水、蟲、鳥與地龍，讓你瞠目結舌的 4 種呼吸流派！

溫度對昆蟲至關重要，因此昆蟲會對溫度產生反應。

有一個普遍的通則：炎炎夏日中，你會先看到大昆蟲，接著見到小昆蟲，最後又再一次碰到大昆蟲。昆蟲愈大，愈能忍受低溫、對高溫愈難耐；因此大昆蟲喜歡在一天的清晨或傍晚的涼爽期間出現，中午的活動力較低；小昆蟲較不耐低溫，會在環境變暖時才現蹤。

昆蟲與氣溫密不可分

蘇格蘭高地的糠蚊（Ceratopogonidae）總是令人難受，但可以利用牠們對溫度的敏感度對付牠們。糠蚊蓬勃生長的溫度帶相當狹窄，介於不冷也不熱的溫度之間，因此只要你往上爬／向下走，溫度會上升／下降至牠們的舒適圈之外，就能擺脫牠們。

蟋蟀代表了溫暖的氣溫是眾所皆知的事，此外，蟋蟀的聲音頻率與溫度有直接關係。雖然因不同物種而異，但蟋蟀溫度計主要的規則是，在攝氏十三度的環境裡，蟋蟀每秒鐘叫一聲，且此頻率會隨著溫度上升而增加。

在夏天，天氣溫煦、潮溼且微風徐徐，飛蟻會成群結隊地移動。牠們結伴飛過天空，數量多到人們相信「飛蟻日」的存在，飛蟻日說的正是飛蟻同時在全國各地現蹤的日子。不過，正如我們所知，陸地上的微氣候變化甚大，因此知道飛蟻日是個迷思也不該為之震驚，只是某幾個區域的條件正巧在那幾日適合飛蟻出巡。倘若你遇見一大群飛蟻，牠們捎來的訊息是，現在的氣溫大約攝氏十三度，風速低於每秒六公尺。

螞蟻藏著天氣機密？

據某些傳說所言，螞蟻直線移動代表壞天氣即將到來，但我未觀察過也沒有科學理論能佐證這點。

更有趣的是，澳洲原住民有一個習俗，說螞蟻在蟻窩周遭蓋高牆表示大雨將至，西方也有相同的俗諺。之前的章節提過太平洋諸島的居民發現小火蟻（red ant）會在風雨來襲前堵住巢穴，天氣晴朗時則大敞家門，這在西方諺語裡也提過。我還沒觀察到這個現象，但出現在廣泛的文化圈，甚至是兩個信仰社會尚未接觸的時間點就已發展出這種說法，說它沒有參考價值還真不為人所信。

許多科學研究能支持螞蟻對溼度敏銳的觀點：研究人員曾觀察到編織蟻（weaver ant）在熱帶風暴來臨前織網。

其他物種裡，螞蟻、白蟻丘的排列和太陽脫不了關係。澳洲北部，羅盤白蟻（Amitermesmeridionalis）建造了指向北邊的蟻丘而為人所知；蟻丘細細的部分指著中午的日頭，寬闊的部分則指向清晨與向晚的太陽，這有助於調整蟻窩的溫度。

世界上有超過一萬三千種獲得命名的螞蟻物種，牠們都擁有各自的習性，我們要多關注近身物種的行為。

我時常運用一些螞蟻的方式，它們比起天氣更接近自然導航，不過兩者間有許多重疊的部分。在英國，排水性佳的草地經常可見黃土蟻（Yellow meadow ant）的身影，我家附近的白堊山丘就有很多。黃土蟻呈暗黃色，牠們的蟻窩比螞蟻本身有用多了；黃土蟻會將蟻窩向上堆到 0.5 公尺高，較為平坦的那一面通常面向東南邊，可以充當太陽能板，在涼爽的早晨收集太陽的熱量。

——本文摘自《解讀身邊的天氣密碼》，2022 年 10 月，晨星出版，未經同意請勿轉載。

日本警察逮捕了一名年紀約三十出頭的男性嫌犯，認為他強姦年輕女子。^[1]

