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原住民族的傳統知識,讓科學家更了解仙女圈的形成

one minute biology
・2023/06/18 ・2010字 ・閱讀時間約 4 分鐘

奇怪的仙女圈

如果你漫步在澳洲西部的旱地上,你可能會看到(圖 一)中的奇怪景象。

原本長滿鬟刺屬(spinifex)植物的土地上赫然出現一圈圈的紅土區域,上面沒有長任何植物,這種奇怪景象被稱為「仙女圈(fairy circles)」。

(圖 一)俯瞰仙女圈。圖/© Mike Gillam 2021Creative Commons

和神秘的麥田圈不同,他不是一夕之間所形成的,更沒有麥田圈一般詭異難解,事實上,自上世紀 70 年代科學家首度在南非發現這種特殊的現象後,就一直有許多科學研究嘗試以各種證據和理論解開仙女圈背後成因,時至今日,仙女圈的成因仍備受爭議。

既然不知道,何不問問「在地人」?

今年 4 月發表在 nature ecology & evolution 的論文"First Peoples’ knowledge leads scientists to reveal ’fairy circles’ and termite linyji are linked in Australia"嘗試從一個特別的角度來解決這個問題,那就是「馬爾圖族(Martu)的傳統知識」。

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既然說是「特別的角度」,肯定代表這篇研究與其他有所不同。一般進行生態學研究時,很少會考慮當地原住民族對於生態系統的認識和見解,然而,原住民族通常已經在某一個生態系裡面生存非常久的時間,因此通常會累積大量的傳統生態學知識(traditional ecological knowledge),這通常牽涉到長期的觀察驗證,並不是現代科學方法短時間內可以做到的。

因此,科學家在探討仙女圈的形成原因時,決定先來「問」看看生活在澳洲這塊土地超過 65000 年的澳洲原住民族。

結果顯示,仙女圈這種特殊的構造確實烙印在馬爾圖族的文化裡,他們認為仙女圈的形成和白蟻之間有很大的關係,這樣的生態學知識不只出現在口耳相傳的文化中,也出現在古老的圖騰裡,例如(圖二)就顯示了澳洲馬爾圖族的祖先很直接地把仙女圈的出現以及白蟻(termite)連結在一起(圖二 b 中有些圈圈裏面像等號的白色圖騰就是白蟻,而圖二 d 中那些紅色的像熱狗的圖騰也是白蟻(沒錯,因為這些圖片給的授權只有 CC BY-NC-ND,所以我不能在上面加註釋))。

(圖二)馬爾圖族傳統藝術中的仙女圈和白蟻。圖/(b)© estate of the artist,
licensed by Papunya Tula Artists and Aboriginal Artists Agency. (d)© estate of the artist, licensed by Papunya Tula
Artists and Aboriginal Artists Agency. Creative Commons

根據馬爾圖族的生態知識,仙女圈是白蟻的「家」,而仙女圈外的區域則是白蟻的「通道」。除此之外,馬爾圖族還發現仙女圈的土表具有堅硬的特性,仙女圈的土表堅硬到可以用工具敲擊地面以使幫助穀物褪去外皮。

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「在地人」說的到底是不是對的?

然而,前人研究的研究基本上已經抦棄了仙女圈的形成和白蟻有關這種想法,因為他們並沒有在仙女圈中發現很多白蟻。這代表原先的科學觀察結果和馬爾圖族的傳統知識有所出入,究竟誰更正確呢?

研究結果顯示,馬爾圖族的生態知識很可能是對的。

研究團隊實際挖開仙女圈以後發現仙女圈中真的有不少白蟻,挖的洞裏面有 41% 挖到白蟻。此外,在仙女圈中挖的洞中高機率含有所謂的「巢腔(chamber)」,巢腔的功用是育幼、休息以及儲藏食物排泄物等等,通常會集中在某一個特定區域形成「巢(nest)」。仙女圈外的區域則鮮少出現巢腔這種構造,但是仙女圈外的區域卻很容易挖到覓食用的通道(圖三)。

(圖三)仙女圈內(橘色)和仙女圈外(藍色)在巢腔數量、通道數量上出現顯著的差異。圖/© Walsh et al. 2023. Creative Commons

綜合馬爾圖族的傳統知識以及科學研究的結果,澳洲仙女圈的形成確實可能和白蟻的建築構造有關,因為仙女圈內外的白蟻建築構造有明顯的差異。

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雖然本研究作者最後並沒有對於仙女圈形成的確切原因給出特定理論,但筆者推測,可能正是因為白蟻巢室堅硬的構造造成仙女圈堅硬的土表,沒有良好的土壤結構而植物自然無法在仙女圈上生長。

