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從西表山貓望向石虎

活躍星系核_96
・2014/05/04 ・4918字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 519 ・六年級

文 / 游崇瑋

2010年初夏,第一次,為了研究需求前往西表島考察生態。

乾淨的港口、熱情的民宿老闆娘以及看不到盡頭的綠色樹海,是我對西表島的第一印象。或哥、致維學長和我抵達西表島後要處理的第一件事,就是把往後兩天的車子租好,以利後續野外工作的進行。

在港口邊的租車公司小小的,很簡單很乾淨。除了一隻體型很大的椰子蟹標本,幾乎沒有其它的裝飾品。在櫃台最醒目的地方,就擺了一塊請大家開車要減速慢行,以免撞上西表山貓的警示牌。一旁的布告欄上也貼了近期西表山貓遭Road Kill (道路致死,即動物穿越路面時遭車輛撞死或輾斃的狀況) 的地點訊息,用以宣導駕駛人必須特別注意的路段。租到了車,就到附近的賣場先補充物資。在賣場內居然也有類似的宣導海報,同樣也是標明了發生Road Kill較密集的地點,希望前去消費的民眾可以多留意並減速慢行。(圖1, 2&3)

1. 西表島租車公司的櫃檯,以最醒目的方式提醒駕駛減速慢行以免傷害西表山貓。
1. 西表島租車公司的櫃檯,以最醒目的方式提醒駕駛減速慢行以免傷害西表山貓。
2. 租車公司布告欄,西表山貓遭到RK的訊息也站了大半的版面。
2. 租車公司布告欄,西表山貓遭到RK的訊息也站了大半的版面。
3. 賣場內也在持續宣導西表山貓RK好發地點。
3. 賣場內也在持續宣導西表山貓RK好發地點。

這勾起了我的好奇心。雖然西表山貓 (Prionailurus bengalensis iriomotensis) 的大名不是沒聽過,但究竟是怎麼樣的一個物種,需要這樣的「特殊待遇」?後來惡補了一點資料,才驚覺西表山貓真的是一種不積極保護棲息地就會快速滅絕的物種!根據日本環境省在最近一次的調查報告 (調查時間為2005-2007年),總族群量僅約108-118隻,僅分布在約290平方公里的西表島!(圖4)

4. 西表山貓標本。
4. 西表山貓標本。

今天,西表島上到處都可以見到宣導、保護西表山貓的相關設施,同時也有很多的文創產品販售,非常的受到外來遊客的喜愛,當然也撐起了島上的綠色觀光產業。有「日本最後祕境」之稱的西表島,充滿了各式如山野探索、野生動植物觀察、溯溪等體驗自然的活動。即便野生的西表山貓難以目擊,但來訪旅客仍多不勝數,就是因為西表島仍然擁有大片的亞熱帶原始森林 (佔了西表島面積約90%)。原始純淨的自然環境以及棲息其中的多樣生物,就是西表島最引以為傲的觀光資源。(圖5~11)

5. 西表山貓塑像。
5. 西表山貓塑像。
6. 郵局前的西表山貓塑像。
6. 郵局前的西表山貓塑像。
7. 橋頭的西表山貓模擬掌印。
7. 橋頭的西表山貓模擬掌印。
8. 巴士上都有西表山貓的圖像。
8. 巴士上都有西表山貓的圖像。
9. 西表山貓文創作品。
9. 西表山貓文創作品。
10. 文創商品專賣店,門口旁就是西表山貓的圖像。
10. 文創商品專賣店,門口旁就是西表山貓的圖像。
11. 以西表山貓當廣告的土產品。
11. 以西表山貓當廣告的土產品。

但是在幾十年前,西表島上的居民也並不像今日那樣的重視西表山貓。因為西表山貓在1972年被列名日本國指定天然紀念物、1977年列名特別天然紀念物、1994年列名日本國內稀少野生動植物,同時也是環境省列為瀕危IA類、IUCN列為CR (Critically Endangered, 極度瀕危)。基本上可以列的保護頭銜全列名了,因此當然幾乎不可能在西表島,也就是西表山貓的原生棲息地進行任何較大規模的開發了。島上居民當初也是相當反感,認為為了西表山貓而加諸島民的限制勢必會影響當地人的生計。之後,透過教育以及政府的協助宣導,終於改變了西表島民的思維,轉而成為保護西表山貓的最強後盾!這個得來不易的成果可是經過了二十年的努力才成功的呢!

