各種交通運輸功能的基礎設施,包括道路、鐵路、石油管線、水管、纜車、綿延的電塔與電纜、整排風力發電機組、甚至海岸沿線的消波塊等,這些在地圖上常常以「線」來表示的元素,通稱為「線狀基礎建設」(linear infrastructure)。以往道路生態學(road ecology)所探討的議題,已經擴大到各種線狀基礎建設對環境與生態的衝擊。不同的線狀基礎建設對環境的影響雖然不盡相同,但大致上相似:切開棲地、造成隔離、形成邊緣、棲地破碎…所以常常一併討論。今年七月澳洲生態及運輸網絡(Australia Network for Ecology and Transportation)即將在澳洲舉辦研討會,我沒錢參加只好在此深表遺憾。為了方便說明,下文還是以道路為例。
然而,隨著人類社會的發展,道路的開闢、建築的擴張、農地的開墾,製造了許多「人造的邊緣」。建築、道路、農地等元素,大多不是生物所偏好的棲地,因此人造邊緣所產生的負面效應遠比自然的邊緣還要來的多,邊緣效應對環境及生物的負面影響也受到重視[6]。以道路的邊緣為例,車輛與人類生活所帶來的廢氣、污染、垃圾更容易影響自然棲地;外來種植物也比較容易在邊緣地區擴張;位於邊緣的樹木容易受到風害;鳥巢中的雛鳥容易被獵食或感染寄生蟲等等[reviewed by 7]。
(作者提供)
生物對邊緣的偏好並不一致
隨著研究邊緣對野生動物影響的文獻越來越多,發現邊緣對不同物種的影響並不一致 [reviewed by 7, 8]。偏好邊緣地區的物種稱為邊緣物種(edge species),排斥邊緣地區的物種則稱為內部物種(interior species)。邊緣物種通常是不同生活史階段需要不同棲地內生存資源的生物,例如兩棲類,或是需要較高日輻射的非耐陰(non-shade tolerance)植物,因而在邊緣地區的密度較高。反之,內部物種僅偏好棲地內部的環境條件,邊緣越普遍,棲地內部的面積就會越小,大幅降低內部物種的存活率及繁殖成功率[9]。因為邊緣效應的不一致性,如果對該物種的基礎生活史或棲地偏好沒有充分的瞭解,就難以判斷邊緣的形成究竟會帶來什麼樣的影響。
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前面提到,輻射是能量傳送的方式。若今天發出的輻射能量不高,那自然對人體不會有甚麼傷害。但如果發出的輻射能量極高,能改變甚至破壞如蛋白質和 DNA 等生物分子,這就會傷害人體了。在科學上,這種高能量且會傷害生物體的輻射被稱為「游離輻射」,而那些低能量也不會傷害生物體的輻射,則被稱為「非游離輻射」。因此輻射並非都是不好的,首先要明確知道所談的輻射種類為何,而我們在報章雜誌、社群媒體和科學文獻中看到,會傷害人體的輻射,指的都是游離輻射。在後面的文章中,我會用輻射一詞替代游離輻射,以方便閱讀。
端粒是位於染色體兩側的保護性結構,當生物體的 DNA 有損傷或受到持續的壓力,端粒的長度會縮短。研究團隊本來猜測,這些長期生活在輻射污染區的野豬和鼠蛇,會因 DNA 損傷而有端粒縮短的現象。但研究結果顯示,這些生活在污染區的動物,其端粒長度與生活在非污染區的動物沒有區別,另外,端粒的長度與動物生存環境中的輻射量高低沒有關聯。研究團隊也檢測部分與 DNA 損傷相關的指標,但結果和端粒的長度類似。也就是說,環境中的輻射並不會對野生動物的 DNA 造成危害性損傷。
雖然輻射對野生動物所造成的 DNA 損傷影響不大,但在壓力賀爾蒙上卻有所影響。研究顯示,野豬體內的壓力賀爾蒙的量,會隨著環境中的輻射量升高而降低。研究團隊認為持續的輻射傷害,會干擾動物體內壓力賀爾蒙的分泌,進而使壓力賀爾蒙的量降低。
Cunningham K et al. Evaluation of DNA damage and stress in wildlife chronically exposed to low-dose, low-dose rate radiation from the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident. Environ Int. 2021 Oct; 155:106675.