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熟悉的蘇鐵最對味──來自澳大利亞的蘇鐵蛀莖象鼻蟲

蕭昀_96
・2021/06/29 ・2898字 ・閱讀時間約 6 分鐘

在上一篇文章我們介紹了闊胸波溫蘇鐵象鼻蟲 (Miltotranes prosternalis) 的生態習性(見一生只為一人傳情,卻被誤解了 16 年的波溫蘇鐵象鼻蟲),也帶大家認識了蘇鐵這類外型類似棕櫚的熱帶、亞熱帶木本裸子植物,它們有著經濟重要性,可被作為田園造景植物,也身居保育價值而名列於國際自然保護聯盟 IUCN 的保育名錄和《瀕臨絕種野生動植物國際貿易公約》 (CITES) 附錄。

雖然蘇鐵含有有毒物質──蘇鐵苷,會造成肝腸胃道疾病以及具備神經毒性,然而世界一些地方的原住民,仍然會將蘇鐵樹幹磨粉後,再進行反覆淘洗等工序來去除毒性以供食用,日本奄美群島的居民甚至會利用琉球蘇鐵的種子來製作「蘇鐵味噌」。

而在人工栽培的蘇鐵身上,卻有著讓園藝栽植者氣到大喊:「有沒有學生要來研究怎麼防治牠呀?」並公開呼籲設立專項研究生獎學金的澳洲蘇鐵蛀莖象鼻蟲,這到底是怎麼一回事呢?

蘇鐵味噌是日本奄美大島的特產。圖/Wikipedia (©Hhaithait)

蛀食蘇鐵莖幹的澳洲象鼻蟲

蘇鐵褐蛀象鼻蟲 (Demyrsus) 和蘇鐵黑蛀象鼻蟲 (Siraton) 是僅分佈於澳洲的象鼻蟲特有屬別,幼蟲會蛀食蘇鐵的莖幹,這兩個屬別的象鼻蟲在澳洲的天然寄主植物是鱗木澤米蘇鐵 (Lepidozamia) 及大澤米蘇鐵 (Macrozamia) 兩類蘇鐵。

在野外,牠們僅會侵襲死亡或生病不健康的個體,並不會造成危害,然而在人工環境如植物園、花園和苗圃場內,牠們被發現除了澳洲蘇鐵外,他們還能攻擊外國產的蘇鐵類群,並造成大量死亡,有曾經意外被引入美國、義大利、比利時和南非的紀錄,甚至當初蘇鐵黑蛀象鼻蟲這個屬被發現時,就是以在義大利採集的標本所發表描述的,事隔多年人們才發現牠並不產於義大利而是遙遠的澳大利亞。

蘇鐵黑蛀象鼻蟲全身漆黑,幼蟲會蛀食蘇鐵的莖幹,進而造成植株的生病死亡,由於入侵義大利過,當初的發現者以為這是義大利土生土長的象鼻蟲類群。圖/Rolf G. Oberprieler
蘇鐵褐蛀象鼻蟲在野外蛀食不健康的鱗澤米蘇鐵莖幹。圖/作者提供
蘇鐵褐蛀象鼻蟲體體表密佈成簇的褐黃色剛毛。圖/作者提供

蘇鐵是一種生長速度非常慢的植物,所以可想而知栽種者大半輩子的心血付之一炬的痛心,甚至曾經有位蘇鐵愛好者在園藝雜誌上呼籲設立一個研究生獎學金機會來資助防治這種象鼻蟲,可見得該苦主有多麼悲憤。

由於這些象鼻蟲蛀食的位置非常深而且蘇鐵莖幹質地又非常堅硬,當園主發現後院的蘇鐵盆栽漸漸落葉,並且有不明的甲蟲鑽出時,感染狀況早已病入膏肓,而這些特性也造成現行的藥劑施用仍無能為力,所以目前僅能靠限制大型野生植株進口和檢疫來管控,以期能減少意外攜入這些「澳客」的機會,國際自然保護聯盟 IUCN 蘇鐵專家群已經將這兩類象鼻蟲都列為最高威脅層級的蘇鐵害蟲,幸好目前都是零星的發現紀錄,尚且沒有在國外長期立足的狀況。

澳洲蘇鐵蛀莖象鼻蟲的分類學研究

在我們 2020 年底發表於澳洲昆蟲學會的學術期刊「南方昆蟲學 Austral Entomology」的論文中 (Hsiao & Oberprieler, 2020),我們研究了蘇鐵褐蛀象鼻蟲和蘇鐵黑蛀象鼻蟲的分類學,我們檢視了成蟲、蛹和幼蟲形態,重新釐清和定義了屬級和種級的特徵,整理了完整的物種形態鑑定資料,並提供了成蟲和終齡鑑定檢索表和地理分佈圖,在我們的研究過程中,除了已知種的蘇鐵褐蛀象鼻蟲 (D. meleoides)、中間蘇鐵黑蛀象鼻蟲 (S. internatus)和羅氏蘇鐵黑蛀象鼻蟲 (S. roei)。

