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從族群耆老的死亡,看見黑猩猩的「同理心」——《我們與動物的距離》

馬可孛羅_96
・2022/01/16 ・2063字 ・閱讀時間約 4 分鐘

  • 作者:法蘭斯・德瓦爾(Frans De Waal)
  • 譯者:陳信宏

人類為何會發展出宗教,其中一個最常被提及的原因便是我們對死亡的體認。我們對生命有限的理解,經常和「人類有沒有可能是唯一擁有宗教的生物」這個問題一起提出。我對這個問題沒有明確的答案,只能說我們沒有理由假設別的靈長類動物對其他個體的死亡一無所知。

如同巴諾布猿天堂裡的巴諾布猿,其他猿類也相當熟悉死亡與失去親友的現象。有時候牠們自己就是凶手,例如有一天那群巴諾布猿打死了一條劇毒的加彭膨蝰。那條蛇令牠們深感恐懼,只要一動就嚇得所有巴諾布猿往後跳開。牠們用樹枝小心戳牠,最後瑪雅才把牠高高拋起並且重重甩在地上。值得注意的是,那條蛇死了之後,牠們的表現就完全顯示牠們並不認為牠會再起死回生。死了就是死了。幼猿開開心心地拖著沒有性命的蛇屍當成玩具,掛在脖子上,甚至撬開牠的嘴巴檢視牠巨大的毒牙。

加彭膨蝰,是一種毒性極強的噝蝰屬毒蛇,分布在非洲撒哈拉沙漠以南的熱帶雨林地區,它是世界上毒性最強的蛇類動物之一,擁有世界上最長的毒牙。圖/Wikipedia

那幕情景令我想起以前目睹過的一場黑猩猩狩獵行動。我們在坦尚尼亞的馬哈勒山脈(Mahale Mountains)跟隨一群黑猩猩,突然聽到樹上高處傳來一陣騷動。黑猩猩抓到獵物的時候會發出一種特殊的尖叫聲,單是這麼一種特殊聲響的存在,就顯示了牠們想要分一杯羹的意願。若不是這樣,保持安靜顯然才是聰明的做法。那陣尖叫聲吸引了其他許多黑猩猩聚集過來。有幾頭公黑猩猩抓到了一隻紅疣猴,這是黑猩猩難以自行捕捉的一種獵物,通常要團體合作才抓得到。

我抬頭透過枝葉的縫隙觀察,看見那幾頭黑猩猩在那隻猴子還活著的情況下就開始吃起牠的肉。由於黑猩猩不是「專業」掠食者,所以沒有演化出貓科動物那種有效的獵殺技巧,而牠們對待獵物的方式也反映了牠們的同理心有時而窮,就和人類一樣。許多黑猩猩都聚集過來形成一種進食集合,包括生殖器腫脹的母黑猩猩,她們通常享有進食的優先權。那整個場景非常吵雜混亂,但所有成員終究都分到了一塊猴肉。第二天,我注意到一頭母黑猩猩經過,背上騎著一頭幼黑猩猩。牠的女兒開開心心地高高揮舞著一根毛茸茸的東西,我才發現那個東西屬於那隻可憐的猴子所有:一頭靈長類動物的尾巴成了另一頭靈長類動物的玩具。

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黑猩猩對「死亡」的體悟

某天早上,蓋扎.泰萊基(Geza Teleki)跟隨一群黑猩猩行動,聽到遠處傳來刺耳的尖叫聲。六頭公黑猩猩狂野地來回猛衝,一面發出「喇啊」的叫聲,迴盪在山谷之中。在一條小沖溝裡,只見瑞克斯(一頭公黑猩猩)的身軀一動也不動地癱倒在亂石之間。泰萊基雖然沒有看到他跌落的過程,但覺得自己目睹的乃是這頭公黑猩猩從樹上跌落而摔斷脖子所引發的最初反應。

幾頭黑猩猩停下來看了看瑞克斯的屍體,然後猛力向外衝,並且朝四面八方丟擲大石塊。在那樣的喧鬧狀況下,黑猩猩紛紛互相擁抱、交合、撫摸以及輕拍,臉上則是咧開嘴露出緊張的表情。接著,牠們又花了不少時間盯著屍體看。一頭公黑猩猩在一根樹枝上俯身看著屍體,發出嗚咽的聲音。其他黑猩猩則是觸摸或者嗅聞瑞克斯的屍身。一頭青年母黑猩猩更是一動也不動地靜靜盯著他的屍體看了整整一個小時以上。經過三個小時的擾攘之後,其中一頭年紀較大的公黑猩猩終於離開那片林中空地,朝下游走去。其他黑猩猩一一跟上,慢慢離開,同時不斷回頭望向那具屍體。

