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15 萬年前住在哈爾濱的「龍人」到底是誰?真的是丹尼索瓦人嗎?

寒波_96
・2021/12/17 ・7847字 ・閱讀時間約 16 分鐘

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探索滅絕古代人類的領域「古人類學」,2021 年一大焦點是 6 月發表的「龍人(Homo longi)」。這項研究確實增加我們對人類演化史的認識,遺憾的是,論文許多分析令人大失所望,無法提供有意義的新知識。

醜話說在前面,我對龍人研究的個人觀點是:「頂級的材料,瑣碎的分析,悲劇的論述」。

請注意,本文包含古人類遺骸的圖像。

龍人面相重建圖,看看就好,重點是髮型要亂。圖/參考資料 1

有中國特色的化石研究

龍人是一件只有頭骨上半部的化石。新聞賦予它的起源故事滿溢著中國價值,大意是,1933 年時日本佔領中國的東北,一位中國人替日本人在松花江修橋時發現這件化石,覺得很有價值就偷偷藏起來,一直到 2018 年才送到專家手中。

如此傳奇的劇情,《尚氣》續集可以考慮一下。不論上述故事有多真實,龍人都失去出土的脈絡,嚴格的資訊來源只有這件化石本身。但是研究者依然找到可能是化石所屬的地層,進行一番分析,我們就姑且信之。

相關研究最後被編織為 3 篇論文,一篇講化石型態和親緣分析,一篇講地質背景和化學分析,一篇專門命名新物種。參與的研究者主要是中國科學家,還拉到英國大佬史傳奇(Chris Stringer)入夥。這件哈爾濱出土的頭骨,被定義為新的古人類物種「龍人」,學名 Homo longi,龍之名號來自黑龍江。

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值得注意的是,命名新物種的那篇論文,史傳奇並沒有掛名。3 篇論文都發表於 The Innovation,這是一家 2020 年才開始運作的新期刊,名義上掛在 Cell 旗下(Cell 旗下還有 Current Biology、Plant Cell 等期刊),應該是在中國營運。它之前默默無聞,大部分發表和中國科學家有關的論文,這次藉著龍人大肆炒作,很多人才第一次知道。

3 篇論文報告的一系列分析,有些相對可靠,某些非常離譜。比較可靠的有:頭骨內的微量元素和地層類似,故推論頭骨是哈爾濱當地人。腦容量 1420 cc,比大部份智人、已知的尼安德塔人都更大。根據化石 10 處取樣的鈾系定年法,估計距今最少 14.8 萬年。

龍人頭骨面面觀。圖/參考資料 1

型態上,龍人和一些出土於東亞北部的化石最接近,包括陝西的大荔人( Dali,距今 24 到 32.7 萬年前間某個時候)、遼寧的金牛山人( Jinniushan,距今超過 20 萬年)、安徽的華龍洞人(Hualongdong,距今 26.5 到 34.5 萬年前),龍人自己是 14.8 萬年,算最晚的。

光看上述資訊,已經足以建立龍人在人類演化史中,時間、空間、特徵的大致定位:距今 20 到 30 多萬年前,有一群人住在東亞北部,龍人是他們延續到十幾萬年前的後裔。

然而論文的後續分析和詮釋,徹底毀了這項研究。某幾位中國作者受訪的說法,也能看出他們對人類演化的認識,偏差有點嚴重。

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龍人就是丹尼索瓦人?證據嚴重不足

將不同樣本擺在一起,根據相同或相異的特徵製作演化樹,探討彼此間的關係,是常見的分析手段。遺傳或型態特徵都可以用於建構演化樹,不一定哪種比較準。這項研究使用許多化石的型態特徵,建立一個大資料庫,煞有介事地畫出一顆大樹,但是……

夏河下顎,根據裡頭殘存的蛋白質片段,判斷來自一位丹尼索瓦人。沒有證據支持它可以跟龍人頭骨湊成一組。圖/Credit: Jean-Jacques Hublin, MPI-EVA, Leipzig

熟悉古人類學的人,想必能從論文的「演化樹」中看出不少趣味。最值得「稱道」的是,它將青藏高原東部出土,距今 16 萬年的夏河下顎(Xiahe),歸類成龍人的最近親。

而夏河下顎來自一位丹尼索瓦人,對於這種最初由古代 DNA 得知的古人類,我們對其型態特徵所知仍很有限。這讓不少人興奮:看啊這就是丹尼索瓦人的人頭!

可是龍人化石是頭骨上半部加上第二大臼齒,夏河下顎是半截下顎加上幾顆牙齒,除了臼齒型態有些相似,兩件化石彼此間根本毫無重複之處,這樣硬逼程式畫出來的演化樹能信嗎?

型態接近龍人的大荔人、金牛山人都只有頭骨,和龍人的相似算是肉眼可見;華龍洞人在頭骨之外還有幾個牙齒,但是他們的臼齒和丹尼索瓦人應該不像。

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總之,要說大荔人、金牛山人、華龍洞人、龍人這一群人,和丹尼索瓦人最接近,我想光是考慮型態特徵都說不通。

根據眾多古人類化石,型態特徵建構的演化樹。整棵樹到處都是問題。圖/參考資料 1

尼安德塔人最近的親戚,是丹尼索瓦人吧?

