Loading [MathJax]/extensions/MathMenu.js

0

7
1

文字

分享

0
7
1

從電台節目討論曲尾苔,活出屬於自己的生物區位——《三千分之一的森林》

azothbooks_96
・2021/02/18 ・2708字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 477 ・五年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

每週六早上地方電台的系列節目裡,有一個節目常伴著我跑腿辦事或開車上山。

在《聊汽車》(Car Talk) 跟《你懂什麼?》(What Do You Know?) 中間的節目是《衛星姊妹》 (The Satellite Sisters):「我們五姊妹分住在兩大洲,雖是同一對父母所生,卻過著非常不同的生活。來抬槓吧!」這幾個姊妹從世界各地打電話登場,但節目有一種圍坐在廚房餐桌的感覺,桌上放著幾杯半滿的咖啡跟一盤麵包捲。閒聊的內容從職場策略、育兒、女性參與環境運動,到雜貨店的葡萄可不可以讓人試吃這種道德問題,當然,還有各種人際關係。

我老公在家裡的穀倉慢條斯理地做些瑣細活,女兒去參加慶生會了。這個早上我就像《衛星姊妹》的對話氛圍那樣愜意慵懶。外頭太濕,不好散步;太泥濘了,不好蒔花弄草;整個早上都是我的!我的!我一直想來好好瞧瞧這些難以分辨的曲尾苔 (Dicranums)。

多奢侈啊! 可以為了玩樂而工作。雨水滑落實驗室的窗櫺,只有《衛星姊妹》的聲音相伴。我可以跟隨她們放聲大笑,誰會在意呢?沒有學生、沒有電話,只有一把把的苔蘚,還有週末的偷得浮生半日閒。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
圖/Pixabay

曲尾苔家族

曲尾苔是苔蘚的其中一屬,包含許多物種,同一家族有許多姊妹苔蘚。我把它們都只想成女性,因為男子遭遇到的坎坷命運(或許很適合他們),女強人都能秒懂,這點待會再說。當《衛星姊妹》在討論新髮型這種「暴露暫時自我」怎麼造成自尊脆弱,我對自己從未注意過曲尾苔屬比起其他種類的苔蘚看起來更像頭髮而啞然失笑—像是梳過的頭髮,整齊分邊撥到一側。

其他苔蘚令人聯想到地毯或迷你森林,但曲尾苔屬讓人想到髮型:鴨尾頭、波浪捲、小捲髮、平頭。如果把它們排排隊來照張全家福,從最小的山地曲尾苔 (D. montanum),到最大的皺葉曲尾苔 (D. undulatum),你一定看得出它們的親緣關係:都有毛髮狀的葉子,尾端又長又細,全都拂往某個方向,一副被風掃過的樣子。

就像《衛星姊妹》分別從泰國和奧勒岡州的波特蘭市打電話進來,曲尾苔家族也廣泛分布在全世界的森林裡。棕色曲尾苔 (D. fuscesens) 生長在極北,而白綠曲尾苔 (D. albidum) 則遠及熱帶地區。或許它們之間的距離,讓手足之間得以和平共處。曲尾苔屬經歷過顯著的適應輻射 (adaptive radiation),也就是從同一祖先演化成多種類的過程。「達爾文雀」(Darwin’s Finches) 也好,曲尾苔也好,都是經由適應輻射演化出新物種,以適應特定的生態區位。

「達爾文雀」從迷失在海上的單一祖先物種演化而來,後續發展出新的物種遍布在貧瘠的加拉巴哥群島上,每個小島上有各自的特定物種,各有其特殊的食性。無獨有偶,曲尾苔分化成不同的物種,每種都根據祖輩的設定,發展出獨特的外觀、棲地和生存方式。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
曲尾苔。圖/《三千分之一的森林》

苔蘚版的「自己的房間」活出自己的生態區位

物種分化的驅力,無疑和手足之間的競爭有關。

還記得你只是因為哥哥有某個東西,就想要得到同樣的東西嗎?家族聚餐時,如果每個人都想要燉雞的雞腿,終究有人要失望。當兩種高度近似的物種對環境有相同的需求,假如分布範圍不大,兩個物種最後只能獲得比生存所需更少的資源。因此, 在一個家族裡,手足通常必須發展出各自的特點才能共存,如果你特愛白肉或馬鈴薯泥,就可以避免跟別人搶雞腿。同樣的特徵也發生在曲尾苔身上,各種物種藉由避開競爭而能同時存在,各自生長在不必跟手足物種共享的棲地裡,相當於苔蘚版的「自己的房間」

