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獸心 II:萌貓石虎與里山倡議

Gilver
・2014/05/06 ・4264字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 533 ・七年級

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

字卡

文 / Gilver

官員大筆一揮,台13線外環道選址就落在苗栗三義鄉淺山地區,不但衝擊三義鄉居民,也對保育類石虎僅剩的棲地雪上加霜。因為外型似貓、又有著可愛的外表,每一起石虎的路殺事件都叫貓奴們心頭淌血。不過道路開發引來的災難除了石虎遭逢路殺,許多其他的動植物也蒙受其害。難道開發和生態永遠只能站在對立面?反觀石虎的近親西表山貓,日本地方政府做了什麼樣的措施,讓牠即使不常在居民面前現身,也能搖身一變成為明星物種,還帶動地方發展?我們也有機會辦得到嗎?本次M.I.C.我們邀請到觀察家生態顧問有限公司負責人黃于玻,從他多年的環評經驗,和大家聊石虎、聊道路開發,也聊臺灣的生態保育現況。

Part1. 石虎受道路開發之困境及補救方向

就在演講當天,在台61線西濱快速道路後龍段又發生一起路殺事件,且這次的受難者是成熟的母石虎,對僅存的石虎族群又是一大損失。石虎的活動範圍位於所謂的「淺山地區」,也就是過去移民時代認為人容易到達的地帶,因為易達,淺山生態系一直都面臨人為開發的威脅。在淺山生態系的物種之中,石虎因為數目少、再加上可愛的樣貌,因此受到人們的關注—但這並不代表其他的物種數目就很多,事實上許多小型動物、甚至是不常被關照到的植物,也同石虎一樣暴露在土地開發的威脅之下。

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道路開發 vs. 生態保育

道路開發對生態系的打擊並不只是路殺(Road-kill)而已。當一條道路劃過棲地,就形同在棲地劃上無可挽回的一道刀口:棲地的完整性遭到破壞,造成當地生物的移動障礙、改變其行為模式;棲地的條件隨之改變,行車發出的噪音和光線會形成物理干擾,使棲地品質下降。更甭提緊隨在開路之後的衍生開發,產業進駐之後造成的傷害甚至比道路開發還要巨大。事實上,比起像是生態廊道、魚梯這種補償措施,迴避生態議題更應該是規劃階段最優先採取的措施。就邏輯上來說,迴避棲地應該擺在第一順位,其次是縮小、減輕影響,最後才來考慮怎麼補償,而不是一開始就說我要破壞、然後才說補償你。

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道路工程分成數個階段,遺憾的是生態資源常在第一個階段「可行性研究」就沒被考慮了。傳統上都考慮金錢、技術的門檻和經濟效益,很少去談犧牲的環境成本。不過,現在有些單位已經開始在此階段就考慮生態環境了。可行性研究之後是規劃階段,評估衝擊類型、衝擊的敏感區域,把對生態造成的衝擊最小化。之後才是針對不可迴避的項目,進行後續的設計、施工、維護管理和追蹤監測。快速生態評估法(Rapid ecological assessment, REA)是一種可以應用的評估系統,能告訴開發單位如何避開環境或生態的地雷區,讓工程師聽得懂我們在乎的事,促進共同合作。

不過實務上迴避沒那麼簡單,因為林地比農地好徵收,所以幾乎所有的工程師在未被告知的情形下,都會直接把道路規劃成穿過森林的模樣,但林地往往是珍貴生態的所在,因此遺憾往往在工程師下決定後才發生。黃先生以某起他處理過的開發案為例,他帶著工程人員造訪領角鴞的棲地,途中工程師還幫助了一隻被網子纏住的領角鴞脫困,但這條路一開下去,牠們也將面臨無家可回的命運。幸運的是,後來這個案子沒有繼續開發了。「其實,我們應該要學著把我們在乎的事情,比如說生態的重要性,傳達給別人知道。」

國道維護管理

路殺不但造成動物的損失,有時也讓駕駛人為了閃避動物而發生車禍,兩方都受害。因此若有道路致死事件發生,就會進行道路致死調查,先分析道路致死發生的原因,例如道路彼端對動物有誘因、駕駛人行為問題或是道路設計不良,接著才是研究減輕對策的可行性,最後是設立通道和後續監測評估。再次強調,這是最後的補償措施,而不是根本解決的方法。

