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最後的平塔島陸龜-寂寞喬治製成標本

Yu-Wei Lin
・2013/07/24 ・1142字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 509 ・六年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

圖片來源:Lonesome George: Galapagos tortoise ‘was not the last of his kind’

2012年6月,厄瓜多爾的加拉巴哥國家公園宣布了平塔島陸龜(Pinta Island tortoise)中的最後一隻老陸龜-寂寞喬治(Lonesome George)的死訊。科學家估計牠高齡100歲,並會進行解剖以確定死因。在沒有後代及同類的陪伴下,寂寞喬治成為世界上最稀有的生物。數十年來,保育人士嘗試將平塔島路龜與加拉巴哥群島上其他相似種的母陸龜進行配種,但都沒有成功。

根據官方的說法,喬治被照顧他40年的管理員福斯發現死於畜欄中。雖然無法得知牠確切的年齡,只能估計牠是大約100歲的青少年,因為這種陸龜能活超過200歲。牠在1972年時被一位匈牙利科學家發現於加拉巴哥島上,隨著保育人士發現牠的同類 Chelonoidis nigra abingdoni 都已經滅絕了,喬治成為加拉巴哥島生殖計畫的一員。在與來自鄰近的沃夫火山(Wolf volcano)的母陸龜同居15年中,喬治雖然有與牠交配,但產下的蛋皆沒有孵化。同時牠也與基因相似度最高的艾斯潘諾拉島陸龜(Espanola Island tortoise)同居過,但卻無法成功交配。

喬治成為加拉巴哥島的象徵,每年吸引180,000人前往遊覽。牠的死亡意味著平塔島陸龜的絕跡,牠的屍體將以防腐保存留給後人紀念。在19世紀末之前,加拉巴哥島上有相當多的陸龜,但隨著水手及漁夫的捕食以及引進羊隻至本島嚴重破壞牠們的棲地,漸漸導致牠們滅絕。

加拉巴哥群島之間陸龜的外觀差異幫助達爾文(Carles Darwin)完成他著名的演化論(Theory of Evolution)。目前約有20,000隻其他不同種的陸龜存活在加拉巴哥群島上。

今年7月18日,美國自然史博物館(American Museum of Natural History, AMNH)公布寂寞喬治的標本製作照片。

為喬治量身打造的貨櫃今天送到美國自然史博物館,喬治約1.5米長,90公斤重。

拆除濕衣服、棉布及塑膠袋的包裝後,可以見到冷凍的喬治。

標本師傅測量喬治的各項數值,作為製作複製標本時的依據。

待喬治解凍後,標本師傅將牠的頭及前肢浸在海藻酸鈉(alginate)中(就是建齒模的那種材料),這個鑄模清楚的表現喬治的皮膚構造,並以包裹的方式架構出喬治的基本輪廓。

標本師傅以聚酯樹脂製作了許多頭與前肢的複製品,作為鑄模。

 

參考資料:

  1. Autopsy finds tortoise Lonesome George died of old age. FoxNews[26 June 2012]
  2. Last Pinta giant tortoise Lonesome George dies. BBC News[24 June 2012]
  3. last of its kind tortoise gets royal treatment taxidermists[slide show]. Scientific American[18 July 2013]

延伸閱讀:

文章難易度
Yu-Wei Lin
8 篇文章 ・ 0 位粉絲
東海大學生科系,興趣是兩棲爬蟲。 喜歡拍拍照、打打鼓、玩玩桌遊...etc~ 希望未來能在科普推廣盡一份心力!

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用藝術在科學界掀起狂潮!生物學家海克爾與它的「大橡樹」之作──《纏結的演化樹》
貓頭鷹出版社_96
・2022/08/07 ・2564字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

紅了超過 150 年!這棵樹到底有什麼魅力?

海克爾忙碌而多產,除了不斷研究,也持續普及化他的理論。一八七四年他出版了另一本專門討論人類演化的書,至少它的書名副標是如此表示的:《人類發展史》。

他的生命樹在此書中發展到極致,這張被稱為「海克爾的大橡樹」的圖,後來變得非常知名,很可能是他最廣為人知的一幅藝術作品,你可能曾在某些海報上面看過,或是看過印在 T 恤上面的版本。

海克爾透過「大橡樹」描繪他對生物演化的理解。圖/貓頭鷹

這幅圖像所呈現的,是海克爾對人類演化的理論,從他所創造的祖先原核生物,經過蠕蟲跟兩棲類,經過爬蟲類,一路演化到人類。

這棵樹沒有枝葉繁茂的華蓋,沒有太多分支。它的樹幹在靠近根部的地方極為粗壯,愈往上面開始慢慢變得細弱,使整棵樹看起來比較不像橡樹,反而比較像一顆剛從土中拔出的多鬚而巨大的大頭菜,頭下腳上。