我們驚訝地發現產於北昆士蘭的蘇鐵褐蛀象鼻蟲是一個尚未被世人發現的全新物種,我們將新種象鼻蟲命名為鋼鑽蘇鐵褐蛀象鼻蟲 (D. digmon),學名源自日本經典卡通「數碼寶貝大冒險 02」中的裝甲體昆蟲型數碼獸「鋼鑽獸 ディグモン」命名,鋼鑽獸擁有操縱大地的力量,可旋轉鑽頭在地面給予沖擊以引起地割,跟我們這種鑽到蘇鐵莖幹深處害蘇鐵死亡的象鼻蟲非常地相似。

鋼鑽蘇鐵褐蛀象鼻蟲是以數碼寶貝「鋼鑽獸」命名的澳洲全新物種,鋼鑽獸擁有操縱大地的力量,可旋轉鑽頭在地面給予沖擊。圖/CSIRO,<數碼寶貝大冒險 02>劇照。

另外我們透過蘇鐵物種和象鼻蟲分佈的比較,也列出了數種潛在的蘇鐵寄主種類,可供有關檢疫單位參考,由於我們所發現的此新物種的標本籤上明確記載著會攻擊非洲特有的稀有蘇鐵──非洲蘇鐵屬 (Lepidozamia),所以很有可能也有潛在的危害性。

透過蘇鐵物種和象鼻蟲分佈的比較,我們預測了數種潛在的蘇鐵寄主種類。圖/論文原文 Hsiao & Oberprieler (2020)

熟悉的蘇鐵最對味──澳洲蘇鐵蛀莖象鼻蟲的跨屬危害及演化啟示

如前文所述,蘇鐵褐蛀象鼻蟲和蘇鐵黑蛀象鼻蟲除了澳洲產的蘇鐵之外,還能危害外國產的蘇鐵,而在分析手邊的危害紀錄後,我們發現了有趣的生物學現象,雖然兩類象鼻蟲可以攻擊好幾屬外國的蘇鐵,然而根據統計,危害的記錄集中在非洲蘇鐵屬 (Encephalartos) 的物種上

如果我們將這樣的寄主偏好連結上蘇鐵的演化樹,我們驚奇地發現非洲蘇鐵和作為天然寄主植物的澳洲鱗木澤米蘇鐵及大澤米蘇鐵是共同形成一個支序,是共享最近血緣的近親類群。

蘇鐵褐蛀象鼻蟲和蘇鐵黑蛀象鼻蟲在澳洲的自然寄主和牠們人工環境下被記錄到偏好的外國寄主在演化上是共享最近血緣的近緣類群。圖/論文原文 Hsiao & Oberprieler (2020)

在演化上的近緣性說明了這些蘇鐵可能在生理上特性相近,所以當這些象鼻蟲意外的被帶到遙遠的異鄉國度,身為澳洲蘇鐵親戚的非洲蘇鐵因此對於這些象鼻蟲更好「入口」,可說是最熟悉的異國料理。

另外,由於澳洲和非洲從前都是從岡瓦那古大陸分離,所以這些象鼻蟲攝食起蘇鐵的起源也令人相當地好奇,到底這樣的食性是在岡瓦那古陸時期就已經演化生成,並且根據澳洲蘇鐵有著非洲蘇鐵遠親的鏡像性,澳洲蘇鐵蛀莖象鼻蟲在非洲也曾經有著類似的近親象鼻蟲兄弟但後來因不明原因滅絕,抑或是說這些象鼻蟲是正港澳洲出產的特有類群,牠們是澳大利亞自岡瓦那古大陸分離後才誕生演化出來,後天水平地獲得了這種「口味偏好」(土生土長的台灣人在習慣台式炸排骨後,某一天嘗到日式炸豬排後不可自拔?),雖然值得研究的細節還很多,但我們目前並沒有發現有任何證據支持前者的「兄弟滅絕說」。

總而言之,從演化生物學上的觀察我們得以呼籲園藝業者、愛好者和植物園經營方,如果你不想要你心愛的蘇鐵植株死亡,那麼你應該要避免引進野生的鱗木澤米蘇鐵及大澤米蘇鐵,並將其與非洲蘇鐵種植在一起。

參考文獻

Hsiao, Y. Oberprieler, R.G. 2020. A review of the trunk-boring cycad weevils in Australia, with description of a second species of Demyrsus Pascoe 1872 (Coleoptera: Curculionidae). Austral Entomology 59 (4): 677-700.

