0

0
0

文字

分享

0
0
0

南極融冰導致企鵝挨餓

陸子鈞
・2011/04/12 ・970字 ・閱讀時間約 2 分鐘

海洋生物學家Wayne Trivelpiece和他的太太Susan,這對夫妻都在美國國家海洋暨大氣管理局(National Oceanic and Atmospheric Association)南極生態研究組(Antarctic Ecosystem Research Division)從事研究。自1979年起,他們每年不畏嚴寒及風速達每小時40公里的強風,追蹤帽帶企鵝(chinstrap penguins)和阿德利企鵝(Adelie penguins)的覓食、育幼及遷徙。這些年間,他們研究的企鵝,位於西南極半島和鄰近斯科提亞海(Scotia Sea)的族群,急遽的衰退,有些甚至滅絕。這些暖化的受難者,面臨海冰棲地減少的威脅。現在,綜合三十年來,收集自南極附近研究站的資料,研究人員認為,企鵝不只棲地減少,也有挨餓的問題。

Trivelpiece夫婦,和現在是一支基地設於蒙大拿州謝里丹鎮,私人極地海洋研究站主席的生態學家William Fraser,在1992年時,發表「棲地假說」。這概念是指,沿著南極海岸的海冰融解,危及企鵝生存。斯科提亞海的平均溫度在過去五十年間,增加了攝氏5到6度,急遽減少了海冰的量及存在的時間。科學家假設,這是需要海冰作為棲地的阿德利企鵝,族群下降的主因;相反地,會迴避海冰的帽帶企鵝則族群興盛。

然而,根據從地上研究站,及觀光遊輪兼作企鵝族群調查艦收集來的資料,Trivelpiece夫婦和同事,重新檢視過去的資料。他們發現,磷蝦-一種長得像蝦子的甲殼動物,企鵝的主食之一減少,可能是帽帶企鵝和阿德利企鵝減少的原因;這兩種企鵝的族群,每年各減少2.9%和4.3%。磷蝦的幼苗,以生長在海冰底層的藻類為食,自1981年起,磷蝦的數量減少了80%。無論帽帶企鵝和阿德利企鵝是否喜歡海冰,他們都愛吃磷蝦。

追朔到1980年代,科學家開始注意到企鵝族群快速銳減,但卻不知道原因是什麼。為了要測試是否如科學家直覺所想的一樣,企鵝族群銳減是導因於食物不足,他們從企鵝的嘔吐物發現,帽帶企鵝只吃磷蝦,而阿德利企鵝也對磷蝦一樣依賴。然後,科學家在1990年間也指出,磷蝦的體型大小不太一致,這顯示只有少部分磷蝦族群成熟到企鵝可以吃的程度。衛星的資料也顯示,磷蝦的數量在海冰減少的區域內驟減。

Wayne Trivelpiece認為,企鵝族群銳減,是由於幼鳥死亡。當成鳥離開幼鳥,幼鳥需要自力更生時,他們對減少的磷蝦無所適從。在1970年代,約有50%的幼鳥從海中返回,而這幾年間,有時下降到只有10%。相反地,巴布亞企鵝會帶著幼鳥捕食,所以這種企鵝族群並沒有嚴重的減少。

Fraser認為,企鵝可以作為一個風向球,讓我們了解暖化對全球生物的影響。

資料來源:ScienceNow: Melting Antarctic Ice Causing Penguins to Starve [11 April 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

7
0

文字

分享

0
7
0

殭屍真菌的心智操控術!被附身的螞蟻變成「孢子釋放機」——《真菌微宇宙》

azothbooks_96
・2021/09/25 ・1691字 ・閱讀時間約 3 分鐘
  • 作者 / 梅林.謝德瑞克
  • 譯者 / 周沛郁

最多產、最能有創意地操控動物行為的,是一群住在昆蟲體內的真菌。這些「殭屍真菌」改變寄主行為的方式,得到明確的好處──真菌綁架一隻昆蟲,就能散播孢子,完成自己的生命週期。