猿類面對死亡的反應已有愈來愈多的報導敘述。二○○九年,桃樂絲死後的一張照片在網路上爆紅,因為她的遺體引來保護區內黑猩猩群的圍觀,猩群們相當專注(但靜默得令人發毛)。這在蘇格蘭的布萊爾德拉蒙野生動物園(Blair Drummond Safari Park),一頭名叫潘希的年老母黑猩猩死亡了,其過程透過影片仔細分析,原來在她死前的十分鐘,其他黑猩猩為潘希理毛或者撫摸了十幾次,潘希的成年女兒也整夜陪在她身旁。潘希死後引起的反應從猩群成員觸碰她的嘴巴與四肢(也許是想要檢視她是否還在呼吸或者是否還能動)到某頭公黑猩猩猛擊她的遺體,這種行為也曾經在其他黑猩猩死亡之後被人觀察過。

這種表現看起來雖然像是麻木不仁,卻有可能是一種想要喚醒死者的行為。猿類面對死亡的反應通常綜合了兩件事,一是對死者的毫無回應感到挫折,二是繼續測試看看還有沒有辦法引起死者的回應。不過,圍聚在死者身旁的大多數個體都會默不作聲,彷彿意識到發生了什麼可怕的事情。研究人員觀察潘希臨終前的狀況之後,得出的結論指出:「黑猩猩對死亡的體認受到了低估。」

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——本文摘自《我們與動物的距離:在動物身上發現無私的人性》,2021 年 12 月,馬可孛羅

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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做壞事會下地獄?地獄信仰跟降低犯罪率有關嗎?
PanSci_96
・2023/09/11 ・4845字 ・閱讀時間約 10 分鐘

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「說謊的話,小心以後下地獄被閻羅王拔舌頭喔!」

「不把飯吃完,浪費食物,死後到地獄就要被逼吃廚餘喔!」

你小時候有沒有被這樣「超自然威脅」過的經驗呢?

或是曾經跟著長輩去過廟宇後面附設的「十八層地獄」,被嚇到晚上惡夢連連呢?

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很多人應該也有翻閱過寺廟送的《因果圖鑒》或是收到傳教士給的《末日近了》這類廣為發送的宗教勸世手冊,最常使用的手法就是插入驚悚又生動的地獄插圖,利用恐懼勸人悔改向善。

但這種「超自然的威脅」真的讓人不敢為非作歹嗎?還是只會把小孩嚇出心理陰影呢?

地獄信仰到底能不能嚇阻犯罪?

我們在公民課都學過,不論是法律或是民俗信仰,都能約束人民的行為,維持社會的安定。

但在討論效果之前,我們必須先知道,「地獄信仰」在不同文化和宗教間,對地獄概念的詮釋可能差異甚大,在不同的社會與時空環境中也會產生變化,難以在標準化的尺度上做衡量,講白話就是你的地獄不是我的地獄。

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面對此等難題,還是有許多社會學家願意接受挑戰,真是我不入地獄誰入地獄。

一項於 2011 年刊登在《國際宗教與心理學期刊》(The International Journal for the Psychology of Religion)的研究,就想了解,相信神明的形象是「好好神明」的學生,和相信神明是會懲罰你的「嚴厲神明」的學生,是否會影響到他們在考試中作弊的機率。

神明在學生心中的形象是否影響他們在考試中作弊的機率呢?圖/Giphy

他們招募了 61 位包含不同宗教背景的大學生,請他們填寫對於神的印象,是偏向寬恕、慈愛、溫柔等正面描述,還是嚴厲、憤怒、令人懼怕等負面描述。蛤?你說有沒有笨笨又無能的女神?這個研究沒有。

接著,研究者讓這些受試者進行 20 題測驗,測驗開始之前,研究人員假裝電腦出了一點問題,並告知如果在題目出現之後不馬上按空白鍵,答案就會自己跑出來,所以「一定要」在看到題目之後按下空白鍵。

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研究結果發現,無論受試者的宗教信仰為何,在前一項問卷中對神的觀點傾向負面的受試者,更高比例會依照研究人員的指示,會提早按下空白鍵,不會偷看答案。

研究推論,「相信有嚴厲的超自然懲罰」的人,在行為上比較傾向順從社會的道德規範。

那如果把影響層面從個人擴及到整個社會呢?