回到我們的西表島考察之行。那一次,沒日沒夜的兩天兩夜生態考察,在野外探索之餘,我們也在各地看到了非常多保護西表山貓的告示牌、路面減速裝置、生態廊道以及博物館 (西表野生動物保護中心),真的打從心底佩服這些用心保護的政府和居民。值得一提的是,第一個晚上,我們結束野外工作準備要回民宿時,真的在沿海的公路上看見西表山貓了!(圖12~16)

12. 路旁用以宣導減速慢行的告示。
12. 路旁用以宣導減速慢行的告示。
13. 車子上的宣導貼紙。
13. 車子上的宣導貼紙。
14. 路旁的大型看板。
14. 路旁的大型看板。
15. 小朋友的宣導作品。
15. 小朋友的宣導作品。
16. 沖繩物種RK宣導照片。
16. 沖繩物種RK宣導照片。

當時,我們因為已經接收到鋪天蓋地關於西表山貓的相關訊息,知道車子開太快是有可能不慎撞死西表山貓或者其它動物的,所以我們的車速都維持在相對比較慢的狀態。在黑夜中,透過車頭燈的光源,我們也同時在掃視著前方的路面,因為確實很有可能有動物出現在路面上,最多的通常是青蛙、螃蟹或者是蛇。忽然,視線內出現了一隻灰褐色帶雜斑的貓!我們三個在車上,當時大家心裡一定都想著四個字:「西表山貓!」牠被車燈照射的當下,在馬路上停頓了一秒鐘,就扭頭跑往大海方向的道路護欄,跳了上去!站在護欄上的牠又停頓了大約一秒,回頭望了一下我們,縱身一躍往護欄外側跳下,消失在我們的視線中。雖然事情有點發生的太突然,我們沒有人能夠來的及拍下牠的身影 (整個過程僅約五秒),但是要看清楚身體的花紋以及耳後的白斑已經綽綽有餘了… 我們真的見到了野生的西表山貓!

西表山貓於1967年被學界發表時,在那之前全世界已經有70年沒有發現任何的野生貓科新記錄,也是全世界有豹貓 (Prionailurus bengalensis) 分布的地區裡,面積最小的島嶼。在當時被認為是非常了不起的發現。從那之後日本政府花了約二十年的努力,終於讓當地人從對西表山貓的反感轉為支持保育。其中很重要的一個保護措施就是盡可能停止一切的開發,也包括了西表島的公路。西表島其實沒有所謂的環島公路,沿著海岸線建設的主要道路只做了大約環島半圈 (主要是東面和北面),剩下來的一半是完全沒有道路的。不做多餘建設的原因主要就是為了維護這整個西表山貓的棲息地,而將西表島設為保護區。只有大塊且完整、不被道路切割的棲息地才能保證西表山貓的族群存續,尤其在這樣面積不大的小島上,相對脆弱的生態系當然就必須以更嚴謹的方式來維護。根據研究,每隻西表山貓的活動範圍介於1.5-4.9平方公里,算起來擁有大塊完整棲息地的西表島 (約290平方公里),也不過就只夠一百多隻的西表山貓棲息。即便如此,每年仍有大約1.67隻的西表山貓被車撞死 (1978-2013,36年間共有62隻的西表山貓死於road kill)。尤其在去年 (2013年),有6隻西表山貓死於road kill,是有記錄以來最多的一年,日本政府視為非常嚴重的事件。

在地圖上從西表島往西邊看,緯度幾乎相同的苗栗縣三義鄉,是西表山貓的近親石虎 (Prionailurus bengalensis chinensis),在台灣數量最多的珍貴棲息地。而且根據地質史來看,很有可能台灣的石虎就是西表山貓在地球上最近的親屬 (在約30萬年前的更新世中期,台灣和石垣島以及西表島仍是相連的狀態,石虎極有可能是這個時期經由台灣抵達西表島定居的)。這一對不同亞種的豹貓兄弟,受到的保護與重視可說是天與地的差別。

