知識大圖解：拆解全片幅數位單眼相機

玩過今天的 Google Doodle 了嗎？為了慶祝世界地球日 50 週年，Google Doodle 以蜜蜂 (bee) 做為遊戲主角，讓大家體驗沾花粉與授粉的過程，並提供關於蜜蜂的小知識，就讓我們來了解一下吧！

大眼瞪小眼，此眼非彼眼

蜜蜂具有一對複眼 (compound eyes) 與三個小小的單眼 (ocelli)。其中，位於頭部兩側、又大又明顯的複眼是由許多的「小眼」(ommatidia) 單元所組合而成，每一個小眼上都具有角膜鏡 (corneal lens) 和晶錐 (crystalline cone)，能夠將光線集中並聚焦在數個延長、環狀排列的網膜細胞 (retinula cell) 上，而在小眼的中央則具有能夠接受光的感桿 (rhabdom) 構造。

由於小眼環狀排列的一叢視網膜細胞外圍被一圈吸光的色素細胞(pigment cell)所包圍，導致每個小眼獨立成像，並與相鄰的小眼分開來，而當所有小眼的影像加在一起時則可提供全景式的影像，便是所謂的聯立影像眼 (apposition eyes)。

至於在頭頂上、複眼之間則具有排列成三角形的三個小單眼，其最外層的透明表皮覆蓋在同樣透明的真皮細胞上，因此光線可以透過去並到達由許多感桿組成的網膜細胞上，然而由於進入單眼的光線聚焦在感桿之後，所以視網膜只能接收到模糊的影像。

單眼主要會整合大視野範圍的光線，對低強度的光或光的細微改變相當敏感，但並不具有高解析力，故通常作為飛行時控制上下左右搖擺的水平儀，和記錄與白晝行為節律相關的光強度週期變化。

女王大人高高在上

真社會性 (Eusociality) 高度發展的蜜蜂蜂群中通常會有蜂后 (queen)、工蜂 (worker)、雄蜂 (drone) 三個角色。蜂后與工蜂皆為雌性，蜂后體型較大，能夠產卵甚至抑制其他工蜂的生殖能力；而工蜂則負責建造蜂巢蜂室、搜尋獵物、守衛蜂巢與餵食幼蟲，至於雄蜂則會與蜂后交配，提供精子，由於其交尾器會在交尾後撕裂，雄蜂便會因而死亡。

誰知盤中飧，蜜蜜皆辛苦

外出的工蜂會採集花蜜，並將其收集在腸胃 (proventriculus or honey stomach) 當中。當工蜂回巢後，便會將花蜜吐出 (regurgitate) 並傳給內勤的工蜂，接著內勤的工蜂便會將花蜜消化並反覆的吸入再吐出，製造泡泡來增加表面積，好讓原先花蜜中高達 70~80% 的水分能夠慢慢蒸發，並藉由消化酵素將蔗醣水解為葡萄醣與果醣，同時分解掉其他澱粉與蛋白質，增加酸度。之後便會將蜂蜜存於巢中，藉由巢中的高溫與搧風，使得水分降低至 18% 左右，讓糖份濃度過飽和而能避免發酵 (fermentation) 後，便會以蜂蠟封存起來。

除了上述以外，Google Doodle 還提供了更多有關蜜蜂本身的知識，以及蜜蜂對自然生態的不可或缺，像是全世界有三分之二的農作與 85% 的開花植物都需要仰賴他們授粉，以及蜜蜂被科學家視為關鍵物種 (keystone species)，如果沒有他們的存在則可能整個生態系統將徹底崩潰等等，可見其無可取代的重要性。

那麼，在世界地球日 50 周年的今天，你對維持生態的蜜蜂們更加了解了嗎？

資料來源

• 昆蟲學概論，2015，原著 P.J.Gullan, P.S.Cranston，徐堉峰、林宗岐譯，合記圖書出版社
• 維基百科：Honey
• 行政院農業委員會蜜蜂主題館

自萊特兄弟於 1903 年完成史上首次的動力飛行以來，人類已在空中與更高的空域取得了驚人進展……

此後的數十年間，人類開發出噴射引擎，進而徹底改變全球運輸。

我們突破了音障，客機與戰機能以超音速飛行。在掌握火箭技術下，登月、探險車漫遊火星、人造衛星繞行地球因此成真，這些火箭則能在平安返航後重複使用。

能將人類送往更遠天邊的科技

然而，英國航太系統公司與反應發動機公司 (Reaction Engines) 攜手合作，希冀以「同步吸氣式火箭引擎」（簡稱 SABRE）將人類送往更遠的天際。

一旦造好，SABRE 的妙處就在於一體適用的設計。相形之下，前段列出的里程碑則有賴各種獨立的科技，才得以實現。

利用空氣的噴射引擎最適合讓飛機從跑道起飛，並賦予極佳的機動性。然而，在推動飛機的速度上，噴射引擎卻有所不足。相反地，火箭引擎雖然推進速度驚人，卻犧牲了飛行時的掌控力，且極耗燃料。

