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實驗室裡的海馬牧場 – 海馬培育關鍵技術開發

創新科技專案 X 解密科技寶藏_96
・2015/03/17 ・1415字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 649 ・十年級

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文/廖英凱

近年來,政府與一些民間業者,開始關注與投資深層海水的相關開發與應用。雖然說常見的應用方式多聚焦於深層海水的淡化、礦物質組成與調配,以及相關產品開發。但是,深層海水另有一項特性是潔淨且水質穩定。這項特性是利用深層海水不易受到表層的洋流、雨水、河水而改變水質的濃度與成分,缺乏光照的環境也使深層海水溫度較為固定而減少物質變化的變因。

目前花蓮石資中心的黃秉益博士及其團隊,將海洋深層水水質穩定且潔淨的特性,應用於海馬的培育上。這是由於海馬培育對水質的要求與控制非常高,相較起表層海水,運用深層海水可以減少淨化設備的投資,並以較簡單容易的方式進行優質餌料的生產,提供培育生物安全低病原的食物來源,藉此提高存活率與健康。而海馬也是重要的海洋藥用生物,諸多中藥藥典記載海馬具有清淤解肺,提升生理機能等療效。但由於近年來海馬因捕撈與棲地破壞等因素使數量銳減,而在2004年5月被列入華盛頓公約附錄二的保育清單中,該清單附錄二的定位是海馬雖暫無滅絕危機,但國際貿易已受到管制。因此,若能有效成功開發出海馬培育的技術,將可確保以海馬為原料之生技產業與研發的供應無虞。

為了要能大量培育海馬,重點在於如何提高幼期海馬的存活率,除了透過實驗室化的培育環境維持以外,一個重要關鍵則是提高餌料的品質與降低餌料中的病毒量。培育幼期海馬需要餵食如輪蟲、豐年蝦等動物性餌料,而動物性餌料的生產又須餵食植物性餌料。黃博士的團隊所開發的「低病毒餌料生產技術」除了設計乾淨的培育環境、挑選尚未被汙染的海馬與餌料來選育,並自行研發培養液的配方,讓乾淨餌料的產能提升。並建置「培育養殖系統」以即時監控調配水溫、鹽度、溶氧量與氮系有機物的濃度。每個300公升的培育槽中,可培育30隻海馬,目前石資中心內佔地僅20坪的實驗室,每年已可以穩定生產 3000尾以上的海馬,比起傳統飼育方式更加密集有效率。

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花蓮石資中心的黃秉益博士的海馬培育實驗室

但是,若要能成功技術轉移給業者,進而成為我國產業的重點之一,不能僅依靠單項成功的技術,而須建構起海馬量化培育的綜合解決方案(total solution)。因此,黃博士也與工研院南分院合作開發針對海馬細菌性病原鑑定及檢測的技術,可比傳統檢測方式縮短1/3檢測時間。並結合「生態淨化智慧水循環系統」,這項系統使用具有高比表面積及含氧官能基的天然碳,它是一種有優質汙染物吸附能力的生態碳材。並利用此生態碳材,包覆針對水中有機汙染物與含氮汙染物有良好分解能力的優勢菌種。以此進行水質淨化。

整套海馬量化培育的方案建立,是一項從深層海水過濾、培育配方調配、餌料培養到海馬培育的完整系統,為了解決涉及廣泛層面的各種問題,研發團隊也集結了來自水產養殖、生物科技、分子生物與材料科學等各領域的人才。有意思的是,人們常常認為受限於地理位置與交通不便而相對資源匱乏的東部,也因深層海水的開發而給予了海馬培育充分的資源與優質乾淨的研發環境。相信這套培育系統的建立,除了能穩定培育海馬做為原物料而不影響自然生態以外,未來也可將技術內容與經驗拓展至其他水產養殖業,開發更多高單價且高難度的水產養殖領域。

黃秉益博士的研發團隊與海馬培育槽
黃秉益博士的研發團隊與海馬培育槽

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創新科技專案 X 解密科技寶藏_96
81 篇文章 ・ 1 位粉絲
由 19 個國家級產業科技研發機構,聯手發表「創新科技專案」超過 80 項研發成果。手法結合狂想與探索,包括高度感官互動的主題式「奇想樂園」區,以及分享科技新知與願景的「解密寶藏」區。驚奇、專業與創新,激發您對未來的想像與憧憬!