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蕭昀_96
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澳洲國立大學生物學研究院和聯邦科學與工業研究組織─澳洲國立昆蟲標本館聯合培養博士生,國立臺灣大學昆蟲學系學士,中研院臺灣生命大百科(TaiEOL)編輯人員、泛科學專欄作者,曾任科博館昆蟲學組蒐藏助理。研究興趣為鞘翅目(甲蟲)系統分類學和古昆蟲學,博士研究主題聚焦在澳洲蘇鐵授粉象鼻蟲的系統分類及演化生物學,其餘研究題目包括菊虎科(Cantharidae)、長扁朽木蟲科(Synchroidae)、擬步總科(Tenebrionoidea)等,不時發現命名新物種,研究論文發表散見於國內外學術期刊 。因為攻讀博士所以持續焦慮中。

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雪豹:我是愛吃沙拉的大貓!
bigcatzan_96
・2019/10/12 ・3068字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 465 ・五年級

文/大貓讚

雪豹:沙拉可以送上來了喔。圖/flickr

雪豹主要分布在中亞地區,空氣稀薄的高山上。像是喜馬拉雅山、青藏高原、天山和戈壁沙漠等等,牠們通常會在海拔 3,000m~4,500m 之間活動,也會超過 5,500m。當穿過河谷或者冬天跟著獵物時,就可能會下到 900m 處低海拔的地帶。 1

雪豹的生活範圍很廣闊,大約需要一兩百平方公里才夠牠到處走走晃晃,而公雪豹的家比較大2。牠們每天都會移動很遠的距離,能夠從容的踩在懸崖邊,經過大片的沙漠,或是穿過崎嶇陡峭的山上2, 3

酷寒、空氣稀薄,令人快要窒息的不毛之地,正是雪豹的天堂。

雪豹到底吃什麼?只能問「撿屎官」了

由於雪豹行蹤飄渺難以被人發現,被人稱做是山中精靈(Ghost of the Mountains),能親眼見到已經是萬幸了,哪裡敢奢求長時間的觀察。

在這樣的環境中,研究雪豹自然成為一個困難的任務。雪豹到底吃什麼呢?我們對牠們有哪些瞭解呢?

採集便便跟架設感應攝影機是很常用來研究大貓的方式。便便可以幫助我們了解動物的飲食、逛過的地方、牠們需要多大的生活空間以及周遭有哪些鄰居6因此,要研究雪豹,就要設法撿牠的便便!雪豹喜歡在山脊、狹窄的溝渠、岩石和懸崖邊,用爪子留下抓痕和噴灑氣味5。撿屎官通常會在這些地點附近找尋便便,還能順便培養斜槓技能成為極限運動玩家。(誤)

採集便便完要先曬乾,再送去實驗室驗 DNA 或被專業聞便便犬檢查過,確定那個便便是雪豹的註1。因為雪豹的便便跟狐狸和狼的外觀很相像,即便是專業的撿屎官,也有三分之一以上的機率會搞錯,所以需要借助聞便便犬或實驗室的幫助。早期分子技術沒有很先進,或採集完直接就做分析,所以可能錯誤估算了一些資訊7

Image Edit By Big Cat Zan. Credit Rodney Jackson

便便要被仔細的清洗,過篩。收集毛髮、羽毛、牙齒、蹄和骨頭這些沒有被消化的物質。烘乾48小時後,再比對毛髮骨頭的樣本是屬於哪些動物的4

從目前的資料我們得知,岩羊、塔爾羊和羱羊等等大型偶蹄類是雪豹主要的獵物1,牠們也會吃其他的哺乳類,像是土撥鼠、野兔和鳥類4

但是出乎意料的,許多研究都發現,草、樹枝和樹葉這些植物,佔雪豹便便很高的比例,最高可達62%註2,牠們在春天交配的季節植物吃得最多9

就算是貓科,偶爾吃沙拉還是有益健康?

貓科動物偶爾會吃一些植物10,有時候是因為獵物本身有附贈沙拉,內含土壤、小石子和植物,所以就順便吃下去11。但是雪豹吃得特別多,有些雪豹便便的主要內容就是植物,代表牠們是在空腹的時候直接點沙拉餐來吃的。還有一次研究員目擊到一頭雪豹在吃完肉之後,隨即就去吃植物。目前猜測雪豹是為了攝取植物中的某些化學成分,但尚未有更進一步的檢驗9

有不少植物都被發現在雪豹的便便裡面,但水柏枝屬(Myricaria)和紅荊屬(Tamarix)這些檉柳科(Tamaricaceae)下的灌木或小喬木植物出現頻率最高,可以說是雪豹最愛吃的植物。

水柏枝屬植物插畫。圖/Wikimedia

由於肉類比植物來的容易消化,所以肉食性動物的消化管比較短而且構造相對簡單,消化植物的能力也較差。例如,盲腸能夠大大的幫助攝入的物質發酵,這一點對需要吃大量植物的草食性動物很重要12。所以肉食性動物的盲腸很短,或者根本沒有盲腸13。貓科動物則是有小小的盲腸,而且腸道微生物叢基因體與雜食性動物相似14 。

貓科動物的消化系統
Image Edit By 大貓讚Big Cat Zan. Credit apokusay , Digestive system of the cat vector image, VectorStock.