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總長1000公里的國道,怎麼知道哪裡常發生路殺?這就要靠訓練國道清潔人員來參與事故處理,調查起來才有效率。科博館會提供標本和教育訓練,教導清潔人員辨識物種(不是貓!是石虎),並鼓勵拍照記錄、建立道路致死資料庫。目前累積道路致死已累積四萬筆資料,撞到的動物五花八門,其中最大宗的是鳥(縱使牠們會飛),還有貓狗和一些中型哺乳動物和蛇類。這些資料後來會被用在熱點路段分析。

許多保育類動物是中型哺乳動物,牠們通常都需要穿越馬路,然後變成路上亡魂。以路殺熱點—國3民雄路段為例,若動物未死,國道清潔人員會進行後送,送往動物醫院、鳥會、特生中心、農業局,若動物已死可能就會送至科博館製作標本。在送醫的過程中,人員和受傷動物產生情感上的連結,往後在路殺處理上也會變得更投入。

國外改善國道路殺的對策

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對策基本上有跨越式、穿越式、警示標誌和阻隔導引網。在台灣,設計的類型多是穿越式和綠籬之類。警示標誌給人看,導引網則是給動物看,其重點在於利用設計和阻隔引導,邀請動物多加利用。以中型哺乳類動物為例,先別急著挖洞,因為高速公路本身的設計為了排水,通常已經有許多洞了,像是涵洞、涵管、河川橋和涵洞道路都可以利用;而保護動物的防護網和引導動物的圍籬網材質和設計也要多次測試,以前就有發生過塑膠被咬穿、被動物挖地洞穿過等。雖然這些設施不一定有效,但我們能從失敗中累積經驗改良,就像日本魚梯技術的成熟,也不是一步到位的。

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根據自動相機的調查結果,苗栗通霄淺山地區在烏眉、後龍這些地方是石虎分布的熱區,但石虎經常被當成家貓處理,所以早期的調查資料經常沒有石虎。而在這些地方也發現除了石虎,也有麝香貓、白鼻心、食蟹獴等中型哺乳類也在此地有較高出現頻度。人們雖然現在才去面對石虎,但還是需要一點掌聲啦。即使在日本的西表山貓保護措施,他們雖然50km的路段就設125座動物通道,但撞死石虎的事件仍在發生,因此通道應該是最後不得已的補救措施,而不是解決問題的方法。

國道3號通霄跨越橋是國內的保育工程之一。因為它有些既有的箱涵少有車輛通過,在多重考慮和專家評估後,在原有道路單側留設動物通行空間與逃生斜坡,並提供遮蔽物增加通行意願。之後,我們在當地發現野兔、白鼻心、鼬獾等哺乳類經過,也有撿到石虎的排遺。目前持續監測和維護管理的工作仍在持續進行,包括自動相機監測、定期檢查跨越橋結構和定期植栽維護等等。

Part2. 石虎的未來:里山倡議的精神

不只是道路開發,在淺山生態系統裡做任何一件事都要特別小心。黃先生第一份工作是在科博館,頻繁出外調查幾年下來就發現,任何規模的建設都可能毀了某些物種苟延殘喘的棲地。目前顯然保護區並不足以阻止生態多樣性的下降,例如石虎就很難去畫出其需要的保護區;居民也不高興私有地被劃入保護區,反而對保育動物產生負面的心理效應。全台灣淺山地區只有1/3屬於國有、可設保護區的範圍,其他幾乎都是私有地,石虎能被保護到的地方真的很有限。

里山倡議的精神

「里山」(satoyama)就是「淺山」,是相對於深山的概念,是環繞村落周圍的山林和草原,是社區森林農業的混合地,和人脫離不了關係。人的開發活動早已進入淺山生態系統、變得難以避免,所以要有好的共存經營,不要讓石虎成為民眾的眼中釘。里山倡議的三摺法(three-fold approach)認為應要確保多樣生態系統的服務、整合傳統知識與現代科學應用進行經營、探索新形式的共管系統,換句話說,就是結合生活、生產與生態,三生有幸。

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為什麼日本西表島願意保護西表山貓呢?因為西表山貓回饋了當地發展。很多產品靠著圖騰行銷,但賣的不只是可愛的外型,也是對守護山貓的認同與支持。生態保育不是用價格來衡量,而是強化其價值和認同,我覺得這才是里山地區的保護之道。他們甚至希望把山貓再迎回村莊,也希望藉此吸引在地青年回流。

