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章魚的隱形斗蓬

小斑
・2013/12/10 ・1059字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 538 ・八年級

2013台灣仿生學國際研討會-向大自然學習,11月12、13日在台大舉行。開場的Keynote speech,就邀請到美國海洋生物實驗室的資深研究員羅傑‧安隆博士(Dr. Roger T. Hanlon),講章魚是如何在不同背景中迅速變色,偽裝躲過天敵。

演講一開始以一段影片開場,一開始可能覺得無聊,但請耐心看完。

章魚很厲害吧!你根本看不出來,更強的是,可以在短短幾秒內,就改變顏色,真的是偽裝高手。你有沒有想過要怎樣偽裝呢?若要像哈利波特的隱形斗蓬完全顯示背後的背景,難不成皮膚要長得跟電腦的螢幕顯示器一樣,有很多精確的像素?

偽裝三型
Current Biology Vol 17 No11 R402, fig. 1

安隆博士的研究團隊歸納出,其實不用那麼麻煩,章魚和烏賊用三種基本套色,分別稱作均勻型(uniformed)、雜色型(mottled)還有塊裂型(disruptive),如上圖所示,除了自然背景外,也額外製作人工的黑白高對比。畢竟目的不是跟背景完全一樣,而是巧妙地混到別人看不出來就行了。偷偷講一個章魚和烏賊的小秘密,就是他們其實是色盲,科學家如果把格子換成明度一樣的黃藍格子,他們會以為是一片一樣的,很自在地穿單色套裝。

再來就很迅速地講一下,章魚究竟是怎麼變色的呢?根據安隆博士的研究,章魚的皮膚裡有分三層,第一層是色素層(chromatophores),第二層是虹彩層(iridophores),第三層是白色層(leucophores)。

烏賊皮膚色彩三層
烏賊皮膚色彩三層

最上面的色素層,有很多小囊,每一個色素囊,周圍都有一圈肌肉,只要肌肉一起用力收縮,小點點就被拉成很大片的色塊。中間的虹彩層則是由細胞水平排列成很多薄層,在神經訊號刺激下,透過調整角度和厚度,反射、偏振出很像亮片的光澤。最底下的白色層最簡單,就是細胞裡有超白的反光蛋白(reflectin),可以幾乎反射所有可見光,雖然科學家很希望弄清楚怎麼可以這麼白。

expanded pigment看一下上圖那隻大烏賊的表皮顏色,怕你沒看清楚,所以我們越靠越近來看看。現在知道烏賊身上有很多色素點點了。

B跟C是在顯微鏡下的第一層色素囊,從B到C被拉大,旁邊半透明細細的都是控制的肌肉。(比例尺=750㎛)所以原本直徑不到1mm的色素囊就被拉成十倍大了。安隆博士怕你還是看不清楚,所以畫成了D和E的示意圖。

最後還是來實際看影片比較過癮。可以看到色素囊被拉大又瞬間彈回去,還有下面閃亮亮的虹彩層出現。

 

更多照片和影片參考安隆博士的網站
安隆博士在TEDx的演講

延伸閱讀:

 

文章難易度
小斑
18 篇文章 ・ 1 位粉絲
PanSci實習編輯。 一顆在各個學科間漂流的腦袋~


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不曉得家中蟲蟲的身分嗎?或許你可以翻翻這本《台灣常見室內節肢動物圖鑑》

聯經出版_96
・2022/01/24 ・2222字 ・閱讀時間約 4 分鐘
  • 文、圖 / 李鍾旻

「請問一下,有人知道這是什麼蟲嗎?」、「家裡出現這些蟲,有誰知道牠們是哪來的?」網路討論區冒出了這類疑問句,並附上若干手機拍下的影像。這樣的貼文,你應該也見過吧?

只不過,通常這類貼文不是很少有回應,就是底下出現答非所問的回覆。像是某戶人家廚房的地瓜周圍冒出了幾隻「甘藷蟻象」,可是一些網友把牠誤認為是「隱翅蟲」;某人在廚房放了一陣子的糙米突然生出一群「粉斑螟蛾」,然而卻有人認為那是「衣蛾」。

「甘藷蟻象」在室內出現時通常與地瓜有關,因為牠們的卵或幼蟲偶爾會隨著市售地瓜被攜入家庭中。
「粉斑螟蛾」是近年來在穀物中常發生的昆蟲,其幼蟲能取食多種乾燥食品,且相當適應乾燥環境。

我們所處的居家環境中,蘊藏著一個微觀的小小世界,有許多節肢動物原本就住在我們的屋子裡,或者是隨著人類活動而悄悄被帶進家庭環境。儘管生活周遭有各式各樣的動物,但大家對於這些在室內出現的小生命,向來認知很少,或是一知半解。