在這棵樹最高的一根樹枝上面寫著 Menschen,也就是「人類」的意思,而在左右下方(注意,不是旁邊)則伴隨著大猩猩、紅毛猩猩與黑猩猩。

恩斯特.海克爾不僅是頂尖的生物學家,也是一位醫生、一位藝術家。圖/Wikipedia

這張圖是否如許多學者所說,可以代表海克爾只是躲在達爾文理論之下,實則是一名復古而保守的人類中心主義者?而他的大橡樹其實只是另一種天梯,跟亞里斯多德所主張,跟邦納在一七四五年所畫的並無二致?海克爾是否認為人類是演化的皇冠,是這個帶有目的性的演化過程最後應達到的終點呢?

我並不這麼認為。

或許當你第一眼看到這張圖的時候,確實會認同這些看法,但是他的想法跟圖畫其實要更複雜一些。

海克爾是相當卓越的藝術家,曾出版《自然中的藝術百態》(Kunstformen der Natur),收錄了上百幅海克爾的生物繪圖,此為海克爾手繪的水母圖稿。圖/Wikipedia

世人對海克爾的評價

生物歷史學家對海克爾的評價分歧,對於他真正的想法或是旁人揣測的看法,對於他引起的騷亂與他的過錯,大家始終各執一詞,看法莫衷一是。

海克爾相當長壽(他活到八十五高齡,死於一九一九年),著作等身,提出過許多不同版本的達爾文理論,以及理應是根據達爾文理論所制定的「定律」;他曾多次修改自己的某些論點,而對於另外一些論點則含糊其詞,有時甚至前後矛盾,這些都讓後人對他的看法充滿分歧。

有一派的人認為他的理論其實比較接近拉馬克學派,而非達爾文的演化論,因為海克爾錯誤地主張後天獲得的特徵可以遺傳下去(雖然達爾文也這樣認為)。

他的生物遺傳定律也在生前就受到嚴厲批評而被宣告錯誤。他被指控用錯誤的證據――不知是刻意還是不小心畫出錯誤的圖畫――來證明自己的假設。

達爾文(左)跟拉馬克(右)對生物的演化都提出了各自的想法,對後人造成深遠的影響。圖 / Wikipedia

有人批評他提出過許多古生物學理論,卻沒有提供任何化石證據;也有人說他是「膚淺、前後不一致,或者根本就是腦袋不清楚。」

還有一派批評則認為,像他這種進化觀點,也就是視演化為一種進步的過程,並且把人類放在這條進步之路的終點,作為完美的代表,海克爾根本稱不上是達爾文主義者。

雖然海格爾翰與他的理論逐漸被學界淘汰,但他精美的畫作仍然受到世人的喜愛。圖 / Wikipedia

海克爾的觀點真的不值一提嗎?

眾多批評者之一的歷史學家波勒,在一九八八年曾針對在《物種起源》出版後的數十年之後所有對達爾文理論產生過影響的「假達爾文主義者」以及「反達爾文主義者」,寫過一部專書《非達爾文主義的演化論》,該書封面用來闡述他論點的代表圖片,就是海克爾的大橡樹。

波勒也在書中使用這幅圖片,用以佐證他說的「海克爾演化論本質上的線性特徵」。不過他的批評可能有欠公允。

其他的學者,比如傳記作者理查茲曾經指出,海克爾為了兩種不同的主張畫過兩種不一樣的樹。

第一種就是親緣關係樹,比如他所畫的 Stammbaum der Organismen 總生命樹,以枝繁葉茂的華蓋呈現出生物種類的廣度。

海格爾透過「樹」闡述他的「三界系統」(Three-kingdom system)理論。圖/Oxford Research Encyclopedias

第二種則是家譜樹,比如他所畫的大橡樹,主要目的是用來呈現單一種生物的發展。畢竟大橡樹的名稱為 Stammbaum der Menschen,也就是人類的生命樹,是用來講人類的演化,而不是講其他生物的演化。

人類在這棵樹的頂峰,那是因為這棵樹就是跟人有關

他畫這棵樹的目的,正是用來解釋他那大膽的主張(同時也是達爾文的主張),也就是我們是其他生物的後代,這條線可以一直追溯到一種單細胞生物,就是他所謂的原核生物。這也是為何這棵樹的根部粗壯,然後愈來愈細並且樹枝稀少。