儘管有結構、生理上的差異讓貓科動物在攝取植物時的效率不那麼好,但研究已經發現在某些貓科動物的食物中添加植物元素對於健康是有幫助的。儘管膳食纖維不直接提供能量或營養,但能維持腸內黏膜的健康17

舉例來說,若在動物園花豹的飲食當中添加菊芋,可以使腸道益生菌增加15。在老虎、美洲豹和獵豹的飲食裡面添加甜菜渣,大貓的便便會變得較多且柔軟、pH值也降低16。非洲獅也會自行去攝取植物,應該就是為了保持消化道暢通和排便通順18

野生的肉食性動物在沒有獵物來源的時候也會去吃水果、野果和草。例如狐狸如果沒有齧齒類和鳥類可以捕食的話,就會吃冷凍蘋果、山毛櫸和玉米13。在西非象牙海岸的茂密原始森林裡,花豹也曾經被記錄到會吃某些特定植物來渡過挨餓的期間19

餐前沙拉可以充當空腹時的乾糧,維持腸胃道運作20。獵物附贈的隨餐沙拉,和餐後沙拉都提供膳食纖維,並能幫助攝取特定的化學物質。

不論是餐前上或是餐後送,雪豹吃沙拉真是好處多多!

註解

  1. 實驗室的價格通常比便便犬貴,而且案件很多的話,可能要等上幾個月才會處理。聞便便犬判斷的原理跟緝毒犬類似。牠們先從動物園雪豹的便便認識味道,工作時只要聞一下馬上就可以分辨,完全不需要帶牠到戈壁沙漠或喜馬拉雅山去見雪豹。
  2. 幾份觀察到雪豹吃沙拉的的論文裡面,植物佔便便的比例分別有:
  • 19.3%(尼泊爾馬南區的Marsyangdi河谷 )
  • 41%(印度拉達克)
  • 45%(吉爾吉斯斯坦Sarychat-Ertash保護區)
  • 62%(尼泊爾馬南區的Phu河谷)

參考資料

  1. Jackson, R.M., “Home Range, Movements and Habitat Use of Snow Leopard (Uncia Uncia) In Nepal,” 1996.
  2. Örjan Johansson,Geir Rune Rauset,Gustaf Samelius,Tom McCarthy,Henrik Andrén,Lkhagvasumberel Tumursukh,Charudutt Mishra, “Land sharing is essential for snow leopard conservation,” 2016.
  3. Thomas M. McCarthy,Todd K. Fuller,Bariusha Munkhtsog, “Movements and activities of snow leopards in Southwestern Mongolia,” 2005.
  4. Devkota, B. P., Silwal, T., and Kolejka, J., “Prey density and diet of snow leopard (Uncia uncia) in Shey Phoksundo National Park, Nepal,” 2013.
  5. Ahlbom Gary C. and M. Jackson Rodney, “Marking in Free-Ranging Snow Leopards in West Nepal: A preliminary assesment,” 1988.
  6. Jennifer Bryson, “A Visual Aid To Identifying Scat,” 2017. pp. 3.
  7. Kyle P. McCarthy, Todd K. Fuller, Ma Ming, Thomas M. McCarthy, Lisette Waits and Kubanych Jumabaev, “Assessing Estimators of Snow Leopard Abundance,” 2008.
  8. Anwar, M.B., Jackson, R., Nadeem, M.S. et al. Eur J Wildl Res, “Food habits of the snow leopard Panthera uncia (Schreber, 1775) in Baltistan, Northern Pakistan,” 2011.
  9. Chundawat, R. S. and Rawat, G. S., “Food Habits of Snow Leopard in Ladakh, India,” 1990.
  10. Fiona Sunquist, Mel Sunquist, Wild Cats of the World, 2014., pp. 45.
  11. Oli, M. K., Taylor, I. R., and Rogers, M. E., “Diet of the snow leopard (Panthera uncia) in the Annapurna Conservation Area, Nepal.,” 1993.
  12. 鍾楊聰, 生物學中文版(下冊) Campbell Biology 8th edition, 偉明, 2014, pp. 1008.
  13. Cleveland P. Jr. Hickman, Larry S. Roberts and Allan Larson, Integrated Principles of Zoology 11th edition, 2001, pp. 620-621.
  14. Kathleen A. Barry, Ingmar S. Middelbos, Brittany M. Vester Boler, Scot E. Dowd, Jan S. Suchodolski, Bernard Henrissat, Pedro M. Coutinho, Bryan A. White, George C. Fahey, Jr., and Kelly S. Swanson, “Effects of Dietary Fiber on the Feline Gastrointestinal Metagenome,” 2012.
  15. Pradhan SK, Das A, Kullu SS, Saini M, Pattanaik AK, Dutta N, Sharma AK, “Effect of feeding Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus) root as prebiotic on nutrient utilization, fecal characteristics and serum metabolite profile of captive Indian leopard (Panthera pardus fusca) fed a meat‐on‐bone diet,” 2015.
  16. Kerr KR, Morris CL, Burke SL, Swanson KS, “Influence of dietary fiber type and amount on energy and nutrient digestibility, fecal characteristics, and fecal fermentative end-product concentrations in captive exotic felids fed a raw beef-based diet,” 2013.
  17. Pat Erickson, “Feline Constipation,” 2014., pp. 45-46.
  18. Y. Smith, H.O. de Waal and O.B. Kok, “Aspects of Carcass Digestibility by African Lions (Panthera leo Linnaeus, 1758) under Captive Conditions,” 2006.
  19. Hoppe Dominik, “Grass-eating Leopards: Wolves Turned into Sheep?,” 1988.
  20. D. P. Mallon, “Status and Conservation of Large Mammals m Ladakh,” 1991.
  21. Jumabay-Uulu, K., Wegge, P., Mishra, C., and Sharma, K., “Large carnivores and low diversity of optimal prey: a comparison of the diets of snow leopard Panthera uncia and wolves Canis lupus in Sarychat-Ertash Reserve in Kyrgyzstan,” 2014.
  22. PerWegge, Rinjan Shrestha, and Øystein Flagstad, “Snow leopard Panthera uncia predation on livestock and wild prey in a mountain valley in northern Nepal: implications for conservation management.,” 2012.

