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【Gene思書齋】鳥的超強感官

Gene Ng_96
・2014/06/02 ・2558字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 505 ・六年級

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鳥,是大家都非常非常熟悉的動物,熟悉到甚至平時都不會注意牠們的存在。可是,有沒有人知道,鳥類如果以最嚴格的生物學意義而言,牠們其實就是一種爬蟲動物,而且還是一種不折不扣的恐龍。

沒錯,鳥類真的就是恐龍,而恐龍嚴格來說,也沒有完全在地球上絕種,只是牠們飛上天變成了鳥存活了下來!那我們認知的恐龍又是啥?事實上,所謂的「恐龍」 (dinosaurs),指的就是「非鳥類恐龍」(nonavian dinosaurs),而鳥則是「鳥類恐龍」(avian dinosaur),鳥類的祖先是有羽毛的恐龍,電影《侏羅紀公園》(Jurassic Park)裡最接近鳥類的,應該就是粉恐怖的迅猛龍。所以我會跟朋友打賭,說輸了請他們吃恐龍肉排,如果真的輸了,就請吃雞排XD

如果大家有這樣生物學的認知,那麼我的夢想--複製侏羅紀公園就不會是空想了,而事實上,我真的就是看了《侏羅紀公園》(Jurassic Park)的小說才決定念生命科學的。我們要做的,就是研究非鳥類恐龍到鳥類恐龍之間,在基因體的層次上發生了啥有意義的變化,然後用逆向工程為之,不信的話請看這個影片

那究意是怎麼回事,讓鳥類不僅和爬蟲動物很不像,而且也和牠們的祖先恐龍超級不像呢?就是因為在鳥類這一群動物中,演化出許許多多獨特的特徵,就肉眼看得到的,就有喙、羽毛、翅膀,以及許多解剖學特徵,而肉眼不易看到的,還有很多生理學特徵。這些特徵不僅是鳥類的創新,而且還快速地演化出許許多多繁複的多樣性,讓鳥類遍及全球。

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鳥類有趣的特徵,是賞鳥好愛者最大的樂趣,在這個演講中,我僅道出冰山一角的一角。鳥類還有很強之處,就在這本好書《鳥的感官:當一隻鳥是什麼感覺?》Bird Sense: What It’s Like to Be a Bird?)。這本好書入圍皇家學會科學圖書獎(Royal Society Prizes for Science Books )、英國《獨立報》(The Independent)2012自然類年度好書、英國《衛報》(The Guardian)2012自然歷史類年度好書、《英國鳥類》(British Birds)雜誌暨英國鳥類學信託組織(British Trust for Ornithology)2012年度鳥類書籍、泛科學Pansci.tw 2014年5月選書。

《鳥的感官》作者柏克海德( Tim Birkhead )是英國雪菲爾大學教授,研究鳥類的行為及演化。他對鳥類的感官能力的好奇,以及對鳥類的熱愛,讓他寫出這些很有趣的好書。不僅菜鳥會在這本書學到許多新知,就是賞鳥老手也會有很多收獲。

讀了《鳥的感官》, 我們人類當然還是無法真實地體驗鳥類如果認識這個共同生活的世界,不過卻可以從視覺、聽覺、觸覺、味覺、嗅覺、磁覺及情感下手,稍微深入地認識牠們獨特的 生理構造,結合行為生態學、生理學、神經科學、感覺生物學等,產生了一些人類沒有的感覺能力,例如能看到紫外線、能夠用回聲定位,以及遷徙時能感覺到磁力 等。他也讓我們認識到,科學家如何透過各種實驗,來發現鳥類具備的各種感官能力。

《鳥的感官》, 除了用很生動活潑有趣的文筆為我們說鳥事,從中我們可能夠見識到,雖然身為哺乳動物的人類,儘管在感官和肌力上處處輸禽獸,可是我們之中一流科學家的觀察 力、想像力和洞察力,讓我們能夠利用各種發明出來的儀器如顯微鏡、超聲波、核磁共振造影等等工作,把鳥類的能力一個接著一個發掘出來,擴展我們對這世界的 認識。