還好,在不受重視的情況之下,仍有學者堅持做出了一些珍貴的成果。根據屏科大裴家騏老師團隊的研究成果,苗栗縣的後龍、通霄、銅鑼以及三義一帶的淺山地區是石虎在台灣最好的棲息地。目前「樂觀的」估計族群量,全台只有約300-500隻石虎,主要就分布在苗栗以及南投的淺山地區。根據裴老師的研究,野外石虎有遷移的現象,從前的調查結果顯示後龍一帶較多,但近期則以三義一帶最多。這種現象就很接近關連族群 (meta-population) 的概念,而關連族群中的每一個次族群 (sub-population) 的消失與否,對於整個關連族群的影響並不一定相同。

但我們可以確定的是,三義的石虎次族群如果消失,等於提前宣告了台灣野生石虎的滅絕。一般大型動物的最小存活族群數 (minimum viable population,MVP) 大約在100-500隻,若低於這個數字,整個族群將會陷入惡性循環的滅絕漩渦 (extinction vortex),滅絕的速度會是超乎想像的快。而如果再加上遺傳的考量 (主要是為避免近親交配衰退inbreeding depression),一般認為必須要將數量再乘上十倍,也就是1000-5000隻,才會是比較保險的估計。如果保險的估計,數千隻的石虎才是安全的族群數,那麼目前已經是「樂觀」估計的300-500隻的石虎族群,似乎已經到了不立即加以嚴格保護,就相當不樂觀的生死關頭了。(圖17&18)

17. 低海拔的淺山環境是石虎高度依賴的棲息地。
17. 低海拔的淺山環境是石虎高度依賴的棲息地。
18. 像這樣宣導減速慢行救石虎的告示牌本來有好幾個,不知何故只剩下了這一個。
18. 像這樣宣導減速慢行救石虎的告示牌本來有好幾個,不知何故只剩下了這一個。

再回到西表山貓。比起西表島,更讓一般遊客耳熟能詳的是旁邊的石垣島。石垣島是個開發程度遠高於西表島的島嶼 (目前僅有幾座山頭仍維持良好環境),面積稍小於西表島 (230平方公里),是八重山群島的樞紐,欲前往西表島也必須要經石垣島搭船前往。和西表島位置非常相近,至少在約兩萬年前的更新世晚期仍然是彼此相連的狀態。但是西表山貓之所以不叫石垣山貓,就是因為石垣島沒有過山貓記錄。想來覺得不太合理,這麼樣相近又曾經相連的兩個小島,物種組成也幾乎相同,為何在石垣島上獨缺西表山貓?後來經由私人聯繫,研究西表山貓的中西希博士 (Dr. Nozomi Nakanishi) 透露,近期確實已經在石垣島發現了和西表山貓非常相似的骨骼化石。這意味著,以前在石垣島上也棲息著西表山貓,但很可能因為石垣島的開發遠早於西表島,在人們注意到牠們的存在之前,就因為棲息環境的被切割甚至破壞,導致了滅絕。也可以假設,如果今天西表山貓只生存在石垣島 (當然名字就不會叫作西表山貓了),那不就是在人類知道牠們以前,就已經全部滅絕了嗎?(圖19)

19. 石垣島曾經也棲息著西表山貓,但很可能因為開發較早,在人們發現牠們以前就已經滅絕了。
19. 石垣島曾經也棲息著西表山貓,但很可能因為開發較早,在人們發現牠們以前就已經滅絕了。

最後,再把目光拉回到我們的石虎。對於和西表山貓同樣的需要大面積棲息地的石虎 (每隻所需介於1.5-6.5平方公里),台13線外環道毫無疑問的切割了石虎最仰賴的棲息地,卻同時又相當的不具有必要性。我在上周特地到了三義一趟,除了走訪石虎棲息地以外也詢問了幾位在地鄉親。普遍的意見都偏向不開這條多餘的路。其實理由很單純,路開了人潮散了,是不是反而對於當地民眾的生計造成反效果了呢?有必要因為這樣有反效果的路,把石虎逼上絕路嗎?我很高興台灣有越來越多的人願意支持野生動物的生存權。有朝一日任何的重大開發若可以優先考量到不影響野生動植物的存續,把干擾降到最低,那麼,我們也都可以非常的以身為文明國家一份子,感到驕傲!(圖20)