另一點匪夷所思的,是某些論文作者對媒體表示「過去認為智人的親戚關係和尼安德塔人最近,但是龍人和智人更近。」

主張「龍人和智人的親戚關係最近」是因為論文建構的演化樹中,龍人、大荔人、夏河下顎等被歸為一群,所有智人樣本同屬另一群,上述兩群彼此最接近,更早之前和尼安德塔人分家。

但是論文作者的認知很明顯是錯誤的。在 2021 年,早就由古代 DNA 和蛋白質的大量分析得知,尼安德塔人和丹尼索瓦人的親戚關係最接近,智人比較遠;也因此論文提出的演化關係,違反當下最扎實的證據。並不是說遺傳材料的價值超過型態材料,而是兩個論點相比,哪邊證據更合適。

由細胞核 DNA 建構,智人、尼安德塔人與丹尼索瓦人間的親戚關係。

論文建構的演化關係,至少還有兩處問題很大,一處是東亞其他化石的位置。納入比較的東亞化石,一部分和龍人歸為同一群,但是年代和龍人相近的馬霸人(Maba)、許昌人(Xuchang),都與尼安德塔人、龍人、智人更早分家。

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更仔細看,許昌人、馬霸人又和印度的 Narmada 最近,而東非的 Ndutu 則夾在許昌人那群和尼安德塔人之間。不是不可能,但是未免太跳 tone。

龍人跟智人最接近?但是龍人那群什麼人都有

另一處問題是,龍人所屬的支系除了東亞化石以外,還包含多件年代與地理皆差異頗大的化石。包括西班牙超過距今 70 萬年的前人(Homo antecessor)、肯亞 20 到 30 萬年前的 Eliye Springs、摩洛哥的 Rabat、德國的 Steinheim(沒那麼確定該歸類為哪款人)。

你說這批時空差異甚遠的非洲人、歐洲人、東亞人之間的親戚關係,會比其他一大堆人更接近?!

還有一項佐證來自古代蛋白質的分析。前人化石只在西班牙一處遺址出土過,沒有從中取得古代 DNA,但是獲得一些蛋白質片段,藉此得知智人、尼安德塔人、丹尼索瓦人的共同祖先,和前人是平行的。這與龍人論文建構的演化樹可謂天差地別。

事實上,在論文的附錄 S-Figure 20 中,還有另一棵演化樹,將前人置於比較合理的位置;但是論文內文提到一次以外,並不強調 Figure S20,我想讀者也不用浪費時間。

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論文的附錄圖 21,依然有明顯問題,但是較為合理的演化樹。儘管論文作者並不太青睞這棵樹。圖/參考資料 1

看到這兒,有人在心裡痛罵這是瞧不起型態分析,獨尊遺傳學證據嗎?提醒諸君,我們怎麼知道夏河下顎是丹尼索瓦人呢?就是用裡頭殘留的蛋白質判斷的。假如一類證據合意就採用,不合意就不看,那便不叫科學研究了。

我個人的意見是,這批樣本間當然有個關係存在,演化樹也常常不會 100% 符合實際的親緣關係;但是根據殘缺型態特徵,硬畫的演化樹,不符合其他證據的可疑之處未免太多,也使得後續衍生的分析沒有任何意義。

算出來智人的共同祖先在 77 萬年前?都不覺得哪邊不對勁嗎!

一句「沒意義」不太負責,我們繼續看再來有多離譜。這一系列分析與詮釋的災難,並沒有在論文作者自我感覺良好的錯亂演化樹後結束,論文接下來的一手是,將型態特徵當作遺傳變異來用。

根據 DNA 或蛋白質的差異,可以估計不同樣本的分家時間、遺傳交流等事件,比方說根據古代 DNA 的差異,估計尼安德塔人和丹尼索瓦人約在 40 多萬年前分家,他們和智人則是 55 到 77 萬年前。而三種人群之間,幾萬年前又發生過幾次情慾流動。

根據蛋白質差異建構的演化樹。前人化石殘存的蛋白質很有限,可以比較的材料很殘缺,所以這棵樹中,尼安德塔人、丹尼索瓦人、智人的關係,和利用完整基因組 DNA 建構的演化樹不同;不過還是可以判斷,三種人彼此較近,和前人的分枝平行。圖/參考資料 12

龍人研究者把型態當 DNA 玩,依樣畫葫蘆得到:龍人和智人約在 94.9 萬年前分家,他們和尼安德塔人則是 100.7 萬年前。到這邊,已經超越遺傳或型態證據的問題,因為最近正經的型態學分析,對於尼安德塔人和智人共同祖先的年代估計,並不會超過一百萬年!!

各位讀者若有興趣,可以自行從其他分枝位置尋找樂趣。這兒提供一條:智人的共同祖先為 77 萬年前,而非洲外的智人是 41.6 萬年前……Errrr,智人到底多久以前有共同祖先,我還真不敢說,但是去問熟悉這個領域的人,大部分都會說 77 萬年早的離譜。

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其實整個看下來不難察覺,這些年代估計都是高估,某些參數設定的問題肯定超級大。見到這種跟一大堆研究不符合,「只有我懂」的結果不斷出現,還敢大辣辣放上論文發表,真的已經超越使用型態或遺傳材料的層次,而是將整個古人類學領域的人當作白痴。

天啊,連幾 % 情慾流動都算得出來,搞到跟真的一樣。圖/參考資料 1

災難至此還沒結束,論文貫徹有資料就可以硬套公式的精神,最後用型態變化的程度,估計各地區與支系的情慾流動,物種誕生方式之類的。不禁讓寫不出論文的研究人員感慨,有些領域一旦掌握稀罕的材料,加上比坦克更厚的臉皮,就是可以隨便唬爛!