在嫌犯否認指控的同時，警察找到其手機裡的一支影片，內容正是記錄犯罪的行為。就一般的辦案程序而言，警方會期望從中瞭解加害人的生理特徵，例如：髮色、傷疤或刺青等，作為接下來指認身份的根據。然而，儘管其畫面包含性侵者性器的外貌，偏偏就是看不到人臉。嫌犯逮到這個天賜良機，辯稱別人闖入他家，在那裏發生性關係，並用該手機拍攝過程。總之，就是把責任撇得一乾二淨。^[1]

幸好鍥而不捨的警方在無奈之餘，注意到錄像中的陰莖，有個不明顯的特徵。這讓他們想到一個好主意。^[1]

警方把手機影片中陰莖畫面的截圖和嫌犯下體的照片，帶去日本自治醫科大學附屬埼玉醫療中心（自治医科大学附属さいたま医療センター）的法醫部門。他們請教皮膚科醫師，該陰莖上的色素沉著（pigmentation），是否能夠證明性侵者的身份。醫師觀察到嫌犯的陰莖，有輪廓不規則的零星斑點，呈現濃淡不一的灰黑色，並在接近龜頭處顏色較深。根據嫌犯本人的說法，那些不痛不癢的色斑從青春期就存在。於是，皮膚科醫師以此做出診斷，並針對案件證據以及嫌犯的健康，提供專業意見。^[1]

首先，嫌犯應該患有性器黑色素沉著症（genital melanosis）。這種變異在皮膚科的病人中，僅佔 0.01% 左右。^{[1, 2]}不過，因為除了皮膚顏色改變，沒有其他症狀，以致容易被患者忽略，所以真實的盛行率或許更高。有如此罕見的病徵與錄像吻合，皮膚科醫師當然非常肯定這是足以定罪的重要證據。^[1]

其次，雖然性器黑色素沉著症是良性的，但在此皮膚科醫師並沒有取得切片，做更深入的檢查，所以無法排除黑色素瘤（melanoma）的可能性。此外，在生殖器惡性腫瘤裡，有 8 – 10% 為性器黑色素瘤，是第二常見的性器癌症。就算嫌犯陰莖上的僅是黑色素沉著症，這類患者中 15% 的人，在身體的其他部位，也會出現黑色素瘤。換句話說，他罹癌的機率比一般人高。^[1]

黑色素瘤有口訣為 ABCDE 的五大徵兆：形狀不對稱（asymmetrical）、邊緣不規則（border）、顏色不均勻（colour）、尺寸比豆子大（diameter），還有持續變化（evolving）。^[3]從皮膚科醫師的描述，以及嫌犯陰莖的照片，可知他的情形明顯符合上述徵兆中的幾項。即使沒有任何不適，為了以防萬一，也早該去醫院諮詢。

最後，在皮膚科醫師斬釘截鐵的證詞，以及令人魂飛膽喪的罹癌風險下，焦慮至極的嫌犯終於俯首認罪，而且同意去皮膚科做更進一步的檢查。大功告成之後，自治醫科大學附屬埼玉醫療中心的團隊，把此案寫成論文拿去投稿，登載於 2021 年的《鑑識科學、醫學與病理學》（Forensic Science, Medicine, and Pathology）期刊上，並在結論中強調整合皮膚科理論與刑事鑑定的重要性。^[1]

延伸閱讀

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參考資料

1. Yamada A, Demitsu T, Umemoto N, et al. (2021) ‘Video image of genital melanosis provides strong evidence to support identification of a sexual offender’. Forensic Science, Medicine, and Pathology, 17, 510–512.
2. Haugh AM, Merkel EA, Zhang B, et al. (2016) ‘A clinical, histologic, and follow-up study of genital melanosis in men and women’. Journal of American Academy of Dermatology, 76 (5): 836-840.
3. ‘What Are the Symptoms of Skin Cancer?’ (18 APR 2022) U.S. Centers for Disease Control and Prevention.