20. 希望以後的孩子不要只能依靠照片或者布偶,來緬懷已經滅絕的石虎。
20. 希望以後的孩子不要只能依靠照片或者布偶,來緬懷已經滅絕的石虎。
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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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環境 DNA 猛獁象現蹤,化石消失幾千年後才真正滅團?
寒波_96
・2023/01/13 ・3572字 ・閱讀時間約 7 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

一萬多年前冰河時期結束後,許多地方的生態系明顯改變,例如歐亞大陸和美洲的猛獁象都滅絕了,僅有少少倖存者,殘存於北冰洋的小島一直到 4000 年前。

上述認知來自對化石遺骸的判斷,可是最近由環境沉積物中取樣古代 DNA 分析,卻指出猛獁象等幾種生物,在亞洲和美洲大陸其實又延續了好幾千年。這些證據可靠嗎,猛獁象到底什麼時候滅絕?

距今 200 萬前的格陵蘭,生態想像圖。圖/Beth Zaikenjpg

古時候的環境 DNA,創下 200 萬年紀錄

DNA 原本位於生物的細胞之內,生態系中有很多生物,時時刻刻留下各自的 DNA,從土壤、水域等來源取樣分析所謂的「環境 DNA」(environmental DNA,可簡稱為 eDNA),能得知環境中包含哪些生物。

如果環境樣本能保存成千上萬年,那麼定序其中的 DNA 片段,再加上化石、花粉等不同線索,便有希望窺見古時候的生態系。

威勒斯勒夫(Eske Willerslev)率領的一項研究,藉由此法重現來自格陵蘭沉積層,距今 200 萬年之久的 DNA 片段,2022 年底發表時成為年代最古早的 DNA 紀錄,也得知當年存在格陵蘭的眾多植物與動物。[參考資料 5]

最出乎意料的莫過於乳齒象(mastodon),由於缺乏化石,古生物學家一直認為那時候的乳齒象,並未棲息於這麼北的地帶,此一發現充分展示出古代環境 DNA 的價值。然而 DNA 的探索範圍也明顯有侷限,例如該地區出土超過 200 個物種的昆蟲化石,DNA 卻只能偵測到 2 種。

猛獁象化石無存後幾千年,依然有留下 DNA

當時間尺度是百萬年時,實際是 200 萬 3300 年或是 199 萬 8700 年,也就是 200.33 或 199.87 萬,幾千年的誤差範圍無關緊要。但是當探討對象是最近一萬年,猛獁象的 DNA 究竟存在於 9000 或 6000 年前,意義就差別很大。

這兒的「猛獁象」都是指真猛獁象(woolly mammoth,學名 Mammuthus primigenius)。由另一位古代 DNA 名家波因納(Hendrik Poinar)和威勒斯勒夫各自率隊,同在 2021 年底發表的論文獲得類似結論:猛獁象化石消失的幾千年後,沉積物中仍然能見到 DNA,可見還有個體又存續幾千年。[參考資料 1, 2]

威勒斯勒夫主導論文的取材地點。以北極為中心,視角和台灣人習慣的地圖很不一樣。圖/參考資料 2

波因納率領的研究探討白令東部,也就是如今加拿大的育空地區,距今 4000 到 3 萬年前的沉積層;結論是原本認為早已消失的美洲馬、猛獁象,一直延續到 5700 年前。威勒斯勒夫戰隊取材的地理範圍廣得多,包括西伯利亞西北部、中部、東北部、北美洲、北大西洋,判斷猛獁象生存到 3900 年前。

更詳細看,威勒斯勒夫主導的論文指出,猛獁象在西伯利亞東北部最後現蹤於 7300 年前,西伯利亞中北部的泰梅爾半島(Taimyr Peninsula)為 3900 年前,此一年代和北冰洋的外島:弗蘭格爾島(Wrangel)之化石紀錄相去不遠。而北美洲則是 8600 年前,比波因納戰隊的 5700 年更早。

如果兩隊人馬的判斷都正確,意思是猛獁象(與某些大型動物)在北美洲延續到 5700 年前,在亞洲大陸與外島到 3900 年;比起當地出土最晚化石的時間,皆更晚數千年。

只有 DNA 不見化石,會不會是死掉好幾千年仍一直外流 DNA?