傳統生態知識和西方科學知識擦撞出意外的火花

原住民族的傳統生態知識確實可以在科學進展上扮演重要角色,這篇研究就是一個很有趣的例子。

一般而言,科學研究所涉及的方法幾乎全都是所謂的「量化研究(quantitative research)」,然而,這篇研究卻先使用質性研究(qualitative research)的方法調查馬爾圖族的傳統知識(順帶一提,這篇研究的作者多達 39 位,其中有 23 位是澳洲馬爾圖族的專家和耆老),再以此為靈感進行科學調查,可以說是相當有趣的做法。

馬爾圖族對於仙女圈的傳統知識遠遠不僅止於此,仙女圈中間堅硬不透水的特性使其成為大雨後馬爾圖族的臨時蓄水池,這個蓄水池在人類文明和生態上扮演甚麼作用?馬爾圖族和仙女圈的故事還會繼續寫下去。

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參考文獻

  1. Walsh, F., Bidu, G. K., Bidu, N. K., Evans, T. A., Judson, T. M., Kendrick, P., … & Williams, C. M. (2023). First Peoples’ knowledge leads scientists to reveal ‘fairy circles’ and termite linyji are linked in Australia. Nature Ecology & Evolution, 7(4), 610–622.
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【2021 年搞笑諾貝爾:生態學獎】口香糖渣裡的微生物小宇宙!
陳俊堯
・2021/09/29 ・4890字 ・閱讀時間約 10 分鐘

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還留著她的氣味和身體的餘溫,但現在我只能靜靜躺在地上。
只剩下風吹雨打,和路人的輕蔑。
等待哪天被科學家拾起,進入最後一段精彩而短暫的旅程。

西雅圖口香糖牆與狗狗,還有,恩,很多菌菌。圖 / twenty20photos

時間是多年前的一個夏天,西班牙歷史悠久的瓦倫西亞大學的校園裡,一個諾貝爾獎等級的研究,即將在校園裡的人行道上展開。

這個研究的成果後來引起眾人矚目,贏得 2021 年搞笑諾貝爾獎的生態學獎項,為人類對「微生物生態學」的認識,做出了貢獻。

「搞笑諾貝爾獎」雖然不等於諾貝爾獎,但是全球各地那些長年坐在電腦前,盯著螢幕長吁短歎的科學家們,每一年可都是都認真期待,等著揭曉後細讀這些得獎作品;這些獲獎研究受到的注意,甚至可能比最新一期的《Nature》學術期刊還高(人家一年一次嘛)。

在頒獎典禮上,頒獎跟受獎人都歪嘴嚼著口香糖來表示對這個研究的敬意。(嚼嚼)圖 / 搞笑諾貝爾獎頒獎典禮截圖

今年,搞笑諾貝爾獎的「生態獎」,頒給了西班牙瓦倫西亞大學「整合系統生物學研究所」的團隊(論文連結)。

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對我這個細菌人來說,無疑是得獎研究裡最吸引人的一個。這群研究人員在日常生活裡最不起眼的東西上,探索細小生命群體的組成,他們的研究成果,展現了自然運作的動人法則。

研究對象:口香糖,是島嶼上被人嚼過的口香糖(嚼嚼)

這個研究的主角,是口香糖。不是躺在包裝紙裡散發香氣的這個,

圖/envato elements

而是剛剛在某人嘴裡承受利齒扯咬撕裂後的那個。

圖/pixabay

這個全球尺度的研究,使用了來自五個國家共計十份樣本,它們都是採自戶外人行道上的口香糖。研究人員小心翼翼地用無菌刀具將樣本刮下,快速送回實驗室放在負 80 度超低溫冷凍櫃保存。微生物菌相研究都得這樣做,要趕在現場生物發生變化前,把它們的關係快速封存起來。

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研究人員像處理 COVID-19 檢體一樣,小心翼翼地從這些樣本裡萃取出 DNA,進行 PCR 複製 DNA,然後拿這些 DNA 去做次世代定序。定序儀定序得到的 DNA 序列,經過整理並與序列資料庫進行比對之後,研究人員找出了它們的身份。這樣一來,我們就知道每塊口香糖上到底住了什麼細菌,以及這個種族有多少隻壯丁。

