0

0
0

文字

分享

0
0
0

驚艷!自然界最偉大的建築師

dr. i
・2013/11/27 ・876字 ・閱讀時間約 1 分鐘

Retired Florida State University professor Walter Tschinkel

建築可以說是人類文明的表象,人類集聚所有智慧,創造它為了對抗天災和人禍(譬如說:戰爭),當然是個令人驕傲結晶。不過,自然界除了我們以外,也存在著偉大的建築師你知道嗎?

低頭往下看,也許就能猜到,是螞蟻!

佛羅里達州立大學的生物學教授華特.秦柯(Walter R. Tschinkel)是一位研究螞蟻的專家,他除了對螞蟻的生物特性很瞭解,對螞蟻世界的社會結構也很有研究。為了研究後者,他還想盡了辦法想要知道牠們的居住環境到底長什麼樣子,因為這樣可以有助於瞭解螞蟻的數目和牠們之間互動的關係。

所以他想出了一個辦法 – 灌鋁!

老實說,這樣調皮的事情,很多十歲孩童都曾想過,但有什麼辦法?畢竟人家看你就是十歲。不過,當你有個大學教授的頭銜就不一樣囉,有人給你錢(研究經費)做個調皮鬼,還能養一批小調皮鬼(研究生),所以孩子們,好好努力讀書吧!

metal_casting_016

當他們在野地找到螞蟻巢後,就地就把鋁塊燒到約攝氏650度,熔化成為液態,再將它灌注到螞蟻巢口。過幾分鐘後,等鋁都凝固了,再將個螞蟻聚落都挖出來!

metal_casting_022

當然,裡頭的螞蟻也為科學犧牲了… 讓我們向牠們致敬…

秦柯博士的研究顯示,一個收穫蟻(Harvester Ants)的蟻巢可以深達約3公尺,並居住9千到1萬隻螞蟻。它的結構分成一層層的居住空間,而這一層層的空間隨著深度縮小,住的螞蟻也越年輕。

tschinkel_cast

早期他是灌入膠狀的液體,等凝固後再取出來,所以裡面的螞蟻還可以被研究人員數清楚,不至於被炙熱的液態鋁燒得死無全屍。

fig1

你看!掛起來像不像是水晶吊燈呢?

秦柯博士對於科學和藝術有著深刻的體悟,他說:「事實上,科學裡頭存在著一般人無法想像的藝術。」

(資料來源:Journal of Insect ScienceUniversity of Florida
轉載自 :: dr. i ::  新發現 | 新科技 |  新生活 |  新藝術 欲轉貼請註明文章出處

文章難易度
dr. i
33 篇文章 ・ 0 位粉絲
小時候的啓蒙師父是小叮噹,偶像是馬蓋先,並崇拜發明燈泡的愛迪生,當時志向是發明會飛的車。在歐洲旅居十二年後回台灣,目前投身科技與藝術的跨界整合以及科學教育和傳播,現任國立台灣師範大學科技與文創講座兼任助理教授。dr. i 一輩子最大的幻想,是能夠使用時光機和隱形風衣。如果您恰巧擁有其中一項,請拜託用以下的連絡方式連絡!http://facebook.com/newartandscience

1

4
0

文字

分享

1
4
0

「菲利浦島蜈蚣」成幼鳥殺手!——在澳洲孤島上默默擔當頂級掠食者

藍羊_96
・2021/09/22 ・2038字 ・閱讀時間約 4 分鐘

冒險電影中,場景時常在偏遠不為人知的荒山野嶺,甚至住著猛獸的遙遠孤島,有著顛覆常識的生態環境和駭人怪物。然而根據新發表在《美國博物學家》的一篇論文,在現實中就有一個島嶼,由蜈蚣擔當島上食物鏈的最頂端掠食者。

此菲利浦島,非彼菲利浦島

地點位在澳洲的菲利浦島(Phillip Island)——說到這個島嶼,可能會聯想到島上每年吸引上百萬觀光客的小藍企鵝棲地,以及世界摩托車競速的主要賽場之一。

故事並非發生在這個澳洲南岸的菲利浦島,而是在距離澳洲本土東方 1500 公里遠,過去做為囚犯流放地的諾福克群島。那裡有另一個面積僅 2.07 平方公里,無人居住的菲利浦島。兩個島正巧都以 18 世紀後半的英國海軍上將亞瑟‧菲利浦(Arthur Phillip)為名,但地理位置相距甚遠。

屬於諾福克群島一部分的菲利普島(Phillip Island)。圖/維基百科

無人定居的菲利浦島兇猛島民

菲利浦島有 13 種海鳥會產卵繁殖,還有一些小型動物在此生活。其中最引人側目的居民是菲利浦島蜈蚣Cormocephalus coynei),這種蜈蚣最長可達 23.5 公分,雖然比起現生蜈蚣中最大的 30 公分等級還差一些,仍遠勝長約 10 公分的常見蜈蚣。

