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咖啡為何要合成咖啡因?咖啡的基因體還說了什麼

活躍星系核_96
・2015/06/09 ・1280字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 532 ・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。

文/ Yu-Wei Wu

Pansci關於咖啡基因體的文章《為何咖啡要合成咖啡因?讓咖啡的基因體告訴你》雖然有意思,但是並沒有詳細解釋這篇Science Paper [1] 後半段對於合成咖啡因的基因家族的演化關係。本文就試著針對這一部分來補充原來的報導。

source:pexels
source:pexels

咖啡因在咖啡的生存競爭上伴演著很重要的角色。舉例來說,咖啡葉裡的咖啡因有著防蟲的功效,而果實與種子裡的咖啡因則有著抑制其他競爭物種發芽的功能。這篇Paper的研究人員在咖啡的基因體裡面發現一組用來產生咖啡因的基因家族;而這個基因家族並不存在於茶或可可等同樣可以產生咖啡因的植物裡面。換句話說,這一組基因家族為咖啡所獨有。

研究人員也發現這組基因家族同時具備了兩個特性:正向選擇(Positive Selection)以及趨同演化(Convergent Evolution)簡單來說,正向選擇代表著因為有著對生物有著生存優勢而留下來的基因。在這個例子中指的就是因為咖啡因可以為咖啡帶來生存優勢,所以在演化的過程中一直被保留了下來。

至於趨同演化就更有意思了。所謂的趨同演化指的是兩種不具親緣關係的生物因為長期生活在類似的環境,而因應需要演化出相同功能的器官。舉例來說,兩種親緣關係不近的熊貓–大熊貓與小熊貓–因為生活環境都與竹子有關的緣故,各自演化出了「偽」拇指 [2]。熊貓的拇指與靈長類的拇指完全不同:它是從腕部的某根小骨頭突變伸長而來的,這根偽拇指可以讓熊貓攀爬並進食竹子。兩種熊貓各自演化出這根偽拇指的現象就叫作趨同演化。

source:台北市立動物園
大熊貓的偽姆指。source:台北市立動物園

有趣的是在2006年,有人在西班牙發現小熊貓祖先的化石,上面已經有著這一根「偽」拇指了 [3]!在比較生存環境的資料後,研究人員認為小熊貓的祖先發展出偽拇指的原因是爬樹;而這一根偽拇指在現代的小熊貓身上出現了二次演化,目的則是為了吃食竹葉。這篇研究很有意思,因為它顯示熊貓的大拇指有可能演化了兩次。

回到咖啡。在遠古時期,咖啡樹裡形成咖啡因的基因本來都在第一條染色體上;但是隨著演化的時間流逝,這些基因逐漸地散播到其他染色體上,而主要集中在第一條與第九條染色體。更重要的是這兩段基因家族各自演化出具有類似功能的基因:都能夠合成咖啡因。這種往同一個方向各自演化的發現代表了咖啡因的合成對咖啡樹相當重要。推測大概是因為咖啡因對咖啡樹的生存優勢相當重要,所以就會有一組以上的基因家族能夠合成咖啡因。(其實功能導向的演化方向不太對–演化本身應該是沒有目的的。不過在這裡我還是套用了這個說法,因為咖啡因的確對咖啡樹有著生存優勢。)

我對這裡所說的趨同演化其實還有點疑慮。一般來說趨同演化指的是不同物種之間的各自演化。我目前還沒找到研究說明同一物種身上不同的基因片段也可以稱為趨同演化。由於我的研究方向不是演化,所以或許這個部分交給演化專家來說明釋疑比較好。

參考資料:

  • [1] Denoeud et al., “The coffee genome provides insight into the convergent evolution of caffeine biosynthesis,” Science 345(6201):1181-1184, 2014.
  • [2] Stephen Jay Gould, “The Panda’s Thumb.” Excerpt can be found at http://faculty.washington.edu/lynnhank/Gould.pdf
  • [3] Salesa et al., “Evidence of a false thumb in a fossil carnivore clarifies the evolution of pandas”, PNAS 103(2): 379-382, 2006.
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活躍星系核_96
752 篇文章 ・ 100 位粉絲
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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用這劑補好新冠預防保護力!免疫功能低下病患防疫新解方—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 ・2882字 ・閱讀時間約 6 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 年美、法、英、澳及歐盟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,證據也顯示該藥品針對 Omicron、BA.4、BA.5 等變異株具療效。