口香糖不大,但是在上面住下來的細菌更小。這塊口香糖成了個和四周環境大不相同的島嶼,接納從空氣砂土來的苦命菌兒,成為它們落腳的新家園。比例上來說,一粒土粒相對於細菌的大小,大概等於兩棟台北 101 疊起來放在一個人的面前。

好高!圖/envato elements

101 頂樓的風景氣候都跟一樓大廳不同,那口香糖樣本的頂端和底端,對菌來說也就像是高山到平地,環境上應該也會有差異吧?研究人員撿起刀片,俐落地把其中一個樣本削成一公厘厚的薄片,準備分別來看看這低中高三個海拔裡是不是住了不一樣的細菌。

口香糖的生物地理學(認真)

每塊口香糖上的住民不是只有單種細菌,而是一整個細菌社會。

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這個社會裡的細菌種類還蠻多的,有四五百種細菌同時住在上面。台北木柵動物園裡的動物,大約有四百種(維基說的),種數上它們是屬於同一個量級的。但這些細菌分散在不同門底下(來背一下,界門綱目科屬種),而動物園裡大部份動物都屬於脊椎動物門。所以我們可以說,人行道口香糖上的生物多樣性,是遠遠超過動物園的唷。

👀❓❓❓ 圖/envato elements

先來看那三個不同「海拔」的細菌社會。這些細菌社會在組成上,彼此間看起來沒有太大差別,顯然三公厘距離裡的環境變化,還不足以影響細菌社會的組成。可惜他們沒去看人行道相隔幾公尺的左邊右邊細菌社會的差別,不過資源有限就不怪他們了,畢竟沒有人會出錢讓你去研究這種議題,這種有娛樂性的主題或許該去找電視台贊助還會有一點機會。

接著我們把尺度放大到國際等級。同個島嶼上的細菌社會組成很相似,那分佈在不同國家,接受不同人類社會影響的細菌社會,會不會有類似的細菌居住呢? 

動物園的動物來自世界各地,而口香糖黏滿口水裡牙齒上的細菌,到地面後變成接受環境細菌移民。以這個為基礎來推論,來自法國的細菌社會,跟遠在土耳其的細菌社會,會因為同樣是來自人的口腔,而且同樣處於人類居住環境,就有類似的細菌社會組成嗎?——歐洲和亞洲的遙遠距離,會成為決定細菌社會組成的因素嗎?

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研究人員分析了來自各地的口香糖樣本裡的菌種。圖/研究論文

很不幸地,作者沒有給我們答案。因為他的樣本實在是太少了,西班牙、法國和新加坡各只有兩個樣本,希臘和土耳其甚至僅有一個,實在沒代表性。你不能拿一個阿部寬來代表全部的日本男生嘛是不是。

好吧資料太少不能戰國家,但這些樣本間還是有些共通的特性。在這些樣本上出現的,大部份是曾經在戶外環境表面上被找到,適合在環境裡生活的細菌。他們拿野生口香糖細菌社會去各處比對,發現它們和南極冰河區石頭和太陽能板上的社會組成還蠻像的。

仔細想想,在人行道上曬到的太陽跟光電板的是同一個,同樣承受紫外線和高熱的壓力,會看到這樣的現象好像也就合理了。

生活在人行道口香糖上的細菌,跟來自於寒冷極區的細菌一樣,都受到強烈陽光直曬。圖/envato elements

口香糖與細菌的歷史重現(浪漫)

生態學上關心的是這個環境裡有什麼生物,以及為什麼有這些生物。口香糖先接觸到口腔,應該要有很多很多來自口腔的細菌,但是在這些來自各國的樣本裡,它們似乎不見了。這案情不單純,值得花點時間研究一下這段從離開口腔到再度被人拾起之間發生的歷史。

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講到歷史。《斯卡羅》一劇推出後引起討論風潮,但因為當時沒留下足夠詳細的資料,大家只能就手上有的資料各自拼湊解讀,猜測最有可能的真相。但如果看的是微生物的歷史,就可以透過重做實驗,再看一次這個過程裡發生什麼事。只要設好舞台,讓事件再發生一次,就有機會好好觀察這段時間裡的變化。