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沒有一隻鳥是五藝俱全的,《鳥的感官》的 前兩章談的是鳥的視覺和聽覺,而雄鳥在母鳥強大的視聽覺愛好下,也把視聽覺的特徵發揮至極致,演化出各式各樣的羽毛和鳴唱。可是,鳥類也是一種把專業技能強力特化的動物,說鳥類視覺好,並不代表所有鳥類都能同時分辦色彩並且望遠和看到人類不可見的光譜。同樣是猛禽,獵鷹的眼睛有出色的敏銳度,而貓頭鷹卻有出色的感光度,有些鳥類甚至有可能可以「看到」地磁方向。

我從前也一直以為鳥類的嗅覺不好,這似乎是學界裡的共識,但也可能是一種偏見。因為有全基因體定序的雞,其嗅覺受器的數量比許多動物都還少,加上一些研究或無知,大多認為嗅覺對鳥來說不重要。可是《鳥的感官》卻指出,這樣的偏見是一些實驗的誤導,或者以偏概全地用少數鳥類做實驗,卻推廣到所有鳥類。

中文也好,英文也好,都用「鳥」(bird)來稱呼「那話兒」,有時候也有人用「小雞雞」,可是有趣的是,97 %的鳥類是沒有「鳥」的,而雞也沒有「小雞雞」,這顯得有些屌詭,也深深困惑著演化生物學家。大多數公鳥只有泄殖腔,牠們和母鳥交配的方式,就是對準雙方的泄殖腔再射精,科學家稱之為「泄殖腔之吻」(the cloacal kiss)。不過讀了《鳥的感官》,才知道有些鳥還是能享受性愛的高潮,例如雄牛文鳥( red-billed buffalo weaver),在經過25分鐘的刺激後會全身震顫地高潮。

《鳥的感官》的 最後一章討論鳥的情感。鳥確實是有感情的動物,有朋友的朋友從小養了一隻白頭翁,在家裡開窗也不會飛走,睡覺時還要一定要有一隻小熊布偶陪伴,牠們生了小 孩後還會吃醋,所以只好先送人寄養。我們有天帶到實驗室,白頭翁在籠中一直鳴叫,放牠出來後就像貓一樣到處找人磨蹭撒嬌,玩夠了就自己乖乖回籠子裡休息; 也有認識的老師因為農委會的委託收養非法養殖的鸚鵡,離開主人的鸚鵡會憂鬱地拔毛自殘,要以人耐心陪伴後才復元。據說鸚鵡的智力不僅有人類的三四歲,情感需求也差不多,所以養了鸚鵡卻讓牠們獨守空閨,是很不人道的!

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《鳥的感官》雖然談的只是鳥事,可是鳥的這些感官能力,其他動物應用到極致也八九不離十了。這樣博大精深的知識,以及像作者那樣旺盛的求知慾,對我們探索其他動物也將會有很大的助益,所以這本好書值得推薦給所有喜愛動物和大自然的朋友,一同來探索動物感官世界的可能性吧。

 

本文完整版原刊登於The Sky of Gene

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文章難易度
Gene Ng_96
295 篇文章 ・ 32 位粉絲
來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手Readmoo部落格【GENE思書軒】關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋

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黃瓜也可以當甜點?瓜籽肉會發出碘的味道?探索瓜味的多重宇宙——《料理滋味創意地圖》
積木文化
・2024/08/19 ・1432字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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黃瓜 CONCOMBRE

黃瓜可以只做成冷盤沙拉,也能在鹽水、英式醃菜中展現出多種滋味,甚至可以煮成配菜。它的滋味比看起來的要複雜許多:很明顯它有綠質及強烈的葉綠素滋味,但也有碘和奶油味。沒有交集的兩個世界,讓這種蔬菜能往兩種滋味方向去發揮!