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金魚的記憶才不只 7 秒!記憶力怎麼回事?好想要超大記憶容量
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/12/01 ・2720字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 美光科技 委託,泛科學企劃執行。

你是不是也有過這樣的經驗?本來想上樓到房間拿個東西,進到房間之後卻忘了上樓的原因,還完全想不起來;到超巿想著要買三四樣東西回家,最後只記得其中兩樣,結果還把重要的一樣給漏了;手機 Line 群組裡發的訊息,看過一轉身回頭做事轉眼就忘了。

發生這種情況,是不是覺得很懊惱:明明才想好要幹嘛,才不過幾秒鐘的時間就全部忘記了?吼呦!我根本是金魚腦袋嘛!記憶力到底是怎麼回事啊?要是能擁有更好的記憶力就好了!

明明才想好要幹嘛,一轉眼卻又都忘記了。 圖/GIPHY

金魚的記憶才不只 7 秒!

忘東忘西,我是金魚腦?!無辜地的金魚躺著也中槍!被網路流傳的「魚只有 7 秒記憶」的說法牽累,老是被拖下水,被貼上「記憶力不好、健忘」的標籤,金魚恐怕要大大地舉「鰭」抗議了!魚的記憶只有 7 秒嗎?

根據研究顯示,魚類的記憶可以保持一到三個月,某些洄游的魚類都還記得小時候住過的地方的氣味,甚至記憶力可以維持到好幾年,相當於他們的一輩子。

還有科學家發現斑馬魚在經過訓練之後,可以很快學會如何走迷宮,根據聲音信號尋找食物。但是當牠們壓力過大時會記不住東西,注意力分散也會降低學習效率,而且記憶力也會隨著衰老而逐漸衰退。如此看來,斑馬魚的記憶特點是不是跟人類有相似之處。

記憶力到底是怎麼回事?

為什麼魚會有記憶?為什麼人會有記憶?記憶力跟腦袋好不好、聰不聰明有關係嗎?這個就要探究記憶歷程的形成源頭了。

依照訊息處理的過程,外界的訊息經由我們的感覺受器(個體感官)接收到此訊息刺激形成神經電位後,被大腦轉譯成可以被前額葉解讀的資訊,最終會在我們的前額葉進行處理,如果前額處理後認為是有意義的內容就有可能被記住。

在問記憶好不好之前,先了解記憶形成的過程。圖/GIPHY

根據英國神經心理學家巴德利 Alan Baddeley 提出的工作記憶模式,前額葉處理資訊的能力稱為「短期工作記憶」,而處理完有意義、能被記住的內容則是「長期記憶」。

你可能會好奇「那記憶能被延長嗎」?只要透過反覆背誦、重覆操作等練習,我們就有機會將短期記憶轉化為長期記憶了。

要是能有超大記憶容量就好了!

比如當我們在接聽客戶電話時,對方報出電話號碼、交辦待辦事項,從接收訊息、形成短暫記憶到資訊篩選方便後續處理,整個大腦記憶組織海馬迴區的運作,如果用電腦儲存區來類比,「短期記憶」就像隨機存取記憶體 RAM,能有效且短暫的儲存資訊,而「長期記憶」就是硬碟等儲存裝置。

從上一段記憶的形成過程,可以得出記憶與認知、注意力有關,甚至可以透過刻意練習、習慣養成和一些利用大腦特性的記憶法來輔助學習,並強化和延長記憶力。

雖然人的記憶可以被延長、認知可以被提高,但當日常生活和工作上,需要被運算處理以及被記憶理解的事物越來越多、越來越複雜,並且需要被快速、大量地提取使用時,那就不只是記憶力的問題,而是與資訊取用速度、條理梳理、記憶容量有關了!

日常生活中需要處理的事務越來越多,那就不只是記憶力的問題,而是有關記憶力容量的問題了……。圖/GIPHY

再加上短期記憶會隨著年齡增加明顯衰減,這時我們更需要借助一些外部「儲存裝置」來幫我們記住、保存更多更複雜的資訊!

美光推出高規格新一代快閃記憶體,滿足以數據為中心的工作負載

4K 影片、高清晰品質照片、大量數據、程式代碼、工作報告……在這個數據量大爆炸的時代,誰能解決消費者最大的儲存困擾,並滿足最快的資料存取速度,就能佔有這塊前景看好的市場!