在曲尾苔親族中,有些角色就像任一個大家庭的姊妹一樣,你可以一眼就辨識出來。山地曲尾苔(D. montanum)靦腆低調,你知道的—毫不起眼、容易被忽視,她的短捲髮總是翹翹亂亂,每次都只能撿剩下的棲地:偶爾裸露的樹根或岩石,像是週日大餐剩下的雞翅。潮濕陰暗的岩石也是迷人的曲尾苔(D. scoparium)的家,有著長長、閃亮亮的葉子,甩向一側。這是毛絨的曲尾苔,你會想要用手撫過她如絲的表面,然後把頭枕在她厚實的靠墊上。

當這些姊妹物種都長在一顆大石上,招搖的曲尾苔佔據了所有的最佳位置,像是濕潤又陽光充足的頂部跟肥沃的土壤, 山地曲尾苔就只好去填補縫隙。就算曲尾苔把小妹妹 排擠到一邊,佔去她的空間,把她逼到角落,也沒什 麼好驚訝的。

山地曲尾苔。圖/《三千分之一的森林》

其他的曲尾苔也傾向避免因共享空間造成的衝突,高度相似會造成排擠效應。鞭枝曲尾苔(D. flagellare)的葉子整齊俐落又直直的,像軍人的小平頭,她孤傲不群,只願住在腐朽的木頭上。她性格保守,多數時候選擇獨身,透過無性繁殖,捨家庭追求個人成就。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

孤僻又極綠的綠色曲尾苔(D. viride)有不為人知的脆弱面,她的葉尖總是坑坑疤疤,像咬過的指甲。另外,波葉曲尾苔(D. polysetum)是家族裡最能生的媽媽,這是身負多個孢子體的必然結果。接著是有長波浪葉子的皺葉曲尾苔(D. undulatum),覆蓋在濕軟的山丘頂部;絨葉曲尾苔(D. fulvum)則是個敗家女。這裡有十幾個強大的女性。

絨葉曲尾苔。圖/《三千分之一的森林》

我倒了第二杯咖啡,耐心地為苔蘚樣本分門別類, 這時《衛星姊妹》的話題聊到男人。幾個姊妹婚姻幸福,其他人交流著上週找白馬王子的主題,探討承諾和當爸爸的人格特質。找到好對象是普世女性的心願, 對曲尾苔來說也是。

苔蘚的有性生殖是樁前途難料的事業,眾所周知,受限於體虛命短的男性。精卵之間, 受制於可供泅泳的水體,它們要成功受精,仰賴及時的降雨。精子必須游向卵子,努力衝破隔絕彼此的障礙,即便它們之間只有幾英吋之遙。大部分的卵子只能枯坐在頸卵器中等待永遠不會到來的精子,遠在天邊,近在眼前。

波葉曲尾苔。圖/《三千分之一的森林》

註解

  • 此處引用英國作家維吉尼亞·吳爾芙 (Virginia Woolf) 的經典散文著作《自己的房間》(A Room of One’s Own) 作為比喻,本書的名言「女性若是想要寫作,一定要有錢和自己的房間。」象徵物種都有自己獨特的生態區位,藉以跟其他物種區別。
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
azothbooks_96
55 篇文章 ・ 21 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。

0

2
0

文字

分享

0
2
0
環評大解密:「備審」到「面試」,開發案環評都在做什麼?從蘇花安帶你實際走一遭!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/12/19 ・3191字 ・閱讀時間約 6 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文由 環境部 委託,泛科學企劃執行。 

每當大雨來襲,往返臺北與花蓮的要道——蘇花公路——總是令人提心吊膽,2024 年的 0403 大地震也讓東部邊坡變得更加不穩定,使得「蘇花公路安全提升計畫」(以下稱蘇花安)能否順利進行備受關注。然而許多人也擔心,要在本就脆弱的地質上動工,會不會造成更多環境傷害?