美國俄勒岡大學的 Azim Shariff 和荷蘭阿姆斯特丹大學的 Mijke Rhemtulla 兩位心理學家,在 2012 年六月也發表了一篇研究。

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他們援引了從 1981 到 2007 年間,前後 26 年、67 個國家的資料,其中包含了基督教、伊斯蘭教、印度教、日本神道教等各種宗教的信徒。結果發現,傾向相信地獄人口比例比較高的國家,犯罪率真的比較低!

相信地獄人口比例比較高的國家,犯罪率真的比較低。圖/Shariff, A. F., & Rhemtulla, M. (2012). Divergent effects of beliefs in heaven and hell on national crime rates. PloS one, 7(6), e39048.

而相信天堂的國家不但無法降低犯罪率,還與較高的犯罪率有關。更有趣的是,相信天國的人數百分比減去相信地獄的人數百分比越低,也就是相信地獄的人口比例越高,犯罪率就越低。

地獄信仰與犯罪率有相關性。圖/Shariff, A. F., & Rhemtulla, M. (2012). Divergent effects of beliefs in heaven and hell on national crime rates. PloS one, 7(6), e39048.

但研究團隊也表示,該研究只是確立了地獄信仰與犯罪率之間可能有「相關性」。是否真的是地獄信仰造成犯罪率下降這點,還需要更多後續的研究,無法立刻下結論。

畢竟各個國家的情況都不同,有時候,某些犯罪行為可能出於對不公正法律或制度的抵抗,不是存心行惡。有犯罪行為並不等於反社會,較低的犯罪率甚至可能僅僅反映出人們的服從程度,而非出自真心的利他行為。而且這個研究定義的犯罪行為是這些:

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研究中定義的犯罪行為。圖/PanSci YouTube

暴力犯罪,不包括可能影響更多人、長期傷害更大的白領犯罪、非暴力犯罪,這也是要考慮的限制。

一項於 2019 年發表於青春期研究期刊 Journal of Research on Adolescence 的研究,使用另一種方法來討論這個問題。研究人員對 760 名青少年進行了線上調查, 分析他們對於神的看法,試著了解受試者認為的神是偏向「懲罰性的」還是「仁慈的」。同時調查他們的日常行為,分析他們在生活中有多少身體、言語等「攻擊性行為」。

結果發現相信上帝是「慈愛的」的受試者,較少與攻擊性行為相關,而相信上帝具有「懲罰性的」則與較多的攻擊行為行為相關。這次的研究成果提供了另一個研究方向,但也模糊了超自然的懲罰與反社會行為之間的相關性。

這樣看起來問題似乎又繞回了原點,到底超自然威脅對社會發展有幫助嗎?

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地獄的存在真的對社會發展有利嗎?

2006 年演化生物學家 Dominic Johnson和心理學家 Jesse Bering 提出了一個有趣的理論,發表於演化心理學期刊 Evolutionary Psychology 的論文中,他們認為超自然的懲罰的概念,提供了人類社會在演化過程中的優勢。

他們提出,人類有兩點與其他生物不同。 首先,人類會本能地使用「心智理論」(Theory of Mind),也就是以其他人擁有與自己類似的心智的假設,來解釋他人的行為; 其次,人類的語言使我們能夠快速交流複雜的想法。

這兩個特點使早期人類得以利用社會約束,甚至控制對方做出自私的行為,這也是一種演化上優於其他生物的優勢。

舉例來說,黑猩猩 A 可以惡整​、創空 (tshòng-khang)​ 黑猩猩 B,甚至把牠的香蕉全部自己吃掉,而這些「自私自利」的行為,都不會被報告給其它不在場的黑猩猩 C、D、F 等知道。

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但如果是人類:我們知道其它人可以聽到、發現、推斷、記憶、報告、假設、計劃並根據他人的行為採取行動,也就是說,我們如果在他人面前做出攻擊性的行為,就可能受到群體的制裁。

但過去的人類並沒有監視器和大數據監視系統,我們不可能隨時隨地監視其他人有沒有做出錯誤的行為。因此這時候,有一個全知全能、可以隨時監視你,並懲罰你錯誤行為的神靈,也就是「人咧做,天咧看(Lâng teh tsò, thinn teh khuànn)」的概念,就非常有用了!