魔~幻~舞~台~!圖/GIPHY

這個「生物組成隨時間變化」的過程,在生態學上叫「演替(succession)」,一段演替發生的時間,都要好多代人的時間。想要在實驗室裡看到生物的演替,只有在細菌這種複製快速的生物上才有機會。

實驗回到瓦倫西亞大學的校園裡來進行。他們特別請了專人來做這個實驗裡最重要的工作:吃口香糖,而且要按固定標準吃。

這位志願者是位 36 歲的健康女性,她每天處理兩塊口香糖,每塊嚼 30 分鐘,讓上面的細菌品質保持一致。生產出來的口香糖會被放在人行道上觀察細菌的變化,她花了 12 天生產出來的口香糖,都被好好的放在瓦倫西亞大學校園裡的人行道上,然後準備變成連續 12 週的樣本,來追踪口香糖上的菌相在 12 週裡的變化。

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口香糖的細菌史(認真)

這些樣本也跟前面提過的各國樣本一樣,經過小心翼翼的處理後查出上面的細菌社會組成。在瓦倫西亞大學的口做歷史實驗結果,跟各國路上樣本看到的變化,走的是同一個趨勢。剛嚼完的口香糖上,如預期地都是口腔裡的細菌;而口香糖被移到人行道上之後,口腔裡的細菌開始承受環境的重大改變。

首先是環境溫度從體溫 37 度的恆溫,變成隨著日夜運行而有上下變化。人行道上也沒有口水的滋潤,和源源不絶的養份提供。這些嬌生慣養的口腔細菌,受不了這麼大的改變,數量逐漸減少。

被丟到人行道的口香糖細菌,開始承受日夜溫差。圖/GIPHY

在 12 週的變化裡,可以看到原本口腔裡的菌,在第一個月裡還能維持優勢,接著環境細菌的數量開始上升,第三個月起,環境菌開始超越口腔細菌,這是第一波的環境菌入侵。而在各國樣本裡看到的菌屬,則是在第三個月尾聲時出現,算是第二波的環境菌入侵。

研究團隊發現,口腔細菌裡有好菌也有壞菌的鏈球菌(Streptococcus),雖然數量慢慢下降,但到了三個月結束時還有超過 5% 的佔比。所以路邊的口香糖不要採(誰會啊),上面可能會有餓到快死掉的病原菌在等待重生的機會。

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你不「吃」口香糖,但細菌得吃

圖/envato elements

沒有人吃口香糖是為了攝取養份。但是當它離開了口腔,住在上面的細菌就必須真的「吃」口香糖才能存活。那到底它們吃到了什麼?

這群研究人員先是從人行道口香糖上分離出 15 種細菌,做為細菌社會代表。接著他們採了人行道上的口香糖,用了不知道什麼魔法把它們磨成了粉,加在培養基裡,看看它能不能幫助細菌生長。實驗結果證實,這些地上的口香糖裡,的確還殘存著足以養活細菌的養份。

神秘口香糖粉末(非當事粉)圖/envato elements

口香糖的膠體很難被分解,所以能當養份的就是吃起來甜甜的糖了吧?研究人員把可能加進口香糖裡的各種成份都拿來測試。細菌們跟人一樣喜歡蔗糖(sucrose),不過有些口香糖加的是取代蔗糖的甘露醇(mannitol)、山梨糖醇(sorbitol)或代糖阿斯巴甜(aspartame),這些也有不少細菌喜歡。

但標榜防蛀牙的木糖醇(xylitol,腦中響起賽駱駝),細菌就敬謝不敏了。另外,讓膠體軟化的甘油也能成為細菌的食物。能利用這裡養份的細菌,才有機會可以在這裡活下來。

這研究很惡搞

這篇研究為什麼會受到搞笑諾貝爾獎的重視呢?可能是因為它是入圍作品裡讓評審笑最大聲的那一篇吧!如果你覺得這是什麼亂七八糟的研究題目啊,然後把它丟在一邊,那就可惜了。

人家開宗明義就說了,這獎是要先讓人大笑,但是笑完可以讓你好好想想。

這雖然不是個完整的重要的研究,但它還是讓我們對未來有新的想像。

能有什麼新的想像呢?舉個例子來說吧!世界各國花了大把鈔票在對抗街上一直長出來的口香糖(據說英國每年要花七千萬歐元來清掉黏在街角的口香糖呢!),而且口香糖黏在一般建物牆上已經很惹人厭了,如果有人把它黏在歷史建築上,後續清理恐怕還會對古蹟造成進一步的傷害。這的確是個大問題。

這群研究人員在文中透露出他們想做但沒達成的希望——
我們不吃的口香糖,會不會有細菌愛吃,而可以請它們幫忙清除呢?