全球第四大半導體公司—美光科技又領先群雄一步!除了推出 232 層 3D NAND 外,業界先進的 1α DRAM 製程節點可是正港 MIT,在台灣一條龍進行研發、製造、封裝。日前更宣布推出業界最先進的 1β DRAM,並預計明年於台灣量產喔! 

美光不久前宣布量產具備業界多層數、高儲存密度、高性能且小尺寸的 232 層 3D NAND Flash,能提供從終端使用者到雲端間大部分數據密集型應用最佳支援。 

美光技術與產品執行副總裁 Scott DeBoer 表示,美光 232 層 3D NAND Flash 快閃記憶體為儲存裝置創新的分水嶺,涵蓋諸多層面創新,像是使用最新六平面技術,讓高達 232 層的 3D NAND 就像立體停車場,能多層垂直堆疊記憶體顆粒,解決 2D NAND 快閃記憶體帶來的限制;如同一個收納達人,能在最小的空間裡,收納最多的東西。

藉由提高密度,縮小封裝尺寸,美光 232 層 3D NAND 只要 1.1 x 1.3 的大小,就能把資料盡收其中。此外,美光 232 層 NAND 存取速度達業界最快的 2.4GB/s,搭配每個平面數條獨立字元線,好比六層樓高的高速公路又擁有多條獨立運行的車道,能緩解雍塞,減少讀寫壽命間的衝突,提高系統服務品質。

結語

等真正能在大腦植入像伊隆‧馬斯克提出的「Neuralink」腦機介面晶片,讓大腦與虛擬世界溝通,屆時世界對資訊讀取、儲存方式可能又會有所不同了。

但在這之前,我們可以更靈活地的運用現有的電腦設備,搭配高密度、高性能、小尺寸的美光 232 層 NAND 來協助、應付日常生活上多功需求和高效能作業。

快搜尋美光官方網站,了解業界最先進的技術,並追蹤美光Facebook粉絲專頁獲取最新消息吧!

參考資料

  1. https://pansci.asia/archives/101764
  2. 短期記憶與機制
  3. 感覺記憶、短期記憶、長期記憶  
  4. 注意力不集中?「利他能」真能提神變聰明嗎?

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魚的年齡怎麼看?讓OceanTag告訴你
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2020/11/19 ・2633字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 472 ・五年級

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本文由 國立海洋生物博物館 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/許君咏

身為陸生動物,海洋對我們而言是個美麗又神秘的存在。一說到海洋生物,人們充滿許多好奇和疑問,除了「是誰住在深海的大鳳梨裡」,有哪些問題是大家都想問的呢?你知道這些問題的答案嗎?

今天就讓我們一起來解開這些疑惑吧!

最多人想知道的海洋生物大哉問

Q1:魚的年齡如何判斷?

就像是可以從樹的年輪同心圓判斷樹齡一樣,我們可以將魚的脊椎骨磨平後觀察,而魚的耳石也可以作為判斷年齡的材料,耳石位於硬骨魚類的內耳中,雖然依不同魚類,形狀大小有所差異,不過耳石的體積會隨年齡增長而變大,夏天與冬天的生長速度不同,所以可以從生長環區別出來。但以上兩者判斷材料都會隨棲地、季節、溫度等變化,因此判斷魚的年齡還是需要有經驗的專家喔!

Q2:小丑魚和海葵有合作的行為嗎?

小丑魚本身分泌特別黏液,讓海葵誤認是其它雜物,不是可以吃的魚。而海葵就像是一位可靠的保全兼房東,它的刺細胞會攻撉其它魚類,小丑魚躲在海葵內部可以得到保護;小丑魚可以協助清潔海葵,並趕走海葵的掠食者,像是稱職的好管家,所以一般被認為是互利共生。但也有學者認為小丑魚和海葵的取食對象相同,彼此可能是競爭者,因為行動快速的小丑魚常搶走海葵的食物,對海葵是弊多於利,因此應為片利共生。

白條海葵魚 Amphiprion frenatus。圖/Ocean Tag學習網

Q3:海馬是魚類嗎?

答案為「是的!」

咦?海馬跟魚長得又不像,怎麼會是魚呢?來重新認識海馬吧!