根據化石紀錄,冰河時期結束後,仍有少少生還的猛獁象在弗蘭格爾島一直延續到 4000 年前。由此想來,當大多數同類已經滅團時,某些地點還有孤立的小團體延續,並不意外。只是我們不見得能見到化石。

然而,威勒斯勒夫主導的論文受到挑戰。質疑者提出,猛獁象這類動物住在寒冷的環境,去世後遺體如果被冷凍保存,又持續緩慢解凍,在接下來的幾千年便有可能不斷釋出新鮮的 DNA,讓我們誤以為仍有活體。[參考資料 3]

舉個極端狀況。假如 2 萬年前死亡的猛獁象,去世後一直冷凍在冰層中,現在被我們取出解凍,也許其中仍保有不少生猛 DNA,可是實際上牠已經去世很久了。

上述質疑,應該是這類研究手法共通的潛在問題。發生在一百萬年前無關緊要,一萬年內卻會導致不小的誤判。

喔~~喔喔~~喔喔~~喔喔~爪爪

距今 1 萬多年前的育空,生態想像圖。圖/Julius Csotonyi

化石消失的時刻,往往比生物滅團更早

威勒斯勒夫戰隊則回應表示:論文結論沒有問題,沈積層中取得的古代 DNA 確實來自那時在世的動物。我覺得不論觀點是否正確,回應的思路都值得瞧瞧。[參考資料 4]

為什麼動物依然存在時,見不到當時的化石紀錄?主因是動物去世後,只有極低比例的個體會變成化石。一種動物在滅團以前,通常個體數目持續降低,少到一個程度後,還能留下化石的機率已逼近 0 。所以化石紀錄最後的時間點,早於動物實際消失的年代。

和化石相比,動物遺留 DNA 的機率遠高於化石。活生生的動物就會持續排放 DNA,死亡身體分解後又會釋出不少; DNA 未必會留在原本生活的地點,不過如今的偵測技術足夠敏銳,即使只有幾段也有機會抓到。

猛獁象,活的!

是否有可能,猛獁象去世幾千年仍持續釋出 DNA 片段?的確無法排除可能性。不過這項研究中有 4 個方向,支持沉積層之 DNA 源於族群規模大減,卻依然活跳跳的猛獁象。

不同時間,各地猛獁象的粒線體 DNA 型號。可以看出趨勢是,猛獁象分佈的範圍愈來愈窄,遺傳型號也愈來愈少。圖/參考資料 2

第一,如果環境中的 DNA 來自死亡多時的動物,那麼各地區應該都會見到類似現象。實際上只在少部分取樣地點偵測到。

第二,假如猛獁象遺骸緩慢分解,DNA 持續進入沉積層,同一地點的不同取樣應該都能見到。可是同一處地點,只有少數樣本能抓到猛獁象 DNA。

第三,不同沉積層取得的環境樣本,包含當時生態系中很多生物的 DNA。存在猛獁象 DNA 的樣本,也能見到適合猛獁象生態系的其他植物;表示猛獁象的命運,很可能與適合牠們生活的環境同進退。

第四,倘若較晚沉積層的猛獁象 DNA,直接源自較早去世的個體,遺傳多樣性應該不會變化。然而較晚出現的粒線體型號明顯變少,後來只剩下一款。

實際狀況沒人可以肯定。我覺得前三點,都涉及樣本保存的潛在問題,干擾因素較多。第四點大概是最有力的證據,支持環境沉積物中留下的 DNA 並非源於死象遺骸,而是活體猛獁象。

研究日新月異,腦袋也要趕上

科學研究日新月異,不少人見到論文寫什麼就信以為真,卻不了解做研究其實有很多限制,即使是結論「正確」的論文,也會處處碰到解釋的侷限。

持續搜集證據,反覆思考才能進步。腦袋要靈活運用,但是也不要胡亂腦補!

延伸閱讀

參考資料

  1. Murchie, T. J., Monteath, A. J., Mahony, M. E., Long, G. S., Cocker, S., Sadoway, T., … & Poinar, H. N. (2021). Collapse of the mammoth-steppe in central Yukon as revealed by ancient environmental DNA. Nature Communications, 12(1), 1-18.
  2. Wang, Y., Pedersen, M. W., Alsos, I. G., De Sanctis, B., Racimo, F., Prohaska, A., … & Willerslev, E. (2021). Late Quaternary dynamics of Arctic biota from ancient environmental genomics. Nature, 600(7887), 86-92.
  3. When did mammoths go extinct?
  4. Reply to: When did mammoths go extinct?
  5. Kjær, K. H., Winther Pedersen, M., De Sanctis, B., De Cahsan, B., Korneliussen, T. S., Michelsen, C. S., … & Willerslev, E. (2022). A 2-million-year-old ecosystem in Greenland uncovered by environmental DNA. Nature, 612(7939), 283-291.