面對這樣的開發案,我們需要一個既科學又客觀的評估機制,以把持開發需求與環境保護間的平衡點,也就是「環境影響評估」(以下稱「環評」)。但,為什麼在新聞裡,環評會議總是砲火隆隆?有人覺得太輕率,又有人覺得太拖延?環評到底是怎麼一回事?

環評成爭論之源,到底有什麼好吵?

根據《環境影響評估法》(以下稱「環評法」)第 1 條,環評的定義是「為預防及減輕開發行為對環境造成不良影響,藉以達成環境保護之目的」。所謂建設,多少會對環境動刀,既然如此,我們就須把傷害最小化,在開發前釐清可能對環境造成的影響,然後提出相應的保護對策。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

但反過來說,環評也攸關開發案能否順利成行。環評法第 14 條指出,「目的事業主管機關於環境影響說明書未經完成審查或評估書未經認可前,不得為開發行為之許可,其經許可者,無效」。換言之,環評只要沒有通過,開發案就只能停在紙上作業,這也是每當爭議性開發案出現時,環評審查何以成為焦點戰場的原因。

環評旨在預防及減輕開發對環境的影響,確保建設傷害最小化並制定保護對策。圖/envato

想知道環境評估的基礎,就得翻開厚度足以讓人躺平的《環境影響評估模式技術規範彙編》。然而深入瞭解後,你會發現,很多人以為各說各話、給過不給過,全憑長官大人一句話的評估流程,在設計上其實很科學。

以蘇花安為例,走進環評的實務面

在此之前要先釐清,蘇花安裡所指涉的開發標的並非要打造一條全新公路,而是對現有蘇花公路進行「升級改造」,而且也不是第一次。它的前身「蘇花改」包含蘇澳到東澳、南澳到和平、和中到大清水等路段,相比過去雖更安全便捷,但仍有改進空間。

以前不說,光是今(2024)年就災難頻傳。4 月 3 日花蓮發生規模 7.2 的大地震,讓大清水隧道口的下清水橋被落岩擊毀,只能先借用日治時期的舊橋通行,隨後更餘震不斷。6 月時,和中至崇德路段,則因大雨使得落石與土石流阻擋道路。地震加暴雨,前後效應加乘,讓東部交通受到嚴重打擊。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

蘇花安計畫的目標,便是延續蘇花改帶來的可靠與穩定,提高東澳至南澳、和平至和中、還有和仁到崇德三大路段的安全性。然而,要在這些穿越太魯閣國家公園的路段挖鑿隧道、加固邊坡,要考慮的可不只是「做不做得到」的問題⋯⋯

光是工程噪音的模擬、評估與對策,就有許多眉角

為了對噪音進行模擬並加以評估,環評中有時會選用德國聯邦數位及交通部在《道路噪音防護指南》中提到的 RLS-90 模型。

首先是分析車流量、大卡車比例、路段特性等各條件下產生的噪音。圖一為距離車道 25 公尺測得的噪音大小(噪音源為車輛底盤的位置,離地 50 公分處);橫軸為每小時經過的車輛數,縱軸為噪音分貝,七條線則為大卡車在車流中的占比。以這個例子來說,車流量每增加十倍,噪音就會提升約 10 分貝。

圖一

此外,RLS-90 也探究相應對策下的噪音表現。圖二為加設牆壁、土堤等設備後的隔音效果;橫軸代表相對於道路的高度,縱軸為音量衰減的分貝數(即屏蔽量),六條線則代表牆壁的六種高度。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
圖二

當然也還有許多細部參數,如車流的時速上限、汽車是否頻繁煞車與啟動(有的話噪音基準應提高 3 分貝)、白天或晚上、納入車流量至少會年增 1% 等考量。開發單位要做的,就是輸入各項參數以計算噪音大小,不符標準者則要提出相應防護措施。

以臺 9 線上的崇德國小為例,當環評發現噪音超出環境音量標準,開發單位便提出於施工期間在學校近臺 9 線一側加裝隔音牆,並在學校設置全天候固定式噪音監測點。這些都是環評過程中,在審查委員提出意見後,再經由開發單位回應改善的結果。