本文轉載自 鏡好聽—知識好好玩節目

人類的性別，男女的比例接近 1:1，那其他動物也是如此嗎？我們是由染色體決定性別，大自然中又有哪些讓人意想不到的性別決定方式？由鏡好聽攜手國立自然科學博物館館長焦傳金博士，共同製作的 Podcast《動物好好玩》第三季第二集中，就談到了動物各種奇特的性別決定模式。問題看似簡單，但其實，動物界中有很多我們意想不到的性別決定方式！

以下文章摘自節目中的精彩內容：

動物的生殖系統不只 XY，還有 ZW、X0、 Z0 ！

以人類而言，我們是由性染色體決定性別。雄性是 XY，雌性是 XX。

在現今的哺乳動物中，Y 染色體的長度遠小於 X 染色體，因此 Y 染色體上的基因數量遠少於 X 染色體。不過大約 1 億 6 千萬年前，XY 染色體上的基因數量是一樣的，但因為 Y 染色體上突變出一種性別決定基因，因此讓它出現差異。

這個性別決定基因出現在 Y 染色體之後，它就跟其他成對的體染色體不同，也因此無法藉由基因重組，來互相交換遺傳訊息，即使有了缺損也無從補充。這導致了 Y 染色體持續退化，長度越來越短，基因數量也越來越少。目前人類的 Y 染色體長度已經不到 X 染色體的三分之一，基因數量也有很大的差別。

根據這樣的推論，未來 Y 染色體是否會完全退化消失呢？雖然我們無法預期人類 Y 染色體的命運，但已有學者發現，日本刺鼠和鼴田鼠已經完全失去了 Y 染色體，只剩下 X 染色體。他們雖然仍可正常維持雌雄兩性，但性別決定基因究竟是在哪一個染色體上，目前還沒有研究出來。

不過，生物界不只有 XY 系統，還有 ZW、X0 與 Z0 系統。在 XY 系統中，XX 是雌性、XY 是雄性，由 Y 染色體 ／雄性來決定性別。但 ZW 系統則相反，ZZ 是雄性、ZW 是雌性，性別由 W 染色體決定，也就是雌性決定。鳥類就是屬於這一種系統，包括雞、鴨，另外蠶寶寶也是屬於這種 ZW 系統。

至於 X0 ，意思是這個系統只有一個 X 染色體，沒有 Y 染色體，0 代表沒有。他們是由精子中是否有 X 染色體來決定性別，因為每一個卵一定有 X 染色體，當受精卵中有兩個 X 染色體，XX 為雌性，而X0 則為雄性。蝗蟲、蟋蟀這些直翅目昆蟲，都是屬於 X0 系統。

Z0 系統則相反，ZZ 是雄性、Z0 是雌性，決定關鍵在於卵中是否帶有 Z 染色體，也就是由雌性來決定性別。目前科學家已經發現，鱗翅目的昆蟲，像是夜間的蛾類就是屬於 Z0 系統。

霸氣女王蜂的儲精囊，還有靠積分制決定性別的劍尾魚

但昆蟲作為地球上種類與數量最多的生物，他們還有許多複雜多樣的性別決定方式。

像是蜜蜂大部分都是母的，但一個蜂巢中只有女王蜂有生殖能力，每年到了交配的季節，女王蜂就會離開蜂巢進行「婚飛」，與雄性的蜜蜂在空中交配。交配後的精子會暫時存放在女王蜂的儲精囊，由女王蜂決定是否讓她的卵受精。如果是受精卵，就會變成雌性的蜜蜂或是「工蜂」；沒有受精，則是雄性的蜜蜂。因此，決定蜜蜂性別的關鍵在於是否受精。生男或生女，通通由女王蜂自己做主！

除了蜜蜂，其他的社會性昆蟲，例如：螞蟻或白蟻，也都很類似，由受精與否的染色體數量來決定性別。如果有受精而獲得成對的染色體，就是雌性；沒有受精，只有一半的染色體，就會發育成雄性。

還有一些魚類也很特別，例如：劍尾魚和多種吳郭魚，他們不是全靠性染色體來決定性別，而是合成加總。因為細胞中的其他染色體上，也有性別決定基因，因此，決定性別的方式是看基因總量，如果受精卵中所有決定雄性的基因總量，超過了決定雌性基因的總量，就會發育成雄性，很像是比賽的積分制，哪邊多就脫穎而出。

總而言之，雖然有些動物是 Y 染色體決定，有些是 W 染色體，但這些都是由基因決定。這種生殖方式，性別比例通常是固定的。但還有另外一些動物，他們決定性別的方式就非常彈性！