演化樹最基本的功能,是告訴我們樣本的親疏關係,誰和誰一夥;其次是每條關係的差異程度,並藉此推算分歧的時間;更進階,還能評估分枝間的交流幅度。然而,龍人論文的演化樹,最基本的親疏位置就大量擺錯,後續衍伸的分析更是慘不忍睹。

不論遺傳或型態,重要的是正確使用材料

有些古生物學家面對質疑的態度是「用論文說話」,不滿意我這篇論文的意見,你為什麼不自己也發表論文講你的?龍人論文的中國作者態度類似如此,面對許多強烈的質疑,回擊說他們建立了龐大的資料庫,大家有不同意見,也可以自己分析。

我認為這是非常不負責任的錯誤態度,因為對就是對,錯就是錯,一篇論文的分析、論點有誤,那就是錯誤,並不受到後續研究影響。尤其是龍人這種錯誤多層次齊出的論文,對它正確的態度,就是明確指出其錯誤,不要讓它誤導不熟悉的人,也要譴責發表這種論文的研究者。

佛系的鷹哥。圖/鷹哥的推特討論串

至於型態和 DNA,各位讀者假如想要理性、中道的意見,來看看古人類學家鷹哥(John Hawks)的說法:

「It’s not a question of DNA being right and morphology being wrong. They just tell us about different things. Morphology tells us about adaptation, convergence, and retained features from deep ancestors. DNA tells us about phylogeny, incomplete lineage sorting, and introgression.」

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鷹哥的意思是,問題並不是 DNA 就是正確,型態就是錯誤,而是兩者告訴我們不同事情。型態告訴我們適應、趨同、繼承自遠古祖先,持續保留的特徵。DNA 告訴我們親緣關係、不同支系分家之前已經存在的差異、情慾流動。

實際上,儘管型態和 DNA 各有適用範圍,兩方面的分析並非互斥,也常常得到類似的結果。用型態建構親緣關係,或是以 DNA 探討適應,同樣能做出非常好的研究。

我想關鍵還是在於要了解問題,尤其是材料和方法的限制;比起知道多少,更重要的是意識到「不知道」多少。

再度強調,龍人研究的問題不是它用型態資料做分析,而是作者們在缺乏相關知識之下,非常自我感覺良好的做了大量分析,得到一個又一個離譜的結果,還大張旗鼓搞國際宣傳。他們自以為知道很多,所以什麼話都敢講,卻完全不知道自己的侷限。

畫過演化樹的人都知道,只要把資料丟進去就一定會有結果,但是垃圾進,垃圾出(garbage in, garbage out)。諷刺的是,胡亂用殘缺的 DNA 畫演化樹,忽視其他方面的證據,其實是遺傳學家常被批評的原因;同樣的事竟然也發生在型態學家身上,實在是眾生平等(?)。

拒絕劣質研究!另外可以注意這張圖中,直立人和其他人的分家年代是 285 萬年前。做出這種分析的人,知道最早的直立人化石只有 200 萬年,最早的 Homo 也才 280 萬年嗎?很明顯,這些數字都被嚴重高估。圖/參考資料 1

持續增添成員,改變認知的人類演化史

也許有人好奇,論文作者還包括這個領域的權威史傳奇,他沒有把關嗎?甚至是他也贊成這些離譜的論點!?我想這個問題,不好說。我的猜測是,他一直對東亞的古人類大荔人、金牛山人感到興趣,很難抗拒龍人的誘惑。

史傳奇更在意的,恐怕是盡快將龍人化石發表,其他人才能再後續研究。至於當下的龍人論文,反正懂的人都懂,古人類學這個領域本來就是什麼話都有人講,中國作者愛說什麼沒那麼要緊。

而史傳奇不太認同,將哈爾濱頭骨定義作 Homo longi 的理由,鷹哥也有提到。同一物種不能重複命名,龍人和大荔人非常相似,中國的老牌古人類學家吳新智(Xinzhi Wu,於不久前的 2021 年 12 月 4 日去世)曾經將大荔人定義為 Homo sapiens daliensis,也就是智人旗下的大荔亞種,因此狀況有點尷尬。史傳奇則偏好命名為 Homo daliensis ,用較早發表的大荔人,來定義包含大荔人、龍人等化石的這一群人。

左邊是龍人,右邊是大荔人,兩者非常相似。圖/鷹哥的推特討論串

所以龍人到底帶來哪些真正的新知?比較合理的推論是,距今 20 到 30 萬年前住在東亞北部,型態上比直立人更接近智人的古人類,像是大荔人、金牛山人,這群人的血脈仍然延續到 15 萬年前左右。他們後來當然是滅團了,但是不清楚在什麼時候。而這群人當初從何而來,和其他人群的關係為何,目前仍不清楚。

漏洞百出的龍人論文發表同時,Science 期刊也發表以色列化石的論文,年代和龍人算是同一個時段。這項研究報告的新化石,型態組合也前所未見,但是並沒有像龍人一般被定義為新的物種。該論文認為,Nesher Ramla 遺址出土距今 12 萬年的古人類,是歐亞大陸西部,更早以前人群的末代後裔。

有趣的是,這點其實和龍人類似。若是推論正確,意思是歐亞大陸一東一西,各自早於 20 萬年前的某古人群,都在 10 多萬年前留下最後身影。

另一方面,今年還有一群古人類學家發表論文主張,定義一款新的物種波多人(Homo bodoensis),取代曖昧不清的海德堡人(Homo heidelbergensis)和羅德西亞人(Homo rhodesiensis)。而史傳奇作為海德堡人的老牌支持者,顯然不太高興。