除了噪音,環評還需要考慮許多其他因素。以蘇花安來說,開鑿大量隧道後產生的土方該堆在哪裡?如要運送,揚塵是否會造成大量空氣污染?施工廢水要排去哪,能不能循環再利用?施工與營運期間,動物路殺的狀況如何、減輕對策、生態廊道的設立與生態補償等面向,都必須考慮周全,以確保從生物、個人到社會,影響都降到最低。

一階 VS 二階,資料與溝通準備大不同

在經過縝密流程後,蘇花安的環評案於 5 月 14 日正式通過初審,亦無須進入「二階環評」,只要補充易崩塌落石的防護措施與效益評估即可。二階環評常常是環評過程最容易卡關的地方,不免讓人好奇:一階與二階到底差在哪?為何有的案子要進入二階,有的不用呢?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

在一階環評裡,開發商提交的文件叫「環境影響說明書」,必須說明開發行為可能造成的環境影響、保護措施和替代方案,有點像考大學靠備審資料決定要不要讓你入學的概念。至於二階環評,則需要提交更詳細的「環境影響評估報告書」,還要在開發場所附近公告先前的「環境影響說明書」並舉行公開說明會,聽取當地居民意見。相比之下,就像入學前還得通過多次面試,才能決定最終分數。

一般來說,某些如高速公路、捷運等的重大開發行為,都得進行二階環評。蘇花安雖然只需要一階環評,但因為涉及原住民族土地,根據《原住民族基本法》還需要諮商並取得原住民族或部落同意或參與才行。雖然是拿面試當比喻方便區別,但這並不代表環評通過與否將由居民投票決定喔!二階的最大目的,還是廣泛蒐集受影響居民的意見,藉以提出合理的減輕與改善措施,再回到審查委員那裡綜合評估開發案的可行性。

二階環評重要的目的之一,是廣蒐受影響居民的意見,與合理的改善措施。圖/envato

拜環評之賜,我們得以在土地開發的過程裡,盡所能打造與自然環境的雙贏局面,然而為了審慎周全,環評「花時間」的印象也成很難撕下的標籤。然而動作慢的,其實通常不是環評本身,而是開發單位自己準備要花時間,而其他主管機關也有不同的把關機制跟考量。這就像研究生要畢業,口試跟論文審查其實很快,但寫論文以及找對主題做研究,就是自己得花的工夫。為此,環評法已經歷經多次修正,像是 2015 年即要求目的事業主管機關應「主動針對開發行為提出說明與建議」,而不是到了真正要評估時才來處理爭議環節。

打造永續共存的未來

瞭解環評過程就能發現,開發單位有沒有花費足夠的心力理解環境議題,並準備完整的資料與保護對策,是環評能否順利通過的關鍵。環評既非開發者的眼中釘,亦非護航者,過往歷史也在在說明,多方評估建設發展的安全性、維護自然環境仍有其必要。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

通過蘇花安的案例,我們可以看到環評如何在實際開發案中發揮作用。它不僅保護了環境,也為居民權益提供了保障,更幫助開發單位將方案最佳化,是打造永續共存的未來不可或缺的好工具!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
222 篇文章 ・ 313 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

1
0

文字

分享

0
1
0
解密離岸風電政策環評:從審查標準到執行成效,一次看懂
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/12/21 ・3546字 ・閱讀時間約 7 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文由 環境部 委託,泛科學企劃執行。 

政策環評是什麼,跟一般環評差在哪?

隨著公共建設的規模越來越大,傳統的環境影響評估(EIA),難以應對當今層層疊疊的環境議題。當我們評估一項重大政策時,只看「單一開發案」已經不夠,就像評估一棵樹,卻忽略了整片森林。因此,政策環境影響評估(SEA)應運而生,它看樹,也看森林,從政策的角度進行更全面的考量與評估。

與只專注於「單一開發案」的個案環評不同,政策環評更像是一場全面性的檢視,強調兩個核心重點:「整合評估」與「儘早評估」。簡單來說,這不再是逐案評估的模式,而是要求政府在制定政策時,就先全面分析可能帶來的影響,從單一行為的侷限中跳脫,轉而聚焦在整體影響的視角。無論是環境的整體變化,還是多項行為累計起來的長期影響,政策環評的目的就是讓這些潛在問題能儘早浮現、儘早解決。