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

寒波_96
178 篇文章 ・ 704 位粉絲
生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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怎麼證明澳洲人吃剩的蛋殼,來自 5 萬年史前巨鳥?
寒波_96
・2022/09/14 ・2882字 ・閱讀時間約 6 分鐘

古代人對生態環境的影響,不容易回答。人類抵達澳洲的年代早於 5 萬年,在此之後,澳洲有一批大型動物滅團,但是與人類的關係多少,專家們各有主張。有時候,甚至連人類是否接觸過某種動物都無法肯定。

一項 2022 年發表的研究,證實一款滅絕的史前大鳥確實與人類發生關係,而且材料相當特別:蛋殼中的古代蛋白質。[參考資料 1, 2, 3]

澳洲南部 5 萬年前的牛頓巨鳥與古巨蜥(Megalania)想像圖,兩者皆已滅絕。圖/Peter Trusler

澳洲 5 萬年前鳥蛋殼,是塚雉還是巨鳥?

用於分析的材料是澳洲南部出土的一批蛋殼,有被煮食的痕跡;它們距今大概 5 萬年左右,可以推測是古代人的食物。蛋殼來自哪種鳥呢?

活跳跳的鳥類可以根據外貌識別,去世後只剩骨頭的鳥類,也能靠著型態差異分辨。而鳥類產下的蛋,不同鳥蛋的外觀有別,厚度等特徵也有所不同,有時候光是憑藉蛋殼,便能判斷物種。

有專家主張這批古代人吃剩的蛋殼來自牛頓巨鳥(Genyornis newtoni),這是一款不會飛的大鳥,身高超過 2 公尺,體重 220 到 240 公斤,一顆蛋有 1.5 公斤重。

牛頓巨鳥在人類抵達澳洲後就消失了,但是沒什麼人類獵捕的骨頭證據。倘若蛋殼真的產自巨鳥,可以推論這款鳥類的消失與人有關。然而,也有專家認為這批蛋殼來自塚雉(megapode)。塚雉體型比牛頓巨鳥小很多,只有 5 到 7 公斤重。

澳洲南部尋獲史前鳥蛋殼的遺址位置。圖/參考資料 1

由史前蛋殼中的蛋白質,判斷未知鳥類的演化位置

5 萬年前成為人類大餐的鳥蛋,究竟何許鳥也?這項研究搜集多種鳥類的蛋殼型態作比較,也寄希望於遺傳學。蛋殼的成分主要由碳酸鈣等礦物質構成,不過其中也有少量 DNA、蛋白質;可惜出土蛋殼中無法取得足夠的古代 DNA。

生物去世後,遺傳物質開始崩解,蛋白質的結構比 DNA 更穩固,生還機率更高。好消息是,蛋殼中仍保有一些蛋白質片段,而且足以判斷親戚關係。

組成蛋白質的氨基酸序列取決於 DNA 編碼,只要知道基因的 DNA 序列,便能得知蛋白質的序列。定序 DNA 比蛋白質容易太多,絕大部分時候假如不知道 DNA 序列,便不會知道蛋白質。

但是聰明的讀者馬上會想到,我們知道牛頓巨鳥的基因組嗎?假如不知道,即使獲得蛋殼中的蛋白質片段,又該如何比對呢?

