0

0
0

文字

分享

0
0
0

帶著獠牙的祖先其實是素食主義者

陸子鈞
・2011/03/28 ・280字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 429 ・四年級

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

圖片引用自資料來源

有大犬齒的獵食者不多,大犬齒更不可能在素食主義者之列。科學家現在發現一種短吻,貘大小的古獸孔目(therapsid)動物(Tiarajudens eccentricus)。這是哺乳類的祖先,存在兩億六千萬年前,生活在大約是現今巴西的位置。牠有類似臼齒的牙齒,適合磨碎纖維食物,像是蕨類、葉子或根莖。然而,牠不像是其他素食的近親,而具有一對12公分長的匕首狀的犬牙。古生物學家還在爭辯,究竟這付不尋常的牙齒,是為了抵禦肉食動物,還是用來競爭,或只是用來辨識同類。

資料來源:ScienceShot [24 March 2011]

文章難易度
陸子鈞
295 篇文章 ・ 4 位粉絲
Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。

0

1
1

文字

分享

0
1
1
準備出國啦!Surfshark VPN 快趁黑五買起來,上網購物最安心
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/11/01 ・2113字 ・閱讀時間約 4 分鐘

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

本文由 Surfshark VPN 贊助。

兩、三年以來的防疫生活,終於迎來全面 0+7 的這一天啦!返國之後不再需要隔離的一天來了,冰友們,你是不是已經收拾好心情、收拾好行李,在進行機+酒的比價了呢?除了規劃好出國行程、找好景點與美食店家,想要讓自己不可或缺的網路生活也更加安全,一定要趁即將到來了感恩節黑五期間,把超優惠的 Surfshark VPN 服務買起來,為自己的網路生活加買最平安的保險!

Surfshark 黑五限時 18 折折扣,額外加送兩個月
專屬連結:https://lihi2.cc/8XwRN

在疫情下,網購成為了更多人的日常。不僅各樣的在地購物節為網友帶來眾多優惠,全球化的購物活動,台灣當然也不會缺席!美國感恩節(Thanksgiving)都是 11 月第四個星期四,但是感恩節後的週五,便是聖誕節前的購物佳期啟動日,這一天通常都會業績超標(在收支表上呈現正向收入(顯示為黑色字體,而非赤字的紅色字體),各家的瘋狂優惠都會在黑五祭出!相信許多精打細算的朋友,對黑五購物節絕對不陌生(很可能還搶過很多優惠!!)

網購怎能漏掉「亞馬遜」!

雅虎奇摩之於台灣,就像是亞馬遜(Amazon.com)之於美國那麼的有名!絕對也是什麼都賣、什麼都不奇怪的最佳代表。

如果你平常就很喜愛一些美國品牌,趁著黑五的日子到亞馬遜清空購物車,覺對優惠不會讓你失望。這時候,透過 Surfshark 連線到亞馬遜美國站,絕對會顯示的價格絕對讓你眼睛為之一亮,這時候最新搭載 M2 晶片的 iPad Pro,獨家支援動態島顯示的 iPhone 14 Pro,絕對是最好入手的時機。除此之外,亞馬遜平台經典的 Kindle 閱讀器,也是超合適的禮物,送禮自用兩相宜啊!另外要特別留意,購買時可以確認商品有沒有幫忙送到台灣,如果還沒有,可以先跟美國的朋友確認一下,邀請他們回國時幫你一起帶回來!

跨國追劇最爽快

對於喜愛追劇的朋友,品味可能相當豐富且多元,畢竟欣賞優秀影視作品,不現語言,更是不限地區啊!只不過,若是你訂閱 Netflix 等跨國 OTT 服務,都會有各地不同的上架影視作品,可能會讓你無法在第一時間就能夠立即「追」到劇,讓你等得心癢癢!還好這一切只要連上 Surfshark VPN 都能解決,Surfshark 支援超過 100 國的 VPN 連線,無論你想看韓國、日本還是哪一國的最新戲劇,通通讓你一秒追到最新進度!

Surfshark 黑五限時 18 折折扣,額外加送兩個月

專屬連結:https://lihi2.cc/8XwRN

出差大陸翻牆超方便

在過往出國、返國都需要隔離的階段,肯定讓不少工作上需要經常往返多國之間的朋友,感到生活驟變。所幸,在防疫政策解封之後,一切都可逐漸恢復正常。對於經常有需要到中國大陸出差的朋友,肯定都會感受到網路斷聯的不方便,因為無論是 LINE、Facebook Messenger、YouTube、Gmail 等你可很能天天都在使用的網路服務,大陸都無法使用。這還不打緊,連跟家人、朋友報平安也很不便。這時候 Surfshark 連上,就可以幫助你輕鬆「翻牆」,跟台灣親人網路無距離!

 

上網不留痕跡,不被追蹤最自由

對於一個人來說,最私密的資料之一,除了你的個資,就屬我們每天耗費大量時間逗留的網路。我們所在網路上留下的痕跡,絕對是超真實的自己,當然你不會期待這樣的自己被「搜尋引擎」、「網路廣告」公司了解得太透徹,好像你在網路上的一言一行,都被監視著。

..0000000\0;也可隱藏IP位置,避免被廣告商追蹤;更可以為你我阻擋惡意程式、釣魚軟體等,讓你防止被攻擊,以及被網路充斥的廣告打擾,好處多又多!