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
帕克斯洛維德
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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鑑識故事系列:卡西酮類毒品,在跨年之後⋯⋯
胡中行_96
・2022/12/26 ・2115字 ・閱讀時間約 4 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

歐洲難得暖冬,[1]卻無減她心中寒意。短效及長效的止痛劑嗎啡(morphine)、抗精神病藥物氟哌啶醇(haloperidol),還有抗憂鬱劑阿米曲替林(amitriptyline)等藥品,[註]全在屋裡唾手可得。2014 年,憂鬱、酗酒,自殺未遂。到了跨年夜,情緒仍深陷泥沼。29 歲的波蘭女子與伴侶爭執後,憤而離家。2015 元旦凌晨 00:30,她渾身酒氣歸來,坐下,從口袋取出一包白粉。食用 2 茶匙,然後起身去泡澡。[2]

不久,浴室傳來呼救聲。[2]

葉門男子咀嚼巧茶葉片。圖/Ferdinand Reus on Wikimedia Commons(CC BY-SA 2.0)

卡西酮類毒品

東非與阿拉伯半島東北,有咀嚼巧茶(khat,學名Catha edulis)葉片的傳統文化。巧茶中的生物鹼卡西酮(cathinone),因其化學結構的雷同,被視為「天然安非他命」。人工合成的醫療用卡西酮類藥物,在 20 世紀初問世;但直到 2000 年前後,成為娛樂性用藥,才廣受關注。相關產品以白色或有色粉末的形式流通,調和多種卡西酮類成份與其他物質,好比咖啡因(caffeine),以及麻醉劑利多卡因(lidocaine或lignocaine)和苯唑卡因(benzocaine)等。[3]

這些商品被冠上「浴鹽」(bath salts)、「喵喵」(Meow Meow)、「植物營養劑」(plant nutrients)、「研究用化學品」(research chemicals)、「水蛭剋星」(conquerors of leeches)、「行車平安符」(driver’s charms)、「細沙添加物」(additives to sand)和「洗屁噴頭」(bidet refreshers,見下方影片及配圖)等光怪陸離的外文名號,[3, 4]臺灣也使用最前面兩個的中文翻譯。[5]

「bidet refresher」或許原指 01:43 那個「Hygiene Refresher – Personal Bidet」之類的東西。影/DormCoVideo on YouTube
歐洲廁所裡,長得像無蓋馬桶,用來盥洗的「bidet」。圖/amanda kelso on Flickr(CC BY-ND 2.0)

人工合成的卡西酮類毒品,能輕易穿過血腦屏障(blood-brain barrier),影響中樞神經系統。依照它們抑制多巴胺(dopamine)、正腎上腺素(noradrenaline)和血清素(serotonin)再吸收;還有釋放這些化合物的能力,可分為三大類:[3]

  1. 古柯鹼 MDMA 混合卡西酮(cocaine-MDMA-mixed cathinone):顧名思義其作用機制,與古柯鹼以及MDMA相似,包括mephedrone(俗稱「喵喵」[5])、methylone、ethylone、butylone和naphyrone。[3]
  2. 類甲基安非他命卡西酮(methamphetamine-like cathinones):猶如甲基安非他命的卡西酮類毒品,像是methcathinone、flephedrone與 clephedrone。[3]
  3. 焦二異丁基酮-卡西酮(pyrovalerone-cathinones):神似焦二異丁基酮的類型,例如:MDPV(俗稱「浴鹽」[5])和 MDPBP。[3]

卡西酮類毒品的效果,因使用者的年紀、性別、健康狀況、用藥習慣以及物質濫用情形而異。不過,大致上都會令人開放外向,極致欣快,並且自信、性慾與同理心暴增。同時,其副作用的效力有過之,而無不及:頭疼、暈眩、盜汗、嘔吐、失憶、恐慌、幻覺、憂鬱、自殺念頭,還有貧血、心跳過速、心律不整、血壓升高、低血鈉症、體溫過高、肌肉顫抖,以及橫紋肌溶解等。[3]