其實海馬只是鱗片變成板狀,尾鰭完全退化,脊椎則演化到像是猴子尾巴一樣,可以捲曲鉤住突出的物體,來固定身體位置。而小到幾乎透明的魚鰭,能夠讓海馬「上上下下左左右右」移動,只是速度蠻緩慢的,因此通常海馬會以偽裝和硬化成皮狀的皮膚來逃避掠食者。

而海馬的生殖方式也很酷,是由母魚將卵產在雄魚腹中的育兒囊裡,經二到三週的懷卵期,再由公魚孵出小海馬,所以在海馬的世界裡,大腹便便的可是海馬爸爸喔!

然而可愛的海馬目前正面臨極大的危機,每年數以百萬計的海馬被捕撈以製成傳統中藥使用為主,或供水族館飼養。加上人類為了經濟發展大量破壞海草區、紅樹林及珊瑚礁等海馬的天然棲息地,影響尤其深遠。

刺海馬 Hippocampus histrix 。圖/Ocean Tag學習網

什麼?看完這些大解密還不夠?還想要了解更 DEEP 的海洋知識嗎?

叮咚!你的好友海洋維基百科已上線。

最近海生館推出「Ocean Tag 學習網」,前段的知識以及影音都是在網站上找到的,感覺就像把整座海生館搬進手機裡。

現在,一起來認識Ocean Tag 學習網上最棒的三大功能吧!

「館藏」功能:小孩子才做選擇,特寫、影音、生物繪圖全都要!

目前海生館已經收錄超過 3 萬筆以上的影像及影音資料,在 Ocean Tag 裡,只要輸入關鍵字就可以找到這些可愛的海洋生物。身為海洋大明星,除了美照外,當然還有影音頻道介紹牠們的生活環境、與其他生物的互動等等。最令人驚艷的是,還有精美的生物繪圖,能夠將生物的外型特徵看仔細。

Ocean Tag將黑白生物繪圖典藏數位化。尖吻鱸(扁紅眼鱸) Lates calcarifer (Bloch, 1770)。 圖/Ocean Tag學習網

「學習」功能:準備好了嗎?一同泡進知識海吧

Ocean Tag 依照 12 年國教課綱期程中與海洋相關的課程,從館方資料庫中撈取資料,讓老師與學生能直接在網站上找到有趣的海洋知識,用生動的圖片及影片學習。如果想要了解不同的生態系組成、海洋保育及各種大哉問,像是海洋哺乳類和人類有什麼不同、海生館收容剛孵化的小綠蠵龜怎麼照顧等等,都能夠在 Ocean Tag 上找到答案喔!

海生館的小綠蠵龜。圖/Ocean Tag學習網

「趨勢」功能:連結知識與時事,成為「最潮」的海洋生物迷!

最近有哪些海洋的相關研究發表了呢?哪些物種被列為保育類了?氣候變遷對海洋生物造成什麼影響?

Ocean Tag 除了海生館數位化之外,還連結了與海洋有關的最新新聞,讓我們在欣賞海洋之美的同時,也能夠時時關心海洋環境的近況,將利用上述兩個功能學到的知識與時事結合。

我們與海洋生物的距離

海生館大洋池。圖/Ocean Tag學習網

台灣因集天然環境優點為一「身」,因此擁有豐富的海洋生物類群,小小的島嶼卻有全世界十分之一多的海洋生物種類。然而,這些珍貴的海洋資源,在污染及不當捕撈下日漸減少,有許多以往常見的海洋生物已經消失,因此我們更需要了解這個美麗的生態系並且好好珍惜它。

污染日漸嚴重,威脅著海洋環境。圖/Ocean Tag學習網

Ocean Tag 便是希望透過博物館數位化,拉近我們與海洋生物的距離,讓我們只要打開手機就能認識這些海洋知識,越是深入了解,越能夠懂得如何守護這片海。

最後還是要借航海王的經典台詞:

「把寶藏都放在 Ocean Tag了,想要的話就去找吧!」

參考資料

  1. 106年海洋講堂系列專書
  2. 尼莫的房事-從出生搖籃到生命的搖籃
  3. 海馬奇特的外型是如何發生的?
  4. 國立海洋生物博物館
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自然界無奇不有的交配儀式
曾 文宣
・2014/04/03 ・6402字 ・閱讀時間約 13 分鐘 ・SR值 492 ・五年級

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生命最重要的精髓在於能夠永續,如何將遺傳物質傳給下一代是每一種生物必定面臨的挑戰。而在千變萬化的環境中,生物還得要傳下好的基因才能於演化之路上繼續前進。因此對個體而言,舉凡求偶、擇偶、交配、育幼等過程皆是人生最需要奮鬥的時期。在演化詭譎莫測的推弄下,我們一同來看看自然界中最令你瞠目結舌的繁殖模式吧!

