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海豚網絡-《大黃蜂飛得比波音747還快》

時報出版_96
・2014/03/17 ・2219字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 541 ・八年級

鯨類動物啟發(公共版權,NOAA)
鯨類動物啟發(公共版權,NOAA)

海豚與鼠海豚(體型較小的海豚,或稱鈍吻海豚)是全球人見人愛的海洋生物,從四英尺長的毛伊海豚(Maui dolphin)到三十英尺長的虎鯨,四十種海豚和六種鼠海豚在所有熟悉牠們的文化所流傳的神話中都代表了正面象徵。曾經分不清海豚與鼠海豚之間的差異嗎?鼠海豚有較扁的牙齒和較短的吻部(鼻子),這些特徵也是經由牠們英文名字的由來,「porpoises」源自中古拉丁文「porcopiscis」,意思是「豬魚」。

耐人尋味的是,海豚與鼠海豚一般並不被視為食物來源,唯一的例外是在日本和祕魯,每年被捕殺的數量多達四十萬隻。以絕頂聰明、愛玩天性和願意與人類互動聞名的牠們,甚至在許多民間故事中幾乎被認為是具有神奇力量的。牠們的游泳速度、滑稽動作和用作回音定位的可愛唧唧叫聲都深受全世界的泳客、衝浪客和潛水客們的喜愛。事實上,海豚以噴水孔正下方的氣囊發出的哨音、脈波和嘎吱聲是所有海洋動物製造的聲音中最響亮的。賓州大學資訊通信科技研究中心(Center for Information and Communications Technology Research)的一位科學家分析了這些海底訊息,不過目的不是為了瞭解訊息的意思,而是希望找到讓我們的無線訊號能更能有效傳遞的線索。

凱夫拉德博士(Dr. Mohsen Kavehrad)利用摹仿海豚嘎吱聲的多頻超短雷射脈衝,製造出了更能夠穿透濃霧、雲層和其惡劣他天氣狀態的無線訊號。海豚聲音的多頻脈衝特性增加了訊號通過周圍水中障礙物的機會。同樣地,凱夫拉德博士擬真的海豚嘎吱聲也提高了訊號通過周圍濃霧或雲雨中小水珠這類障礙的機會。這個方法可以擴充光纖頻寬,能夠同時輸送更大量的資訊。這種應用技術可以使空中和地面交通工具之間、醫院病房、校園大樓、緊急救援小組之間和市內網絡的通訊更臻完善。

從另一個方向利用海豚聲音,德國一家進化邏輯公司(EvoLogics)在經過八年研究海豚溝通的物理特性後,研發設計並製造了水中聲音數據機(acoustic modem)。這項通訊技術即使在惡劣天氣條件下仍可傳送聲音訊號,因為它是利用以海豚叫聲的特殊頻率進行傳送,聲波可以持續很長的距離。進化邏輯公司表示,這些應用範圍可以包含從船艦引航到地震區域監控的裝置,費用大約是一萬兩千美元左右,已經有十多個國家安裝。

如果你看過海豚自在優游於船頭或破浪而出,肯定很清楚牠們的動作多麼優雅、迅速又敏捷。有些品種的海豚能夠達到游速每小時三十三英里,屏住呼吸二十分鐘,下潛至一千四百英尺深。想欣賞海豚展現高級流體動力學的曼妙泳姿,到網路上搜尋關鍵字「海豚吹泡泡」或「海豚圈圈」,就可以找到影片觀看牠們又拋又旋轉著銀色圈圈在玩。這些圈圈是牠們從噴氣孔吹氣製造出來的,當牠們用頭或吻部頂著這些氣泡圈圈玩耍時,看起來就像水底玩呼拉圈一樣。

海豚和鯨魚一樣需要絕佳機動性來有效獵物,不過不同於鯨魚的是,海豚的吻部可以用來改變角度,讓牠們更能控制身體與周圍海水的互動。雖然一九七○年代的協和號(Concorde)超速飛機未詳細記載它的外型設計靈感來源,但是工程師一眼就看出飛機創新的下垂吻部造型幾乎是海豚提高遨遊水中和躍出水面能力的吻部翻版。