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一生只為一人傳情,卻被誤解了 16 年的波溫蘇鐵象鼻蟲
蕭昀_96
・2020/10/25 ・3299字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 561 ・九年級

你可能體會過屁股開花,那有聽過「鐵樹開花」嗎?

所謂鐵樹,指的就是蘇鐵 (Cycads),繁殖期時結有鮮豔雌毬果和雄毬果,人工種植環境下往往多年才開一次花(毬果),因此鐵樹開花比喻事物罕見或極難實現。

蘇鐵是木本、雌雄異株且外型類似棕櫚的裸子植物,它們起源於二疊紀並且興盛於中生代,然而在開花植物興起後慢慢衰退淡出歷史舞臺,現生的蘇鐵分布於熱帶和亞熱帶區域,雖然有些種類被廣泛利用為田園造景,然而多數種類面臨著棲地破壞、非法交易和外來入侵物種的威脅,許多種類都名列 IUCN 的保育名錄中。

Cycas revoluta 是園藝造景中常見的蘇鐵種類之一。圖/Wikipedia

只在澳洲有!極其稀少的「美麗波溫蘇鐵」

澳洲是世界上主要的蘇鐵多樣性中心之一,擁有 4 個屬接近 90 個物種,其中波溫蘇鐵屬 (Bowenia) 外型特殊且珍貴稀有,目前地球只能看到兩個現存活生生的物種,相較於多數蘇鐵的棕櫚狀葉子,波溫蘇鐵的葉形渾圓,為僅產於澳洲的特有植物。

其中,美麗波溫蘇鐵 (Bowenia spectabilis) 是《瀕臨絕種野生動植物國際貿易公約》 (CITES) 附錄的物種,保育重要性高,僅分布於北昆士蘭的熱帶雨林區,通常成群分布,植株間不會相隔太遠。

美麗波溫蘇鐵僅分布於北昆士蘭的熱帶雨林區,圖 A 為植株整體、圖 B 是雄毬果、圖 C 是雌毬果。圖/作者提供

專一且唯一的授粉者,像極了愛情

雖然蘇鐵過往長期被以為是藉由風媒傳播進行授粉,然而近年已證實蘇鐵是真真正正的蟲媒植物喔!

本文的主角——闊胸波溫蘇鐵象鼻蟲 (Miltotranes prosternalis) 就是美麗波溫蘇鐵專一且唯一的授粉者。

授粉的機制大致上為:一年一度初夏的蘇鐵生殖期時,雌雄植株會各自生成毬果,雄毬果的小孢子葉組織富含養分,可吸引象鼻蟲進食、交配和產卵,是如同糖果屋一般的存在,若吃過一輪雄毬果小孢子葉而渾身沾滿花粉的象鼻蟲進入了雌毬果,則授粉過程水到渠成,像極了愛情

闊胸波溫蘇鐵象鼻蟲 (Miltotranes prosternalis) 是美麗波溫蘇鐵專一且唯一的授粉昆蟲。
圖/作者提供

雌毬果雖然長的跟雄毬果類似,但其大孢子葉並不提供這樣的「糖果屋」功能,到底雌毬果是否靠著特殊的化學氣味「吸引」了象鼻蟲,還是藉由擬態雄毬果的外型和氣味來騙到走錯路的象鼻蟲,具體的授粉細節尚未明瞭