1. 斑點鬣狗(Crocuta crocuta

斑點鬣狗

許多動物在兩性所扮演的角色上常常顛覆了我們的認知,而在斑點鬣狗身上更是超越你我的想像。

比起雄性鬣狗,雌鬣狗的體型較大、侵略性較強,即便是族群中地位最低階的雌性,其位階也比地位最高的雄鬣狗還高。這樣的位階制度十分嚴謹,甚至許多成年雄性都還會懼怕年幼的雌鬣狗。成年後的雌鬣狗會對爸爸比較友善,不會像其他雄性一樣易遭受霸凌。

最酷的一點是,雌鬣狗擁有如假包換的「假陰莖」,這種延長的陰蒂同樣可以勃起,而且比起雄鬣狗的陰莖還要長,可達17公分。因此雄性與雌性的交配動作相當困難,雌鬣狗必須先將假陰莖彎向後方,雄鬣狗才可順勢插入。所以雄鬣狗絕對沒有任何硬上的機會。對雄性而言,勃起的陰莖是一種虛弱的象徵,所以在面對位階較高的雌鬣狗,雄性必須嶄露他勃起的陰莖以示臣服,這跟狼會向強勢的一方露出喉部是一樣的道理呢!

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National Geographic Channels in Inside Wild _ World’s Weirdest: Giving Birth Through a “Penis”

2. 天堂鳥(Paradisaeidae)

天堂鳥

在鳥類的世界當中,雄性的體色總是光鮮亮麗、耀眼奪目,而在印尼和新幾內亞的天堂鳥們更是這個領域的美艷翹楚。

棲息在食物充裕、掠食者不多的森林裡,雄性天堂鳥有許多時間,擺動牠們身上令人嘆為觀止的鳥羽,表演一齣最動人的求偶舞蹈來擄獲雌鳥芳心。在強烈性擇的壓力下,即便沒有雌鳥在附近,牠們的表演慾仍然相當強烈。一旦雌鳥現身,雄鳥便會卯起全身的衝勁,為姑娘們獻上最細緻的舞步。年輕的小夥子們總是經驗不足,牠們會觀察資深熟男(大概就是都敏俊那樣吧)的舞步,作作筆記、學點小撇步,借用熟男的場子來加緊練習,希冀能夠雀屏中選。

這些天堂鳥姑娘們會在貨比三家之後,就會挑選出一位最中意的郎君和她交配,通常是那些長的最俊美、跳的最吸引人的雄鳥勝出(果然高富帥潮不是人類所獨有)。一代接著一代,幾百萬年來雄鳥就越來越帥越潮,舞步也越來越複雜、高端。(《BBC地球脈動》收錄了各種費勁巧思的天堂鳥求偶影片,點此觀看

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大極樂鳥(Paradisaea apoda) Photo by Tim Laman

華美極樂鳥 (Lophorina superba)求偶舞步分解圖
華美極樂鳥 (Lophorina superba) 求偶舞步分解圖 FROM: Andrew Leach Projects

新幾內亞雨林中的天堂鳥們,鬼斧神工、各顯神通 FROM Andrew Leach Projects
新幾內亞雨林中的天堂鳥們,鬼斧神工、各顯神通 FROM: Andrew Leach Projects

3. 侏儒黑猩猩(Pan paniscus

侏儒黑猩猩

黑猩猩和侏儒黑猩猩是我們人類最相近的近親,雖然這兩種黑猩猩外型上有許多相似的特徵,但牠們在行事風格上可是南轅北轍。

在黑猩猩的社會當中,最猛壯的雄性黑猩猩說的算;相反的,在侏儒黑猩猩的社會中,嬌弱的雌性有個方法可以掌控住強壯的雄性侏儒黑猩猩:跟他翻雲覆雨一番!