海豚很有力量的尾巴啟發了工程師暨發明家泰德•夏米羅(Ted Ciamillo),他發明了一種重量二.五磅、寬度四十二英寸的單鰭,稱為鯨月(Lunocet)。當奧運獎牌得主,如麥可•菲爾普斯(Michael Phelps)在游泳表現最高峰的時候,也只能將四%的雙腳和雙臂的划動能量轉換成身體的前進動力。海豚則有辦法將八○%的擺動能量轉換成前進動力。戴上仿生鰭,夏米羅的速度比菲爾普斯最佳成績還快了兩倍。他的仿生鰭不僅刺激了相互較勁的自由潛水選手們的胃口,它的優勢也沒有逃過美國美軍陸戰隊兩棲單位的慧眼。

另一位仿生學家鮑勃•埃文斯(Bob Evans)在觀察海豚與鮪魚多年之後,設計出了一種小型潛水蛙鞋,稱為威力鰭(ForceFins)。這種威力鰭可以提供強力的衝刺而且不讓潛水者感到疲勞,現在世界各地的業餘和職業潛水者都在使用。這種靈敏輕便的游泳裝備看起來就像真的魚鰭,甚至曾於紐約現代藝術博物館(Museum of Modern Art)中展示。美國海軍在四年的研究測試中發現,穿上威力鰭的潛水者消耗的氧氣比穿上競爭對手暢銷品牌的蛙鞋還少。當時參與的兩百名潛水者被要求預測哪種蛙鞋會有最好的表現,而且最不會讓他們感到疲勞,結果證實我們的想法會讓我做出錯誤選擇,所有參與者都預測最堅硬又最長的蛙鞋會有最好的表現,但其實比較小又比較有彈性的威力鰭才是最後的贏家。

大黃蜂飛得比波音747還快_全書封_M一直到現在,人類都一直將自然界視為用之不盡取之不竭的資源。無論是鯨魚或鯊魚、海豹或水獺,我們基本上都是想得到海洋動物身上的皮肉。雖然現在使用了塑膠和合成潤滑油來取代鯨鬚和鯨油,但是仍然繼續不當地大量獵殺鯨魚與其他海洋生物。不過地球上進化至今的動物和植物確實提供了取之不竭的資源,可以為我們創造新的全球經濟,實際上更提供了創造財富與問題解決永無止盡的機會。這是企業家的夢想。光是本章提出的範例鯊魚和鯨類動物—只是成百上千種海洋生物之二—就代表了價值數十億美元的新產品商機和節省的數十億公噸化石燃料。就像伊芳•維爾克、法蘭克•費雪、史蒂芬•杜瓦爾、凱夫拉德博士和布倫南博士一樣,科學家和企業家們探索開發這些新機會還大有時間,我相信這些只是一小部分,還有絕大部分具有高價值而且永續的新領域尚未被開發—很多人相信那是人類未來生存的唯一之道。

 

摘錄於PanSci 2014年3月選書《大黃蜂飛得比波音747還快》,由時報出版。

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出版品包括文學、人文社科、商業、生活、科普、漫畫、趨勢、心理勵志等,活躍於書市中,累積出版品五千多種,獲得國內外專家讀者、各種獎項的肯定,打造出無數的暢銷傳奇及和重量級作者,在台灣引爆一波波的閱讀議題及風潮。

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用這劑補好新冠預防保護力!防疫新解方:長效型單株抗體適用於「免疫低下族群預防」及「高風險族群輕症治療」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/01/19 ・2874字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 台灣感染症醫學會 合作,泛科學企劃執行。

  • 審稿醫生/ 台灣感染症醫學會理事長 王復德

「好想飛出國~」這句話在長達近 3 年的「鎖國」後終於實現,然而隨著各國陸續解封、確診消息頻傳,讓民眾再度興起可能染疫的恐慌,特別是一群本身自體免疫力就比正常人差的病友。

全球約有 2% 的免疫功能低下病友,包括血癌、接受化放療、器官移植、接受免疫抑制劑治療、HIV 及先天性免疫不全的患者…等,由於自身免疫問題,即便施打新冠疫苗,所產生的抗體和保護力仍比一般人低。即使施打疫苗,這群病人一旦確診,因免疫力低難清除病毒,重症與死亡風險較高,加護病房 (ICU) 使用率是 1.5 倍,死亡率則是 2 倍。