不管怎麼說,我們都能在野外觀察到有象鼻蟲造訪雌毬果,同時這些象鼻蟲也常常被發現沾滿了花粉。

飛往澳洲,踏上尋找象鼻蟲的征途

2019 年 10 月底,在我澳洲博班旅程的第三個學期末,有幸和所上同仁一同前往北昆士蘭雨林區域進行 14 天的採集,我也當了隨隊伙房兵兩周,體驗了衣食父母的辛苦(?)。

跟著筆者一起進入北昆士蘭雨林採集吧!圖/李韵攝。

在這趟野外採集中,我們針對了當地特有的美麗波溫蘇鐵與其專一授粉者闊胸波溫蘇鐵象鼻蟲的生態進行了野外調查,並採集了一些幼蟲帶回實驗室進行飼養。

在本研究前的距今 16 年前,當我還在唱著「窗台蝴蝶像詩裡紛飛的美麗章節」及「不懂愛恨情愁煎熬的我們都以為相愛就像風雲的善變」的時候,詹姆士庫克大學的植物學家 Gary Wilson 發表了有關波溫蘇鐵系統學和相關生物學的碩士論文

翻出 16 年前的研究,戰起來!

在他的論文和期刊發表中,他提到波溫蘇鐵象鼻蟲幼蟲會在雄毬果內發育並化蛹,而在蘇鐵生殖季比較末期才出現的象鼻蟲幼蟲/蛹則會選擇在蘇鐵植株附近的表層介質進行休眠並再次活躍於次年的毬果繁殖期,而由於在北昆士蘭地區緊接著蘇鐵生殖季的是雨季,有著豐沛的降雨,他認為濕潤的介質是這些象鼻蟲幼蟲生存所需 (Wilson 2002a, b, 2004)。

然而在我們研究中,我們結合了實驗室內人工飼養的資料和野外觀察,我們重新對闊胸波溫蘇鐵象鼻蟲的生態習性進行了釐清,並反駁了 Wilson 的觀點:

  • 問:波溫蘇鐵象鼻蟲幼蟲會在雄毬果內發育並化蛹嗎?
  • 答:我們認為不會,而是幼蟲會離開雄毬果並就地尋找適合的介質建造蛹室和化蛹。

教授你搞錯了,「這根本不是象鼻蟲!」

我們綜合三點反駁原觀點:

  1. 為該學者在論文中提供的照片根本就不是象鼻蟲,甚至不是甲蟲的蛹
  2. 經過人工飼養後,我們發現所有的幼蟲都可以在實驗人員提供的腐朽木質中化蛹並羽化。
  3. 在我們的採集中發現,雖然在小小的毬果裡可以發現超過十隻幼蟲進食,但成熟雄毬果分解、腐化的速度相當快(兩周),考慮了我們飼養時的蛹期(五周),不太可能在野外的毬果還有足夠的介質和空間可供幼蟲化蛹

因此,我們認為波溫蘇鐵象鼻蟲幼蟲在野外應該是就地尋找適合介質化蛹

地方博士生正在調查美麗波溫蘇鐵與波溫蘇鐵象鼻蟲的生態。圖/劉振華攝。
  • 問:波溫蘇鐵象鼻蟲幼蟲/蛹會在植株附近的表層介質進行休眠並再次活躍於次年的毬果繁殖期嗎?
  • 答:我們覺得不會,而是以成蟲形式度過蘇鐵繁殖季間期的。

我們依舊對這個論點進行了批判,首先,該學者提供在學位論文中的照片依舊鑑定錯誤,再者,我們此趟進行採集的區域中,不論是成熟或未成熟的植株附近表層介質都完全找不到所謂的休眠幼蟲或是蛹,而最終在我們的飼養中,所有的幼蟲都是按時羽化離開蛹室的,沒有任何的休眠。

雖然無法得知牠們在野外時細節上如何度過這段長達一年的蘇鐵繁殖季間期,是否有其他替代食物?或者能不吃不喝熬過去?

然而目前證據仍然較為支持波溫蘇鐵象鼻蟲在野外應該是以成蟲形式度過蘇鐵繁殖季間期的,這點在其近親澳蘇鐵象鼻蟲 (Tranes) 也已被觀察到。

野外採集需要眾人的協力合作,感謝每位野外工作同仁,因為拍合照的時候我在炒麵,所以拿了平底鍋出來XD(箭頭所指)。圖/作者提供
  • 問:波溫蘇鐵象鼻蟲幼蟲喜歡濕潤的環境條件嗎?
  • 答:我們仍然持否定觀點,認為通風、稍嫌乾燥的環境能讓蟲體順利存活。

在我們的飼養中已證實濕潤的介質會讓幼蟲焦躁不安過動而死亡,這點在我們針對近親澳蘇鐵象鼻蟲的飼養嘗試中,也發現類似的狀況,反倒是通風、稍嫌乾燥的環境能讓蟲體順利羽化。

尤其北昆士蘭雨林區在夏季時會大量降雨,在這樣的環境條件下,牠們真的會在幼蟲或蛹階段時利用休眠來度過這段潮濕期間嗎?