如果對於 Surfshark 還覺得不夠熟悉的話,不得不告訴大家,今年 Surfshark 榮獲第六屆 CyberSecurity Breakthrough 頒發的「VPN 年度最佳解決方案」(VPN Solution of the Year),也就是成為今年最推薦的 VPN 方案。CyberSecurity Breakthrough 是全球領先的獨立市場情報組織,致力於表揚當今全球資訊安全市場上的頂尖企業、技術和產品。有了他們「掛保證」,代表 Surfshark 絕對是品質、信譽都讓你安心的VPN 服務。

講了這麼多,是不是讓你感到很心動了。如果你原本就是網路重度使用者,用來上網的設備是樣樣都有,Surfshark 一個帳號就能支援所有設備,CP 值超高!趁著年度超狂黑五購物節的到來,送給你自己兩年安心無虞的網路生活,肯定是送自己的最好禮物!

Surfshark 黑五限時 18 折折扣,額外加送兩個月
專屬連結:https://lihi2.cc/8XwRN

文章難易度
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
155 篇文章 ・ 268 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

4
0

文字

分享

0
4
0
SmartReading 科普閱讀力大賽——打造新世代自主閱讀指標,培養學子適性成長!第三屆頒獎典禮暨第四屆賽事啟動!
PanSci_96
・2022/09/26 ・3811字 ・閱讀時間約 7 分鐘

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

108 課綱開啟全新閱讀素養時代。

科學素養不再侷限於考試的解題方法,學生閱讀科學讀物時,如何在氾濫資訊中找到高品質、適合學習程度的科學素材,是教育現場至關重要的課題。

臺灣師範大學 SmartReading 團隊將 AI 讀物難度分級技術,透過測驗、選書、閱讀、讀後回饋四大功能,完整記錄孩子的學習歷程,提升中小學生科普閱讀動機,成為自律自主的科普學習者。

臺灣師範大學於 110 年至 111 年間,與國科會、新北市、臺中市等單位合作,連續辦理三屆「SmartReading 科普閱讀力大賽」,每屆競賽歷時半年。競賽組別以國小三年級至高中一年級共分七個組別。參賽學校涵蓋臺北市、新北市、臺中市、臺南市、高雄市、花東等十九縣市,報名參賽人數累計八千餘人。

國立臺灣師範大學第四屆科普賽將擴大辦理,邀請PanMedia泛科學馮瑞麒總經理、數感實驗室賴以威教授、臺大科教中心賴亦德執行長,持續提供參賽者更生活化、趣味化的科普文章。圖/國立臺灣師範大學

由系統建置適合學生閱讀的兩千多本科普讀物

競賽期間,參賽學生使用「SmartReading 適性閱讀」系統,透過精準快速的中文閱讀能力診斷,將閱讀程度與讀物難度適配。藉由系統已建置,適合國小三年級至高中一年級的 2,180 餘本科普讀物,不僅能激勵其學習動機,更可有效提升選擇的效率,降低科學閱讀恐懼。第三屆科普閱讀力大賽不受疫情波擾,採實體與線上兩種施測方式,於 111 年 5 月份圓滿完成賽事。

111 年 9 月 24 日於臺灣師範大學舉行頒獎典禮,邀請新北市教育局張明文局長、臺北市教育局鄧進權副局長、臺灣閱讀協會陳昭珍理事長、康橋國際學校秀岡校區卓意翔副校長、親子天下兒童產品事業部副總經理林彥傑、新北市信義國小陳桂蘭校長到場擔任頒獎嘉賓。參賽學校師生、家長齊聚典禮會場,為優秀的得獎同學喝采。

111 年 9 月 24 日於臺灣師範大學舉行頒獎典禮,邀請新北市教育局張明文局長、臺北市教育局鄧進權副局長、臺灣閱讀協會陳昭珍理事長、康橋國際學校秀岡校區卓意翔副校長、親子天下兒童產品事業部副總經理林彥傑、新北市信義國小陳桂蘭校長到場擔任頒獎嘉賓。參賽學校師生、家長齊聚典禮會場,為優秀的得獎同學喝采。圖/國立臺灣師範大學

臺師大宋曜廷副校長表示,數位閱讀邁向新時代,團隊使用「SmartReading 適性閱讀」系統作為科普賽競賽平台,期望在知識爆炸的時代,藉由測驗、選書、規劃的「智慧閱讀三步驟」,培養學子的跨領域閱讀力與閱讀習慣,讓學生們手握知識大門的鑰匙,成為自律自主的「SmartReader」。

科普閱讀競賽的三大特色

一、適配閱讀能力與圖書難度,擴增多元書籍與文章素材

參賽學生首先須參加中文適性閱讀能力診斷(DACC),依據診斷結果,配合其當前閱讀能力的科普推薦書單,讓學生選書有依據、個人化。本競賽目前共有「推薦書單」、「推薦文章」等 2 種閱讀素材,主題包含植物/動物、數學、天文地科、物理/化學等 8 大類別。「推薦文章」功能,則與「PanSci 泛科學」及「數感實驗室 Numeracy Lab」合作評選,當前提供 600 餘篇線上科普短文,競賽期間提供已超過 4,000 人次的瀏覽次數。