進一步來看,部分免疫低下病患因服用免疫抑制劑,使得免疫功能與疫苗保護力下降,這些藥物包括高劑量類固醇、特定免疫抑制之生物製劑,或器官移植後預防免疫排斥的藥物。國外臨床研究顯示,部分病友打完疫苗後的抗體生成情況遠低於常人,以器官移植病患來說,僅有31%能產生抗體反應。

疫苗保護力較一般人低,靠「被動免疫」補充抗新冠保護力

為什麼免疫低下族群打疫苗無法產生足夠的抗體?主因為疫苗抗體產生的機轉,是仰賴身體正常免疫功能、自行激化主動產生抗體,這即為「主動免疫」,一般民眾接種新冠疫苗即屬於此。相比之下,免疫低下病患因自身免疫功能不足,難以經由疫苗主動激化免疫功能來保護自身,因此可採「被動免疫」方式,藉由外界輔助直接投以免疫低下病患抗體,給予保護力。

外力介入能達到「被動免疫」的有長效型單株抗體,可改善免疫低下病患因原有治療而無法接種疫苗,或接種疫苗後保護力較差的困境,有效降低確診後的重症風險,保護力可持續長達 6 個月。另須注意,單株抗體不可取代疫苗接種,完成單株抗體注射後仍需維持其他防疫措施。

長效型單株抗體緊急授權予免疫低下患者使用 有望降低感染與重症風險

2022年歐盟、英、法、澳等多國緊急使用授權用於 COVID-19 免疫低下族群暴露前預防,台灣也在去年 9 月通過緊急授權,免疫低下患者專用的單株抗體,在接種疫苗以外多一層保護,能降低感染、重症與死亡風險。

從臨床數據來看,長效型單株抗體對免疫功能嚴重不足的族群,接種後六個月內可降低 83% 感染風險,效力與安全性已通過臨床試驗證實,證據也顯示針對台灣主流病毒株 BA.5 及 BA.2.75 具保護力。

六大類人可公費施打 醫界呼籲民眾積極防禦

台灣提供對 COVID-19 疫苗接種反應不佳之免疫功能低下者以降低其染疫風險,根據 2022 年 11 月疾管署公布的最新領用方案,符合施打的條件包含:

一、成人或 ≥ 12 歲且體重 ≥ 40 公斤,且;
二、六個月內無感染 SARS-CoV-2,且;
三、一周內與 SARS-CoV-2 感染者無已知的接觸史,且;
四、且符合下列條件任一者:

(一)曾在一年內接受實體器官或血液幹細胞移植
(二)接受實體器官或血液幹細胞移植後任何時間有急性排斥現象
(三)曾在一年內接受 CAR-T 治療或 B 細胞清除治療 (B cell depletion therapy)
(四)具有效重大傷病卡之嚴重先天性免疫不全病患
(五)具有效重大傷病卡之血液腫瘤病患(淋巴肉瘤、何杰金氏、淋巴及組織其他惡性瘤、白血病)
(六)感染HIV且最近一次 CD4 < 200 cells/mm3 者 。

符合上述條件之病友,可主動諮詢醫師。多數病友施打後沒有特別的不適感,少數病友會有些微噁心或疲倦感,為即時處理發生率極低的過敏性休克或輸注反應,需於輸注時持續監測並於輸注後於醫療單位觀察至少 1 小時。

目前藥品存放醫療院所部分如下,完整名單請見公費COVID-19複合式單株抗體領用方案

  • 北部

台大醫院(含台大癌症醫院)、台北榮總、三軍總醫院、振興醫院、馬偕醫院、萬芳醫院、雙和醫院、和信治癌醫院、亞東醫院、台北慈濟醫院、耕莘醫院、陽明交通大學附設醫院、林口長庚醫院、新竹馬偕醫院