Wilson 的推論實在讓人難以信服,這樣的環境條件更支持了我們的推測,闊胸波溫蘇鐵象鼻蟲比較有可能以成蟲樣貌來度過蘇鐵繁殖季

我們的人工飼養發現,所有的波溫蘇鐵象鼻蟲幼蟲都在我們提供的腐朽木質中化蛹並羽化,並且沒有觀察到任何的蛹期或幼蟲休眠現象。圖/原文研究

本研究除了增進了闊胸波溫蘇鐵象鼻蟲這個獨特的澳洲蘇鐵專一授粉者的認識外,我們所提出的飼育方法也有助於未來對近緣類群進行飼養以取得更進一步的生物學資訊,本論文已線上刊載於日本昆蟲學會的期刊「昆蟲學科學 (Entomological Science) 」。

參考資料

  1. Wilson, GW. 2002a. Focus on Bowenia spectabilis Hook. Ex Hook. Encephalartos 70, 10–14. 
  2. Wilson, GW. 2002b. Insect pollination in the cycad genus Bowenia Hook. ex Hook. f. (Stangeriaceae). Biotropica 34, 438–441. 
  3. Wilson, GW. 2004. The biology and systematics of Bowenia Hook ex. Hook f. (Stangeriaceae: Bowenioideae) (Masters (Research) Thesis). James Cook University, Cairns
  4. 原文研究:Hsiao, Y. Oberprieler, R.G. 2020. Bionomics and rearing of Miltotranes prosternalis (Lea, 1929) (Coleoptera: Curculionidae), a mutualistic cycad pollinator in Australia. Entomological Science 23: 369–373. doi: 10.1111/ens.12434.
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澳洲國立大學生物學研究院和聯邦科學與工業研究組織─澳洲國立昆蟲標本館聯合培養博士生,國立臺灣大學昆蟲學系學士,中研院臺灣生命大百科(TaiEOL)編輯人員、泛科學專欄作者,曾任科博館昆蟲學組蒐藏助理。研究興趣為鞘翅目(甲蟲)系統分類學和古昆蟲學,博士研究主題聚焦在澳洲蘇鐵授粉象鼻蟲的系統分類及演化生物學,其餘研究題目包括菊虎科(Cantharidae)、長扁朽木蟲科(Synchroidae)、擬步總科(Tenebrionoidea)等,不時發現命名新物種,研究論文發表散見於國內外學術期刊 。因為攻讀博士所以持續焦慮中。

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四腳朝天倒吊運送犀牛,會比側臥更安全嗎?——【2021年搞笑諾貝爾-交通獎】
帕德波耶特 Pas de poète_96
・2021/09/28 ・2257字 ・閱讀時間約 4 分鐘

犀牛倒吊運輸畫面。

把大象放進冰箱,有幾個步驟?三個——打開冰箱,把大象塞進去,然後關上冰箱門。

這麼老哏的腦筋急轉彎哪天若成真,或許運輸需要保育的大型動物時,人類應該會輕鬆許多。我們就認真那麼一次好了,考慮大象在冰箱裡可能會因為空間擠壓,或氧氣不足而感到不舒服,在牠們被殘忍獵殺前,就已經被狠狠折磨過一遍了。

今天的主角是黑犀牛(Diceros bicornis)、只是這次沒有要把牠們關進冰箱裡。資深野生動物研究專家羅賓.雷德克利夫(Robin Radcliffe)等人,於今(2021)年三月釋出一篇研究,盼能瞭解被麻醉藥迷暈的黑犀牛,在倒吊的姿勢下做運輸,對牠們的身體有何影響。

研究發表於《野生動物疾病》(Journal of Wildlife Diseases)期刊。這個看似荒謬卻又有點實用的研究,同時也得到2021 年搞笑諾貝爾獎(Ig Nobel Prizes)交通獎的殊榮。

為什麼需要研究「運送犀牛」這件事?