儘管缺乏牛頓巨鳥的基因組,好消息是,隨著基因體學發達,已經有大量鳥類物種的定序資訊,像是 Bird 10000 Genomes(B10K)計畫。所以可以根據各種鳥類的蛋白質序列差異,畫出演化樹,再將蛋殼中取得的蛋白質置於其中一起比較,便能判斷未知鳥類的分類位置。

加入蛋殼鳥後,各種鳥類以蛋白質差異建構的演化樹。鴕鳥(Struthio camelus)、鴯鶓(Dromaius novaehollandiae)屬於古顎類(Palaeognathae),和蛋殼鳥分屬不同群。蛋殼鳥(undetermined ootaxon)被歸類為雞雁小綱(Galloanseres)旗下,很早分家的分枝;塚雉(Alectura lathami)屬於雞形目(Galliformes),演化位置和蛋殼鳥差異不少。圖/參考資料 1

大鳥家族史:牛頓巨鳥、鴕鳥、恐鳥為各自獨立巨大化

依照可供分析的氨基酸變異,蛋殼鳥被歸類到雞雁小綱(Galloanseres)中很早分家的演化位置;而塚雉屬於雞形目(Galliformes,旗下有雞、火雞、珠雞、孔雀等一大堆鳥類),分家的時間要更晚得多。

藉由蛋殼殘存的遺傳訊息,無法判斷它是誰的最近親,不過肯定絕對不會是塚雉及其近親。因此論文判斷,蛋殼應該為牛頓巨鳥的蛋蛋。

倘若真的是牛頓巨鳥,或者說是 Genyornis 屬旗下的鳥類,這項分析也有助於釐清它的分類位置。說起不會飛的大鳥,大家都會想到鴕鳥、澳洲的鴯鶓(emu),還有紐西蘭已經滅團的恐鳥(moa);它們全部都屬於古顎類(Palaeognathae),和牛頓巨鳥所屬的雞雁小綱是平行關系。

澳洲的牛頓巨鳥及其近親們,目前被歸類為 Dromornithidae,屬於雞雁小綱旗下已經滅團的一支。所以大鳥與大鳥之間其實不是太近的親戚,是各自獨立巨大化的。

人類與 Genyornis 屬鳥類的體型比較。圖/prehistoric wildlife

竊蛋人對巨鳥滅團有責任

不少恐龍愛好者聽過,當年出土竊蛋龍與恐龍蛋化石時,還以為它們是盜獵其他恐龍的蛋,所以取名為竊蛋龍。後來才發現是誤會,它們懷抱的其實自己的蛋,可惜汙名已定,無法改名。人類盜獵大鳥的蛋無庸置疑,同理可稱之為「竊蛋人」。

鳥類靠生蛋繁衍後代,對其他動物而言卻是營養豐富的食物,人類只要有機會當然也不會放過。史前人類除了吃鳥蛋,也會將蛋殼加工製成工具與裝飾品;鴕鳥蛋殼的大量利用,甚至還能用來探討長達數萬年的非洲文化演化。

這回新研究以新奇的分析手法證實,5 萬年前的澳洲人會採集牛頓巨鳥的巨蛋來吃。由此推測,這款澳洲大鳥的滅絕,竊蛋人多半脫不了關係。

最後值得一提,由古早樣本取得非特定古代蛋白質(例如膠原蛋白、AMELY 以外的其他蛋白質)的分析辦法,繼古代 DNA 之後也成為古生物學、古人類學的新利器。澳洲的巨鳥蛋殼以外,雲南的步氏巨猿、西班牙的前人、青藏高原東側,甘肅的夏河丹尼索瓦人等材料,其中殘存的蛋白質片段都帶來寶貴的演化線索。

延伸閱讀

參考資料

  1. Demarchi, B., Stiller, J., Grealy, A., Mackie, M., Deng, Y., Gilbert, T., … & Miller, G. (2022). Ancient proteins resolve controversy over the identity of Genyornis eggshell. Proceedings of the National Academy of Sciences, e2109326119.
  2. The first Australians ate giant eggs of huge flightless birds, ancient proteins confirm
  3. Egg-eating humans helped drive Australia’s ‘thunder bird’ to extinction

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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來趟蕉心之旅?購買有產地履歷的香蕉好安心
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/06/02 ・2160字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 家樂福食物轉型計畫 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳彥諺

你喜歡吃香蕉嗎?香蕉是台灣人從小到大非常熟悉的水果,不僅方便攜帶、營養價值豐富,更符合現代的養生概念,很適合健身者、節食者。不過,你是從哪裡買到香蕉的呢?
你知道現在已經有專屬香蕉的「驗證」了嗎?