黃瓜的芳香輪,解鎖更多黃瓜搭配。 圖/積木文化《料理滋味創意地圖

正確切削黃瓜:善用皮與苦味的微妙平衡

黃瓜外皮呈綠色並略帶苦味,想當然爾也有葉綠素滋味⋯⋯我們去皮不是為了美觀,而是要除掉這種苦味。又或者,我們可以刻意保留全部或部分黃瓜皮,對這有點侵略性的味道做進一步運用。經過斟酌的苦味能帶來無可否認的餘韻,也讓這種蔬菜含水量相當高的芳香特性變得複雜。薄荷、蒔蘿、青蘋果等「綠色」食材會凸顯出黃瓜的清新。

善用瓜味,或許會有意想不到的美味。 圖/積木文化《料理滋味創意地圖

籽肉的碘香秘密:黃瓜與海鮮、乳製品是絕配

為何把黃瓜的果肉跟籽吃進嘴裡時,能感受到碘味和奶油味呢?答案是因為醛類*1,存在於麵包皮和多種油裡。出乎意料的是,黃瓜能跟海藻、牡蠣、麵包和奶油做組合。為了發揮這些香氣,我們不妨將乳酸化合物(芒果、荔枝等)搭配帶乳香的乳狀食物(如希臘優格,這解釋了希臘沙拉醬﹝Tzatziki﹞*2 之所以成功的原因。或是藍紋乳酪、昂貝爾藍紋乳酪﹝Fourme d’Ambert﹞、馬斯卡彭乳酪也可以),以及一些像孔德里約(Condrieu)這樣帶奶油香味的酒。有了黃瓜內部的果肉跟籽,這些組合就保證成功。

*1:主要為 (E,z)-2,6- 壬烯醛、2-壬烯醛(non-2-énal)。

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*2:譯注:以希臘優格和黃瓜碎粒為主要材料的沙拉。

除了海鮮、乳製品之外,還有其他食物也可以嘗試看看。 圖/積木文化《料理滋味創意地圖

來試試吧!甘納許巧克力黃瓜

  • 準備甘納許:煮滾 300 毫升的水,加入 1 克洋菜粉,離火並倒進 150 克的黑巧克力碎片攪打混合,再倒進容器裡約 1 公分高度,隨後放進冰箱至少一小時。
  • 準備黃瓜:將黃瓜(用果汁機)榨成汁。提取 150 毫升,取其中一半與 1 克洋菜粉和一茶匙糖一起煮沸。離火,將剩下的另一半加進去,放涼後小心地倒在巧克力甘納許上(約 0.5 公分高),然後放進冰箱。
  • 擺盤:切成固定長度(約 6 公分長,1.5 公分寬)。可和黑巧克力圓脆片(Tuiles)一起食用。

不同變化:富含葉綠素的活力蔬果汁

選擇未處理過的小黃瓜,連皮榨汁,增強青綠及微苦滋味。這種富含葉綠素的果汁可以調味油醋汁、雞尾酒(琴酒等)和西班牙冷湯。可以將果汁冷凍在冰塊盒裡供多次使用。

——本文摘自 拉斐爾.歐蒙(Raphaël Haumont)、提耶里.馬克思(Thierry
Marx),《料理滋味創意地圖:法國材料物理化學專家聯手米其林主廚,15種香調、80種常見蔬果食材的氣味因子,探索 1,500 種創新風味搭配!》,2024 年 8 月,積木文化,未經同意請勿轉載。

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從分子科學中發掘創新美食組合:巧克力配黃瓜其實很不錯?——《料理滋味創意地圖》
積木文化
・2024/08/15 ・2489字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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水蜜桃配杏桃、草莓配覆盆子、香草配巧克力或巧克力配椰子,這些經典搭配你覺得如何?那榛果配巧克力、開心果配覆盆子、檸檬配羅勒呢?面對上述搭配,手作職人和食品加工製造商只會發表「大家還沒有準備好吃別的東西」、「如果我們做點不一樣的東西,銷售量就會不好」之類的意見。真的是這樣嗎?這個美麗的世界裡明明存在著幾百種不同的氣味,為何美食界就只滿足於那幾十種呢?當我們瞭解每一種蔬果、每一塊巧克力、每一樣香料都含有幾百種味道和氣味分子後,就會明白,我們錯過的可是不計其數的搭配可能!