整個古人類學領域,就這麼持續演化著。

延伸閱讀

參考資料

  1. Ni, X., Ji, Q., Wu, W., Shao, Q., Ji, Y., Zhang, C., … & Stringer, C. (2021). Massive cranium from Harbin in northeastern China establishes a new Middle Pleistocene human lineage. The Innovation, 2(3), 100130.
  2. Shao, Q., Ge, J., Ji, Q., Li, J., Wu, W., Ji, Y., … & Ni, X. (2021). Geochemical provenancing and direct dating of the Harbin archaic human cranium. The Innovation, 2(3), 100131.
  3. Ji, Q., Wu, W., Ji, Y., Li, Q., & Ni, X. (2021). Late Middle Pleistocene Harbin cranium represents a new Homo species. The Innovation, 2(3).
  4. 史傳奇推特對「龍人」的個人觀點
  5. ‘Dragon man’ fossil may replace Neanderthals as our closest relative
  6. Homo longi: extinct human species that may replace Neanderthals as our closest relatives found in China
  7. Mysterious skull fossils expand human family tree — but questions remain
  8. Stunning ‘Dragon Man’ skull may be an elusive Denisovan—or a new species of human
  9. A 146,000-Year-Old Fossil Dubbed ‘Dragon Man’ Might Be One of Our Closest Relatives
  10. A new sister lineage for Homo sapiens – the arrival of ‘Dragon Man’
  11. Wu, X. J., Pei, S. W., Cai, Y. J., Tong, H. W., Li, Q., Dong, Z., … & Liu, W. (2019). Archaic human remains from Hualongdong, China, and Middle Pleistocene human continuity and variation. Proceedings of the National Academy of Sciences, 116(20), 9820-9824.
  12. Welker, F., Ramos-Madrigal, J., Gutenbrunner, P., Mackie, M., Tiwary, S., Jersie-Christensen, R. R., … & Cappellini, E. (2020). The dental proteome of Homo antecessor. Nature, 580(7802), 235-238.
  13. 鷹哥推特對「龍人」的觀點
  14. Hershkovitz, I., May, H., Sarig, R., Pokhojaev, A., Grimaud-Hervé, D., Bruner, E., … & Zaidner, Y. (2021). A Middle Pleistocene Homo from Nesher Ramla, Israel. Science, 372(6549), 1424-1428.
  15. Roksandic, M., Radović, P., Wu, X. J., & Bae, C. J. (2021). Resolving the “muddle in the middle”: The case for Homo bodoensis sp. nov. Evolutionary Anthropology: Issues, News, and Reviews.
  16. 史傳奇推特對「波多人」的個人觀點

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
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【2023 年搞笑諾貝爾化學與地質獎】舔石頭以外,猛獁象竟是海龜湯?
寒波_96
・2023/10/20 ・2211字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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搞笑諾貝爾獎每年都是新的開始,2023 年也不例外。今年「第 33 次第一屆搞笑諾貝爾獎」頒發十個獎項,「化學與地質獎」以看似獵奇的舔石頭博取不少眼球,不過得主揚.扎拉謝維奇( Jan Zalasiewicz)的文章中,其實還提到另一件知名的歷史公案。

1951 年晚宴真相,竟然是海龜湯?!圖/americanoceans

1951 年晚宴真相,竟然是海龜湯?!圖/americanoceans

文學史上用味覺帶出情節,最知名的案例之一是普魯斯特的小說《追憶似水年華》開頭,由瑪德蓮的味道切入,接著進入意識的海洋游泳。扎拉謝維奇的文章開頭,也從品嚐岩石的味道切入,自由切換不同的題材。

地質學家為什麼要舔石頭?《舌頭、石頭,迸出新滋味?科學家為什麼要舔石頭?——2023 搞笑諾貝爾獎》一文有精簡介紹。最主要的理由是,缺乏現代儀器之際,舌頭可謂方便的化學感應器,能提供有用的資訊。

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當然,即使有了現代儀器,舌頭還是很方便的工具。

處於意識流科學史中,扎拉謝維奇的文章從舌頭感應器,十分合理地切換到一場宴會。那場 1951 年的晚宴中,據說提供猛獁象肉製作的餐點。

這場晚宴由美國的「探險俱樂部(The Explorers Club)」舉行,主辦方宣稱當天有道菜,來自已經滅絕的動物大地懶(Megatherium)。但是幾天後有報紙披露,宴會中的奇珍異獸不是大地懶,而是來自阿留申群島,25 萬年久遠的猛獁象!

1951 年保存至今的晚餐。圖/取自 參考資料3

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奇妙的是,當天的餐點竟然有少量樣本被保留至今。當時沒有參加的豪威斯(Paul Griswold Howes)寫信要到一份樣本,一直保存到他去世為止。後來樣本輾轉來到耶魯大學的皮博迪自然史博物館(Yale Peabody Museum)。

那一餐到底是大地懶,還是猛獁象呢?2014 年,耶魯大學的研究生葛拉斯(Jessica Glass)等人成功由樣本中取得 DNA,結果在 2016 年發表。比對之下相當明顯,答案是綠蠵龜。

現今綠蠵龜是保育類動物,合法的狀況下沒有機會吃到。然而 1951 年那個時候,綠蠵龜尚未面臨滅團威脅,仍然是普遍的食材。

區區綠蠵龜製成的海龜湯,當然無法彰顯晚宴的尊絕不凡。不過俱樂部宣稱的大地懶,怎麼又會變成猛獁象?