除此之外,政策環評還像是一個大型的協商平台,以永續發展為最高指導原則,公開整合來自不同利益團體、民眾與各機關的意見。這裡,決策單位不再只是單純的「評分者」,而是轉為「協調者」或「仲裁者」,協調各方的意見看法在這裡得到整合,讓過程更具包容性。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

政策環評並沒有所謂的「否決權」,而是側重意見的蒐集與整合,讓行政機關在政策推動時,能更全面地掌握各方意見。政策環評旨在建立系統化、彈性的決策評估程序(包含量化、特徵化等評估方式),也廣納社會面或民眾滿意度等影響因子,把正式與非正式的作法一併考量進去。再來,決策程序中能層層檢討、隨時修正,也建立了追蹤機制和成效評估標準(如環境殘餘效應、累積效應等),透過學習來強化決策品質與嚴謹度。就像一場球賽,隨時根據變化、調整策略。

這樣的制度設計,就非常適合離岸風電這類規模大、跨區域、影響層面廣泛的能源政策評估,讓我們可以在政策推動初期就想到整個工程對環境、產業發展與社會的諸多影響,也為後續政策執行奠定更穩固的基礎。

政策環評並沒有否決權,而是重在整合各方意見、量化影響以及建立追蹤與修正機制,這樣的制度設計便適用於離岸風電等大型政策評估。圖/envato

離岸風電為何需要的是政策環評?

離岸風電是能源轉型的重要策略之一,但這不是只在某塊空地上架幾個風車,而是要在廣闊的大海中進行大規模建設,牽涉的不僅是發電,還涉及海洋保育、航空交通、水下文化資產等議題,更與當地漁民的權益息息相關。

這樣的大型離岸風電工程,因海洋環境的風險和不確定性極高,很容易讓人擔心生態影響。如何在海洋生態保護和綠能發展之間找到平衡點?這就需要政策環評的把關,從多方檢視這些複雜的挑戰,確保政策推行既能穩妥,又能達成發電目標。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

2016 年 3 月,經濟部自願提出「離岸風電區塊開發政策評估說明書」,是臺灣首次針對再生能源政策所進行的政策環評。根據這份評估說明書,政府將採分期公告、逐年檢討的方式,每三年開放 0.5~1 百萬瓩(GW)的電量額度鼓勵業者投入開發。當時環保署(現為環境部)歷經九個月召開 2 次意見徵詢會議,蒐集環評委員、專家學者、相關機關、民眾等意見,最終於同年 12 月的環評委員會作出徵詢意見。這些協商和檢討的過程,讓政策「名正言順」,得以充分顧及各方利益與生態平衡。

共通性環境議題與因應對策

在「離岸風電區塊開發政策評估說明書」中,環評會議盤點了開發過程中共通的環境議題。

首先,對於海洋生態保育的重點,特別是對中華白海豚的保護。環評會要求風機基座必須距離白海豚棲地1公里以上,以減少對其生態的干擾。實際上,這項規範在後續的實務執行中更為嚴格,例如,福海二期示範風場已退縮到 2.5 公里外,臺電二期風場甚至退到 4.2 公里外,顯示政策環評確實發揮了實質作用。此外,針對施工期間的聲音干擾,要求施工需有 30 分鐘以上的打樁緩啟動時間,並限制聲量不得超過 180 分貝等。

針對鳥類保育,政策環評也訂立了具體規範。其中,包括風機之間必須留設 500 公尺以上的鳥類穿行廊道,並在施工期間避開每年 11 月至隔年 3 月的候鳥過境期。同時,為確保這些措施確實生效,工程方也被要求設置「鳥類活動監測系統」,持續追蹤、評估風場對鳥類的影響。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

此外,環評會也確立了「先遠後近」的開發原則,要求優先開發較單純的航道外側區塊,待累積足夠經驗及相關資料後,再進行近岸區域的開發。這項原則考量了近海生態系的複雜性,也顧到養殖漁業的漁民權益,展現出政策環評在平衡發展需求與環境保護上的價值。