這棵樹的目的並非用來展示生物的多樣性以及彼此之間的關係。它的目的是展現單一種系,也就是人類的世系。海克爾或許是個浪漫主義者,也可能是個進步主義者,或許並不是一名始終如一的達爾文主義者,但是他還是知道生命樹並不是一顆大頭菜。

——本文摘自《纏結的演化樹》,2022 年 7 月,貓頭鷹,未經同意請勿轉載。

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貓頭鷹是智慧的象徵。1992年創社,以出版工具書為主。經過十多年的耕耘,逐步擴及各大知識領域的開發與深耕。現在貓頭鷹是全台灣最重要的彩色圖解工具書出版社。最富口碑的書系包括「自然珍藏、文學珍藏、台灣珍藏」等圖鑑系列,不但在國內贏得許多圖書獎,市場上也深受讀者喜愛。貓頭鷹的工具書還包括單卷式百科全書,以及「大學辭典」等專業辭典。貓頭鷹還有幾個個性鮮明的小類型,包括《從空中看台灣》等高成本的視覺影像書;純文字類的「貓頭鷹書房」,是得獎連連的知性人文書系;「科幻推進實驗室」則是重新站穩台灣科幻小說市場的新系列,其中艾西莫夫的科幻小說,已經成為台灣讀者的口碑選擇。

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生物學的「演化樹」,前身其實是象徵通往天堂的「階梯」? 探索的盡頭甚至是上帝?——《纏結的演化樹》
貓頭鷹出版社_96
・2022/08/05 ・2414字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

編按: 1837 年時,達爾文在筆記本畫下了一顆演化樹/生命樹(Tree of Life),透過它來解釋物種間的關係和演化。直到一百多年後的今天,也有許多生物學者會使用樹狀圖來描述物種之間的關聯。然而事實上,達爾文並非使用「生命樹」這個詞的第一人。

貫串古今的「生命樹」,最早出現在聖經?

「生命樹」這個詞並不是達爾文發明的,它的意義也非達爾文所創造。不過,達爾文確實在自己的理論中賦予「生命樹」新的意義。

達爾文賦予生命樹新的意義。圖 / Wikipedia

如同許多深植於我們思想中的象徵物一樣,生命樹也有個遙遠而古老的過去,它最早可以追溯回亞里斯多德跟《聖經》(為什麼這類事情總是可以扯上亞里斯多德呢?這個嘛,這就是為何他是亞里斯多德呀),它的意義曾改變,曾不斷引起大家的共鳴。

在《聖經》裡,這主題像是個大書擋一樣,出現在《聖經》的頭跟尾。

生命樹最早出現在〈創世紀〉第三章,就在亞當跟夏娃被逐出伊甸園之時;然後重新出現在〈啟示錄〉,在英文版英王欽定本的最後一頁(對於從此進入西方文化來說,這是個很好的安排)。

在〈啟示錄〉第二十二章第一節跟第二節,先知作者描述了他在異象中看見的「生命水」,如同一條清澈的河流般從神的寶座流出來,河的兩側則長了「生命樹」,每月都結果子,樹上的葉子「乃為醫治萬民」。

這棵樹很可能代表耶穌,帶給世界茂盛如葉般的祝福;也或許它代表恩典,或是代表教會。

這段文字其實相當模糊,而不同的翻譯版本又讓人更摸不著頭腦(到底是一棵樹還是很多棵樹?)不過這裡要說的事很簡單,生命樹就是一個相當古老而帶有詩意的形象,是一個能引起眾人共鳴的詞彙,具有多重意義,並且很早就存在西方文化中了。

不是樹而是階梯?生命樹的真面目

亞里斯多德在西元前四百年左右寫下了《動物史》,在這本書裡,生命樹其實不是一棵樹。它比較像是一把大自然的梯子,或者如後來拉丁化的希臘文所稱的自然之梯(a scala naturae)

亞里斯多德提出自然之梯的想法,之後延伸成為歐洲神學中「存有巨鏈」的概念。圖 / pixabay

亞里斯多德認為,自然界中各種各樣的生物,來自於大自然的無生物(比如土或是火),會「持續不斷一點一點地」演變成像是動物之類的有生物,這個過程因為變化太過細微,因而不可能在這兩種型態之間畫出一條清楚的分界線。

這樣的思想從當時一直到中世紀結束之後都廣為眾人接受,相當盛行;比如在十六世紀時的木刻版畫上,就可以看見所謂的「存有巨鏈」或是「智力的升降之梯」等圖畫,它們往往將世界萬物描述為從無生命的物質像是石頭或水,一階一階往上升,變成植物與野獸,接著上升為人,然後是天使,最後是上帝。