某些情況下,一些人可能會出於興趣或好奇而想認識牠們,但通常一般人會開始想去知道家裡出現的蟲「是誰」,不外乎是想弄清楚這些事情:「牠對人有沒有害?」、「牠為什麼會出現在家裡?」、「牠會不會干擾生活?」

「菸甲蟲」與其所啃食過的紅豆。菸甲蟲能取食許多植物製品,常隨著袋裝食品被攜入家庭中。

現今這個時代,「網際網路」幾乎可說是現代人獲取資訊最方便的管道。當家裡出現了不認識的、來路不明的蟲,大部分人除了在網路討論區發問,大概就是直接利用 Google 等網路搜尋引擎試圖找出答案了。然而網路上的一切影像、言論卻不盡然可靠正確,甚至有些資訊是出自內容品質普遍不良的「內容農場」網站。而把網路文章複製又轉貼給親友的你,甚至還可能直接或間接的助長了謠言的散播。

倘若你也是那個正苦惱於該怎麼辨認家中小生物的民眾之一,那麼建議你可以考慮閱讀這本書:《台灣常見室內節肢動物圖鑑》。它就是一本專門介紹居家性節肢動物的實用圖鑑,書中介紹了 101 種台灣室內環境常見的物種,可以幫助大家認識生活中常見的昆蟲、蜘蛛、馬陸等節肢動物。

巧克力中所發現的「粉斑螟蛾」幼蟲,周圍可見其糞便及取食所造成的缺口。

你說「自己很怕蟲,家人也不喜歡蟲!」、「我就是不喜歡牠們,為什麼我要去認識這些蟲?」這樣啊,你的心聲其實也是很多人的心聲。事實上,對節肢動物沒什麼好感的你,更應該入手一本,或者到圖書館借這本書來翻一翻。我是說真的!

為什麼呢?因為誤解與偏見,往往是出自於對牠們的不了解。比如說,常有人誤以為家庭中所出現的,大多是有害或骯髒的物種;然而事實卻正好相反,在居家室內常見的節肢動物中,真正對人有害的種類所占比例甚少。若正確的認識牠們後,也許你會對這些小生物們改觀,明白牠們其實並沒有想像中的可怕,進而讓你的日子過得更安穩愉快。

況且,假如你正苦惱於家中節肢動物橫行,想抑制蟲子們的數量,但在不曉得牠們確切身分的情況下,你很可能使用錯誤的方法與態度,越弄越沒有頭緒。試著去了解你煩惱的蟲的一切,才能夠知道怎麼去處理、應對,才能曉得該如何透過整理環境,減少牠們出現的機會,不是嗎?

從閱讀與出版的角度來看,儘管出版市場琳瑯滿目,然而市面上的自然科普類書籍比例偏低。絕大多數的自然科普類出版品,又都是翻譯自日本或其他國家,國內兒童、青少年從閱讀的過程裡認識到的節肢動物種類,往往便是國外的物種,或者一些商業化販售的寵物昆蟲。因此,不只是成年人,對於想認識我們生活周遭常見生物的中小學生,《台灣常見室內節肢動物圖鑑》也會是個很好的選擇。

「擬穀盜」常見於麵粉及麩皮中,偶爾也會隨著穀物製品來到家庭環境。

雖然,我很希望你能明白「家裡有許多種類的節肢動物很有趣」這件事,然而畢竟每個人都有各自的觀點,我也不可能強迫正在讀此篇文章的你,去接納家裡的每一種節肢動物、要求你一定要懂得欣賞牠們。

但是至少,請你務必記得,當家中有任何節肢動物活動的跡象時,這本《台灣常見室內節肢動物圖鑑》,應該可以滿足大部分你想知道的「室內蟲蟲」種類,解答你心中的一些辨識疑惑。或許,它還能夠引導你對自身所處的這片環境、自己所生長的這塊土地,有更深刻的體認。


想認識居家室內節肢動物的讀者,可參考本文作者所著《台灣常見室內節肢動物圖鑑:居家常見101種蟲蟲大集合,教你如何分辨與防治》(聯經出版)。

——本文摘自《 台灣常見室內節肢動物圖鑑:居家常見101種蟲蟲大集合,教你如何分辨與防治 》/ 李鍾旻, 詹美鈴,2021 年 11 月,聯經出版

 

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聯經出版公司創立於1974年5月4日,是一個綜合性的出版公司,為聯合報系關係企業之一。 三十多年來已經累積了近六千餘種圖書, 範圍包括人文、社會科學、科技以及小說、藝術、傳記、商業、工具書、保健、旅遊、兒童讀物等。