2015 年波蘭的新年裝置「我⏰華沙」。圖/Thomas Quine on Flickr(CC BY 2.0)

元旦凌晨的急救

倚仗血液中巨量的酒精加持,卡西酮類毒品於波蘭女子的體內恣意發揮。其伴侶聽聞呼救聲,衝進浴室。女子抱怨感覺不到雙腿,無法行走;然後只見她一陣抽搐,便失去意識,倒地。求援電話趕緊撥通,心肺復甦術也執行了。警察與救護人員先後抵達,依序接手急救。凌晨 02:40,醫師仍宣告女子不治死亡。[2]

事後法醫驗屍,發現波蘭女子的腦、肺都水腫,多重內臟鬱血,並判定其死因為急性呼吸窘迫(acute respiratory distress)。她的腦、肝、腎、血液,以及眼球裡的液體,含有相當高濃度的卡西酮類毒品;與警方在現場搜到的那包白粉,主成份相符。[2]

  

延伸閱讀

鑑識故事系列:芬蘭浴「桑拿」與毒品的致命極樂

備註

西藥一般有學名和商品名,前者是標準化的稱呼,後者則看各廠商如何命名。比方說,警方在案發現場搜到的嗎啡,學名為「morphine」,商品名「Sevredol TM」。未照原個案報告兩者混雜,本文統一採用學名。

參考資料

  1. Annual 2014 Global Climate Report’. (JAN 2015) U.S. National Centers for Environmental Information.
  2. Majchrzak M, Celiński R, Kowalska T, et al. (2018) ‘Fatal case of poisoning with a new cathinone derivative: α-propylaminopentiophenone (N-PP)’. Forensic Toxicology, 36, 525–533.
  3. Majchrzak M, Celiński R, Kuś P, et al. (2018) ‘The newest cathinone derivatives as designer drugs: an analytical and toxicological review’. Forensic Toxicology, 36, 33–50.
  4.  ‘Mephedrone’. (12 OCT 2020) Drug Info. State Library of NSW, Australia.
  5. 濫用藥物尿液檢驗中心」台灣尖端先進生技醫藥股份有限公司(Accessed on 13 DEC 2022)
胡中行_96
82 篇文章 ・ 29 位粉絲
曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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從基隆進港的深海活化石中,意外發現新物種!——專訪國立臺南大學副教授黃銘志
Heidi_96
・2022/11/29 ・3890字 ・閱讀時間約 8 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

新種具足蟲,發現!

2019 年,國立臺南大學生物科技學系副教授 黃銘志 從基隆漁民手中獲得一批具足蟲。為了鑑定這些小傢伙的種類,黃銘志從日本換來兩隻大王具足蟲(B. giganteus),沒想到卻意外發現前所未見的新種——猶加敦具足蟲(B. yucatanensis)!

這到底是怎麼回事呢?別急,在我們看下去前,先告訴你一個具足蟲的小秘密。

具足蟲又稱為深水蝨,是居住在深海的甲殼類活化石。你可能沒聽過這兩個名稱,但如果你看過《風之谷》或是《星際大戰》(Star Wars),肯定對王蟲和黑武士有印象,而他們的原型就是具足蟲!

在宮崎駿動畫《風之谷》中,王蟲是守護腐海的生物。當他們憤怒時,眼睛會由藍轉紅。圖/スタジオジブリ
《星際大戰》系列電影的角色——黑武士的面具原型也是具足蟲!圖/Star Wars

既然不小心撈到了,那就抓來研究吧~

小秘密說完了,讓我們原地跳一下,回到 2019 年看看事情發生的經過。

當年七月,黃銘志在基隆正濱漁港採集到俗稱「金絲猴」的紅頭龍蝦,登錄為臺灣新記錄種「海神後海螯蝦(Metanephrops neptunus)」。此後,黃銘志就有和當地漁民保持聯繫。

臺灣新記錄種「海神後海螯蝦(Metanephrops neptunus)」。圖/TaiBNET

後來,有船長告訴黃銘志:「我抓到十隻具足蟲,你要不要?」

在基隆,具足蟲的漁獲量並不多,通常是拖網捕蝦附帶的戰利品。雖然東北角有很多販售具足蟲料理的店家,具足蟲吃起來也像龍蝦,但民眾還是喜歡吃真正的蝦子,所以具足蟲銷不出去,黃銘志就整批買了下來。