二、綜合性閱讀五力分數,開啟學生全方位閱讀力

本競賽賽程為期半年,學生透過「前測、閱讀任務挑戰、後測」三個階段。競賽期間,系統詳細記錄每週閱讀歷程,並產出線上「閱讀五力分數」報表。自主規劃閱讀期間計算為「規劃力」;讀後評量填答結果計算為「執行力」;閱讀多元書籍類別的結果計算為「博學力」;閱讀單一書籍類別的深化成果則計算為「精進力」;前後測成長結果計算為「成長力」。將閱讀能力數據化、可視化。

三、閱讀任務徽章,深化學生文化素養與科普閱讀興趣

本競賽內建徽章蒐集系統,參賽者於指定時間依據提示完成閱讀任務,即可獲得期間限定的特色科普徽章。任務內容包含閱讀指定的書單及文章類別、世界性科普節日、科學家生辰、台灣重要節慶與其他隱藏任務。本屆各年級累計獲得徽章達 20423 枚,因設計活潑及任務類型多樣,大受參賽者好評。

競賽結果發現學生的閱讀偏好

一、科普閱讀參與,國小男性最踴躍

活動期間參賽者共完成約 21,153 本的書籍評量。以不同學習階段來看;國小參賽者整體閱讀平均本數為 24 本,男生平均閱讀本數為 28 本,女生平均閱讀本數為 20 本。國、高中參賽者因科普讀本難度較高,需要較長的閱讀時間及一定的科學基礎知識,國中參賽者整體平均閱讀書籍數為 10 本;高中參賽者中女性平均閱讀本數多於男性,整體平均閱讀書籍數為 7 本。

總閱讀量/本人數平均閱讀量/本
全體學生21,1531,10019
8,05150516
13,10259522
國小學生17,47971624
6,47432520
11,00539128
國中學生3,45935510
1,4611669
1,99818911
高中學生215297
116148
99157
活動期間參賽者共完成約 21,153 本的書籍評量。表/國立臺灣師範大學

二、學生偏好閱讀動物/寵物類與地球生態/天文類書籍

整體參賽學生對於科普書籍的喜愛程度,以植物/動物類(男生 28.19%、女生 27.91%)最能引起學生的閱讀興趣(如:《昆蟲老師上課了!:吳沁婕的超級生物課》、《小島上的貓頭鷹》、《神奇樹屋》等系列)。在次要類別,男女皆喜好生態/生命科學類的書籍(男生 15.20%、女生 16.87%)。

整體參賽學生對於科普書籍的喜愛程度,以植物/動物類最能引起學生的閱讀興趣。在次要類別,男女皆喜好生態/生命科學類的書籍。圖/國立臺灣師範大學

三、參賽學生閱讀歷程的質與量均佳,表現令人驚豔

本次參賽學生皆積極參與競賽。

以三年級組第一名得主,臺北市立大同國小的林靖軒同學為例,競賽期間閱讀書籍本數高達 383 本,書籍讀後評量的通過率更高達 95%,書籍不僅讀得多,更是能讀得要領。

四年級組第一名為第二次參賽的新北市信義國小謝秉言同學,本次競賽期間共閱讀 427 本書。

其中五年級組為本次競爭最激烈的一組,臺北市立長春國小的黃葦川同學以及高雄市立集美國小的吳勁毅同學,兩者僅以極小的分數差距位居第一及第二名。

此外,第一次參與競賽的高雄市立正義國小的孫政遠,競賽期間閱讀 281 本書籍,通過率達到 97%。

四、教育主管機關、學校師長及家長支持鼓勵,帶動學生優異表現

新北市教育局致力於推動智慧閱讀教育,不遺餘力,成果豐碩。本屆競賽全台共 2,104 人報名參與,全國賽獎項獲獎學生共計 36 人,其中新北市得獎學生便囊括 14 位,表現相當亮眼。

家長與學校師長共同陪伴,使得學生能專注於本次競賽,並有相當卓越的成果,例如新北市康橋國際學校、臺中市明道中學、臺中市葳格國際學校、臺北市東山中學等校,皆因全力推廣閱讀活動,才能有優異的競賽成果。以新北市康橋國際學校國中部為例,此次七年級組參賽者,全國賽前5名得主中,康橋中學就獲有 3 名的佳績。

臺師大華語文與科技研究中心洪嘉馡教授說明第三屆科普閱讀力大賽成果。圖/國立臺灣師範大學

第四屆科普閱讀力大賽即將開跑

延續前三屆廣受好評之科普賽事,第四屆科普賽將擴大辦理,邀請「PanMedia 泛科知識股份有限公司」馮瑞麒總經理、「數感實驗室 Numeracy Lab」賴以威教授、「國立臺灣大學科學教育發展中心」賴亦德執行長,持續提供參賽者更生活化、趣味化的科普文章,預期第四屆科普閱讀力大賽將能讓全球讀者有更高品質的閱讀體驗和更充實的閱讀收穫。