每種食材都蘊含有幾百種味道和氣味分子。 圖/envato

氣味分子的秘密:從香草到薄荷的驚人連結

食物配對(foodpairing)是以化學為依據的食材搭配研究,其核心想法是把「擁有越多共同分子」的食物搭配在一起。此理論奠定在紮實的生理面根基上:人們感知到的味道,是透過味覺接收器的化學活化作用進而做出的解讀,若兩種食物的分子組成類似,就會對接收器產生相似的作用。

實際作法如下。首先,我們利用分子分離技術(例如:層析法、光譜測定法等)針對「人對滋味的感知」進行系統分析,進而獲得食物的「分子身分證」。這部分的困難之處,在於要檢測出微量存在的分子,不過數據資料庫也隨著分析設備的進步而擴增當中。

在比較來自印度洋和大溪地的香莢蘭(planifolia)或中美洲的大花香莢蘭(pompona)時,所有香草莢都呈現出很強的「香草醛」(vanilline)訊號。然而,把香草概括成香草醛——更糟的是,把香草醛概括成一種產業用的廉價合成分子「乙基香草醛」(éthylvanillne)——實在過於簡化。事實上,香草家族彼此間所有味道與氣味(甜、水果、花卉、酚類、煙草、甘草、茴香等香氣)的微妙之處,都是由低強度分子訊號所產生的;這些訊號有時很難被偵測或鑑定出來,但卻蘊藏著濃郁芳香,以及「波本香草」、「大溪地香草」等的專屬標記。

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許多研究結果使我們能確定大部分食物中的活性分子,像是維生素、礦物鹽和微量元素、味道分子、氣味分子、糖、蛋白質、脂肪物質等。全球研究者也分析了烹煮帶來的影響。我們根據這些研究成果,集各式香氣分子特色繪製圖譜,並以此為基礎開創出新搭配。

我們也從香水、化粧品和葡萄酒領域中擷取靈感。在香水產業,順 -3- 己烯醇(cis-3-hexen-1-ol,又稱葉醇)已被認為是葉綠素新鮮度的標記,而 1,5- 環二烯(1,5-octadiene)則是下層植被和蘑菇的標記;我們將它們歸類進幾項風味類別裡(果香、綠質、脂肪等),定出了「參考分子」。

其他還有像是羅勒、藍莓、黑醋栗或百香果中都存在桉油醇(1,8-cinéol)與辛醇(1-octanol),而黑醋栗、草莓、芭樂、百香果和哈密瓜則都含有丁酸乙酯。草莓-羅勒-黑醋栗、草莓-百香果、黑醋栗-黑莓-羅勒或哈密瓜-百香果-芭樂的組合,就是出於這種「自然而然」的前提。有些食物也扮演著「媒合者」的角色,以薄荷為例:如果說巧克力跟薄荷、黃瓜與薄荷都搭得起來,那麼何不試試巧克力配黃瓜?我們已經試過囉,結果非常搭!(請見第82頁)

我們能在料理中做什麼呢?