嚴厲的神靈讓人有隨時被監視、做錯事會被懲罰的感覺。圖/Giphy

Dominic Johnson 和 Jesse Bering 認為,隨著時間的推移,那些相信有「會懲罰你的神明」的社會發展,會比不相信超自然懲罰的社會來得好,並在演化長河中生存下來。

2003 年哈佛大學(Harvard University )的研究也發現,在已開發國家中,相信地獄的比例大於相信天堂的國家,他們國內生產總值(Gross Domestic Product)較高,似乎也支持了上述的論點。

然而並不是所有的科學家都支持這種看法。一篇 2013 年同樣發表於 演化心理學期刊 Evolutionary Psychology 的論文就提出,過去許多社會——包括古埃及、希臘、羅馬、阿茲特克、印加和瑪雅等高度發展的社會都有組織性宗教的存在,但當仔細檢視這些文明的宗教,就會發現他們的神明除了要求獻祭和忠誠以外,對於人類的道德行為和人類是否善待彼此並不是非常在意。

有看過希臘神話應該知道,希臘神話裡許多神明的道德觀相當一言難盡,甚至有些人可能覺得他們根本只是一群被神力寵壞的肌肉屁孩。

希臘神話裡許多神明的道德觀相當一言難盡。圖/Giphy

然而上述文明卻並沒有因為缺乏「道德化宗教」而停止發展,或發展得比其他具有「道德化宗教」的社會差。

因此他們不僅質疑超自然的懲罰被作為人類社會發展驅動力的理論,更進一步提出相反的看法,認為現今存在的宗教傾向道德化,是因為人類已經演化出道德直覺,而符合道德直覺的宗教比較深得人心,才會繼續存在。

說到這邊,既然「超自然威脅」在社會發展上有它存在的道理,那我現在是不是該準備一些恐怖故事回家嚇小孩了?不,先等等!

地獄信仰是否會造成心理陰影?父母該不該用地獄嚇小孩呢?

就像前面所說,目前只能證明地獄信仰與犯罪率和國內生產總值有相關性,而「相關性」不等於「因果關係」。

再者,雖然精心設計的「作弊實驗」似乎間接暗示了地獄與犯罪之間的因果關係,但此研究牽涉社會科學的範疇,由於社會系統中存在諸多相互關聯的作用因素。即使有實驗過程,我們還是不能確定這個研究理論能不能應用在日常決策。用下地獄嚇小孩?先不要。

2014 年,前面做過跨宗教犯罪率比較研究的 Shariff 和西門菲莎大學(Simon Fraser University)的心理學家 Lara Aknin 發表另一則研究,說明相信地獄的代價可能是降低你自身的快樂和生活滿意度。

這個研究援引了 2005–2009 年間,合計 155 個國家、455,104 個樣本的資料。評估受試者的生活滿意度和快樂程度,並對比宗教價值觀數據進行分析,結果發現一個國家的信仰越傾向相信天堂,人民就越快樂,越傾向相信地獄,就越不快樂。

但同樣的,統計上的數據分析只能證明地獄信仰與快樂程度的相關性,並不能用以支持「地獄導致快樂程度較低」的假說。比如,「有可能」生活比較悲慘的人傾向相信地獄,而不是相信地獄導致他比較不快樂。

可能生活比較悲慘的人傾向相信地獄,而不是相信地獄導致他比較不快樂。圖/Giphy

為了進一步確立兩者間的因跟果,他們進一步從「個人」的角度,利用促發效應 (priming) 研究相同的主題。怎麼做呢?他們招募了 422 位受試者,隨機分成三組後,請他們寫一段 100-200 字的短文,主題有三個,分別是「天堂」、「地獄」這兩組實驗組,以及「昨天你做了哪些事」這個控制組,然後請他們評估寫完文章後的心情,針對「快樂」、「悲傷」、「罪惡感」、「安全感」、「恐懼」、「羞恥」或「平靜」七種情緒給予輕微的 1 分到強烈的 5 分。