活動詳情請參閱官方網站
新聞聯絡人:高等教育深耕計畫辦公室——鄭德蓉 02-2366-0916 #111

7

8
4

文字

分享

7
8
4
為何哺乳類顏色不能像鳥類與爬蟲類一樣豐富——著色的演化生物學
森地內拉_96
・2022/06/20 ・7268字 ・閱讀時間約 15 分鐘

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

長期以來,動物著色策略一直都是博物學家和哲學家感興趣的話題,甚至在 2000 多年前亞里士多德的《動物史》中也早已出現過相似的議題[34]。在過去的幾個世紀中,科學家們開始認真探索動物顏色是如何產生的[45],並闡明它們可能的功能[11, 12, 57]

其中哺乳類的顏色一般都被認為是比較單調的[8],印象中雖然有看過五色鳥、變色龍和箭毒蛙等顏色鮮豔的動物了,但相比之下五顏六色的哺乳類確實難以想像,這不禁讓人思考是不是有哪些演化環節造成如此的差異?

本篇文章將以多元的觀點作切入,一步步探討為什麼哺乳類著色(coloration)會不夠豐富,並且梳理其中相關議題的脈絡。

什麼影響著色策略?

首先釐清這個問題必需要分成幾個層次。

  • 發色機制

除了生物螢光(biofluorescence)外,所有動物顏色都是由兩種主要機制所產生的:(1) 色素著色以及 (2) 結構著色[16]

舉例來說,藍色顏料在自然界其實是稀缺的,大部分鳥類的藍色羽毛(如台灣藍鵲)就是利用結構著色,而不是藍色色素[2, 35, 42]

其中生物色素如類胡蘿蔔素(carotenoid),吸收光譜約為 400–500nm,能在動物體內產生紅色至黃色,而黑色素在所有可見波長範圍內都表現出高吸光度,真黑素(eumelanin)產生黑色至金色;棕黑素(phaeomelanin)產生淡黃色至淡紅色[21, 28, 36]

而不同於其他脊椎動物,目前除了洪都拉斯白蝙蝠Ectophylla alba能夠在皮膚中累積類胡蘿蔔素以外[22]大部分哺乳類都只能在皮膚與毛髮中產生黑色素[7]

  • 視覺系統

再來必須意識到的是,我們人類所感知到的顏色與其他動物自己所感知到的顏色是兩回事。

生物的體色對於各式各樣的行為和演化研究非常重要,這些信號包括隱蔽(crypsis)、擬態(mimicry)、警戒色(warning coloration)、花果著色以及雌雄二型性(sexual dimorphism)[4, 18]

對於這些特徵來說,真正重要的是這些信號的目標受眾的色覺(color vision),無論是捕食者、傳粉者還是潛在配偶等[23]。所以有人就認為顏色不是物體的固有屬性,而是能感知它的生物體視覺系統屬性[17]

換句話說,根據動物光感受器的吸收光譜的不同,從物體反射的波長光譜將被感知為不同的顏色[17, 24]。而關於色覺的差異,不同種類的視蛋白(opsins)就代表著不同的吸收光譜,然而在當代主要脊椎動物群中,四種視蛋白(代表四色視覺)是廣泛存在於各種鳥類、魚類和爬蟲類中的,但意外的是大部分哺乳類卻是雙色視覺[6]

重要的演化事件——夜行瓶頸(nocturnal bottleneck)

所以是什麼造成哺乳類與鳥類、爬蟲類的視覺差異?

  • 時間背景

時間拉回到 2.5 億年前左右,哺乳動物最早是從三疊紀的獸孔目祖先演化而來,根據對化石證據的分析推斷,這些幾乎是夜行性的小型食蟲動物[31],關於這個現象有些議題會專注於討論視覺[50, 58],而有些會談地更全面[48, 60]。具體的夜行瓶頸假說最初是由Menaker等人制定[20, 43],內容主要是推測一些類哺乳爬蟲類動物(合弓綱)在 P/Tr 事件(二疊紀/三疊紀滅絕事件)中倖存下來,並大約發展了 1.45 億年後形成了所謂的「中生代哺乳類(圖1)

  • 生態背景

夜行瓶頸假說認為早期哺乳動物在中生代期間會面臨到日行性爬蟲類(主龍類,如恐龍)的競爭[10, 29, 43, 58],而這一系列的適應性變化使早期哺乳動物能不用受太陽輻射和環境溫度的限制下在夜間進行活動,並促進其內溫系統的發展[23]。相對地,長期適應夜間活動可能使光感受器(photoreceptor)發生巨大變化,包括未充分利用之光感受器功能與紫外線保護機制的喪失[23]

(圖 1)夜行瓶頸時序圖。灰色色塊代表時間範圍,三角形表示演化輻射。P/Tr 代表二疊紀/三疊紀滅絕事件;K/Pg 表示白堊紀/古近紀滅絕事件,P/Tr 與 K/Pg 之間代表中生代(Mesozoic)的範圍。獸孔目(therapsida);合弓綱(synapsids);蜥型綱(sauropsida);主龍類(archosaur)。圖/參考資料 23
(圖 2)五個視蛋白基因家族的光譜敏感範圍。圖/參考資料 30
(圖 3) 視蛋白基因家族譜系。綠色是視覺感受;藍色是非視覺感受。圖/參考資料 23
  • 視覺光感受系統