  • 中部

         大千醫院、中國醫藥大學附設醫院、台中榮總、彰化基督教醫療財團法人彰化基督教醫院

  • 南部/東部

台大雲林醫院、成功大學附設醫院、奇美醫院、高雄長庚醫院、高雄榮總、義大醫院、高雄醫學大學附設醫院、花蓮慈濟

除了預防 也可用於治療確診者

長效型單株抗體不但可以增加免疫低下者的保護力,還可以用來治療「具重症風險因子且不需用氧」的輕症病患。根據臨床數據顯示,只要在出現症狀後的 5 天內投藥,可有效降低近七成 (67%) 的住院或死亡風險;如果是3天內投藥,則可大幅減少到近九成 (88%) 的住院或死亡風險,所以把握黃金時間盡早治療是關鍵。

  • 新冠治療藥物比較表:
藥名Evusheld
長效型單株抗體
Molnupiravir
莫納皮拉韋
Paxlovid
倍拉維
Remdesivir
瑞德西韋
作用原理結合至病毒的棘蛋白受體結合區域,抑制病毒進入人體細胞干擾病毒的基因序列,導致複製錯亂突變蛋白酵素抑制劑,阻斷病毒繁殖抑制病毒複製所需之酵素的活性,從而抑制病毒增生
治療方式單次肌肉注射(施打後留觀1小時)口服5天口服5天靜脈注射3天
適用對象發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人(18歲以上)的輕症病患。發病7天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與孩童(年齡大於28天且體重3公斤以上)的輕症病患。
*Remdesivir用於重症之適用條件和使用天數有所不同
注意事項病毒變異株藥物交互作用孕婦哺乳禁用輸注反應

免疫低下病友需有更多重的防疫保護,除了戴口罩、保持社交距離、勤洗手、減少到公共場所等非藥物性防護措施外,按時接種COVID-19疫苗,仍是最具效益之傳染病預防介入措施。若有符合施打長效型單株抗體資格的病患,應主動諮詢醫師,經醫師評估用藥效益與施打必要性。

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是吞船大魚,還是海裡的「豬」?從古人的眼中,跨時空探索「鯨豚文化史」
研之有物│中央研究院_96
・2022/07/14 ・4913字 ・閱讀時間約 10 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。

  • 採訪撰文/劉韋佐、田偲妤
  • 美術設計/蔡宛潔

「吞船大魚」?古人的腦洞大開!

很久很久以前,在北方的大海上,出現一隻長六丈、高一丈的大魚。據說船要是遇上這種魚,一個不小心,可能整艘船都會被吞下去啊!在沒有相機、也沒有 IG、臉書打卡的時代,古人面對陌生的物種,只能以文字或繪圖記錄下來,讓中國古代的鯨豚生態披上一層神秘面紗。
中央研究院「研之有物」專訪院內歷史語言研究所邱仲麟研究員,在長期研究歷史的過程中,收集了數百則中國歷史上鯨豚現身、擱淺的文獻。究竟古人眼中的鯨豚長什麼模樣?鯨豚擱淺的可能原因為何?又衍伸出什麼樣的民間傳說?

圖/Unsplash

根據邱仲麟研究員蒐集的文獻,中國史上確切的鯨豚擱淺記錄可能始於兩漢。早在西元前 16 年(西漢永始元年)就出現記載:「北海出大魚,長六丈,高一丈,四枚。」接著在西元前 4 年及西元 173 年,也都有將鯨豚形容為「大魚」的記載。

這個時期多是簡單記錄鯨豚的大小,但到了近世,描述就變得豐富許多。例如在明嘉靖《灤志》就記載:「房魚,出海,極大,如房。或隨潮汐陷沙上,土人割脂熬油。」另外,明崇禎《黃縣志》則有相當生動的描述:

海魚莫大於䱜,長或一、二十丈,三五成群,順流噴浪如雪,山脊翅浮紅水面,如百十赤幟。舟遇之速避,稍遲即可吸口吞舟,故俗名「吞船䱜」。

這些出現在地方志的記載,不僅對鯨豚的大小做出如房子般巨大、且能張口吞船的誇張比喻,也描繪了牠們三五成群現蹤,從頭頂噴水、在海上翻身等生活習性,讓我們從字句間拼湊出古代的鯨豚生態、人與鯨豚的互動,以及古人如何從其文化視角看待鯨豚與其擱淺現象。

海上之「豬」?史料所描繪的鯨豚樣貌

古人對於此般海中龐然大物尚未有「鯨豚」的概念,多半用生活中既有的動物來形容。猜猜看以下描述是指海豚或鯨魚?