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最可疑的是當天在場的俱樂部成員尼可斯(Herbert Bishop Nichols),他也是基督科學箴言報(The Christian Science Monitor)的科學編輯。可考的記錄中,他第一個對外提出相關描述,後來被視為吃猛獁象的證據。

海龜湯的幾位相關人猿。(A) 據說將食材從北極帶回的極區探險家 Father Bernard Rosecrans Hubbard。(B) 極區探險家 George Francis Kosco。(C) 晚宴主辦人 Wendell Phillips Dodge。(D) 保存樣本的 Paul Griswold Howes。圖/取自 參考資料3

如果真的是那道菜的材料,那麼狀況就是:俱樂部用綠蠵龜做菜,宣稱是大地懶,報紙以訛傳訛寫成猛獁象。

「吃猛獁象」之類的傳聞,雖然不是嚴謹的科學,卻因為有噱頭而容易引人注目。作為沒多少負面影響的玩笑,也沒有人想要特別澄清。使得這類事件的真相,往往不了了之。

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儘管沒有特別獲得搞笑諾貝爾獎關注,對於這道海龜湯的追根究底,倒是相當符合搞笑諾貝爾獎的精神。

海龜湯以後,扎拉謝維奇的文章意識又跳躍到另一種已經滅團的生物:貨幣蟲(Nummulites)。許多古生物,當初也是其他古生物的食物。儘管擁有堅硬的外殼保護,貨幣蟲這種生物依然有機會成為美食。

1912 年的時候,英國古生物學家庫克派崔克(Randolph Kirkpatrick)提出一個觀點:地球有一段時間存在非常大量的貨幣蟲,後來它們變成稱為「貨幣球(Nummulosphere)」的地層,是地殼岩石的源頭。

看起來很搞笑,可是庫克派崔克是認真的。所以他即使生在現代,應該也沒有獲得搞笑諾貝爾獎的機會。

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2023 年搞笑諾貝爾獎頒獎典禮影片(化學與地質獎從 10:18 開始):

延伸閱讀

參考資料

  1. The 33rd First Annual Ig Nobel Prizes
  2. Eating fossils
  3. Was Frozen Mammoth or Giant Ground Sloth Served for Dinner at The Explorers Club?
  4. Mammoth meat was never served at 1950s New York dinner, says researcher

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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【2023 年搞笑諾貝爾獎快訊】10 項怪奇獲獎研究出爐
PanSci_96
・2023/09/15 ・3874字 ・閱讀時間約 8 分鐘

一年一度、讓你廢到笑出來的搞笑諾貝爾獎,今年在美東時間 9 月 14 日下午 6 點準時直播。

今年的主題為「水」,這次 10 項獲獎都或多或少與「水」有關(但大部分是口水),現在就快讓我們一起來看看今年的得獎快訊,並一起期待後續的個別研究報導吧~

化學和地質獎:為什麼地質學家與古生物學家會舔化石

這是一封說明「過去」地質學家與古生物學家,為什麼會有舔化石習慣的「快訊」(發表在期刊上,但被歸類為快訊),這封快訊說了幾個故事,其中最讓我印象深刻的,是「義大利地質之父」的喬瓦尼·阿爾杜伊諾(Giovanni Arduino,1714-1795)用自己的舌頭「品嚐」這些化石,分類出可能是史上第一個「地質時期」

故事的亮點是引用了喬瓦尼·阿爾杜伊諾的研究紀錄,看起來就像是個美食家在品嚐化石。

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文學獎:重複寫字,直到感覺不對勁

A 編小學時,曾被老師罰抄生字 100 遍,寫到一半突然懷疑這個字是不是這樣寫,趕緊回頭看前面寫的字,還把課本翻出來看才確定自己沒有寫錯。

上述的情境,稱為「猶昧感」(Jamais Vu),「猶昧感」是「既視感」(Deja Vu)的反義詞,描述人們對熟悉的事物,突然感到陌生,也是這篇論文主要探討的主題。

這研究的笑點在於他的實驗,他們讓受試者一直重複寫同一個字,跟小學被老師罰抄生字一樣。

實驗中,約有三分之二的受試者體驗到「猶昧感」,這些受試者大約在重複 30 次或一分鐘後開始感到異狀。另外,研究也發現平常越容易發生「既視感」的人,也更容易發生「猶昧感」,未來「猶昧感」的相關研究,可能會加深我們對「既視感」的理解。

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  • 原文研究: “The The The The Induction of Jamais Vu in the Laboratory: Word Alienation and Semantic Satiation,” Chris J. A. Moulin, Nicole Bell, Merita Turunen, Arina Baharin, and Akira R. O’Connor, Memory, vol. 29, no. 7, 2021, pp. 933-942.  doi.org/10.1080/09658211.2020.1727519

機械工程獎:死靈機器蜘蛛

會招喚骷髏或操縱屍體的死靈法師稱為 Necromancer,而科學家再次中二病發作,把用液壓操控的蜘蛛屍體,稱作 Necrorobotics 死靈機器。

我跟同事討論這種死靈機器,算不算是一種仿生科技?他覺得是,我覺得不是,你們覺得呢?

  • 原文研究:“Necrobotics: Biotic Materials as Ready-to-Use Actuators,” Te Faye Yap, Zhen Liu, Anoop Rajappan, Trevor J. Shimokusu, and Daniel J. Preston, Advanced Science, vol. 9, no. 29, 2022, article 2201174.  doi.org/10.1002/advs.202201174
死靈機器蜘蛛。

公共醫學獎:斯坦福馬桶

恩,就是接上各種感應器的物聯網馬桶,能即時檢測使用者的糞便與尿液。這東西最酷的是能「肛門辨識」,只要坐到馬桶上,斯坦福馬桶就能透過肛門的型態,辨識出使用者!