視錐細胞(cone cells)和視桿細胞(rod cells)內的感光色素皆是由視蛋白組成,而視蛋白基因可分為五個亞型:(sws1、sws2、rh1、rh2 和 lwS)[13, 59],它們的接收光譜範圍可以參考(圖2)。

儘管可能所有五種視蛋白基因早期都存在於合弓綱中,但隨著真獸下綱(eutherian)的演化輻射,視蛋白基因的多樣性就開始急劇減少了[13]圖1)。首先所有哺乳類祖先都丟失了 rh2 基因,雖然單孔目動物(鴨嘴獸和針鼴等)還是有保留著 sws1 基因,但是卻失去其功能,隨即真獸下綱也丟失了 sws2 基因,只剩 sws1 和 lwS 能表達[13],導致至今大部分的哺乳類都屬於雙色視覺 [14, 56]表1)。

  • 非視覺光感受系統

儘管在整個哺乳動物演化過程中,色覺的變化是被認為神經生態適應最經典的例子之一,但事實上夜行瓶頸在塑造非視覺光感受(non-visual photoreception)方面,也發揮了相當的影響力[23]。其中黑視蛋白 (melanopsin,Opn4) 就扮演了非常重要的角色,它負責晝夜節律的光誘導及調節其他生理反應[23],例如:身體色素沉著的變化[51]、瞳孔收縮[38]、褪黑激素抑制[39]、睡眠誘導[40]及暗光運動[19](dark photokinesis[註2]) 等。

黑視蛋白有 Opn4X 和 Opn4M 這兩種基因(Opn4M 是 Opn4X 的基因重複變體),它們廣泛存在於非哺乳動物脊椎動物中,但 Opn4X 在早期哺乳動物演化中丟失[3, 15](表1)。至於這兩個基因的差異並不明顯,主要在於組職表達模式的不同[26],且至今仍然沒有完全理解為什麼所有現存哺乳動物中保留的是 Opn4M 而非 Opn4X[23]

(表 1)各類群動物的視蛋白存在狀況。左至右:真骨下綱、兩棲類、爬蟲類、鳥類、單孔目、有袋類及真獸下綱。Y代表存在;N代表不存在。圖/參考資料 23

其他哺乳類的著色特例

  • 舊世界猴

約 8–9 千萬年前第一批靈長類動物出現了[5, 54],雖然這些早期靈長類通常也被認為是夜行性的[41],但隨後有許多靈長類動物譜系開始漸漸適應白天活動。直至大約 3–4 千萬年前,不同於其他哺乳類,所有狹鼻小目(catarrhine primates,包含舊世界猴、猿類與人類)都藉由基因重複多產生了一個 LWS 基因[44, 9],而這種革新開始提供靈長類重新擁有了三色視覺的能力。例如山魈因此得以演化出藍色的臉譜,但牠們利用的原理是相干散射(coherently scattering)[49],而不是單純的色素。

2022/07/06 編按:
多出來的 LWS 基因只是感測綠色,和藍色的山魈臉譜沒關係,前後並沒有因果關係。

(圖 4)山魈 。圖/pixabay
  • 能生物螢光的哺乳類

生物螢光簡單來說就是生物將短波長的光吸收後並重新發射成長波長的光,與舊印象不同,有趨勢顯示越來越多哺乳類物種被發現能夠進行生物螢光,雖然生物螢光的生態功能與起源目前還有爭議,但可能與中新世古氣候及物種的生活型態具有密切關係[25]

目前已知的在紫外線下具有生物螢光毛皮的哺乳類物種中,全部都是夜行性的,其中包括:鴨嘴獸[1]、美洲飛鼠屬 ( Glaucomys spp.)[32]、跳兔(Pedetes capensis[46]和一些負鼠科 ( Didelphidae)物種[47]

(圖5)在各種紫外光(385–395 nm)濾鏡下的鴨嘴獸標本。圖/參考資料 1
  • 非洲金鼴

非洲金鼴(Amblysomus hottentotus、Amblysomus septentrionals、Chrysochloris asiaticaEremitalpa granti)是一群撒哈拉以南特有的視力退化食蟲性穴居動物[33],牠們的毛髮具有特殊的虹彩(iridescent),能反射出藍綠色的高光,並且在電子顯微鏡下Snyder等人發現這些槳狀毛髮的超微結構[53],這構造除了能成色外還具有增加毛鱗耐磨性與減少摩擦力等功能,他們假設:因為缺乏視覺能力,非洲金鼴的虹彩既不是性擇的產物,也不可能起到偽裝的作用,唯一的可能就是毛髮在這種結構下能夠幫助非洲金鼴在地下移動時,減少在泥沙中的湍流,而毛髮的虹彩可能就只是演化下的副產品。

(圖5)非洲金鼴及其毛髪電顯圖,左邊是虹彩毛髮;右邊是一般毛髮。圖/參考資料 53

哺乳類的著色並沒有想像中的單調

雖然本篇的先入為主認為哺乳類的著色就是不豐富的,但如果論及花紋以及圖案了話,也有觀點是認為哺乳類的著色其實是很多樣的[8],況且如上面所提及的案例,就算以我們人類的視角,也有越來越多證據顯示某些哺乳類的顏色也沒那麼單調。正如前面所說的對於動物的著色而言,真正重要的是訊息的接受者,所以如果侷限於人類的視角了話,其實是難以了解其全貌的。