新一代的審查機制:達成能源轉型及環境保護雙贏

為提升環評效率並確保審查品質,環境部參考過去離岸風電審查經驗,制定「風力發電離岸系統開發行為環境影響評估初審作業要點」,建立了全新的二階段審查機制。

環境部推動二階段審查機制,提升離岸風電環評效率與審查品質。圖/envato

這套新機制分為兩個階段。第一階段,就像「初步檢查」,由環境部依照檢核表進行初審,並由環評審查委員會執行秘書邀集 2-5 位環評委員進行初審,通過第一階段初審之業者,可取得經濟部遴選資格,其初審結果有效期為兩年,必要時可申請展延一年。接著進入「第二階段」,開發單位檢附目的事業主管機關核配的容量證明文件等資料,提供更詳細的環境影響說明書以進行實質審查。

檢核表明確規範了 15 大項審查事項、112 項檢核項目,涵蓋開發案的全生命週期。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

工程面,包含風機及海上變電站基礎設置、海域電纜路線規劃、陸域設施工程等硬體設施的規範。其中,風機基礎設置必須避開海岸保護區、河口、潮間帶等環境敏感區域,且須進行地震危害度分析。海域電纜部分,除特殊情形外,埋設深度至少須達 1.5 公尺,且不得跨越中華電信海底電纜 1 公里的範圍。

環境保護上,檢核表則對施工噪音管制訂立了明確標準。舉例來說,打樁期間警戒區 750 公尺範圍內的水下噪音不得超過 160 分貝,且必須全程採用最佳噪音防制工法。同時,每個開發案或聯席審查的風場,同一時間內只能進行一支基樁施作,而日落前一小時到日出前也不得啟動新的打樁作業。

環境監測計畫更是檢核表中的重點,分為「施工前、施工期間、營運期間」三階段,每個階段都規定了詳細的監測要求(包括海域底質監測、水下噪音監測、鯨豚目視監測等)。以鯨豚監測為例,每年需執行20趟次,四季中每季至少執行 2 趟次。此外,所有監測數據都必須上傳至環境部「環保專案成果倉儲系統」(https://epaw.moenv.gov.tw/)供各界查閱。

這套標準化的審查機制不僅解決了「同一風場可能有多家廠商重複調查或審查」的資源浪費,也透過明確的檢核項目,讓開發單位在規劃階段就能掌握更具體的環境保護要求。不僅如此,該機制亦確保了環境保護標準前後一致,避免不同案件之間標準不一。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

結語

透過新的審查機制,環境部正積極推動再生能源開發案的環評審查作業,在提升行政效率之餘,也確保環境影響評估的品質,支持臺灣的離岸風電開發及國家能源轉型政策,也做好把關。藉由標準化檢核表和二階段審查制度,期待能在推動能源轉型的同時落實環境保護。

為確保制度能持續精進,環境部每半年至一年會進行制度檢討,並持續公開所有環評書件於「環評書件查詢系統」(https://eiadoc.moenv.gov.tw/eiaweb/)。此外,環評會議召開前一週,也必須在指定網站公布開會訊息,讓民眾能申請列席旁聽或發表意見。透明化措施一方面展現了政府推動永續發展的決心,另一方面也確保全民能共同參與監督離岸風電的發展過程。未來,這套制度將在各界的檢視與建議中持續完善,為臺灣的永續發展貢獻心力,發揮環評作業的最大效益。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
222 篇文章 ・ 313 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

2

7
1

文字

分享

2
7
1
確認過眼神?比起翅膀,鳥類的眼睛大小更能說明牠們的生活習性
羅夏_96
・2021/09/07 ・3131字 ・閱讀時間約 6 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

如果要你從鳥類的一項「特徵」中猜出牠的生活環境和飲食習慣,你會選擇哪樣特徵呢?大部分人 (包括我) 可能都會講翅膀。畢竟翅膀是鳥類最大的特徵,過去也確實有研究顯示可以通過鳥類翅膀的長度與型態來推測牠們的習性。不過一項新的研究指出,比起翅膀,鳥類的「眼睛」更能體現牠們的生活環境與習性[1]

先聊聊什麼是「生態形態學」?