研究最透徹的殭屍真菌是偏側蛇蟲草菌(Ophiocordyceps unilateralis),這種真菌的一生都繞著巨山蟻(carpenter ant)打轉。巨山蟻受真菌感染之後,會失去自己怕高的本能,拋下相對安全的巢,爬上最近的植物──這症狀稱為「登頂症」(summit disease)。在適當的時候,真菌會迫使巨山蟻用大顎鉗住那株植物、「死命一咬」,菌絲體從巨山蟻腳上長出來,把巨山蟻固定在植物表面。真菌接著消化巨山蟻的身體,從巨山蟻頭上發出菇柄,孢子撒向經過下方的巨山蟻身上。如果孢子錯失了目標,就會產生次生的黏性孢子,在作為引線的細絲上向外延伸。

受到蛇形蟲草(zombie fungus)感染的巨山蟻。圖/AntWiki by João P. M. Araújo

殭屍真菌極為精準地控制它們寄主昆蟲的行為。蛇形蟲草(Ophiocordyceps)會強迫螞蟻去溫度、溼度剛好的區域死命一咬,讓真菌結實──就在森林離地二十五公分高的地方。真菌利用太陽的方向來引導螞蟻,在中午時分同步感染螞蟻。螞蟻不會咬進葉背的任何老位置。百分之九十八的情況下,螞蟻會咬住主脈。

殭屍真菌如何控制寄主昆蟲的心智,一直令研究者大惑不解。二○一七年,真菌操控行為的一位頂尖專家大衛.休斯(David Hughes)帶領的一支團隊,在實驗室裡用蛇形蟲草感染了螞蟻。研究者在螞蟻死命一咬的那一刻,把螞蟻的身體保存起來,切成薄片,重建真菌住在螞蟻組織中的三維圖像。他們發現真菌變成螞蟻體內的一個假體器官,占據螞蟻身體的程度令人不安。受感染的螞蟻生物量之中,高達百分之四十是真菌。菌絲從頭到腳蜿蜒鑽過螞蟻的體腔,纏住螞蟻的肌纖維,透過互連的菌絲體網絡來協調螞蟻活動。然而,螞蟻的腦中居然沒有菌絲。休斯和他的團隊完全沒料到這情況。他們預期螞蟻的腦部會有真菌,才能那麼精細地控制螞蟻的行為。

結果真菌似乎是採用藥理學的方式。研究者懷疑,真菌雖然沒有實際存在於螞蟻腦部,但還是靠分泌化學物質,影響螞蟻的肌肉和中央神經系統,進而操控螞蟻的行動。但究竟是哪些化學物質,還不清楚。也不知道真菌能不能切斷螞蟻腦部和身體的連結,直接協調螞蟻的肌肉收縮。不過,蛇形蟲草和麥角菌是近親,瑞士化學家艾伯特.赫夫曼(Albert Hofmann)最初正是從麥角菌分離出用於製造 LSD 的化學物質,繼而做出一類化學物質,LSD 正是衍生物──這類化學物質稱為「麥角鹼」。在感染的螞蟻體內,負責產生這些生物鹼的蛇形蟲草基因組啟動了,表示這些基因組在操控螞蟻行為的過程中,可能扮演了某種角色。

雀麥上的麥角菌。圖/WIKIPEDIA by Claude De Brauer

不論這些真菌是怎麼辦到的,它們的干預以人類的任何標準來看,都十分驚人。經過幾十年的研究,投入數十億美元的經費,用藥物調控人類行為的能力還完全無法微調。比方說,抗精神疾病藥物無法針對特定的行為,其實只有鎮定效果。相較之下,蛇形蟲草百分之九十八的成功率,不只是讓螞蟻向上爬或是死命一咬(這百分之百會發生),而是咬到葉片特定的部位,並且是對真菌最理想的環境。不過公平起見,蛇形蟲草和許多殭屍真菌一樣,其實有很長的時間可以微調它們的做法。受感染的螞蟻行為有跡可循。螞蟻的死命一咬在葉脈上留下明顯的疤痕,依據化石化的疤痕,這種行為的起源可以追溯到距今四千八百萬年前的始新世(Eocene)。真菌很大部分的時間都在操控動物心智,可能自己也有心智。

——本文摘自《真菌微宇宙:看生態煉金師如何驅動世界、推展生命,連結地球萬物》,2021 年 8 月,果力文化

azothbooks_96
207 篇文章 ・ 1123 位粉絲
漫遊也許有原因,卻沒有目的。 漫遊者的原因就是自由。文學、人文、藝術、商業、學習、生活雜學,以及問題解決的實用學,這些都是「漫遊者」的範疇,「漫遊者」希望在其中找到未來的閱讀形式,尋找新的面貌,為出版文化找尋新風景。
網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策