最後要提醒的是,即使夜行瓶頸影響了之後哺乳類的視覺系統,很多證據也顯示視覺與著色之間是有共演化關係的,特別是那些具有婚姻色或雌雄二型性的物種,但是對於隱蔽與偽裝色等來說,證據其實是有限的[37,55],更何況有如同非洲金鼴一樣的個案存在[53]。所以總體而言,這算是一個還滿複雜的議題,某些時候在宏觀演化學上不一定有所謂的必然[27],演化並不是說一定會這樣發展或那樣發展,更多的其實是要看這些生物在一定時空間尺度下要如何應對及適應。

註解

  1. 演化輻射指的是一個演化支多樣化的一個過程[52]
  2. 暗光運動指的是動物在缺乏眼睛等感光器官下,所進行的隨機尋光行為[19]

參考資料

  1. Anich, P. S., Anthony, S., Carlson, M., Gunnelson, A., Kohler, A. M., Martin, J. G., & Olson, E. R. (2020). Biofluorescence in the platypus (Ornithorhynchus anatinus). Mammalia, 85(2), 179–181. doi: 10.1515/mammalia-2020-0027
  2. Bagnara, J. T., Fernandez, P. J., & Fujii, R. (2007). On the blue coloration of vertebrates. Pigment Cell Research, 20(1), 14–26. doi:10.1111/j.1600-0749.2006.00360.x
  3. Bellingham, J., Chaurasia, S. S., Melyan, Z., Liu, C., Cameron, M. A., Tarttelin, E. E., Iuvone, P. M., Hankins, M. W., Tosini, G., & Lucas, R. J. (2006). Evolution of Melanopsin Photoreceptors: Discovery and Characterization of a New Melanopsin in Nonmammalian Vertebrates. PLoS Biology, 4(8), e254. doi: 10.1371/journal.pbio.0040254
  4. Bennett, A. T. D., Cuthill, I. C., & Norris, K. J. (1994). Sexual Selection and the Mismeasure of Color. The American Naturalist, 144(5), 848–860. doi: 10.1086/285711.
  5. Bininda-Emonds, O. R. P., Cardillo, M., Jones, K. E., MacPhee, R. D. E., Beck, R. M. D., Grenyer, R., Price, S. A., Vos, R. A., Gittleman, J. L., & Purvis, A. (2007). The delayed rise of present-day mammals. Nature, 446(7135), 507–512. doi: 10.1038/nature05634
  6. Bowmaker, J. K. (2008). Evolution of vertebrate visual pigments. Vision Research, 48(20), 2022–2041. doi: 10.1016/j.visres.2008.03.025
  7. Bradley, B. J., & Mundy, N. I. (2008). The primate palette: The evolution of primate coloration. Evolutionary Anthropology: Issues, News, and Reviews, 17(2), 97–111. doi: 10.1002/evan.20164
  8. Caro, T. (2005). The adaptive significance of coloration in mammals. BioScience 55(2), 125–136. doi: 10.1641/0006-3568(2005)055[0125:TASOCI]2.0.CO;2
  9. Carvalho, L. S., Pessoa, D. M. A., Mountford, J. K., Davies, W. I. L., & Hunt, D. M. (2017). The Genetic and Evolutionary Drives behind Primate Color Vision. Frontiers in Ecology and Evolution, 5(34). doi: 10.3389/fevo.2017.00034
  10. Crompton, A. W. (1980). Biology of the earliest mammals. In K. Schmidt-Nielsen, L. Bolis, & C. R. Taylor (Eds.), Comparative Physiology: Primitive Mammals (pp. 1–12).  New York, NY: Cambridge University Press.
  11. Darwin, C. (1859). On the origin of species by means of natural selection. London, UK: Murray.
  12. Darwin, C. (1871). The descent of man and selection in relation to sex. London, UK: Murray.
  13. Davies, W. I, Collin, S. P., & Hunt, D. M. (2012). Molecular ecology and adaptation of visual photopigments in craniates. Molecular Ecology, 21(13), 3121–3158. doi: 10.1111/j.1365-294X.2012.05617.x
  14. Davies, W. L., Carvalho, L. S., Cowing, J. A., Beazley, L. D., Hunt, D. M., & Arrese, C. A. (2007). Visual pigments of the platypus: A novel route to mammalian colour vision. Current Biology, 17(5), R161–R163. doi: 10.1016/j.cub.2007.01.037
  15. Davies, W. L., Hankins, M. W., & Foster, R. G. (2010). Vertebrate ancient opsin and melanopsin: divergent irradiance detectors. Photochemical & Photobiological Sciences, 9(11), 1444. doi: 10.1039/c0pp00203h
  16. Doucet, S. M., & Meadows, M. G. (2009). Iridescence: a functional perspective. Journal of The Royal Society Interface, 6(Suppl_2), S115–S132. doi: 10.1098/rsif.2008.0395.focus
  17. Endler, J. A. (1978). A Predator’s View of Animal Color Patterns. Journal of Evolutionary Biology, 11(3), 319–364. doi: 10.1007/978-1-4615-6956-5_5
  18. Endler, J. A. (1990). On the measurement and classification of colour in studies of animal colour patterns. Biological Journal of the Linnean Society, 41(4), 315–352. doi: 10.1111/j.1095-8312.1990.tb00839.x.