從以前到現在的台灣「蕉傲」

為什麼香蕉也有驗證?在談到驗證之前,首先讓我們聊聊過去。

作為常見的、隨手可得的水果,香蕉不只是台灣重要的水果產業之一,也是全球重要的經濟果樹及糧食作物。在巔峰時候,香蕉曾經是全球產量最多的水果,經濟價值非常高,僅次於蘋果、柑橘及葡萄,而糧食重要性也僅次於小麥、稻米和玉米。

而我們的台灣,曾經有「香蕉王國」美名,當時因爲產量大,加上風土及氣候適合栽種,台灣種植出來的香蕉特別好吃,價格和出口銷量的成績都非常亮眼。在香蕉的黃金年代中,台灣東西南北都有種植。

只是,雖然台灣是香蕉王國,外銷成績乍看亮眼,但蕉農的辛苦卻很少人知道。行話裡有種說法是「種蕉如賭」,因為種植香蕉必須靠天吃飯,將蕉苗種下之後,接著蕉農便得對賭著天氣氣候環境市場狀況——如果自然條件不佳,會導致收成慘澹,不過,若整體銷量過剩,也將造成價格大跌。又如果非常好運,成功撐過上述的局面,最終在進入市場銷售前,還將面臨到中盤、行口(台語)的層層轉手。作為一個蕉農,有太多變數不能掌控,收入也因此起伏不定。

吃好蕉!守護蕉農大行動!

台灣香蕉,從過去的出口黃金年代,邁入今天的另一個美好時代。如今,香甜軟糯的台灣香蕉,仍然是我們生活中的重要存在。

今天的台灣,因為經歷了多次爆發的食安問題,消費者越來越注重食品安全。與此同時,農民們仍然有收入穩定的需求。要如何平衡這兩點呢?

家樂福認為,比起讓蕉農單打獨鬥,有另一個能兼顧農民與消費者雙方利益的方法,那就是以賣場的力量,支持小農。家樂福賣場內,只販售通過驗證的香蕉,藉由驗證,不僅可以做到產地溯源、驗證履歷,鼓勵且支持小農轉型,讓蕉農可以專注栽種,不需擔心後端銷售問題,同時,顧客也能藉由驗證得知透明資訊,進而安心選購。

四大金蕉:履歷蕉、有機蕉、金蕉伯、石虎香蕉

家樂福的香蕉驗證共有四大種。家樂福的「履歷蕉」,是從雲林屏東產區中挑選出來當季的、品質最優良的香蕉,並且全產品都需具備「產銷履歷(TAP)標章」,也需要遵循「家樂福農藥規範」,履歷蕉的每一根香蕉,都有其栽種來源用藥是否符合歐盟標準的紀錄,且只有在經過政府委託的第三方驗證機構定期抽檢合格後才能販售。

家樂福 BIO 有機香蕉」則是來自全台最大的「有機驗證(Organic)」香蕉農園,位於屏東。「有機」的標章並不好取得,蕉農必須以全天然農法栽種,不施化肥不催生催熟,以人工除草代替除草劑,讓土壤是自然健康的狀態,健康的土壤所種植出來的香蕉,除了來源健康,口感香氣也特別好。

金蕉伯履歷香蕉」不是一個人,而是一群人!10 多年前,家樂福已開始在全台各地找尋志同道合的農友,終於在雲林遇到願意為食品安全環境永續共同努力的蕉農,後來更成為長期契作的對象。他們以友善農法耕種,呵護土地,種出好蕉。

石虎山蕉」則是南投中寮的一群農友。他們為了保育瀕臨絕種的台灣保育類動物石虎,不擴大農地面積、不使用化學肥料及除草劑,保留給石虎一塊乾淨安全友善的棲息地。

家樂福的 Act For Food 食物轉型計畫

家樂福與民生息息相關,通路可以單純只是販售點,也可以帶來改變、產生力量。因此,家樂福推動食物轉型計畫,希望建立起與農民、農民團體相互信賴的合作連結,藉由大量計畫性種植、保證收購降低平均成本,一來讓農民能獲得合理的農務所得,二來讓消費者能以合理價格買到安全的食物,三來,通路能成為穩定供貨的角色。

買香蕉選擇家樂福香蕉驗證,不僅食得安心,更是以行動支持在地農民。家樂福相信每個人都值得最好的,以家樂福 AFF 食物轉型作為領航,一同創造友善農民、土地、消費者的共好模式。

家樂福以行動,開創對所有人與土地共生共好的食物轉型模式,也邀請大家一同參與支持。

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