為了適應所處的生態環境,生物往往會有相對應的生理特徵。例如生活在無光環境的生物,大多會降低視覺的重要性,改為發展更敏銳的嗅覺或觸覺能力。除了生態環境,生物也會根據其飲食發展相對應的生理特徵。例如生活在加拉巴哥群島上的達爾文雀 (啟發達爾文演化想法的鳥鳥們〜),其鳥喙的尺寸與形狀會高度適應食物來源。

這種研究生物型態適應生態環境的學科被稱為生態形態學 (Ecomorphology)。該學科認為,生物體所表現出的形態特徵會受到其所處生態環境的直接或間接影響。因此生態形態學旨在透過測量與行為相關的性狀以及生物體的適應性構造,來將生物形態與生態環境聯繫起來。

Darwin's finches.jpeg
達爾文雀的鳥喙尺寸和形狀差異很大,而這反應了牠們的食性。圖 / 維基百科

而科學家們在對鳥類的許多形態特徵如翅膀、尾巴和鳥喙等進行深入研究後,確實找出這些特徵與生態間的關聯,並且也能用這些特徵來回推鳥類的生態環境與食性。不過,來自佛羅里達大學生態系統保護實驗室的博士畢業生 —— Ian Ausprey 心中一直有個疑問,關於鳥類特徵與生態環境的研究中,為什麼沒有與「眼睛」相關的研究?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

鳥類眼睛與生態環境的連結

鳥類的味覺和嗅覺較不發達,因此大部分鳥類主要依靠視覺來導航、尋找食物和躲避掠食者,而這就讓牠們在陸生脊椎動物中,有著相當大的眼睛 / 身體比例。大眼睛不僅讓鳥類擁有出色的距離和色彩辨識能力,同時牠們也有著頂尖的空間識別與物體對焦能力。不過,擁有這些能力要有相對應的處理器。

大眼睛所帶來大量的視覺訊號,需要一定發展程度的神經系統才能處理,而這就會進一步增加大腦的體積。鳥類的另一大特徵就是「飛行能力」,為此牠們發展出輕量化與流線性的身形。如果鳥類今天選擇強化自己的視覺能力,就會讓頭部體積變大,但當頭部體積變得太大,就會影響到牠們的飛行能力。

為了維持飛行能力,鳥類在頭部體積增加的情況下,也必須改變自己的體型,以此避免出現頭重腳輕的情況。因此鳥類的眼睛大小與其體型會達到一個平衡,這就讓我們能藉由眼睛大小來推測該鳥類的體型。另外大眼睛雖然有著出色的光捕捉和動態對焦能力,但面對強光也容易產生眩光,因此大眼睛的鳥類不會生活在強光環境,所以從眼睛的大小也能回推鳥類所處的生活環境。綜合以上想法,Ausprey 認為鳥類的眼睛應該是很好的生態形態學研究重點。

為了證明上述的想法,Ausprey 在秘魯的森林中花費五年的時間測量鳥類的眼睛尺寸。在他測到的十幾種鳥類中,眼睛的尺寸確實能有效回推鳥類的生活環境和食性。不過他想知道這種模式是否能適用所有鳥類,而不僅僅只是秘魯的鳥類,於是他開始搜尋有關鳥類眼睛尺寸的生態形態學相關研究,但他發現這方面的研究非常少。過往關於鳥類眼睛的研究,通常只包括幾十個物種並只在特定區域進行研究。不過至今沒有這種大規模的物種與全球性分析也很正常,在全球七大洲上有超過 8000 種的鳥類,若真要施行這種測量鳥類眼睛尺寸的實驗,那所耗費的人力、物力、財力和時間想必非常可觀!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

在沒有足夠數據的情況下, Ausprey 卻在一個讓人想不到的地方找到大量鳥類眼睛尺寸的完整數據。

鳥類的多樣性非常高,種類超過 8000 種。 圖/Pixabay

塵封的論文,記載了全球 4000 多種鳥眼數據

Ausprey 在查閱資料的過程中,意外發現一個在芝加哥大學攻讀博士的學生 —— Stanley Ritland 在 1980 年代所撰寫的文章[2]。在該文章中,Ritland 記錄了 4000 多種鳥類眼睛尺寸的詳細數據 (其實不只有鳥類,哺乳類和爬蟲類動物他都一併紀錄)!這些數據是怎麼來的呢?是 Ritland 跑遍全美各地的博物館,從館藏的酒精標本中測量而得。