地方志中常見「海豬」的記載。在明嘉靖《欽州志》曾有這樣的形容:「其頭類豬」、「無鱗,大似海豬」。清代《連江縣志》也有「海豬魚」的記載,形容其「渾身深黑,形體、腑臓與猪略同。鼻在腦上,噴水直上。」

另有一種生物名叫「海鰌」,「鰌」在今日雖為「鰍」的異體字,但在此處應唸作「ㄧㄡˊ」。在《水經》中曾有這樣的記載:「海鰌魚,長數千里,穴居海底,入穴則海水為潮,出穴則潮退。」北宋《江南野史》則說:「有海鰌,形如大堤,長數十丈。」從「長數千里」到「長數十丈」,我們可以得知,海鰌的形容是從其驚人的體長來描繪。

明崇禎《肇慶府志》更有一則特別的「海鰌」記載,說其「遍體礪房石砌,積如丘山。」記錄者觀察得非常仔細,「礪房石砌」應該是指寄生在皮膚上的藤壺,要能如此詳實描述身上特徵,表示這隻「海鰌」可能擱淺在海灘上,才得以近距離觀察。

從海豬到海鰌,你猜到哪個是指海豚?哪個是指鯨魚?從上述文獻記載可以推測,關鍵在於海豚、鯨魚的體形差距,古人多稱海豚為「海豬」、鯨魚則為「海鰌」

古人多稱海豚為「海豬」,認為其頭與豬相似。「豚」字等同於「豬」,兩者也同為哺乳類動物。圖/Unsplash
古人多稱鯨魚為「海鰌」,身上常有大片藤壺寄生。藤壺會伸出觸手捕食海中的浮游生物,以及鯨魚周遭的有機質。圖/iStock

這些突然躍出海面、或是擱淺在海灘的大魚到底是什麼?已遠遠超出古人的知識範疇,只能從其外觀特徵或動作來命名。除了「海豬」、「海鰌」、「海鰍」等名稱,另有視其龐大的體形,稱之為「房魚」、「海象」、「鱌魚」;也有尊稱為「海龍」、「海龍翁」、「海主」,甚至有記載為「海燕」者,名稱可說是五花八門!在那個沒有相機的時代,文字的描述更為豐富,充滿古人天馬行空的想像力。

爬梳臺灣早期的鯨豚擱淺記錄

清乾隆 9 年,閩浙總督在奏報福建省當年 2 月的雨水和糧食價錢時,附帶報告了在上一年的 12 月,臺灣北路的白沙墩(今日苗栗通霄一帶)有「巨魚二十二尾,頭大丈餘,口闊四尺,腹寬二丈,尾大七尺餘,蝦尾魚身,約長三丈有奇。目生腹下。其魚黑色,聲如牛鳴。隨潮擱淺,未識其名。」此外,《重修臺灣府志》中也提到同一年在白沙墩發現「雷擊死巨魚二十二尾於沙上」、「頭似豕」、「來時聞隱隱有雷聲,隨潮擱淺,如排列狀。背上各有一孔,黃水流出。」

這些記載明確說出「擱淺」現象,雖然記錄者仍「未識其名」,不知道這些擱淺的生物是什麼,但將「巨魚」、「頭似豕」、「聲如牛鳴」等敘述,與前面的記載互相比對,可得知這是一起發生在臺灣的鯨豚集體擱淺現象。

清末澎湖海邊也曾發現鯨魚擱淺,人們還在其腹中發現兩隻百來斤的大魚。在割肉取油時,魚尾突然甩動,將數千斤的巨石擲到百丈之外,成為人們口耳相傳的巨魚駭聞。圖/點石齋畫報大可堂版第十冊

鯨豚擱淺的原因至今依然眾說紛紜,可能是受暴風雨、地震、雷擊影響,或追船誤入淺灘所致,也有可能在不知不覺中受特殊地形牽引。

邱仲麟研究員在整理文獻時有一驚奇發現,鯨豚擱淺記載較多的區域,主要在舟山群島以北海岸,尤其以錢塘灣與長江口一帶最多

清末的西洋傳教士丁韙良在其著作《中國覺醒》就指出「錢塘江是鯨魚的陷阱」,並說:「這個漏斗狀的海灣,潮位出奇地高。當每月初一或十五,太陽和月亮的引力出於同一方向時,海水便咆哮地衝向岸邊,形成了巨大的潮汐。錢塘江大潮不僅摧毀船隻,就連大海深處的龐然大物也無法抵禦那難以抗拒的推力。