從這樣的觀點觀之,生命樹其實是「通往天堂之梯」,這可比齊柏林飛船的那首同名搖滾名曲要早了五個世紀。

齊柏林飛船(Led Zeppelin )的搖滾名曲,通往天堂之梯(Stairway To Heaven),時隔多年依舊經典。

階梯模型再現,但上帝已不在

到了一七四五年,儘管許多啟蒙時代的思想家都已經可以接受大自然生物的多樣性發展,有如樹木會從側面發芽,長出分岔的枝葉一般;但是瑞士的自然學家邦納卻又再度重提這種線性的、階梯式的模型。

邦納在那一年發表了一篇昆蟲論文,裡面有一張拉頁圖解,來解釋他「自然生物等級的概念」。

他將萬物從下而上垂直排列,開始於火、風跟水,再上去是土以及各種礦物質,然後是蘑菇、地衣、植物,然後是海葵,接在其後則是絛蟲、蝸牛與蛞蝓,再來是魚,他在此特別提出了飛魚,接著是鳥類,在鳥之上則是蝙蝠跟飛鼠,然後是四足哺乳類、猴子、人猿,最後是人。

你看出他的邏輯性了嗎?

飛魚比其他魚類高級,因為牠會飛;蝙蝠跟飛鼠比鳥類高級,因為牠們是哺乳類;人類跟猩猩是最好的哺乳類,其中人類又比任何生物要高級。

邦納雖然靠當律師維生,但是卻更喜歡研究昆蟲與植物。他終生都是日內瓦共和國的公民。他的祖先過去因為在法國受到宗教迫害的緣故逃往瑞士,這或許也是他的自然等級終點是人而非上帝的原因。

在邦納的自然等級圖中缺席的除了上帝以外,另一個缺席的則是微生物。雖然早在七年前,荷蘭的顯微鏡先驅雷文霍克就已經用顯微鏡發現了細菌、原蟲以及其他細小的「微動物」,但是邦納卻不怎麼注意這些微生物。

邦納的自然等級圖少了幾個層級,不曉得他是不是沒把微生物放在眼裡(X)。圖 / elements

我們會聽過雷文霍克的名字,多半都是因為在高中時代讀過克魯伊夫所寫的《微生物獵人傳》(這本書雖然是影響深遠的敲門磚,但其實內容糟糕透頂,充滿了編造的對話與虛構的情節),也或者是因為看過其他科普書籍,不過你可能不記得雷文霍克其實是一名台夫特的布商,他之所以開始製作放大鏡,是為了要能夠更仔細地檢查布料的紗支數。

後來他純粹出於好奇心,試著用透鏡去觀察其他物品,卻發現了驚人的現象:在湖水、雨水、自來水中,竟然住滿了細小的各式生物,甚至從自己牙齒上刮下來的細屑中,也有它們的蹤跡。

——本文摘自《纏結的演化樹》,2022 年 7 月,貓頭鷹,未經同意請勿轉載。

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孟德爾與他的豌豆,開創「遺傳學」先河!——《生命之鑰:一場對生命奧祕的美麗探索》
三采文化集團_96
・2021/12/02 ・2104字 ・閱讀時間約 4 分鐘

  • 作者 / 保羅.納斯爵士(Sir Paul Nurse)
  • 譯者 / 邱佳皇

編按:筆者是知名遺傳學家和細胞生物學家,致力於控制細胞複製的研究工作,也就是所有生物生長和發展的基礎。於 2001 年獲頒諾貝爾生理學/醫學獎(Nobel Prize in Physiology or Medicine),同時也是阿爾伯特.愛因斯坦世界科學獎、拉斯克獎與皇家學會科普利獎章的獲獎者。

在本書中,保羅.納斯用優美、詼諧的語調幫讀者上了一堂生物學簡史,引領我們思考科學家長久以來追尋的生命之謎,讓讀者彷彿身歷其境、穿梭在各個時代的實驗室裡,感受那些科學發現過程的挫敗和欣喜。並除了學術理解,更希望帶給讀者哲學性的思考能力。

我有兩個女兒和四個孫子,他們所有人都極為與眾不同。比方說,我其中一個女兒莎拉是一名電視製作人,另一個女兒艾蜜莉是物理學教授。但她們有些特徵還是會和彼此、和她們的孩子或我與妻子相同。家人之間的相似度可能很高或只有部分相似,相似的地方包括身高、眼珠顏色、嘴巴或鼻子曲線,甚至一些特別的習性或臉部表情等。家人之間也會有很多差異,但無法否認的是,每代之間都有延續性。