因為這個獎項,我才知道原來每個人的肛門都長得不一樣……謝謝你,搞笑諾貝爾獎。

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  • 原文研究:
    •  “A Mountable Toilet System for Personalized Health Monitoring via the Analysis of Excreta,” Seung-min Park, Daeyoun D. Won, Brian J. Lee, Diego Escobedo, Andre Esteva, Amin Aalipour, T. Jessie Ge, et al., Nature Biomedical Engineering, vol. 4, no. 6, 2020, pp. 624-635.  doi.org/10.1038/s41551-020-0534-9
    • “Digital Biomarkers in Human Excreta,” Seung-min Park, T. Jessie Ge, Daeyoun D. Won, Jong Kyun Lee, and Joseph C. Liao, Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology, vol. 18, no. 8, 2021, pp. 521-522.  doi.org/10.1038/s41575-021-00462-0
    • “Smart Toilets for Monitoring COVID-19 Surges: Passive Diagnostics and Public Health,” T. Jessie Ge, Carmel T. Chan, Brian J. Lee, Joseph C. Liao, and Seung-min Park, NPJ Digital Medicine, vol. 5, no. 1, 2022, article 39.  doi.org/10.1038/s41746-022-00582-0
    • “Passive Monitoring by Smart Toilets for Precision Health,” T. Jessie Ge, Vasiliki Nataly Rahimzadeh, Kevin Mintz, Walter G. Park, Nicole Martinez-Martin, Joseph C. Liao, and Seung-min Park, Science Translational Medicine, vol. 15, no. 681, 2023, article eabk3489.  doi.org/10.1126/scitranslmed.abk3489

傳播獎:嗎話說著倒能你?

趣有超也獎學播傳,心擔別,的常正是來過反來起看子句得覺在現你!

你有試過快速把彩虹的顏色順序倒著背,或是把你說話中的每個名詞都倒過來講嗎?大家都知道這超難,但這份研究中的兩位受試著確有著超強「顛倒單字或語句」的能力。

研究對象以西班牙語為母語,他們能在對話中輕鬆地將 banana 念成 ananab,或是將「 basket is fun」念成「nuf si teksab」。研究著重在這兩位有著特殊能力的人,推理、記憶能力是否優於常人,以及大腦灰質、白質比例與一般人(對照組)是否有差別。

大腦如何組織語言一直都是個有趣的研究題目,像是為什麼中文的序順不會響影到閱讀,這也是 A 編跟大家都一樣好奇的。而了解大腦語言是如何形成的,也能推進對於失語症、癡呆症的症狀研究。

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  • 原文研究:“Neurocognitive Signatures of Phonemic Sequencing in Expert Backward Speakers,” María José Torres-Prioris, Diana López-Barroso, Estela Càmara, Sol Fittipaldi, Lucas Sedeño, Agustín Ibáñez, Marcelo L. Berthier, and Adolfo M. García, Scientific Reports, vol. 10, no. 10621, 2020.  doi.org/10.1038/s41598-020-67551-z

醫學獎:屍體兩個鼻孔的鼻毛數量是否一致?

俗稱鬼剃頭的「圓禿」(Alopecia areata)不只會頭髮脫落,同時睫毛、眉毛與鼻毛也會脫落,其中,鼻毛脫落會增加得到過敏、呼吸道感染的機率。

由於鼻毛的相關研究非常少,為此,研究者調查 20 具「遺體」的鼻毛數量與長度,並收集相關病史、死往原因…等數據,來評估正常人的鼻毛數量與長度。研究結果顯示,平均每個鼻孔的鼻毛數量約為 120~122 根,左右鼻孔並沒有顯著差異,鼻毛平均長度大約是 1 公分。

  • 原文研究:“The Quantification and Measurement of Nasal Hairs in a Cadaveric Population,” Christine Pham, Bobak Hedayati, Kiana Hashemi, Ella Csuka, Margit Juhasz, and Natasha Atanaskova Mesinkovska, Journal of The American Academy of Dermatology, vol. 83, no. 6, 2020, pp. AB202-AB202.  doi.org/10.1016/j.jaad.2020.06.902

營養獎:電流有一股「電味」

日本明治大學教授宮下芳明 (Homei Miyashita)與他的團隊,發現在筷子與吸管上附加微弱電流,會改變食物的味道。

他們發現微弱電流刺激舌頭時,會產生一股「電味」(論文上寫 Electric taste,你說我要怎麼翻比較好) 。這股「電味」味道如何呢?基本上沒有味道(不能啟動味覺細胞),但如果有其他味道存在,例如鹹味(氯化鈉)或鮮味(麩胺酸鈉),電味會讓食物吃起來更鹹或更鮮。

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接著,他們發明了連著電線的通電筷子與吸管(看起像整人玩具),證明了通電筷子與吸管確實能在不改變食物味道的情況下,讓人們吃進更少的鹽跟味精。

通電吸管構造
  • 原文研究:“Augmented Gustation Using Electricity,” Hiromi Nakamura and Homei Miyashita, Proceedings of the 2nd Augmented Human International Conference, March 2011, article 34.  doi.org/10.1145/1959826.1959860

教育獎:系統性研究課堂上感覺無聊的學生與老師

你覺得上課無聊嗎?多半人都會問答「是」,而這系列研究仔細分析了為什麼上課無聊,且越來越無聊的原因。

你可能會想:「那不就是老師上課很無聊啊,老師不有趣阿。」我只能說你們這樣太沒同理心了,搞不好老師也在想:「教你們真無聊!」

所以,研究者第一個想探討的問題是:「老師如果覺得無聊,會不會讓學生也覺得無聊。」先說結論,不會。

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雖然學生不會刻意去了解老師的心情。但如果學生明確感受到老師很無聊,像是死氣沉沉地念課文,學生就會覺得這堂課更無聊,進而影響學習動機與學習成效。某種程度上,研究還是印證了「老師不有趣覺得無聊」這件事,但老師是否在強顏歡笑,這就不得而知了。

另一個問題則是:「是不是想著上課很無聊,就會覺得更無聊?」沒錯,的確是這樣!只要上課前預期這堂課很無聊,那這堂課就會比你預期的還要更無聊!

