較長,就會因為體積的表面積變大,容易失去體溫。所以在寒冷地帶演化的物種,耳朵等突出部位通常都會比較小。

雖然意外地能走很長距離,但企鵝仍然主要屬於在寒冷地區游泳的鳥類,為此演化出的短腿跟蹲著的姿勢,必須讓身體左右搖晃走路來補足才更有效率。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

——本文摘自《鴿子為什麼要邊走邊搖頭?》,2023 年 8 月,晨星出版,未經同意請勿轉載。

晨星出版
12 篇文章 ・ 3 位粉絲