在侏儒黑猩猩的世界裡,只要你願意來場臨時起意的性愛,做任何事都不會被挨罵和處罰。當兩隻成年雄性侏儒黑猩猩要搶同一個女友時,在這樣一觸即發的情況下,他們不打架,反而是到一旁同性性交,除了解除緊張氣氛,又能增進友誼,何樂而不為呢?又或者是有雌性侏儒黑猩猩手癢欺負小寶寶,當家的媽媽會立刻衝過去,然後雙方坐下來,互相愛撫對方的陰蒂,和好如初。又或是某隻雄性越來越具侵略性,這時雌性侏儒黑猩猩會過去拉他一把,直接進入正題炒飯了事,讓他迅速放輕鬆。

性交對侏儒黑猩猩來說是非常臨時、隨意的,雖然黑猩猩和我們人類一樣有些性愛禁忌,但侏儒黑猩猩可完全沒這回事。任何事情都能以愛之名化解,也因此侏儒黑猩猩的族群是最和平的社會之一。

如果牠們需要座右銘的話,「做愛吧,不作戰」再貼切不過了!

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左上:兩隻母侏儒黑猩猩互相摩擦陰部取樂 Copyright © Frans Lanting
左下:母侏儒黑猩猩以手自慰 Photo by Pole Pole Safaris
右圖:公侏儒黑猩猩勃起狀 Photo by Christopher Lynn

4. 側斑猶他蜥(Uta stansburiana

側斑猶他蜥

側斑猶他蜥的雄蜥有三種截然不同的外型,有著不同的繁殖策略,分別是橘色喉部、藍色喉部、黃色喉部。

橘色喉部的雄蜥渾身充滿男子氣概(滿滿的睪固酮),他們的目標就是佔領越大的領地和擁有越多的雌蜥。雖然他們會保護領地中的雌蜥,但並不會與雌蜥形成緊密、長久的配偶關係。橘喉雄蜥可以打敗藍喉雄蜥而取的更大的地盤。

藍色喉部的雄蜥體型較橘色型小,睪固酮濃度也較低,能夠捍衛的領土只夠容納一隻雌蜥與牠配對,但與雌蜥能夠形成較緊密、長久的配偶關係。同樣的,藍喉型雄蜥會保護他的美嬌娘直到侵略者不再造成威脅為止。

最後,黃色喉部的雄蜥體型最小,外貌乍看之下與雌蜥差不多,而且他們沒有自己的領土。這樣看似相當魯蛇的雄蜥其實有他的優勢,他們會混入橘喉型雄蜥的廣大地盤中,偷偷地與雌蜥搞婚外情。由於橘喉型雄蜥花較多時間在保衛地盤,因此與雌蜥建立的配偶關係較弱,因此黃喉型雄蜥可以趁虛而入,成為男版小三。另外與藍喉型雄蜥配對的雌蜥則因緊密連結而將黃喉型雄蜥拒之門外,不會讓他們有機可趁。

簡單來說,這就像剪刀石頭布的賽局,橘喉型打敗藍喉型、藍喉型打敗黃喉型、而黃喉型打敗橘喉型。因此在整個族群當中,隨著時間的推移,雄蜥三種外型的比例會有週期性的變化,演化上稱之「頻率決定性選擇(frequent-dependent selection)」。

Uta competition
加州洛斯巴諾斯的側斑猶他蜥 (Uta stansburiana)
FROM: Lisa C. Hazard_University of California, Santa Cruz

5. 烏賊(Sepiida)

烏賊

繁殖季的到來,最強壯的公烏賊能夠找到最佳的產卵地點。體型十分嬌小的母烏賊會前來查看這塊石頭是否真的適合產卵,最後如果母烏賊相中了這塊石頭和這隻公烏賊,那麼公烏賊會保衛著她好一陣子,確保母烏賊只會跟他交配。

但就像許多女生不喜歡巨石強森反而喜歡美男一樣,這些母烏賊對硬梆梆的肌肉無多餘好感,她們喜歡體型較小、較聰明的公烏賊。但這些體型較小的公烏賊如何接近受到大公烏賊保護的雌性個體呢?非常聰明地,這些小公烏賊假扮成弱女子(雌烏賊的體色樣式)若無其事地靠近並且輕柔地拂過大公烏賊讓他失去戒心,而趁其不注意時就向母烏賊表現出其雄性的象徵,接著便大膽地開始交配。

對母烏賊來說,這麼一來她的子代同時就具有了強壯和聰明這兩大特徵,提供了後代較高的存活率。

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Mourning cuttlefish (Sepia plangon),此種墨魚其雄性(右)在有大公墨魚的右側表現娘味十足的斑駁體色;在有母墨魚(左)的左側表現陽剛的體色。
FROM: NewScientist_Split body patterns help cuttlefish lure females