  • 原文研究:
    • “Boredom Begets Boredom: An Experience Sampling Study on the Impact of Teacher Boredom on Student Boredom and Motivation,” Katy Y.Y. Tam, Cyanea Y. S. Poon, Victoria K.Y. Hui, Christy Y. F. Wong, Vivian W.Y. Kwong, Gigi W.C. Yuen, Christian S. Chan, British Journal of Educational Psychology, vol. 90, no. S1, June 2020, pp. 124-137.  https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31342514/
    • “Whatever Will Bore, Will Bore: The Mere Anticipation of Boredom Exacerbates its Occurrence in Lectures,” Katy Y.Y. Tam, Wijnand A.P. Van Tilburg, Christian S. Chan, British Journal of Educational Psychology, epub 2022.   doi.org/10.1111/bjep.12549

心理學獎:你會跟著抬頭看天空嗎?

他們到底在看什麼?眼前一群人停下腳步抬頭看著上方,你一定會跟著將視線移向相同的地方,看看他們到底在看什麼。

沒錯,這就是著名的從眾效應,或稱做群聚效應、羊群效應。這個1969年進行的經典實驗,應該很多人也聽說過。Stanley Milgram、Leonard Bickman、Lawrence Berkowitz 三人組,在紐約的街道上測試要有多少人同時往上看,才能吸引其他人也駐足湊熱鬧。

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這個實驗能得獎感覺毫不意外,甚至覺得怎麼現在才得獎!

群聚效應引響甚遠,因為整個社會的運作都養類人與人之間的互動與連結。不管是跟風買東西、參與熱鬧的大型活動、政治意識型態的抉擇等等,都能看到群聚效應影響著人們的身影。

大家都有可能是羊群裡面的羊。

  • 原文研究:“Note on the Drawing Power of Crowds of Different Size,” Stanley Milgram, Leonard Bickman, and Lawrence Berkowitz, Journal of Personality and Social Psychology, vol. 13, no. 2, 1969, pp. 79-82. psycnet.apa.org/doi/10.1037/h0028070

物理學獎:一群鯷魚能影響海流?

一隻拍翅膀的蝴蝶能讓海的對面產生颶風,那一群在海中游泳的鯷魚呢?他們可能直接影響了洋流與海面的大氣流動。

如果要計算颱風能量或是海洋鹽分的變化,我們通常會考慮海面風速與氣壓,要不然就是洋流、海溫和密度的垂直梯度等等。但這份研究發現,我們或許忽視了大海居民造成的影響。

研究發現只要到了鯷魚的產卵季,當天晚上海面附近海水的垂直混合程度會增加10~100倍。也就是這群游動的小魚們,像是攪拌棒一樣攪混了上層海洋,程度相當於地球物理現象造成的影響,對海溫與營養鹽分布的作用可能比我們想像的還大。

  • 原文研究: “Intense Upper Ocean Mixing Due to Large Aggregations of Spawning Fish,” Bieito Fernández Castro, Marian Peña, Enrique Nogueira, Miguel Gilcoto, Esperanza Broullón, Antonio Comesaña, Damien Bouffard, Alberto C. Naveira Garabato, and Beatriz Mouriño-Carballido, Nature Geoscience, vol. 15, 2022, pp. 287–292.  doi.org/10.1038/s41561-022-00916-3
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誰在馬丘比丘終老?來自印加帝國各地,還有遙遠的亞馬遜
寒波_96
・2023/09/13 ・3774字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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馬丘比丘(Machu Picchu)可謂世界知名的遺跡,觀光客前仆後繼。後世外人神秘的想像下,這兒其實是印加帝國王室冬季渡假的離宮,平時有一批工作人員長住。公元 2023 年發表的論文,透過古代 DNA 分析,證實這群人來自南美洲各地。

馬丘比丘,鍵盤旅遊常見的俯視視角。圖/Eddie Kiszka/Pexels, CC BY-SA

印加王室專屬的服務團隊

馬丘比丘位於現今的秘魯南部,安地斯山區海拔 2450 公尺之處,距離印加帝國的首府庫斯科(Cusco)約 75 公里,只有幾天路程。此處當年是一片完整的園區,足以容納數百人,王室成員會在冬天造訪(南半球的冬天,就是台灣所屬北半球的夏季月份)。

即使是使用淡季,馬丘比丘也住著不少工作人員;從遺留至今的墓葬,可以見到他們的存在。園區由 15 世紀初開始營業,到印加帝國 16 世紀滅亡為止,此後與外界斷絕聯繫數百年,一直到 1912 年,美國調查隊再度「發現」這處世界奇觀。

馬丘比丘總共留下 107 座墓葬,174 位長眠者。這群人顯然不是印加王室,應該是歷代的服務團隊。以前有許多證據,根據不同手法與思維,支持馬丘比丘的工作員來歷很廣。例如這兒的陶器,各地風格都有。

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誰在馬丘比丘工作呢?發跡於庫斯科的印加帝國,後來成為廣大疆域的征服者,有一套「米塔(Mita)」制度調用各地的資源與人力。這套韭菜輪替,後來被西班牙殖民者沿用加改造,成為恐怖的剝削機器,也算是南美洲國家現今社會問題的一個根源。

然而,馬丘比丘的工作人員應該不是米塔制度的服役者,而是「亞納柯納(yanacona)」。他們是王室專屬的服務人員,來自帝國各地,小時候就離開家鄉,接受培育以服務王室。