SABRE 則會採用混合動力設計，結合前述兩種引擎的動力技術，讓飛機能像噴射機般起飛、在空中巡航，且有足夠的動力飛進太空。

SABRE 的發展不僅能為航空業帶來持續進步的希望，新科技還可讓我們的基本知識更臻完善，有助於解答其他領域的問題。

本專題會進一步探討 SABRE 的核心：預冷式熱交換器 (precooling heat-exchanger)，可急速冷卻移動中的粒子。

這項技術可望被廣泛應用，好比空調與冰箱的效能改善、車輛的熱回收機制更佳，以及核電廠冷卻系統升級。

一旦 SABRE 開始在天空中驅動飛機，在陸上的各種應用亦指日可待。

——文章出自《知識大圖解國際中文版》2019 年 11 月號，由希伯崙股份有限公司 (LiveABC) 出版

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恐龍稱霸世界之前，地球才剛經歷了史上最大規模的大滅絕事件。約在 2 億 5000 萬年前， 70% 的陸地物種與 96% 的海洋生物都在一次神祕的大災變中就此消失……

證據顯示，這場二疊紀大滅絕並非單一事件；或許是一系列的巨型隕石撞擊地球，抑或連續的火山活動導致各地陷入火海，並發生爆炸。另外，海床可能會突然溢出大量的甲烷，造成氣候劇變。

無論如何，災變顯然來得迅雷不及掩耳。

存活下來的動物進入新的地質時代，接著開始主宰地球。由於許多生物都消失了，地表植被因此繁茂生長，如此過了 1000 萬年後，整體環境變得相當適合新物種繁衍。

名為主龍類的爬行動物開始於三疊紀中期出現，並適應了新環境。

接下來的 1 億 7000 萬年間，大大小小的恐龍遍布全球，從體型與烏鴉相仿的小盜龍，到藍鯨般巨大的阿根廷龍皆有。

不過，末代恐龍全在最近一次的大滅絕中陣亡，好似大自然為之後的人類演化做了安排。

恐龍化石深埋在地底數百萬年後，人類始才出現。

我們仍未知道那時所挖到的化石背後的秘密……

然而，1824 年以前，人們雖發現了恐龍化石，卻不曉得這些化石的所屬物種。

牛津大學教授威廉．布克蘭研究的骨骸早在 150 年前左右就被博物學家羅伯特．普勞特所發現。後者深信這些骨頭是某種巨人的遺骸，但布克蘭心知這些化石勢必源自某種肉食性蜥蜴，並將其命名為斑龍（Megalosaurus，意為巨蜥）。

19 世紀時，有些新發現則受到質疑。1824 年，業餘化石獵人瑪莉．安寧首度發現完整的蛇頸龍骸骨，但專家卻不太相信。喬治．居維葉以創始「脊椎動物生物學」聞名，並替仍存活至今的 50 餘個物種命名。

他認為安寧的發現是假的，理由是這種動物的頸骨過多，頸子根本抬不起來，因此懷疑安寧發現的化石其實分屬兩個物種。

地質學會也覺得事有蹊蹺，因此召開會議進行研討。辯論了許久，最後認定安寧的發現為真。不過，以質疑眼光看待新發現也非壞事，因為當時已有用假化石詐騙博物館的案例。

古生物學進入新時代雖令人振奮，但許多研究員覺得，僅憑如此少量的資料就下定論有點言之過早。其他人則盡可能將所有資訊都記錄下來，但這有賴龐大的書面作業。每件事都須以紙筆來記錄，從化石資料庫、系譜樹到嚴謹的統計分析皆然。

當時，率先登錄恐龍相關資料的先驅之一為德國古生物學家亨李齊．鳩格．布朗。布朗以圖表等創新方式來呈現新發現的資訊。在研究化石的樣貌並進行運算後，他建立了一套資料庫，並於 1849 年發表了索引。後者指出特定物種於何時出現和消失，這在當時可謂重大突破。

1896 年，學界發現了放射線。很快地，它就被用來測量地質年代，方法為觀察天然放射性同位素 (radioactive isotope) 的衰變率，進而協助判定化石的年分。

到了同一世紀末，科學家已大致勾勒出恐龍生存的年代區間。這時才發現，地球其實遠比想像中還古老許多，因而對地質史徹底改觀。

電腦的問世對資料分析影響甚距，許多資料都能由這種機器快速處理完畢，古生物學也因此有所改變。

大型資料庫已於網路上建置，透過電腦就可找出化石與現存生物間的關係。最重要的或許是，現代科技已能以精確的成像技術勾勒出恐龍的樣貌。

雖然仍有很多未知事物尚待探索，但我們無時無刻都有關於恐龍的新發現。

——文章出自《知識大圖解國際中文版》2019 年 11 月號，由希伯崙股份有限公司 (LiveABC) 出版

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