那麼為什麼如此大量寶貴的數據,沒有太多學術界的人知道呢?因為 Ritland 在獲得博士學位後就離開學術界,也沒有將他收集的數據發表在任何學術期刊上,因此這些數據就這樣靜靜地躺在芝加哥大學的圖書館中,直到 Ausprey 這個伯樂相中這些數據並開發其中的價值。

Ausprey 從文章中選取了 2777 種鳥類的數據,並將各鳥類物種的眼睛尺寸數據依體重進行標準化。在這個過程中,Ausprey 排除那些因生活在極端光照環境下而有格外大眼睛的鳥類,如老鷹和貓頭鷹,而把注意力放在白天捕食的陸棲鳥類身上。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

鳥眼的大小,與環境及食性密切相關

分析結果顯示,鳥類的眼睛大小確實與生活環境高度相關。無論鳥類所處的緯度為何,只要是在接近森林底層等陰暗處狩獵與覓食的鳥類都長著大眼睛,因為大眼睛能讓牠們在陰暗的環境中捕捉到更多的光訊號。相反,那些在天空翱翔時間較長的鳥類則長著較小的眼睛,因為這樣能減少眩光的影響。

除了與生活環境有關,鳥類眼睛的大小也與食性密切相關。大眼睛不僅能吸收更多光線,還能增加焦距和解析度,這就相當於給相機加裝一個長焦鏡頭。不論是生活森林底層還是開闊環境的鳥類,只要是以昆蟲和其他小型動物為食,往往具有更大的眼睛,因大眼睛能遠距離發現獵物,並在追捕的過程中持續鎖定獵物。而吃花蜜和果實的鳥類,眼睛相對最小,這可能是因為牠們在尋找食物時,更多是依賴顏色而非形狀。

雖然這個研究並沒有將 Ritland 的數據全部分析完,但目前的結果已經顯示鳥類的眼睛大小這單一特徵,比起翅膀、尾巴和鳥喙等其他特徵,更能有效預測鳥類的體型、食性、生活環境和運動方式。

那麼這個研究能給我們怎樣的啟示呢?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

首先是鳥類保護。近來隨著農地的開發與森林的砍伐,造成越來越多的森林破碎化問題。根據現有的研究指出,有著大眼睛的鳥類確實會避開光照強烈的農地和森林邊緣,躲進日益減小的森林棲地之中。而當這些鳥類躲在狹小又破碎的森林之中,很容易就會滅絕。因此根據這個研究的結果,未來我們可以從鳥類的眼睛大小來判斷牠們在農地開發區會受到怎樣的影響,這樣就能事先進行開發區的調整與鳥類相關的保護措施。

鳥類的眼睛具有瞬膜,在保護眼睛的同時還能保有部分視覺。圖 / 維基百科 by Toby Hudson

第二是動物標本作為研究動物形態的價值。過往科學界對於動物形態的資訊,大多仰賴田野調查的實際測量。但很多時候,動物處在難以抵達的環境,這就讓測量的難度大增。而這個研究的結果顯示,保存良好的動物標本也能很好地還原動物的真實形態。這就告訴生態學家,面對野外難以取得的動物形態資訊,或許可以在博物館的標本中找到。

最後,我覺得這篇研究很好的呼應了「保育」的概念。如果 Ritland 的文章與博物館中的動物標本都沒有保存,那就不會有這篇研究了。回到現實世界也是,很多時候人們都覺得生物保育沒有價值,但你怎麼知道呢?或許某些物種在未來的某一天能被人們發現其中的價值,但如果我們沒有做好保育,就只能讓這種價值隨著物種滅絕而消逝。

  1. Ausprey IJ. Adaptations to light contribute to the ecological niches and evolution of the terrestrial avifauna. Proc Biol Sci. 2021 May 12;288(1950):20210853.
  2. Ritland S. 1982. The allometry of the vertebrate eye. Chicago, IL: University of Chicago
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
所有討論 2
羅夏_96
52 篇文章 ・ 887 位粉絲
同樣的墨跡,每個人都看到不同的意象,也都呈現不同心理狀態。人生也是如此,沒有一人會體驗和看到一樣的事物。因此分享我認為有趣、有價值的科學文章也許能給他人新的靈感和體悟