這時,問題來了!臺灣沒有具足蟲專家,而黃銘志本身也不是分類學家,要怎麼鑑定呢?沒辦法,只好自行摸索。

於是,黃銘志和日本新江之島水族館交換兩隻大王具足蟲,但這兩隻越看越不對勁,「⋯⋯怎麼其中一隻腰身比較細?難道是牠比較瘦、吃比較少嗎?」

「背景不同的人,就會用不同的視角看事情!」

後來,黃銘志想起赴日深造時,研究魚類基因演化、解析人體基因結構的經驗,就決定分析具足蟲的基因。從黃銘志的專業背景——分子生物學的角度來看,至少要採用兩種分析方法才夠,因為每個基因演化速度都不同,像具足蟲演化得很慢,基因差異不太明顯,就很難區分。

經過細胞色素 c 氧化酶亞基 1(COI)和 16S rRNA 分析後,黃銘志赫然發現很多 DNA 片段都不同。起初還以為是分析出錯,或是樣本破損,但重複試驗多次後的結果都一樣,黃銘志不禁感到困惑:「奇怪了,歐美研究大王具足蟲長達 140 年,有超過 1000 隻樣本,怎麼沒發現裡面可能有基因結構不同的個體?」

細胞色素 c 氧化酶亞基 1(COI)分析結果:第一行是猶加敦具足蟲,第二行是大王具足蟲。圖/Journal of Natural History
 16S rRNA 分析結果:第一行是猶加敦具足蟲,第二行是大王具足蟲。圖/Journal of Natural History

為了進一步梳理這些數據,黃銘志找來兩位分類學家助拳,一位是日本國際螯蝦學會的會長——甲殼類專家川井唯史(Dr. Kawai Tadashi),另一位則是澳洲昆士蘭博物館的無脊椎動物榮譽研究員——具足蟲專家尼爾.布魯斯(Dr. Niel L. Bruce)

不是這個專業,所以才能做到這件事

在三人正式合作前,黃銘志就大致完成這篇新種具足蟲的論文了,但後來,布魯斯發現了一個天大的錯誤,那就是黃銘志引用了某位印度專家錯誤的研究。

過去,也有中國學者引用這篇印度論文,指出印度洋海域有肯氏具足蟲(B. kensleyi)。黃銘志原先也以為是這樣,畢竟順著前人的研究比較不會有爭議,沒想到卻因此得出錯誤的推論。

第一次研究具足蟲,就要指正其他專家的研究,「老實說,我算哪根蔥?」黃銘志苦笑道。

為了修正錯誤,具足蟲的細部結構就交給布魯斯研究,再讓川井逐一比對、鉅細靡遺地畫下來。具足蟲演化較慢,所以每一種長得都很像,必須仔細觀察才能看出差異,比如鼻子的形狀、尾扇棘刺的數量、身體兩側的彎曲程度等等。

詹姆斯具足蟲(B. jamesi)和猶加敦具足蟲(B.yucatanensis)的身體(a)、頭部(b)、鼻子(c)和頭部側視圖(d)。圖/Journal of Natural History

雖然三人至今都沒有見過彼此,但當初為了辨別出不同的形態,他們互相傳了上千封信討論,才終於達成共識。回想這漫長的過程,黃銘志說:「那些圖都確認過十幾次了,意見不合也是常有的事,比如尾扇棘刺的數量要從哪裡開始數?」

黃銘志也提到,每種生物都有「種間變異」和「種內變異」。只要有變異,一定有不同的地方,但這些不同的地方可以直接判斷成不同種嗎?假如尾扇棘原本有 13 根,卻因為互相打鬥而斷了一兩根,是不是就要分成不同種?