結果是,寫了天堂相關短文的那組人心情與寫了「昨天做了哪些事」的那組無顯著差異,但寫了地獄相關文章的那組人,無論本身有沒有宗教信仰,都比其他兩組更傾向於不快樂。

所以,對於地獄的信仰,的確很有可能造成心理上的負擔,尤其如果這樣的概念被強加在心靈尚未成熟的未成年孩童身上,對心理健康的影響更是無法估計。

再綜合前面討論的研究,地獄信仰鼓勵的可能也只是權威服從,而非真心的利他行為。

地獄信仰鼓勵的可能也只是權威服從,而非真心的利他行為。圖/Giphy

因此與其使用地獄的恐懼要求孩子就範,不如溫柔且坦率地和他們解釋錯誤的行為可能對他人造成的影響,進而培養同理心和責任心才是比較健康有效的教育方式。如果還是講不聽,那就放泛科學的 YouTube 給他看吧!連續看、而且只能看泛科學一整個月!哇哈哈哈哈~

說到這邊,也想問問大家,你小時候有被鬼故事嚇到晚上睡不著,甚至不敢一個人上廁所的經驗嗎?

  1. 有啊!而且我到現在還會怕。
  2. 我對鬼故事完全無感,就算陪朋友逛鬼屋、看鬼片我也完全不怕。
  3. 哼,跟數學或老闆比起來,鬼跟地獄有什麼好怕的!等等,這算地獄哏嗎?

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黔金絲猴物種起源,竟是近親雜交形成?
寒波_96
・2023/08/11 ・3267字 ・閱讀時間約 6 分鐘

新物種如何誕生,是演化最重要的主題之一,正如達爾文代表作的書名《物種起源》(The Origin of Species,也常譯作《物種源始》)。隨著基因體學帶來愈來愈多新知識,人們對物種的想法也不斷演變。

2023 年發表的一項研究調查多種金絲猴的基因組,意外發現有一種金絲猴,竟然直接由不同物種合體形成。這是靈長類的第一個案例,動物中也相當少見。

黔金絲猴。圖/Current status and conservation of the gray snub-nosed monkey Rhinopithecus brelichi (Colobinae) in Guizhou, China

五種金絲猴的親戚關係

金絲猴(snub-nosed monkey,學名 Rhinopithecus,也稱為仰鼻猴)主要住在中國西南部和東南亞,目前有五個物種。牠們的中文名字依照地名,英文名字則多半根據顏色。

古時候金絲猴的分布範圍更廣,像是台灣也曾經存在過,如今卻只剩下化石。現今五個物種分別為:

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*(雲南)滇金絲猴(black-white 黑白,學名 Rhinopithecus bieti

* 緬甸金絲猴(black 黑,學名 Rhinopithecus strykeri

*(四川)川金絲猴(golden 金,學名 Rhinopithecus roxellana

*(貴州)黔金絲猴(gray 灰,學名 Rhinopithecus brelichi

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* 越南金絲猴(Tonkin 越南東京,學名 Rhinopithecus avunculus

五種金絲猴。圖/參考資料1

比對五款吱吱的 DNA 差異,可知滇、緬甸金絲猴的親戚關係最近,川金絲猴則和黔金絲猴較近,但是黔金絲猴明顯介於兩者之間。黔金絲猴在自己獨特的變異之外,僅管基因組整體更接近川金絲猴,也有不少部分和滇、緬甸金絲猴相似。

見到不同物種之間共享血緣,最直覺的想法是,兩者的祖先發生過遺傳交流。但是詳細比對後,研究猿認為還有機率更高的可能性。

最滑順的劇本是,大約 197 萬年前,滇、緬甸金絲猴的共同祖先,和川金絲猴分家;又經過十幾萬年,約莫 187 萬年前,兩群金絲猴再度合體,形成一個全新的支系,也就是黔金絲猴的祖先;後來滇、緬甸金絲猴再衍生出兩個物種。

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這形成如今我們見到的狀態:黔金絲猴大約 75% 血緣來自川金絲猴,25% 源於滇、緬甸金絲猴的共同祖先。

四種金絲猴的親戚關係,與遺傳交流。圖/參考資料1

靈長類首見,雜交直接形成新物種

或許有人會疑惑,看起來都是共享 DNA 變異,上述說法和「不同物種之間,發生過遺傳交流」有何差別?