台灣的思維經常是把土地變現、炒高價值再賣掉,但這樣並不是保護在地人的做法,甚至是把大家都變成外地人,無法讓居民安身立命!時令稻作管理、食物鏈乃至季節生物相變化都是環境教育的教材,更是無法被他人複製的特色。同樣是保育行銷,日本新瀉當地以契作合約說服米農放棄精作方式,改以對瀕危動物朱鷺友善的方式耕作,所生產出來的「朱鷺米」和學校環境教育結合,甚至可以賣到原先價格的四倍,還供不應求!不要把考慮生態當成一種損失,試著把價格提升到價值的層次吧。

「富裕行動」:田鱉米復育計畫

其實,國內也不乏一些生產和生態結合的例子,像是水雉菱角、阿獴和禾米、田鱉米等綠色保育農產品。若說消費者願意選擇較高的價錢買相同的商品,那必定是因著產品的故事。今天就特別講台灣「田鱉米」的故事。

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大田鱉是石虎棲地調查的時候另外發現的昆蟲,我們發現它的卵塊會附著在稻稈上。它也是少見的瀕危水生昆蟲,伴隨著一些稀有植物和其他的水生昆蟲,居住在一片老夫婦耕作的田裡。大田鱉的出現,意味著沒有施加農藥,調查員以農會收購的兩倍價格與農夫契作,於此展開大田鱉復育行動,沒想到大受歡迎。後來,調查員的親朋好友也前來拜訪,一起體驗收割的樂趣讓同事和家庭的感情變得更加貼近。於是復育的工作成為了富裕,為大田鱉的付出因為生產跟生態的結合,反而使我們獲得更多價值的回饋。

一塊農地的生態網絡不能少了人。在田鱉米的例子中,因為大田鱉的卵塊不能乾燥,因此和農夫商議不要把稻田的水放乾,農地中其他的生物因此一同受惠。生態、生產結合成生活形態的願景,人們以當地物種為特色,並感到為榮,生活因此變得精彩。如果你在乎石虎,必須要從在乎人開始做起。土地開發不是在地發展唯一的出路,生態不是取捨問題,若能秉持生產、生活與生態相輔相成的信念,就萬事大吉了。

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【關於 M. I. C.】

M. I. C.(Micro Idea Collider,M. I. C.)微型點子對撞機是 PanSci 定期舉辦的小規模科學聚會,約一個月一場,為便於交流討論,人數設定於三十人上下,活動的主要形式是找兩位來自不同領域的講者,針對同一主題,各自在 14 分鐘內與大家分享相關科學知識或有趣的想法,並讓所有人都能參與討論,加速對撞激盪出好點子。請務必認知:參加者被(推入火坑)邀請成為之後場次講者的機率非常的高!

本場演講由科技部「科普資源整合運用推廣計畫」支持,PanSci泛科學與國家高速網路與計算中心共同舉辦。歡迎大家到科技大觀園閱讀更多科學內容。

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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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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

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
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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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靠天吃飯行不通,氣候變遷下的「進擊農業」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/11/12 ・2354字 ・閱讀時間約 4 分鐘

根據聯合國政府間氣候變遷專門委員會在 2022 年發布的第二工作小組「衝擊、調適與脆弱度」報告 (AR6 WII) ,人為導致的氣候變遷包含更頻繁、強度更強的極端天氣事件,以及在升溫情境下人類和自然都將面臨各種風險。

傳統的水稻耕作法在插秧時需要使用大量的水。(圖/envato)

去年 (2021) 年斯德哥爾摩研究所的報告指出,農業是受氣候變遷衝擊最大的產業之一, 不論是極端天氣或長期氣候模式轉變,農業所承受的風險是其他產業的好幾倍。

過去一年,臺灣各地經歷了大大小小的淹水和乾旱,我們常說農業是「靠天吃飯」,在氣候變遷之下,臺灣農業會遭受什麼衝擊呢?

靠天吃飯的農業

由於臺灣農作大多露天生產,更容易受溫度和雨量影響。暖化趨勢可能會使作物產期提前或延後,進而影響到品質與產量,以稻米為例,溫度上升的情境下,全臺稻米產量呈減少趨勢,二期稻作又比一期減產程度更大。

至於爲什麼稻作會分成一期和二期?主要因為臺灣介於熱帶、亞熱帶氣候之間,氣溫溫暖且雨量豐沛,一年內適合種植水稻的月份達十個月,因此每年可以種植兩期水稻,第一期通常在冬末春初時插秧,夏季收成,期間約在每年二月至六月;而第二期在七月至十一月,由於氣候條件不同,第二期的單位面積產量通常比第一期低,氣候變遷的升溫情境下,二期產量下降又更為明顯。

極端氣候的影響下,降雨分布也呈現兩極化,乾旱或是暴雨成為常態。(圖/envato)

此外,當降雨型態轉變,雨量太少時造成農作物缺水、強度過大則破壞外觀及品質;而大氣中的二氧化碳濃度提高,會導致植物體碳氮比上升,使農作物更容易遭受病蟲害感染。

雖然「靠天吃飯」的農業受到許多氣候變遷下的衝擊,但其實還有一句俗諺説:「只靠雙手不靠天,修得水利萬年甜。」

臺灣農業究竟如何要克服這些困難呢?一起來看看這些調適策略吧!