研究團隊調查紀錄菲利浦島蜈蚣在夜間的捕食行為,並以穩定同位素分析蜈蚣的食物來源比例,發現這種蜈蚣的食物來源,48% 來自脊椎動物,52% 來自無脊椎動物,各占約一半比例。

菲利浦島蜈蚣最主要的食物是島上居住的蟋蟀、壁虎、石龍子,這些動物都小於體長超過 20 公分的大蜈蚣,算是合理的菜單。然而菲利浦島蜈蚣還有另外一個獨門佳餚,就是島上繁殖海鳥的幼雛。

菲利浦島蜈蚣(Cormocephalus coynei)。圖/ iNaturalist

菲利浦島蜈蚣的嘴下亡鸌

菲利浦島上最主要的築巢海鳥是黑翅圓尾鸌Pterodroma nigripennis),2017 年的紀錄約有 19000 對。黑翅圓尾鸌的成鳥體長約 30 公分,顯然蜈蚣面對牠們無法輕易取勝,因此脆弱的雛鳥就成為蜈蚣的下嘴目標。

菲利浦島蜈蚣會咬住黑翅圓尾鸌雛鳥的後頸並注入毒素,等雛鳥死亡後再啃食牠的頭頸部。而在兩年的調查期間,紀錄的雛鳥各有 19.6% 及 11.1% 被蜈蚣捕食。結合前面一年約有 19000 對黑翅圓尾鸌在此繁殖的紀錄來看,估計每年被蜈蚣吃掉的幼鳥在 2109~3724 隻之間。

其他在菲利浦島上繁殖的海鳥,活動期間可能跟蜈蚣活躍的夏季錯開,或是數量較少,黑翅圓尾鸌可能是菲利浦島蜈蚣最主要的獵捕鳥類。相較於脊椎動物吃節肢動物的紀錄,節肢動物大部分是清除死亡的脊椎動物屍體,像這樣反過來鳥類被節肢動物主動獵捕的紀錄非常罕見。

黑翅圓尾鸌的雛鳥慘遭蜈蚣獵捕。圖/參考文獻 1

咦,蜈蚣怎麼吃到海裡的魚?

根據穩定同位素分析,菲利浦島蜈蚣的飲食中有 7.9% 是鳥類,然而魚類卻有 9.6%。住在陸地上的蜈蚣要怎麼吃到海裡的魚呢?這是另一個值得注目的問題。

據推測海鳥帶回巢中,供應給雛鳥食用的魚屍,應該是蜈蚣能吃到魚的主要來源。也就是海鳥不僅本身是蜈蚣的獵物,牠們為了育雛的投食被蜈蚣吃掉後,也帶動了海洋和陸地間的營養循環。

過去在諾福克群島流放囚犯時期,由人類引入的山羊、豬和兔子等大型動物對島上的環境造成破壞,也讓當地獨有的生態體系遭受嚴重威脅。這些外來物種在 20 世紀期間逐一從島上移除,受破壞的環境現正緩慢復原。

雖然菲利浦島蜈蚣離最大的蜈蚣還有點距離,在牠所住的環境卻已經足以佔地為王。現已滅絕的諾福克卡卡鸚鵡(Nestor productus)體型比菲利浦島蜈蚣大,但以果實為主食,顯然不會威脅到蜈蚣作為掠食者的地位。

大英博物館內諾福克卡卡鸚鵡標本的畫。圖/維基百科

在島嶼生物地理學中,孤立海島上動物體型改變是一個重要的研究議題。在大陸上的大型動物,移居海島後因島嶼資源限制、天敵缺乏等因素,會縮小體型,稱之為島嶼侏儒化(Island Dwarfism);然而小型的動物卻會反過來巨大化,甚至取代原本大型動物所處的生態棲位,此現象即為島嶼巨型化(Island Gigantism)。

島嶼巨型化的案例如紐西蘭的奇異鳥、馬達加斯加島已滅絕的象鳥,以及在許多島嶼上各自獨立產生的巨大化齧齒動物;台灣在墾丁和部分離島分布的椰子蟹也是一個案例,不僅是保育類的甲殼動物,更是最大型的陸生寄居蟹。地處偏遠的菲利浦島,正是島嶼特殊生態系的一個案例,也是蜈蚣稱霸的極端案例。

參考文獻

所有討論 1
藍羊_96
207 篇文章 ・ 1122 位粉絲
國立清華大學分子與細胞生物所博士生,國語日報科學版專欄作者。白天做植物標本,晚上讀演化文獻,假日寫科普文章。
網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策