錢塘灣的地形是外寬內窄的「喇叭口」,使潮汐容易產生洶湧的浪濤,形成世界三大湧潮之一的「錢塘潮」。雖然鯨豚擱淺的原因至今仍無定論,但在錢塘灣附近容易擱淺,很可能是因為當地特殊的地形使鯨豚往此聚集,當洶湧的潮汐來臨,就特別容易被潮浪捲入而擱淺。

錢塘潮。圖/Wikimedia

過去無法解釋的奇觀,「巨魚」擱淺的傳說

對古人來說,這些龐然大物突然擱淺在沙灘上,想必是難以理解的奇觀,因而產生許多光怪陸離的神鬼傳說。

  • 貶謫說:興風作浪,海神降落處罰

古人觀察到,擱淺死亡的鯨豚常常沒有眼睛!彷彿遭行刑後流放邊陲。北宋《釣磯立談》就記載:「潯陽潮退,有一大鰌,環體於洲上,時時舉首噞喁,水自腦而出,數日乃死。瀕江之人饜食其肉。世說以為海神鑿腦取珠,因以致斃。」歐陽修也曾在詩作中留下「有時隨潮來,暴死疑遭謫」此一經典名句。

清代學者錢泳則在其著作《履園叢話》留下鄉野傳說:「大凡東海有巨魚流入內地者,必無目,無目,故隨潮而進也。相傳此魚在海中作風浪翻船至傷人者,必有海神抉其目。」另一位作家黃逢昶在臺灣寫下的《竹枝詞》也記載地方傳聞:「土人云是魚吞舟不少,龍王剜目示眾」。

從「海神鑿腦取珠」、「暴死疑遭謫」、「海神抉其目」等敘述可知,古人將當時的懲處制度用於解釋鯨豚擱淺現象,歸因於鯨豚犯錯後被海神處罰,行刑挖目後貶謫異地。

  • 閏魚說:閏年報到!鯨豚頭形隨生肖變化?

依據海邊居民的觀察,每到閏年就會有鯨豚報到,因此稱鯨豚為「閏魚」。早從明代開始,在長江以北、黃海海濱就出現這樣的傳說。

明嘉靖《通州志》就記載:「閏魚,形甚鉅,其骨可以為橋梁。每閏年始有,故名閏魚。」另有《如皐縣志》記載:「閏魚,無定形,閏年秋潮,颶風推出海,其大吞舟也。」

此外,更有閏魚的頭形會與該年生肖相似之說。例如江蘇東臺人宋武庭說:「閏魚則非閏年不可見也,且形狀不一,按其所閏之年枝生肖而變更焉。如子年則鼠首魚尾,丑年則牛首魚尾,推而至於寅年虎首,卯年兔首,無不酷肖。」這些記載展現古人將自然現象與民俗節氣結合的文化思維。

清末「閏魚出海」圖文記事。老人們相傳每逢閏月,海中總有大魚被沖上岸,因為大魚平時興風作浪、打翻漁船、以人為食,如今才會擱淺,成為人們的美食。圖/點石齋畫報大可堂版第四冊
  • 神蝦押巨魚說:鯨魚、蝦子,傻傻分不清!

另一種記載也相當有趣,清代的葉良儀在其著作《餘年閒話》中提到,居民看到海外有「四大桅杆(船上懸掛帆的杆柱)悠颺而至」就知道是「閏魚」來了。這裡提到的「四大桅杆」乃是:「兩大蝦釘其目,押之使上,桅杆即蝦鬚也」。魚來後,則天氣漸晴,「居民掇梯魚身,先用鋤撥去砂石,然後以刀斧剜其肉,熬油為燃燈之用。」競相割取三、四日……,接著「又忽晦冥,則蝦復來押之回矣」。