說得清楚些:食物配對並不是要去預測新的「食譜」,而是新的「搭配可能」。雖然無法保證這些新組合真的都適合品嘗,但絕對值得一試,而廚師也得發揮他所有的技藝,把可能的組合變成美味佳餚。前面也提到,我們感受到的味覺解讀主要來自食物分子與接受器的結合,卻並非僅止於此。嘴唇、舌頭、上顎等在整體感知中也扮演重要角色,最後則是在味覺上是否產生情緒感受。因此,廚師在食物質地上所下的功夫,得和對滋味的用心一樣多,多方嘗試如鬆脆、柔軟、鮮嫩、凝膠狀、融化的、冷的、溫的、熱的等不同條件。

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這本書裡提供所謂的「三元素組合」,但你可以自由將其中兩兩一組做搭配,或藉由其他調性接近的食材讓組合更多元。例如,當提到蒔蘿(又稱小茴香)時,你可以用茴香、茴芹(又稱大茴香)、孜然或所有其他具綠質/茴香味的產品代替。在三元素組合裡,我們常提供兩種主要食材,以及第三種可以被當成調味品或「加分潤飾」的選項;後者會讓餐點滋味演變出新方向。如果食物在配對上可以透過相似性發揮,做到酸味+酸味、綠蔬+綠蔬、油脂香氣+油脂香氣等組合,那麼在烹飪時,藉由把具揮發性及更為濃郁的香氣搭在一起,重新取得平衡便很重要。

測驗食物的搭配,並非只是要開發新食譜,而是尋找食物之間新的可能性。 圖/envato

味覺上的私密性:蔬果結構與被隔絕的香氣

準備食物、切割食物、選擇某個部位來食用及烹煮⋯⋯這些不僅只是料理美學的問題,有時確實是出於味道才做出的選擇,而且還希望能加強某一種芳香氣味,將它從另一種氣味中隔絕出來。藍莓、無花果或小蕪菁從上到下/從中間到外圍都有一種「獨特」味道,黃瓜或韭蔥就沒有這種特性。韭蔥的綠色部位(綠質草本香)和白色部位(綠質豆科植蔬氣息)非常不同,黃瓜的皮(綠質草本香)和果肉(柑橘香)也不一樣,而果肉本身更不同於黃瓜的「籽」(碘味)。

我們選擇藉由揭開這些食物的各種芳香面向來剖析這些食物,讓你可以在滋味上搭配出最佳組合,並且創造前所未有的協調感。

遠離韭蔥佐油醋汁,讓我們試一試白色部位的韭蔥佐開心果油,或是以綠色部位的韭蔥配百香果吧!

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——本文摘自 拉斐爾.歐蒙(Raphaël Haumont)、提耶里.馬克思(Thierry
Marx),《料理滋味創意地圖:法國材料物理化學專家聯手米其林主廚,15種香調、80種常見蔬果食材的氣味因子,探索 1,500 種創新風味搭配!》,2024 年 8 月,積木文化,未經同意請勿轉載。

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AI 可以幫你聽懂老婆的情緒了?AI 情緒理解原理解密!
泛科學院_96
・2024/07/01 ・510字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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讓電腦理解人類情感,一直是許多科學家關注的議題。那你知道現在 AI 已經學會人類情緒的辨識了嗎?

所以我們這集就來講講:

  1. AI 如何理解人類情緒
  2. AI 如何生成情緒語音
  3. 世界上第一款具有同理心的 AI 對話工具 Hume

那麼我們就開始吧!

最後,你覺得 AI 情緒辨識能拿來做什麼呢?

  1. 就陪我練英文而已吧
  2. 挖賽這樣我就有女友翻譯器啦
  3. 開始想跟 AI 談戀愛
  4. 其他也歡迎留言分享喔

如果有其他想看的 AI 工具測試或相關問題,也可以留言發問~

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泛科學院_96
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我是泛科學院的AJ,有15年的軟體測試與電腦教育經驗,善於協助偏鄉NPO提升資訊能力,以Maker角度用發明解決身邊大小問題。與你分享人工智慧相關應用,每週更新兩集,讓我們帶你進入科技與創新的奇妙世界,為未來開啟無限可能!