水資源不夠「旱田直播」行不行

這邊的直播可不是指在田梗間架手機鏡頭,現場 Live 給大家看作物生長,而是一種直接將水稻種子播在土裡的種植方式。但為什麼要採用旱田直播,而非插秧灌溉這種大家熟悉的方法呢?

水稻種植需要許多水,尤其在插秧時更需要長達三個月的「淹田」,也就是將插滿秧苗的田灌滿水,才可以讓秧苗好好長大。

而故事就要從新竹縣新豐鄉說起,新豐是新竹縣稻米產量最大的產區,然而卻是位於俗稱「風頭水尾」的地區,由於地理位置在石門水庫最尾端,灌溉時搶水搶不過上游的農田。

前面有提過,臺灣水稻一年中可以分兩期栽種,在一期稻作的淹田工作期間大約是一月至四月底,恰好落在臺灣十一月至四月的枯水期,正需要水的時候卻沒有水,使在地的青農開始思考,若未來水情更緊張時,新豐還能繼續種植水稻嗎?因此,必須找出能永續種植的解方。

於是,他們便開始嘗試「旱田直播」的種植方式,直播與傳統種植最大的不同在於,初期不插秧、不淹田,省去這兩個步驟便可以減少大量的灌溉用水。

旱田直播的前三步驟便是關鍵,首先為種子處理,就像是打電動時,在對戰前要先把裝備穿好以防止被攻擊,由於直播不會經過育苗,種子會直接在土壤裡發芽,必須先將種子消毒、裹上藥劑,避免感染水稻在發芽過程的常見疾病;接著是整地,透過整田機具打破犁底層,未來水稻種子發芽時,根系可以更深入土壤表層生長,即便在水分不充足時,秧苗也可以自己在土壤裡找水份;最後為播種,將種子直接播種至土上,再覆上一層土壤保水,給種子適合發芽的環境。

當然,最重要的還是秧苗長得怎麼樣,與生長時間相同的傳統秧苗單株作比較,旱田直播秧苗根系更長、更茂密;由於不用育苗,整地播種的時間提前至十二月底,地上部的莖、葉也有較充裕的時間生長,更為強健、耐旱,有可能成為未來氣候變遷下水稻產業的永續策略之一。

「好天要存雨來糧」—— 農業調適策略還有這些

這句古諺意思是告訴人們要未雨綢繆,替之後的變化做準備,就像現在的我們面對氣候變遷帶來的衝擊,也需要不同的調適策略,應對未來的挑戰。例如使用分子標記輔助育種,找出與性狀相關的基因後做記號,縮短育種時間,開發出能抵過逆境的品種。

而開發新品種的基礎建立在遺傳資源上,這些是幾萬年來大自然演化之下的結果,因此臺灣作物種原庫就像是一座銀行,保存著珍貴的遺傳資產 —— 作物活體種子。

就如同戰鬥組合技,有時經典能力加上新裝備就能發揮最大效用,過去農業發展過程中,前人便留下許多經驗的傳承,搭配現代科技及資訊,有望在未來走出一條永續的路。

臺灣的農業故事展示廳,介紹臺灣農林漁牧業各面向的新發展。(圖/國立科學工藝博物館)

位於高雄的國立科學工藝博物館「臺灣的農業故事展示廳」,便展示了臺灣農業的多元發展,不僅是氣候變遷的農業調適,從臺灣農業的本土特色到科技成就,例如從博物館級的「植物工坊」了解全人工光源、無土的栽種方式,智慧農業 4.0 又是如何改善畜牧業的生產,以及透過 DNA 互動遊戲理解新品種如何產生等,在參觀的過程中看見臺灣農業的今天和未來。

參考資料

  1. 斯德哥爾摩環境研究所報告
  2. 臺灣氣候變遷推估資訊平台
  3. 氣候變遷對台灣農業生產體系的影響
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