雖然這篇研究沒能直接測試細菌吃膠的能力,但根據他們得到的細菌名單,有些有分解口香糖膠體潛力的細菌,的確在各地樣本裡一再出現,至少說明它能在這些地方存活。或許在不遠的未來,科學家們真的能找到一種有本事住在街頭啃膠的細菌,只要把它噴灑在口香糖上,細菌們就能在暗巷裡默默執行清除工作。

※ 更多搞笑諾貝爾的相關介紹,請到泛科專題【不認真就輸了!搞笑諾貝爾獎】

參考文獻

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陳俊堯
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慈濟大學生命科學系的教書匠。對肉眼看不見的微米世界特別有興趣,每天都在探聽細菌間的愛恨情仇。希望藉由長時間的發酵,培養出又香又醇的細菌人。

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亞洲曾有牠的地盤!——美洲豹「脫非入美」的壯闊遷移史
Crystal_96
・2021/09/04 ・2219字 ・閱讀時間約 4 分鐘

美洲豹(Panthera onca),一看名字就能知道,現在除了在動物園以外,就只能在美洲看到了,但其實美洲只是牠們過去曾佔領的地區的一小部分。從留下來的化石可以得知,美洲豹是從非洲啟程,經過歐亞大陸一路移民到美洲的,在非洲、歐洲和亞洲都可以找到牠們的親戚留下的蹤跡,而且分佈非常廣泛,只是後來牠們都滅絕了,只剩下我們今天在中美跟南美可以看到的現生美洲豹。

Junior-Jaguar-Belize-Zoo.jpg
美洲豹。圖/Wikipedia

橫跨歐亞大陸,美洲豹壯闊的移民史!

科學家認為,美洲豹的祖先來自於非洲的原始大貓,牠們在更新世早期時幾乎同時進入了歐洲和西亞洲,在地中海的意大利、希臘和荷蘭等地區都有找到牠們的化石;後來在更新世早期的末端,海平面因冰期而下降的時候,牠們又從俄羅斯西伯利亞東岸與美國阿拉斯加西岸之間的白令陸橋擴散到了北美洲,最後在更新世的中期從北美走到了南美洲,完成美洲豹橫越幾個大陸的旅程。

這些在更新世留下化石的美洲豹親屬全都被歸納於歐美洲豹(Panthera gombaszoegensis)這個種,也是現生美洲豹最親近的親屬,甚至是牠們的祖先。牠們雖然與現生的美洲豹非常相似,但也有一些形態上的差別:現生的美洲豹擁有非常結實的牙齒,尤其是小臼齒,而上犬齒側面的直槽則退化了;而歐美洲豹的牙齒結實度比現生美洲豹低,犬齒上的直槽也都還在。不過,也有些科學家主張這些化石與現生美洲豹的差異,不足以讓牠們成為一個新的物種,而把牠們歸類為美洲豹的一個亞種 Panthera onca gombaszoegensis

美洲豹的祖先起源於非洲,之後擴散到歐亞大陸,最後經白令陸橋到達北美及南美洲。圖/參考資料3

都是豹甭分這麼細?亞洲的「歐美洲豹」

在更新世早期的初到中段生活在歐洲的歐美洲豹屬於 Panthera gombaszoegensis toscana 這個亞種,牠們的體型比較小;而到了更新世早期的末端及更新世中期的初段,在歐洲的歐美洲豹則歸類為 Panthera gombaszoegensis gombaszoegensis,牠們的體型最大,牙齒也比其他亞種結實。在更新世早期快結束時到達美洲的歐美洲豹則屬於 Panthera gombaszoegensis augusta

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而在我們身處的亞洲,從更新世早期的初到中段,在西部的喬治亞、中部的塔吉克斯坦和南部的巴基斯坦都有歐美洲豹的身影。德國的研究人員因為觀察到在喬治亞(Georgia)發現的化石的牙齒比其他的亞種細長而不結實,體型也比較小,而以它為模式標本,在 2010 年發表了 Panthera onca georgica 這個新的亞種。

在 2020 年,中國的一個研究團隊則覺得歐美洲豹應該是一個獨立的物種而不是現生美洲豹的亞種,而重新把化石歸類在 Panthera gombaszoegensis georgica;而且他們發現,在亞洲的歐美洲豹化石都跟喬治亞的模式標本有相同的特徵,所以把它們全都歸類為同一個亞種,跟歐洲的歐美洲豹區分開來。

在亞洲西部喬治亞發現的歐美洲豹化石,是亞洲亞種 Panthera gombaszoegensis georgica 的模式標本。圖/參考資料2

美洲豹在歐亞絕跡,與花豹當上一哥有關?