差別在於,所謂「不同物種之間」,指的是新物種已經誕生一段時間以後,彼此間又發生 DNA 交流,這個一點都不稀奇。例如 A、B 物種間發生關係,變成 A 的遺傳背景下,又有一點 B 血緣的物種。

但是黔金絲猴的狀況是,新物種之所以誕生,就是不同物種直接合體所致。例如 A、B 物種發生關係,衍生出差異更大,不是 A 也不是 B,足以認定為新物種的 C。

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假如重建的劇本為真,這就是首度在靈長類中觀察到,不同物種直接合體形成新物種的「hybrid speciation」。可以翻譯為「雜交種化」,不過「合體種化」似乎更直觀。

哥倫比亞猛獁,想像畫面。圖/wiki

經由兩個物種雜交,直接產生新物種的方式,植物較為常見,哺乳類動物極少。此前古代 DNA 研究認為,已經滅絕的美洲大象「哥倫比亞猛獁」(Columbian mammoth,學名 Mammuthus columbi)是不同猛獁象合體產生的新物種,但是證據沒那麼充分。

或許沒有那麼罕見?

直接雜交產生新物種,會很難想像嗎?仔細想想,金絲猴的案例可能沒那麼驚悚,或許還有某種程度的普遍性。

回到當初的情境,所謂「兩個物種」在當時其實只分家十萬年而已,差異應該仍很有限。是又累積 180 萬年的分歧到今日,才顯得親戚之間明顯有別。

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這邊 197 萬、187 萬、十萬年都是根據 DNA 變異的估計,實際數字未必如此。不過順序大概差不太多,就是首先分出兩群,很短的時間後又合體產生第三群,再經歷好幾倍的時間直到現在。

假如川金絲猴不幸滅團,缺乏樣本可供比較,那麼黔金絲猴與另外兩種近親,看起來就單純是 187 萬年前分家。

值得注意的是,我們能判斷演化樹上的不同分枝曾經合流,來自對樹形的比對。假如川金絲猴不幸滅團,這棵演化樹中我們只剩下三個物種的樣本,便會判斷黔金絲猴是跟另外兩種親戚分家而成,卻完全不會察覺有過合體種化。

這麼想來,雜交誕生新物種的現象,或許沒那麼罕見,只是時光抹去了許多痕跡。

血緣融合,猴毛也是奇美拉

另一有趣的發現是毛色演化。金絲猴現今四個物種,外表的毛色為一大差異。毛色與深色素有關,深色素愈多,毛色會顯得愈黑,相對則是愈淡,會呈現白毛、黃毛、金毛。

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身為不同演化支系合體的產物,黔金絲猴的毛色也混合兩邊的風格。頭和肩膀的淺色,類似川金絲猴;手腳的深色,則類似滇、緬甸金絲猴。

基因組合體以後,兼具兩群影響毛色的基因,形成混合的毛色搭配。圖/參考資料1

金絲猴毛的顏色深淺,取決於不同色素的相對比例。棕黑色素(pheomelanin)愈高,毛色愈淡;真黑素(eumelanin)愈高,毛色愈深。例如猴毛中含有大量棕黑色素、少量真黑素,便會呈現金毛。

很多基因有機會影響色素與毛色。分析得知金絲猴們有 5 個基因和毛色關係密切,黔金絲猴的基因組來自兩個支系,比對發現,三個基因 SLC45A2MYO7AELOVL4 繼承自川金絲猴,兩個基因 PAHAPC 則源於滇、緬甸金絲猴。

這些基因如何影響毛色,仍有許多不明朗之處。最明確知道的是,SLC45A2 基因表現降低,會使得棕黑色素產量上升,令顏色變淡。PAH 基因表現增加,可以讓顏色加深。

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同一隻金絲猴不同部位的細胞,同一批基因經由不同調控,就能控制毛色深淺。

這篇文章介紹的演化基因體學分析手法,對許多人大概不算容易,但是這些研究帶來的趣味,倒是不難體會。

延伸閱讀

參考資料

  1. Wu, H., Wang, Z., Zhang, Y., Frantz, L., Roos, C., Irwin, D. M., … & Yu, L. (2023). Hybrid origin of a primate, the gray snub-nosed monkey. Science, 380(6648), eabl4997.
  2. The Primate Genome Project unlocks hidden secrets of primate evolution
  3. Biggest ever study of primate genomes has surprises for humanity
  4. Hundreds of new primate genomes offer window into human health—and our past
  5. van der Valk, T., Pečnerová, P., Díez-del-Molino, D., Bergström, A., Oppenheimer, J., Hartmann, S., … & Dalén, L. (2021). Million-year-old DNA sheds light on the genomic history of mammoths. Nature, 591(7849), 265-269.

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

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》。