黑犀牛雖然名字裡有個「黑」,但嚴格說來,牠是灰白色的。這個名字,純粹只是為了拿來與白犀牛做區別。

一般而言(在人們還沒有傷害他們之前),牠們有一對角,其中前角比後角長,每年可以長個三英吋,至長可以長到五英尺。黑犀牛曾大量存在於非洲撒哈拉以南,如今,由於犀牛角的中藥材與奢侈品等商業需求,數量急劇減少,被國際自然保護聯盟(IUCN)列為極危物種(CR),而西部黑犀牛(Diceros bicornis longipes)更是已完全滅絕。

南非的黑犀牛。圖/WIKIPEDIA

美國康乃爾大學(Cornell University)新聞稿指出,運送犀牛的主要原因,除了讓犀牛免於被獵的危機,也希望牠們能被分配在不同的棲地,豐富其基因資料的多元性。

牠們通常會被注射麻醉或鎮靜藥物,並透過直升機,輾轉載往人煙罕至的偏遠地帶。這種作法,早已行之有年。雷德克利夫曾在受訪時表示:「把犀牛倒吊在直升機底下做運輸,可能比我們想得要安全。」這畫面或許有點瞎,但對野生動物保育人士來說,卻提供了很重要的資訊。

多年來,對於這些被移來轉去的大型哺乳動物,人們未曾深入瞭解過程中可能對牠們產生的危害,包含藥物、運送方式,以及姿勢擺位的不同,分別所造成的影響。

麻醉藥劑對犀牛的影響

首先研究團隊注意到,那些讓犀牛「好好睡一覺」的注射物,其多半為強效鴉片類(opioids)藥物,效果約是嗎啡的一千倍。一千倍的嗎啡欸,這針注下去,此生大概都不會感受到疼痛了吧。

雖然人們不需要在運輸動物的過程中,想方設法讓牠們保持安靜,但這種強效型的鴉片類藥物,會讓犀牛產生一些副作用,包含呼吸窘迫(​​respiratory depression)、血液中的氧氣減少,以及新陳代謝加快。

犀牛在被運送前,通常會被注射麻醉或鎮靜藥物,並透過直升機,輾轉載往人煙罕至的偏遠地帶。圖/Pexels

也就是說,原本出於好意的移轉作業,現在聽來令人擔心。輕則損及身體健康,嚴重者,就算是一種謀殺,因為牠們很有可能就這樣走了。

難道就不注射鎮靜藥物了嗎?在我們能跟犀牛大大心電感應以前,我們最好還是不要冒著直升機墜毀的風險。於是,研究人員開始把重點,放在牠們運輸過程中的「姿勢擺位」上。

姿勢的奧秘:倒吊時呼吸更順暢?

在過去的經驗裡,馬在倒吊運輸過程中,會因為腹部器官壓迫肺臟,導致呼吸不順暢,因此研究團隊也假設這不是個好方法。對犀牛來說,也許我們啥也不做,簡簡單單地讓牠們側臥,都比倒吊這一類「花式運輸法」還要安全。事實真的是如此嗎?

本次實驗中,研究者將十二頭黑犀牛麻醉後,依序讓牠們側臥吊掛十分鐘後,再透過起重機,讓牠們四腳朝天倒掛十分鐘(看來是為了節省經費),企圖比較這兩種姿勢在黑犀牛的運送上,哪一個比較安全。

從最後犀牛們的生理指標來看,無論側臥還是倒掛,對犀牛的肺功能損害似乎沒什麼區別。然而有個狀況與先前運輸馬的經驗不同——倒掛對犀牛胸腔的壓迫反而較小,且牠們的吸氣量也有微量提升(雖然差異不大),呼吸順暢了一些。

「倒吊法」仍待改善,實驗尚需努力

雷德克利夫表示,雖然犀牛在這次研究中,兩種姿勢之間的生理變量上差異不大,但任何微小的變化,都足以提升工作者捕捉或麻醉野生動物時的安全性。至少,我們在這件事情上,有更人道的選擇與思考方向。

不過研究團隊認為,這個實驗仍待改善,以求接近真實情況。接下來,他們預計將倒吊犀牛的時間延長至三十分鐘。雷德克利夫指出,在非洲納比米亞(Namibia)這樣偏遠的棲地裡,以直昇機運送犀牛的時間長度,也差不多是如此。既然短時間內的倒吊能為黑犀牛帶來益處,那就得進一步探討,這個條件在長時間運輸上是否也安全。

參考資料

  •  Robin W. Radcliffe et al. (2021) the Pulmonary and Metabolic Effects of Suspension by the Feet Compared With Lateral Recumbency in Immobilized Black Rhinoceroses (diceros Bicornis) Captured by Aerial Darting. Journal of Wildlife Diseases,
  •  Bethany Halford (2021) 2021 Ig Nobel Prizes. C&EN.
  •  〈黑犀〉,維基百科
  •  Black Rhinoceros. National Geographic.
  •  Black Rhino. IUCN.
  •  Lauren Cahoon Roberts (2021) Upside down can be right way for rhino transport. Cornell University
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帕德波耶特 Pas de poète_96
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嗜酒如命的平靜份子,逃離醫療工作後,在一連串荒謬的經歷下,成了文字與音樂工作者。