詹姆斯具足蟲(B. jamesi)和猶加敦具足蟲(B.yucatanensis)的尾扇棘(c)。圖/Journal of Natural History

在這種情況下,由於形態非常接近,按照傳統分類學的做法,其實很容易將一整群可能摻雜不同種的樣本全都混為一類。因此,黃銘志認為最好的做法是從基因著手,用分子生物學的方法鑑定,而不是用個體的外觀差異判斷。

當分類學家多次比對不同樣本的外形,認為這不是大王具足蟲,而基因定序的結果也和資料庫既有的物種都不匹配的時候,就可以確認牠是未經發表的新種。

延伸閱讀:新種形成——秘中之秘

根據論文發表的結果,黃銘志最後將來自新江之島水族館的新種,以發現地墨西哥灣猶加敦半島(Yucatán Peninsula)為依據,命名為猶加敦具足蟲(B.yucatanensis)。

鑑定深海物種,有助於我們更認識深海

在十八、十九世紀時,科學家非常好奇深海到底有沒有生物,而如今,具足蟲就是活生生的鐵證,因此歐美國家非常重視具足蟲的學術價值。這些深海小傢伙證明了一件事:即使在光線微弱、水壓極高、溫度極低、幾乎沒有食物的環境下,還是有生物存在。

目前,我們對於月球的了解甚至還比深海多。布魯斯表示,陸生生物即使雜交,只要能產生有生殖能力的後代,原則上都可以算是同種,但水生生物並不完全遵循這個原則。

比方說,現在有很多鱘龍魚是雜交種,而且是不同種交配生下的、具有生殖能力的後代,這些不同的後代,都各自稱得上是新物種。按照這個邏輯,海洋時刻都有新物種誕生,是我們探索不完的神秘區域。

本篇論文的第三作者:尼爾.布魯斯。圖/ResearchGate

不過,相對於西方國家多半將具足蟲作為研究用途,東方國家比較在乎的反而是「這可以吃嗎?要怎麼料理才能變得更好吃?」

在日本,有一種零食就是將具足蟲磨成粉後加進仙貝,讓仙貝吃起來有蝦子的味道。黃銘志笑著說:「這很暢銷!」但也補充道,他在東京大學做研究時,實驗室有個傳統,那就是「當你研究某種生物的時候,你就不吃牠們,代表你對這種生物的敬意。」

關於具足蟲,還有哪些待解之謎?

這份耗時三年的研究,不但指正了前人的研究、改變了具足蟲近百年來的分類,也暗示著既有的「群模式樣本」或許有很大的問題。換句話說,目前已知的具足蟲種類不多,可能是分類錯誤造成的結果,說不定早就有很多種摻雜在其中了!

延伸閱讀:怎麼把牠們當成一樣的物種!物種分類出錯怎麼辦?——分類學家偵探事件簿(三)

在日本,鳥羽水族館有一隻具足蟲長達五年沒進食。目前仍沒有科學家著手細探背後的原因,而牠們的食物來源、繁衍方法,以及牠們如何在極端惡劣的深海環境生存,都是接下來必須進一步探究的課題。

舉例來說,紅色在深海是一種隱性色,而深海的甲殼類生物(比如甜蝦、天使紅蝦)體內通常帶有蝦紅素,使得體表呈現紅色,可以保護牠們不被天敵發現。可是,具足蟲的分布範圍深達數千米,體內卻沒有蝦紅素,煮熟後也不會像蝦子那樣變紅。

延伸閱讀:煮熟的龍蝦為什麼會變色呢?

此外,透過研究具足蟲,科學家可以更了解全球暖化對深海的影響、陸地上的重金屬和放射性物質沉進深海造成的衝擊,以及這些具足蟲是否可以取代龍蝦,成為新的食物選擇。

最近,南海的船長捕到了 80 幾隻具足蟲,黃銘志買下了形態看起來比較特殊的 10 隻,希望可以篩出更多新種,解開更多有趣的謎底。

延伸閱讀

參考資料

  1. Huang, M. C., Kawai, T., & Bruce, N. L. (2022). A new species of Bathynomus Milne-Edwards, 1879 (Isopoda: Cirolanidae) from the southern Gulf of Mexico with a redescription of Bathynomus jamesi Kou, Chen and Li, 2017 from off Pratas Island, Taiwan. Journal of Natural History, 56(13-16), 885-921.
  2. 交換日本水族館具足蟲 南大發現深水蝨新物種|生活|中央社 CNA