歐美洲豹和現生的美洲豹最大的差別在於牙齒的形態,因此推測跟牠們的食性息息相關。現生美洲豹喜好捕獵有堅硬鱗片或硬殼的動物,如犰狳以及凱門鱷,為適應這個偏好,歐美洲豹在到達美洲以後演化出了較強壯的小臼齒和比較退化的犬齒直槽。反之,在歐美洲豹曾經生活過的歐亞大陸並沒有犰狳,而且在亞洲南部的鱷魚體型較大,超出歐美洲豹可以捕殺的範圍,因此牠們的食性可能較廣泛,不像現生的美洲豹一樣偏好有硬殼的獵物,因而還沒演化出更結實的牙齒,齒槽也沒有完全退化。

由於歐美洲豹的食性廣泛,和花豹(Panthera pardus)相近,而且牠們在歐洲和亞洲都有共存過的紀錄,因此有研究人員推測,牠們之間很有可能曾經出現資源上的競爭,是導致歐美洲豹最後在歐洲絕跡的其中一個因素穴獅(Panthera spelaea)、斑鬣狗(Crocuta crocuta)及直立人(Homo erectus)也可能是歐美洲豹的競爭者之一。

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在亞洲,歐美洲豹確切的化石紀錄最晚只到更新世早期的中段;而在歐洲,在四十五萬到三十萬年前這段期間,歐美洲豹就變得比以前稀少,直到在三十萬年前完全消失。在這以後,歐洲的花豹不只數量增加、體型變大,分佈也變得更廣,取代了歐美洲豹的生態區位。

生物自古分佈變化多,化石乘載遷移史

美洲豹曾經在好幾個大陸上生活過,現在卻只能在美洲找到牠們的身影,我們只能以化石紀錄來推測牠們擴散的路徑和滅絕的原因。其實大部分生物的分佈都不斷地在變化,現在我們所能看到的,只是牠們曾經生活過的範圍的冰山一角而已。

經歷過數百萬年的擴散、海平面的升降和大小型的滅絕事件,只有化石紀錄才能告訴我們現在的生物是從哪裡來,曾經在哪些意想不到的地方生活過,又為何消失。因此,只有藉著化石回到過去,我們才能看到不同的生物曾經在甚麼環境與壓力下生存、跟哪些生物共存,又會因哪些因素而滅絕,真正了解一個物種與環境及其他生物之間的關係。

參考資料

  1. Marciszak, A., Lipecki, G. 2021. Panthera gombaszoegensis (Kretzoi, 1938) from Poland in the scope of the species evolution. Quarternary International.
  2. Hemmer, H., Kahlke, R. D., Vekua, A. K. 2010. Panthera onca georgica ssp. nov. from the Early Pleistocene of Dmanisi (Republic of Georgia) and the phylogeography of jaguars (Mammalia, Carnivora, Felidae). Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie Abhandlungen. 257: 115-127.
  3. Jiangzuo, Q., Liu, J. 2020. First Record of the Eurasian jaguar in southern Asia and a review of dental differences between pantherine cats. Journal of Quaternary Science. 35(6): 817-830.
  4. Sims, M. E. 2005. Identification of mid-size cat skulls. Identification Guides for Wildlife Law Enforcement No. 7. USFWS, National Fish and Wildlife Forensics Laboratory, Ashland, OR.

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【Gene思書齋】探尋生物多樣性及其保存之《半個地球》
Gene Ng_96
・2018/03/31 ・3213字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 514 ・六年級

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我常常有一個疑問:很多政客和財團之類在大肆汙染環境或造成物種不可逆的滅絕時,那些做決策的人,是不是全都抱著斷子絕孫的決心啊?