所有生物的父母和子女間,一定會有某種程度的相似,那是亞里斯多德和其他古典時期思想家很久之前就認證的理論,但生物遺傳的基礎一直是個難解之謎。多年來出現過各種解釋,但有些解釋在今日看來有些古怪。比方說亞里斯多德就認為母親對孩子的影響只有在腹中的成長,就像某種土壤品質對植物的影響,只有從種子到發芽的階段而已。有些思想家則是認為遺傳基礎是來自「血液的混合」,也就是說孩子是從雙親那邊獲得平均的特徵。

直到發現基因後,我們才更加了解遺傳的運作方式。基因不只幫助我們理解家人間複雜的相似性和獨特性,也是生命用來建造、維持和繁殖細胞的關鍵訊息來源。更進一步說,基因也是細胞製造的有機體的關鍵訊息來源。來自現位於捷克布爾諾修道院的孟德爾(Gregor Mendel),是第一位解開遺傳學神祕面紗的人。但他的研究標的並不是人類費解的遺傳型態,而是用豌豆這種植物進行謹慎的實驗,而他所研究出來的概念,最終引導我們發現目前稱之為基因的遺傳單位。

豌豆, 荚, 绿色, 蔬菜, 植物, 棕色蔬菜, 棕色的植物
豌豆的各個構造,包括莖、葉、花、果莢、種子。圖/Pixabay

孟德爾不是第一個用科學實驗來探究遺傳學的人,甚至不是第一個用植物來尋找答案的人,有些更早期的植物育種家描述了植物的某些特徵如何以不如我們預期的方式代代相傳。兩種不同的親株植物混種後的下一代,有時候看起來會像兩種的混合。比方說,將紫色花和白色花混合後可能會產生粉紅色的花;但有些特徵則會在某個世代中扮演主宰角色,比方說紫色花和白色花的下一代是開出紫色的花。早期的研究先驅集合了許多有趣線索,但當中沒有人能完全解釋基因如何在植物中發揮遺傳效用,更別說如何在所有生物,包括人類上,發揮效用了,而那正是孟德爾在豌豆實驗中所開始揭露的事情。

在 1981 年冷戰中期,我進行了一場自己的朝聖之旅,前往位於布爾諾的奧古斯丁教派修道院,看看孟德爾曾經工作的地方,那是當地成為如今的觀光勝地前很久的事。當時野草叢生的花園大得驚人,我能輕易想像孟德爾曾經在那裡種植著一排排豌豆的情景。他曾經在維也納大學攻讀自然科學,雖沒有成為合格教師,但他並沒有遺忘自己在物理學方面所受的訓練。他明白自己需要很多資料,因為龐大的樣本更有可能發現重要的模式。他有些實驗包含了一萬多種不同的豌豆植物,在他之前未曾有植物育種家採行過如此縝密和大量的方式來進行研究。

為了降低實驗的複雜度,孟德爾只專注在有顯示明確差異的特徵上。他多年來小心記錄他所設計的混種結果,並發現了其他人沒注意到的模式。更重要的是,他觀察到在這些豌豆中會有特定比例出現某些特徵,特定比例缺少某些特徵,像是特定花色或種子形狀等。關鍵之一就是孟德爾用了數學級數的方式來描述這些比例,這讓他可以主張豌豆花內的雄性花粉和雌性胚珠含有他稱為「元素」的事物,這些元素就和親株的不同特徵有關聯。當這些元素透過受精結合,就會影響下一代植物的特徵。但孟德爾當時並不知道這些元素是什麼,或者會怎麼運作。

當時有個有趣的巧合,另一位知名的生物學家達爾文(Charles Darwin)大約在同一時間也在研究金魚草這種植物的混種,他觀察到類似的比例,但並沒有試著解釋那些數值可能代表的意義。總之,孟德爾的研究幾乎被當代完全忽視,直到一整個世代後,才有人認真看待他的研究。

接著,在約莫 1900 年時,有一些獨立研究的生物學家重複了孟德爾的研究,將這些研究進一步發展,並開始對於遺傳如何運作這件事做出更明確的預測,進而促進為了紀念孟德爾而命名的「孟德爾定律」和遺傳學的誕生,世界開始注意到這個議題。

──本文摘自三采文化《生命之鑰:諾貝爾獎得主親撰 一場對生命奧祕的美麗探索》/ 保羅.納斯爵士,2021 年 12 月,三采

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閱讀在生活中不曾改變, 它讓我們看見一句話的力量,足以撼動你我的人生。而產生一本書的力量,更足以改變全世界