6. 流蘇鷸(Philomachus pugnax

流蘇鷸

流蘇鷸是鳥類物種當中少數雄性之間的展示行為比起展示給雌鳥還要多的鳥類之一,這樣子的行為有助於雄性個體建立上下階級。從外型和行為上,牠們和側斑猶他蜥一樣具有三種類型。

最常見的是禦地雄性,他們較為強壯,且對其他雄性亦較有攻擊性,他們有大多時間都花在打架或是展示行為上。

下一種是衛星雄性,牠們體型與禦地雄性相當,但肌肉較少、行動較敏捷,羽色較淡。雖然本身沒有任何領地,但他會徘徊在禦地雄性的地盤中伺機而動,偷偷地與雌鳥交配。由於某些原因,這樣偷腥的行為可使禦地雄性吸引到更多雌鳥,因此禦地雄性會容忍這樣的交配途徑。

最後是最為罕見的費德雄性(faeder males),他的體型比前二者都小,與衛星雄性一樣沒有領土,但其長相與雌鳥相似。因此他能夠混入鳥群中並且偷與雌鳥交配,但更酷的是,他也相當歡迎前二者雄性與他交配,無論攻或者受。起初科學家認為前述的例子是因為雄鳥沒能認出費德雄性的性別,但後續研究指出他們確實了解他們的性別。那強壯的禦地雄性何以能夠容許費德雄性的存在?有人認為同性性行為可以為禦地雄性吸引到更多雌鳥。在夏天,費德雄性花比較多的時間與雌鳥在一起;到了冬天則是與雄鳥待在一塊。

重點是,雌鳥如何選擇呢?她們的偏好相當雜亂,大體上費德雄鳥居第一順位、衛星雄鳥第二,最後才是禦地雄鳥,不過當條件允許的情況下,雌鳥會傾向皆與三種雄鳥交配。

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三種雄性流蘇鷸類型,由左至右分別是費德雄性、衛星雄性和禦地雄性。
Photo by Susan McRae.

7. 奇異鳥(Apteryx sp.

奇異鳥

奇異鳥有諸多迥異於人的地方,牠們的羽毛就像毛皮一般、夜行性、翅膀退化不具飛行能力,以及長喙末端的鼻孔可精準嗅出獵物所在

但最怪的是,牠們是鳥類當中產下與體型相比最大的蛋,與雞相當大小的奇翼鳥卻能懷著大雞蛋六倍的蛋(450公克,約體重的1/4)。這一顆蛋大到充滿了整個雌鳥身體,壓迫到她的器官使她難以呼吸,下蛋前幾天甚至無法嚥下任何東西。雌鳥的體型比起雄鳥大上一號,提供碩大無比的蛋可容納的空間。

在蛋辛辛苦苦地產下後,就轉由雄鳥負起全責,獨自照顧孵蛋。經過63~92天之後,鳥類中最長的孵化時間,幼鳥一孵化就像個小大人似的,可以四處走動、眼能視物,佈滿羽毛,可說是相當早熟。幼鳥在自立更生之前通常會待在雙親旁幾年的時間學習如何討生活。

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奇異鳥蛋充滿了雌奇異鳥的體腔
FROM: Paradoxoff Planet_An Egg of a Kiwi

8. 七彩神仙魚(Symphysodon sp.

七彩神仙魚

七彩神仙魚對照顧仔魚很有一套,比起其他動物,雄魚可是付出相當多的心血呢。

七彩神仙魚是一夫一妻制的,在這段時間當中牠們會找好一個居所於此下蛋,雌魚負責護卵,而雄魚則負責保護雌魚和家園。當魚卵即將孵化之際,雙親會輕啄魚卵,幫忙幼魚出世。在幼魚得以吃固體食物之前,爸爸媽媽都會透過皮膚分泌乳狀的分泌物供仔魚取食(受其體內激素的影響而分泌,而此激素與刺激女人泌乳的激素相同)。

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仔魚取食親魚皮膚分泌物 FROM:青島海底世界

9. Metellina segmentata(長腳蛛科)

Metellina segmentata

大家都知道,雄性蜘蛛在繁殖季尋覓配偶的過程中,都是在「玩命」。正因如此,難怪雄性Metellina segmentata不會在雌蛛被五花大綁之前,莽撞地前去交尾。