這句話看來是很超過的詛咒,如果指名道姓的話,鐵定被吉。可是,如果這些人都沒斷子絕孫,他們到底要怎麼對子孫交待?或者後代子孫怎麼會不痛恨我們、為何讓他們出生在一個悲慘孤寂的星球上、面對糟糕的環境以及稀少的野生生物?在我們過舒適生活的同時,把所有欠大自然的債留下讓後人承受──說真的,與其生養後代讓他們受苦,還不如真的斷子絕孫算了。

我相信還是不能亂用「斷子絕孫」來開玩笑,否則官司會打到死都打不完,那麼如果沒人真想要斷子絕孫,難道不該負責任地為後代子孫著想嗎?要不然讓更多後人在未來承受痛苦的意義是什麼?我們對地球自然資源的開發和利用的效率,是人類史上最高的。我們之所以能在今天享受這些便利的生活和科技,要拜許許多多前人的努力,如果我們不留下一個更美好、更值得期待的未來給後人,未來史書將會如何記錄我們?把我們描述成一夕敗光百代基業的敗家子嗎?

我們有許多長輩,一輩子省吃儉用,為了就是讓子孫過個比自己更好的日子,這樣的美德,還留在很多家庭裡。如果說能勤儉持家一些,小孩有更美好的未來,相信對許多身為父母的朋友來說,根本不算是什麼苦。因此,如果我們能夠更善待我們的環境,留下更多資源給後代子孫,這算是種吃苦嗎?

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自然資源被破壞後,文明隨之崩潰。復活節島是個著名例子。圖/wiki

如果時光能倒流,回到過去,去問問復活節島上的玻里尼西亞文化、美洲的阿納薩茲印第安部落與馬雅文明、東南亞的吳哥文明、格陵蘭島的維京人族群等等,當他們知道放肆地剝削環境、會讓原想流傳千秋萬世的文明崩潰到沒有後人憑弔之後,他們仍會這麼做、還是會選擇另一條路呢?

將半個地球還給大自然

在我們還能夠有所選擇的時候,我們該怎麼做?87 歲高齡的愛德華.威爾森(Edward O. Wilson,1929-),還著書為地球大力疾呼,在《半個地球:探尋生物多樣性及其保存之道》Half-Earth: Our Planet Fight for Life)中,提議一個與問題程度相當的解決之道:把一半的地表面積還給大自然。

愛德華.威爾森 圖/By Jim Harrison (PLoS) [CC BY 2.5 ], via Wikimedia Commons
 

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威爾森是位極為德高望重的演化生物學家,有「社會生物學之父」、「生物多樣性之父」的美譽,他文筆非常好,兩度榮獲普利茲獎,在哈佛大學教了四十年的書,著有自傳《大自然的獵人:博物學家威爾森》(Naturalist)。他和麥克阿瑟(Robert H. MacArthur,1930-1972)在 1967 年出版了《島嶼生物地理學理論》(The Theory of Island Biogeography),是生態學界的經典之作,我博士班上進階生態學的課,教授還指定我們至少要讀這本經典的部分章節。聽教授講解,才知道原來《島嶼生物地理學理論》的影響很大,因為裡頭有嚴謹的數學模型,威爾森和學生也利用模型,實際在佛羅里達的一個小島上做了實驗驗證。雖然他們提出的模型是用島嶼建立的,可是湖泊和許多破碎化的棲地也適用。

威爾森在《半個地球》中指出,人類是最具破壞力且不知悔改的物種,自從我們祖先十萬年前走出非洲後,物種滅絕速率就增加了千倍。普利茲獎得獎作品《第六次大滅絕:不自然的歷史》(The Sixth Extinction: An Unnatural History),生動地描述了這一場正在進行中的大滅絕事件(參見:不自然的第六次大滅絕)。威爾森在《半個地球》也列出了各種被人類殘害至滅絕的生物,控訴我們在人類世中,激烈地改變了棲地,除了經濟成長和瘋狂消費,就甚少有其他價值和目標。

拯救生物多樣性,是人類的道義也是生存之道

威爾森在《半個地球》中的訴求是道德性的,主張保護其他物種是人類的道義。

就算我們真的很俗氣、認為生物多樣性的消失乍看之下和經濟成長、瘋狂消費無關,但為了賺更多錢而滅掉的物種,現在已經開始對我們盲目崇拜的經濟發展造成了損害:美國、南亞、東南亞諸多地區莫名其妙地淹大水造成財物和人命不可挽回的巨額慘重損失,原生種的消失而讓入侵種肆虐,已在許多地區造成農業損失;因棲地破壞和盗獵而使人類感染新興傳染病,一旦大規模爆發,股市和房價會一夕蒸發成億上兆的金錢──不必等到我們的子孫承受這些,我們可能就已經因為高效地消滅演化上億年的原生種而自食惡果。金融海嘯時,政府姑且還能狂開印鈔機來量化寬鬆,可是面對生態的浩劫,要去哪兒生出那些科學家連碰都還沒碰過就已然滅絕的生物來拯救地球呢?