為什麼蝦子會和鯨魚扯上關係,甚至成為懲處鯨魚的獄卒?邱仲麟研究員解釋,會有「兩大蝦釘其目」、「桅杆即蝦鬚」等形容,可能是因為從陸地遠望鯨魚時,其從海中躍起的瞬間,身體兩側的鰭猶如蝦子的兩隻大螯,因此流傳鯨魚擱淺是「神蝦押巨魚」降貶上岸的緣故。

「神蝦押巨魚」傳說,可能是古人誤將鯨魚的鰭看成蝦子的大螯。
圖/研之有物(圖片來源/UnsplashPixabay

地毯式搜尋史料,縱觀鯨豚文化史

邱仲麟研究員的辦公室充滿各式文獻史料,研究主題遍及明清時期的都市、醫療、花卉、西洋鏡、公共衛生、軍事防禦、鯨豚擱淺史等。圖/研之有物

鯨豚擱淺事件常記載於中國各地的地方志,卻缺乏有系統的文獻整理。邱仲麟研究員地毯式搜尋中國各地的地方志、筆記、詩文、報紙等文獻,將有提到鯨豚的史料儘量收集、剪貼成冊,並從中整理出古代對鯨豚外觀的描述、統計擱淺地點與季節,並探討古人對龐然大魚突然現身所衍生的各種傳說故事。

每則鯨豚史料皆剪貼成冊,上頭仔細標註資料來源、畫出重要段落,是多年來飽覽各式文獻所累積的豐碩成果,從中可見歷史學家治學的嚴謹態度。圖/研之有物

從鯨豚史料的研究出發,我們可以得知古人看待海洋生物的態度、應用海洋資源的方式,甚至能觀察古今鯨豚生態的變化。例如明清時期曾記載,長江流域有「中華白海豚」、「白鱀豚」出沒,如今皆因工業和漁業發展的嚴重侵害而數量銳減,瀕臨絕種。

中華白海豚,主要分布於東印度洋至西南太平洋海域,臺灣、中國、馬來西亞、泰國等地皆可見其蹤跡。每逢農曆 3 月下旬,臺灣海峽風浪漸平息,早年的討海人常見到這群嬌客。因恰逢媽祖誕辰月份,人們相信牠們是捎來媽祖訊息的「媽祖魚」。圖/flickr

鯨豚擱淺研究不僅豐富了中國文化史中有關海洋生物的內涵,也呈現不同時空背景下所蘊含的文化思維與古今變遷。

延伸閱讀

研之有物│中央研究院_96
255 篇文章 ・ 2354 位粉絲
研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook

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想知道鯨魚健不健康?首先,你需要牠們的「鼻涕」!
Lea Tang
・2022/03/07 ・2203字 ・閱讀時間約 4 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

為了瞭解鯨豚的健康狀況,科學家們正試圖用更好的方法,來蒐集牠們的鼻涕。

來觀察鯨豚囉!

鯨豚的背鰭,是牠們最容易被人們觀察到的部位,類似於人類的指紋,背鰭是鯨豚的辨識區,可以作為研究人員個體種類辨識上的依據【註1】。然而,若想進一步了解鯨豚的演化史,就不得不仰賴含有 DNA 的活體組織。

不同種類的鯨豚,背鰭都不同。圖/成功海洋環境教室 X ㄈㄈ尺

早期,科學家採集鯨豚活體組織的方式稱作「活體組織切片飛鏢」。如同字面上的意思,他們會向動物投擲飛鏢,獲得牠們的小部分組織作為樣本。但是,這種光用聽的就很痛的方式,不僅會讓鯨豚對研究船隻感到畏懼,更會使得牠們在水中生活時,成為傷口感染的高風險群。

值得高興的是,隨著科技進步,現在科學家已有了新的採集方式。這回,他們自製非侵入性的工具,而且決定改成採集「鼻涕」。

此鼻涕非彼鼻涕

說到鼻涕,我們容易聯想到感冒生病時,從鼻孔裡流出來的東西,不過這裡所提到的「鼻涕」,和那個可不一樣。鯨魚呼氣時所吐出的黏液並非來自呼吸孔,而是來自肺部【註2】。

當鯨豚換氣時,會以相當大的力道呼氣,進而向空中發射鼻涕。有趣的是,不同種類的鯨魚也有不同的吐氣型態。圖/north-atlantic-society.com

藉由蒐集鯨豚呼吸孔吐出的氣,可以得到許多關於牠們的資訊——包含肺表面活性物質(一種蛋白質和脂質的混和物)、呼吸液與肺細胞。同時,這些樣本也可以用來檢測疾病以及皮質醇【註3】、孕酮【註4】等荷爾蒙,幫助研究者知道一頭鯨魚是否染病,甚至可以知道雌鯨是否有孕。