雄蛛會小心翼翼地靠近雌蛛腹側,輕柔地以蛛網把她纏起來,這樣才能夠安心地交配。當然,雄蛛也不能拖泥帶水地辦事,由於雌蛛是自願地遭捆綁交配,因此完事後她會毫不猶豫地解開束縛,而在那之前,雄蛛最好盡快遠離現場才是。

10. 螞蟻(Formicidae)

螞蟻

蟻后通常會與一小群雄蟻交配,並將他們的精子儲存在體內,等到找到適合的地點後才會開始產卵、建立王國。她會利用這些精子產下受精的卵,這些卵會發育成為蟻后工作的工蟻和捍衛蟻窩的兵蟻,這些個體全都是女生。只有當蟻后選擇產下「未受精」的卵後,這些卵才能孵出雄蟻。因此,雌蟻都有成對的染色體(2n),而雄蟻無成對染色體(n),這樣子的性別決定系統稱作「單雙套性別決定系統(Haplodiploidy)」,亦存在於其他膜翅目(如蜜蜂)、纓翅目和蜡蚧科昆蟲中。

所以說,每位男性螞蟻,都「不可能」有爸爸呢!

11. 獠狨(Saguinus sp.

獠狨

在獠狨這類猴子當中,一個家庭的成員型式有百百種,從一公一母到一公兩母等皆有可能。但在目前所知的所有獠狨物種中,最常見的家庭型式莫過於兩公配一母

這其實相當合理,因為雌獠狨通常會產下一對雙胞胎寶寶,並且由雄性負責照顧幼仔,只有當餵奶時才會到雌獠狨手上。隨身攜帶一隻小獠狨是非常吃重的工作,科學家甚至發現,當雌獠狨懷孕時,雄獠狨的肌肉重量增加了不少以打理接下來的育幼動作。所以說兩雄一雌的家庭型式有助於寶寶的存活(兩個男人各帶一個寶寶),相較之下,一雄配二雌的家庭反而要使一個大男人需要帶四個小寶寶。

 12. 海馬(Hippocampus sp.

海馬夫婦

在海馬的世界裡,雌海馬擁有像陰莖一樣構造的產卵管,她會將卵產在雄海馬的育兒袋中並在裡面與精子受精,所以說懷孕的總是爸爸們。目前認為海馬演化出這樣的繁殖策略有兩個好處,雄海馬可以保護卵,雌海馬可以保存更多精力產下更多卵。因此,當小海馬們一個個從育兒袋中鑽出後,很快的,雙親就會再次交配。

海馬戀人們雖然不會終身單一伴侶,但牠們在同一個繁殖季裡卻非常忠貞,在交配前總是如影隨形。而在雄海馬的孕期中,雌海馬會每天來拜訪他、輕觸他,在一旁陪伴著。

13. 榛雞(Tetraoninae)

松雞

在繁殖季節,雄性榛雞們紛紛到求偶場上報到,積蓄一身的精力,昂首闊步地向體型嬌小的雌雞走去。不同榛雞物種的求偶舞都不太一樣,例如大艾草榛雞(Centrocercus urophasianus)會將尾羽倏地展開、舉起,將雙翅往前張開,模樣滑稽地鼓動著胸前一對的褐黃色囊袋,發出「咕嘟、咕嘟」的震動聲音。另外一種尖尾榛雞(Tympanuchus phasianellus)更是俏皮,公雞們會彼此面對面,舉起白尾、平攤雙翅、面朝下地跳出大河之舞般的踢踏舞舞步

僅有相當偶然的情況下雄性榛雞們才會大打出手,多數時後他們的單挑對決只是個幌子,真正目地還是為了打量對方的實力高下,好好爭奇鬥艷一番,告訴一旁的母雞:「我超猛,快選我吧!」。

Greater Sage-Grouse - Centrocercus urophasianus
大艾草榛雞求偶 Copyright: Audubon Canyon Ranch

 

參考資料 & 卡通圖來源:《If Humans used Animal Mating Rituals》,原作者:Humon

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曾 文宣
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我是甩啊!畢業於臺灣師範大學生科系生態演化組|寫稿、審稿、審書被編輯們追殺是日常,經常到各學校或有關單位演講,寒暑假會客串帶小朋友到博物館學暴龍吼叫。癡迷鱷魚,守備領域從恐龍到哺乳動物,從陰莖到動物視覺,因此貴為「視覺系男孩」、或被稱呼「老二大大」。