印加帝國的地理格局。圖/參考資料1

來自印加各地,還有帝國以外的亞馬遜

這項研究由馬丘比丘的墓葬取得 34 個古代基因組,以及附近烏魯班巴谷(Urubamba Valley)的 34 位古代居民樣本,他們代表當地原本的鄉民。

分析發現,印加帝國能接觸到的地區,當地特色的血緣都能在馬丘比丘見到。唯一例外是帝國最南端,現今智利中部、阿根廷西部那一帶。這使得馬丘比丘,成為印加帝國 DNA 多樣性最高的地點。

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但是我不覺得,這等於馬丘比丘存在多樣性很高的「遺傳族群」。分析對象中只有一對母女,其他人都沒有血緣關係。這群人的 DNA 差異大,是因為持續有一位又一位孤立的人,從不同地方被帶進來,整群人只能算特殊個體的集合。

不過遠離家鄉,服務終生的亞納柯納們,彼此間還是可以結婚生小孩的。

性別方面有細微的差異。整體而言,男生具備較多安地斯高地的血緣,女生則配備更多高地以外族群的血緣。一個因素是,有些女生來自更遠的地方,例如文化有別的亞馬遜地區。

印加帝國對亞馬遜的政治勢力不是征服關係,似乎大致上對等。有些亞馬遜的女生大概出於交流目的,來到印加帝國。至少長眠於馬丘比丘的這幾位,生前受到的待遇看來不錯。

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馬丘比丘長眠者的年代與血緣組成。圖/參考資料1

山區到更高山區的情慾交流

對於更在地的族群調查,發現一件有趣的事。庫斯科附近的人群,以「秘魯南部高地」血緣為主,可以視為長居本地的血緣。一部分人卻也能偵測到,與更高山上之「的的喀喀湖(Titicaca)」的居民共享血緣。

庫斯科與的的喀喀湖,兩個地區有點距離,考古學證據指出,早於 2500 年前兩地間就存在交流。而遺傳學分析則支持,兩地存在情慾流動;可惜現有樣本,不太能精確判斷交流發生的年代。

來自亞馬遜的媽媽,女兒,爸爸

這批調查對象中,我覺得長眠於馬丘比丘的那對母女最有意思,值得特別思考。這對母女都是百分之百的亞馬遜西北部血緣,長眠於同一墓穴,兩者的關係在當時有被強調。

「亞馬遜」的面積妖獸大,印加帝國最有機會接觸的,應該是距離安地斯東方不遠的區域,也就是亞馬遜的西部和西北部。不論如何,亞馬遜有自己的一套,印加帝國與其有所交流,不過始終無法將其納入統治。

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征服到山與海的盡頭!以及雨林的邊緣……

馬丘比丘長眠者的鍶穩定同位素比值。圖/參考資料1

根據牙齒中鍶的穩定同位素,可以判斷一個人小時候在哪兒長大。媽媽 MP4b 成長於亞馬遜地區,表示她在長出恆齒後才抵達安地斯。

她的女兒 MP4f 則無法判斷具體地點,不過應該位於安地斯山區。兩人後來都在馬丘比丘服務,去世後長眠於此。

女兒沒有其餘地區血緣的特色,意謂女兒的爸,也配備百分之百的亞馬遜西北部 DNA,只是在馬丘比丘墓葬中看不到他。

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印加帝國興起,亞馬遜扮演什麼角色?

年代方面,媽媽算是長眠於馬丘比丘最早的一批人,處於印加建國的初期,甚至有可能早於開國之日。

依照歷史敘事,印加帝國始於「印加太祖」帕查庫特克(Pachacuti)擊敗昌卡人(Chanka)。印加勢力征服烏魯班巴谷以後,才有機會建設其上方的馬丘比丘。而印加太祖登基的年份為 1438 年。

然而,針對馬丘比丘遺骸的放射性碳同位素定年(碳14),指出兩人的年代或許早於 1420 年。考古學家因此懷疑,印加帝國建國的實際年代比 1438 年更早,也許早在 1420 年已經完成建國大業。

馬丘比丘最早長眠者的年代,似乎比歷史敘事中,印加帝國建國的 1438 年更早。圖/參考資料4

亞馬遜西北部長大的媽媽 MP4b 之年代,剛好介於這段時期。不論如何,這都是明確的證據,支持印加帝國建國之初,和亞馬遜之間有一定程度的正面交流。而女兒的爸,身份也引人好奇。

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他是當時亞馬遜政權派往印加的政治代表,或是軍事團助拳人嗎?還是替印加王室服務的商人,或是作戰的傭兵?他是在哪個地方,什麼情境下,與來自家鄉的女性生下女兒?最後,他本人最終的命運如何?

馬丘比丘在這對母女以後,至少還有四位純亞馬遜西北部血緣的女性長眠,延續到印加帝國的最後時期,當中至少兩位是在安地斯山區長大,和前輩女兒 MP4f 一樣。印加王室與亞馬遜的人口交流,貫串整段帝國時光。

古代 DNA 的分析,有相當客觀的套路,但是從中能牽引出的主觀議題千變萬化,非常有意思。

延伸閱讀

參考資料

  1. Salazar, L., Burger, R., Forst, J., Barquera, R., Nesbitt, J., Calero, J., … & Fehren-Schmitz, L. (2023). Insights into the genetic histories and lifeways of Machu Picchu’s occupants. Science Advances, 9(30), eadg3377.
  2. Who lived at Machu Picchu? DNA analysis shows surprising diversity at the ancient Inca palace
  3. Ancient DNA reveals diverse community in ‘Lost City of the Incas’
  4. Burger, R. L., Salazar, L. C., Nesbitt, J., Washburn, E., & Fehren-Schmitz, L. (2021). New AMS dates for Machu Picchu: results and implications. Antiquity, 95(383), 1265-1279.

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。