不過,鯨豚的鼻涕藥怎麼蒐集呢?接下來讓我們一起來看看方法。

鼻涕機器人登場

隨著 DNA 提取技術的進步,研究員們從 2010 年起便開始使用新的工具採集。一但在海面上觀察到鯨魚蹤跡,他們便驅船前往,伸出長長的的竿子,利用末端的培養皿來收集鼻涕。

最初,蒐集樣本的工具是一種培養皿與竿子的組合。圖/bbc.com

另一種進階版的工具稱作「鼻涕機器人」(The Parley Snotbot),由無人機和培養皿所組成。鯨魚換氣時,機器人會從後方靠近鯨身,讓鯨魚的鼻涕因慣性往後落在無人機上的培養皿中。

不過以上兩種方法通常用來蒐集座頭鯨等大型鯨魚的 DNA,對於體積、肺部容積較小的海豚則不易達成【註5】。

鯨魚躍升時,鼻涕機器人會迅速在牠後上方 standby,在不驚擾與傷害對方的狀況下蒐集鼻涕。圖/howstuffworks.com

鯨魚鼻涕在遺傳學上的貢獻

至於我們能不能利用鼻涕檢體來進行遺傳學相關的研究呢?答案是可行的。儘管小型鯨豚的鼻涕提取比預期中困難,科學家仍然能從樣本中回收一些粒線體 DNA。

正在分析的鼻涕樣本。圖/bbc.com

他們嘗試以聚丙烯製成的管子倒置在水族館豢養的海豚氣孔上,以得到每隻海豚體內的粒腺體 DNA 和微衛星 DNA ,收集到比野外樣本更加豐富的數據。此外,科學家也發現,從海豚鼻涕中獲得的 DNA 圖譜與從血液中取得的 DNA 圖譜相符,證明了在研究海豚遺傳學上,使用鼻涕的結果可能和抽血一樣好。

現在,科學家們要克服野外採集樣本量不足的挑戰,以期在未來能結合傳統的照片識別,建立有關海豚種群的遺傳學目錄

【註】

  1. 不同種類的鯨豚會有不同形狀的背鰭。就算是同種,不同個體背鰭上的花紋也都不一樣。
  2. 由於鯨豚僅靠呼吸孔呼吸,呼吸孔的堵塞會使牠們窒息死亡。2016 年,研究員曾發現一條呼吸孔先天畸形的海豚在換氣時用嘴呼吸,但這是目前所知的唯一例外。
  3. 腎上腺皮質激素中的糖皮質激素,可以提高血壓、血糖水平和產生免疫抑制作用,有助身體調節壓力事件。
  4. 屬於孕激素荷爾蒙的一種,與懷孕、胚胎與月經週期有關。
  5. 座頭鯨的體型大,吐息也大,容易被船上的研究員發現。海豚因為個體嬌小,肺部僅有約兩個橄欖球大,因此採樣相對困難:牠們呼出的液氣混和物距離海表過近,常在竿子到達前就被海浪打散。另外,面對來勢洶洶的龐大漁船,牠們往往跑得飛快、「走敢若飛」(tsáu kánn-ná pue),不利採樣進行。

資料來源:

  1. 【鯨豚大小事】鯨豚背鰭說
  2. whales-do-not-catch-colds-but-they-do-get-snotty-blowholes
  3. ‘Dolphin snot’ used to look at health of pod off Gower
  4. Those snot-collecting drones are back, and this time they’re seeking dolphins
  5. The Usefulness of Dolphin Snot
  6. The ‘SnotBot’ Drone Is Making Scientific Research Easier on Whales

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Lea Tang
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徜徉在極北之海的浪漫主義者。 喜歡鯨豚、地科、文學和貓。