  19. Fernandes, A., Fero, K., Arrenberg, A., Bergeron, S., Driever, W., & Burgess, H. (2012). Deep Brain Photoreceptors Control Light-Seeking Behavior in Zebrafish Larvae. Current Biology, 22(21), 2042–2047. doi: 10.1016/j.cub.2012.08.016
  20. Foster, R. G., & Menaker, M. (1993). Circadian Photoreception in Mammals and Other Vertebrates. Light and Biological Rhythms in Man, 73–91. doi: 10.1016/b978-0-08-042279-4.50009-1
  21. Fox, D. L. (1953). Animal Biochromes and Structural Colours. Amsterdam University Press.
  22. Galván, I., Garrido-Fernández, J., Ríos, J., Pérez-Gálvez, A., Rodríguez-Herrera, B., & Negro, J. J. (2016). Tropical bat as mammalian model for skin carotenoid metabolism. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(39), 10932–10937. doi: 10.1073/pnas.1609724113
  23. Gerkema, M. P., Davies, W. I. L., Foster, R. G., Menaker, M., & Hut, R. A. (2013). The nocturnal bottleneck and the evolution of activity patterns in mammals. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 280(1765), 20130508–20130508. doi: 10.1098/rspb.2013.0508
  24. Gerl, E. J., & Morris, M. R. (2008). The Causes and Consequences of Color Vision. Evolution: Education and Outreach, 1(4), 476–486. doi: 10.1007/s12052-008-0088-x
  25. Gray, R., & Karlsson, C. (2022, February 6). 101 years of biofluorescent animal studies: trends in literature, novel hypotheses, and best practices moving forward. doi: 10.32942/osf.io/ub6yn.
  26. Hauzman, E., Kalava, V., Bonci, D., & Ventura, D. F. (2019). Characterization of the melanopsin gene (Opn4x) of diurnal and nocturnal snakes. BMC evolutionary biology, 19(1), 174. doi: 10.1186/s12862-019-1500-6
  27. Haufe, C. (2015). Gould’s Laws. Philosophy of Science, 82(1), 1–20. doi: 10.1086/678979
  28. Hill, G. E. (2010). National Geographic Bird Coloration (Illustrated ed.). National Geographic.
  29. Hut, R. A., Kronfeld-Schor, N., van der Vinne, V., & de la Iglesia, H. (2012). In search of a temporal niche. Progress in Brain Research, 199, 281–304. doi: 10.1016/B978-0-444-59427-3.00017-4
  30. Jacobs, G. H. (2009). Evolution of colour vision in mammals. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 364(1531), 2957–2967. doi: 10.1098/rstb.2009.0039
  31. Kemp, T. S. (2005). The origin and evolution of mammals Oxford. UK: Oxford University Press.
  32. Kohler, A. M., Olson, E. R., Martin, J. G., & Anich, P. S. (2019). Ultraviolet fluorescence discovered in New World flying squirrels (Glaucomys). Journal of Mammalogy, 100(1), 21–30. doi: 10.1093/jmammal/gyy177
  33. Kuyper, M. A. (1985). The ecology of the golden mole Amblysomus hottentotus. Mammal Review, 15(1), 3–11. doi: 10.1111/j.1365-2907.1985.tb00379.x
  34. Lennox, J. G. (2002). Aristotle: On the Parts of Animals I-IV (Clarendon Aristotle Series) (1st ed.). Clarendon Press.
  35. Liao, S. F., Yao, C. Y., & Lee, C. C. (2015). Measuring and modeling the inconspicuous iridescence of Formosan blue magpie’s feather (Urocissacaerulea). Applied Optics, 54(16), 4979. doi: 10.1364/AO.54.004979
  36. Lichtenthaler, H. K., & Buschmann, C. (2001). Chlorophylls and Carotenoids: Measurement and Characterization by UV-VIS Spectroscopy. Current Protocols in Food Analytical Chemistry, 1(1), F4.3.1–F4.3.8. doi: 10.1002/0471142913.faf0403s01 
  37. Lind, O., Henze, M. J., Kelber, A., & Osorio, D. (2017). Coevolution of coloration and colour vision? Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 372(1724), 20160338. doi: 10.1098/rstb.2016.0338
  38. Lucas, R. J., Douglas, R. H., & Foster, R. G. (2001). Characterization of an ocular photopigment capable of driving pupillary constriction in mice. Nature Neuroscience, 4(6), 621–626. doi: 10.1038/88443
  39. Lucas, R. J., & Foster, R. G. (1999). Neither Functional Rod Photoreceptors nor Rod or Cone Outer Segments Are Required for the Photic Inhibition of Pineal Melatonin*. Endocrinology, 140(4), 1520–1524. doi: 10.1210/endo.140.4.6672
  40. Lupi, D., Oster, H., Thompson, S., & Foster, R. G. (2008). The acute light-induction of sleep is mediated by OPN4-based photoreception. Nature Neuroscience, 11(9), 1068–1073. doi: 10.1038/nn.2179