更彈性的性別決定方法：氣候、光線、掉落地點

地球上早期演化成功的爬行類，如烏龜或蜥蜴，出生性別會由環境中的溫度來決定，換句話說，精卵結合時還是性別不明的狀態，等到胚胎中的性器官要發育，才會根據環境條件決定會生出男寶寶或女寶寶。

這是因為對這些動物來說，最好的生存策略，就是在氣候最合適的時候誕生體型比較大的雌性，這樣就可以在食物充份下，產生最多的卵，讓族群能夠大量繁殖。反之，若環境條件較差，則產生體型比較小的雄性，因為精子含的養分較少，細胞也較小，就算是惡劣的環境下也能產生足夠數量的精子，讓族群延續。

以海龜來說，海龜蛋要孵化時，沙灘與周圍環境的溫度會決定小海龜的出生性別。假如環境是 20℃ ～27℃ ，孵化出的全部都是雄性海龜，若是 30℃ ～到 35℃ 下，孵出來的小海龜則都是雌性，在 28℃ ～29℃ 之間，雌性與雄性的比例會各半。簡單來說，高溫環境會生出母海龜，低溫環境會生出公海龜，也就是所謂的「辣妹與酷哥」。

不過，也不是所有爬行類動物都是「辣妹與酷哥」型。鱷魚就剛好相反，他們的胚胎在 30℃ 以下孵化出的幾乎都是母鱷魚，若高於 32℃ 則大部分是公鱷魚。沙漠中的陸龜或蜥蜴也很類似，低溫時才會產生雌性。因為在沙漠中，高溫會造成食物缺乏，所以在低溫的雨季更適合生出雌性，讓族群大量繁殖。

除了溫度之外，還有一些動物非常特別，性別是由光線決定。例如，中國特有的揚子鱷 （又稱做中華短吻鱷），主要分佈在長江中下游地區，是世界上體型最細小的鱷魚之一。如果巢穴在潮濕陰暗的地方，就會孵化出較多的母鱷魚；若巢穴能曝曬到太陽，就容易生出公鱷魚。

寄生蟲又是另一種類型。他們的性別也會受到環境影響，但對寄生蟲來說，環境其實就是宿主的養分多寡。例如：許多線蟲是靠營養條件來決定性別，他們通常在性別未分化的幼齡期，就侵入了宿主體內，要是感染率低，也就是線蟲數量還不多、營養條件比較好時，多數線蟲會發育成雌性；但當感染率高，營養條件開始變差了，大部分就會發育成雄性。

還有一種生物更神奇，竟然是由另一種寄生的生物來決定性別。或許有人聽過一種叫做「鼠婦」的動物，他們是陸地上的甲殼類動物，生活在潮濕陰暗的環境，因為外型可愛，受到驚嚇時會捲成一團，所以也被當作懶人寵物來飼養。

鼠婦的性別是 ZW 系統， ZZ 發育成雄性，ZW 成為雌性。但有一種稱做「沃爾巴克體」的微生物會感染雌性的鼠婦，進而干擾雄性胚胎的生殖器官發育，讓所有的胚胎都變成雌性，就算染色體是 ZZ 也一樣。這樣一來，能決定性別的就不再是 Ｗ 染色體，反而由胚胎是否被細菌感染來控制。

最後，還有一種隨機的性別決定方式。有些寄生的甲殼類動物，他們竟然是用先後順序來決定性別。跑得比較快、先到達宿主的幼蟲，長得比較大，會發育成雌性；若腳程慢、更晚到達宿主的幼蟲，長得比較小，則發育成雄性。另外呢，有一種綠海洋蠕蟲更加隨興，就只看幼蟲掉在哪裡，如果直接掉在海底就發育成雌性，要是掉在雌性身體上則變成雄性，完全由命運隨機做主！

從動物的性別決定方式，不僅能看到不同的生殖策略，同時也影響了一個族群的性別比例。性染色體決定了哺乳類與鳥類胚胎的雌雄，爬行類動物的性別則由環境決定。這些性別決定模式，會影響一個族群的雌雄比例，也因此並非每一種動物都像人類一樣，男女比例大約是1：1，當雄性比較多或雌性比較多的時候，動物的生殖策略就會產生不一樣的應對變化。

• 本文節錄轉載自鏡好聽Podcast節目《動物好好玩》。

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