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圖/pixabay

好吧,我們還是坐以待斃,接受斷子絕孫的可能,把我們當作地球上最後一代人類,繼續花天酒地、酒池肉林、歌舞昇平、紙醉金迷好了。然而年事已高、可能來不及看到人類自取滅亡的威爾森,卻提出這個大膽的想法,認為必須增加我們為保護野生動物而保留的土地,直到覆蓋全球一半面積為止。他認為,這樣的計畫將給我們一個合理的機會,拯救大約八成的物種。現在由各國政府和機構保護的土地面積總共約佔地表的15%,還有很大的成長空間。

威爾森在《半個地球》化身戰神,挑戰其他具影響力的生態保育人士的見解,他堅持自然大部分地區仍然完好無損,抱括亞馬遜地區、剛果盆地、新幾內亞,並且指出許多破碎化的棲地仍有機會修復以及串連成野生動物的廊道。他批評其他抱持「以人類需求為主、接受許多物種將會滅絕」想法來調整政策的科學家,也不屑利用生物科技在未來複製滅絕物種的主張。

他提出的計畫是,維護目前的 161,000 個保留區和公園,以及 6,500 個受保護的海洋環境,要求每個主權國家確保這些地區保持接近原始狀態,在需要時移除入侵物種和重新引進關鍵物種。在農村及市郊中劃定修復的棲地,至到所有用於讓野生生物休養生息的棲地達到地表總面積五成為止。

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保留地表五成面積給野生生物,對很多人來說或許難以想像。打開 Google 地球吧,看看我們居住的地球,有多少廣袤無邊的土地人煙罕至。當然,人煙罕至之處也會有大規模的破壞,來圖利少數財閥,因此任何的保育訴求都會大受打折,可是我們難道就因為如此信仰失敗主義,集體閹割斷子絕孫嗎?

對於這塊土地的未來,有什麼想像?

撰寫這篇文章的同時,台灣中油計畫正在在桃園觀新藻礁北邊的大潭藻礁建蓋第三天然氣接收站的工業港,工業港的建蓋範圍達 900 公頃,將覆蓋大潭藻礁約 230 公頃的藻礁面積。由於所施作的工業港剛好位於桃園藻礁南邊 7 公里健康藻礁的中間區域,所帶來的港區突堤效應,將造成南北兩邊的藻礁區域泥沙淤積更為嚴重,進而危害白玉藻礁及觀新藻礁生態。

桃園大潭藻礁不僅是全世界少見以殼狀珊瑚藻為主所建構的生物礁,也是台灣目前以殼狀珊瑚藻為主所建構的生物礁中,面積最大且殼狀珊瑚藻純度最高的現生藻礁生態系。經濟部提出要「移地復育」,宣稱建設與復育同時進行來敷衍輿論。然而大潭藻礁有七千年生命史,人類對該生態系的科學理解不到十年,連充份瞭解都還沒達成,更何況奢談移地復育,這和白海豚會轉彎一樣白賊說。

如果台灣真的要立足世界樹立一個超英趕美的計畫,讓後代子孫有更美好的環境安心在這塊土地上打拚,把資源投入產業轉型升級,而非補貼耗能耗電的血汗產業導致年輕人長期低薪爆肝,那麼何不大膽且有魄力地來個「半個台灣」計畫,把台灣至少一半面積劃為保護區等等,限制人類的活動及開發讓野生生物休養生息呢?

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或許這個提議大過具野心和大膽,但更重要的問題是:我們究竟對這塊土地的未來,有著什麼樣的想像呢?

本文原刊登於閱讀‧最前線【GENE思書軒】,並同步刊登於The Sky of Gene

Gene Ng_96
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來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手Readmoo部落格【GENE思書軒】關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