  41. Martin, R. D., & Ross, C. F. (2006). The Evolutionary and Ecological Context of Primate Vision. The Primate Visual System, 1–36. doi: 10.1002/0470868112.ch1
  42. Mason, C. W. (1923). Structural Colors in Feathers. I. The Journal of Physical Chemistry, 27(3), 201–251. doi: 10.1021/j150228a001
  43. Menaker, M., Moreira, L., & Tosini, G. (1997). Evolution of circadian organization in vertebrates. Brazilian Journal of Medical and Biological Research, 30(3), 305–313. doi: 10.1590/s0100-879×1997000300003
  44. Nathans, J., Thomas, D., & Hogness, D. S. (1986). Molecular Genetics of Human Color Vision: The Genes Encoding Blue, Green, and Red Pigments. Science, 232(4747), 193–202. doi: 10.1126/science.2937147
  45. Newton, I., Cohen, B. I., Einstein, A., & Whittaker, E. (2012). Opticks: Or a Treatise of the Reflections, Refractions, Inflections & Colours of Light-Based on the Fourth Edition London, 1730. Dover Publications.
  46. Olson, E. R., Carlson, M. R., Ramanujam, V. M. S., Sears, L., Anthony, S. E., Anich, P. S., … Martin, J. G. (2021). Vivid biofluorescence discovered in the nocturnal Springhare (Pedetidae). Scientific Reports, 11(1). doi: 10.1038/s41598-021-83588-0
  47. Pine, R. H., Rice, J. E., Bucher, J. E., Tank, D. H. J., & Greenhall, A. M. (1985). Labile pigments and fluorescent pelage in didelphid marsupials. Mammalia, 49(2). doi: 10.1515/mamm.1985.49.2.249
  48. Pough, H. F., Heiser, J. B., & McFarland, W. N. (1989). Vertebrate Life (3rd ed.). Macmillan Coll Div.
  49. Prum, R. O. (2004). Structural colouration of mammalian skin: convergent evolution of coherently scattering dermal collagen arrays. Journal of Experimental Biology, 207(12), 2157–2172. doi: 10.1242/jeb.00989 
  50. Schwab, I. R. (2012). Evolutions witness: how eyes evolved. New York, NY: Oxford University Press.
  51. Shiraki, T., Kojima, D., & Fukada, Y. (2010). Light-induced body color change in developing zebrafish. Photochemical & Photobiological Sciences, 9(11), 1498. doi: 10.1039/c0pp00199f
  52. Simões, M., Breitkreuz, L., Alvarado, M., Baca, S., Cooper, J. C., Heins, L., … Lieberman, B. S. (2016). The Evolving Theory of Evolutionary Radiations. Trends in Ecology & Evolution, 31(1), 27–34. doi: 10.1016/j.tree.2015.10.007
  53. Snyder, H. K., Maia, R., D’Alba, L., Shultz, A. J., Rowe, K. M. C., Rowe, K. C., & Shawkey, M. D. (2012). Iridescent colour production in hairs of blind golden moles (Chrysochloridae). Biology Letters, 8(3), 393–396. doi: 10.1098/rsbl.2011.1168
  54. Springer, M. S., & Murphy, W. J. (2007). Mammalian evolution and biomedicine: new views from phylogeny. Biological Reviews, 82(3), 375–392. doi: 10.1111/j.1469-185x.2007.00016.x
  55. Van der Kooi, C. J., Stavenga, D. G., Arikawa, K., Belušič, G., & Kelber, A. (2020). Evolution of Insect Color Vision: From Spectral Sensitivity to Visual Ecology. Annual Review of Entomology, 66(1). doi: 10.1146/annurev-ento-061720-071644
  56. Wakefield, M. J., Anderson, M., Chang, E., Wei, K. J., Kaul, R., Graves, J. A. M., Grützner, F., & Deeb, S. S. (2008). Cone visual pigments of monotremes: Filling the phylogenetic gap. Visual Neuroscience, 25(3), 257–264. doi: 10.1017/S0952523808080255
  57. Wallace A. R. (1889). Darwinism: an exposition of the theory of natural selection with some of its applications. London & New York: Macmillan.
  58. Walls, G. L. (2016). The Vertebrate Eye and Its Adaptive Radiation (Classic Reprint). Fb&c Limited.
  59. Yokoyama, S. (2000). Molecular evolution of vertebrate visual pigments. Progress in Retinal and Eye Research, 19(4), 385–419. doi: 10.1016/S1350-9462(00)00002-1
  60. Young, J. Z., & Nixon, M. (1991). The Life of Vertebrates (3rd ed.). Oxford University Press.
所有討論 7
森地內拉_96
4 篇文章 ・ 12 位粉絲
總覺得自己是理組中的文科生,一枚資工念一半就轉去生科的傻白甜。 關注於生態、演化生物學、生物多樣性及動物行為等議題,想要把自己的想法與接受到的新知傳達給大家,所以就開始嘗試寫科普......