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反春藥讓椿象又愛又恨

Lu-Tzu-Yao
・2011/10/25 ・356字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 470 ・五年級

這原理就像知名體香劑廣告中”Axe Effect”的相反,並非男性在自己身上噴了一堆香水來吸引女性,椿象(Lygus hesperus)中的雄性改而在雌性身上加上某種東西以防止其它異性靠近。

現在,科學家聲稱已找出這種「性嚇阻」的秘密了。在11月的《動物行為》(Animal Behaviour)期刊上,研究團隊確定雄椿象的精囊中含有化合物十四烷基醋酸,並且在交配時隨著精子轉移給雌性。當科學家將化合物放在還未交配過的雌性上,雄性盡皆退避三舍。

這種「反春藥」不僅有助雄性占有牠們的配偶,還可以免去其它雄性浪費時間去追求不可能的對象。因為北美作物不斷受椿象破壞,科學家希望此發現可以在不使用強力農藥的前提之下,應用來設計減少椿象數量的新方法。

資料來源:ScienceShot:An Anti-Aphrodisiac[21 October 2011]

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Lu-Tzu-Yao
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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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今年夏天,讓我們把實驗室裝在手機上!
Peggy Sha
・2017/09/18 ・2685字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 439 ・四年級

還記得你小時候的暑假嗎?在還沒有平板的日子裡,我們在公園裡找蟬蛻、在河濱騎腳踏車、在海邊踩踏浪花,大自然在仲夏時分總是感覺離我們特別近,是一伸手就能碰到的距離。而如今,手機卻像是一堵無形的牆,橫亙在我們與蟲魚鳥獸之間。

但是,如果就此將手機視為自然的敵人,也未免太不公平了,在泛科學院與億觀生技合作辦理的夏日 STEAM 營中,手機也能搖身一變成為顯微鏡,讓孩子們隨身帶著實驗室。

校園生物大探險,出動前先約法三章

出門之前,裝備要帶齊、規則要說清。圖/活動紀錄

在教室中,只見學生們個個裝備齊全、蓄勢待發,投影幕前老師細心地告知學生出外觀察的注意事項,事先約法三章,以避免孩子們一興奮起來便不管不顧。「如果想要觀察螞蟻該怎麼辦呢?」老師出了情境題。「跟在牠後面,小心不要傷到牠。」學生理所當然地回答。

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雖然校園中可見無非尋常花草,然而,學生們卻依然謹慎小心,老師更是耳提面命,提醒學生在採集葉片前要謹慎思索,不可隨意摘取以免浪費。

在這裡,「尊重生命,愛護環境」四個字不再只是投影片的標語,更是學生們根深柢固的認知。

輕翻葉背,才能發現滿滿寶藏

在老師宣布解散後,學生們立即四散開來,三五成群地在草叢中探索生物。將低倍率的行動顯微鏡放在手機的鏡頭之上,彷彿就可以看到一個截然不同的新世界:葉脈紋路顯得無比清晰、樹皮的紋路像是充滿故事,矮仙丹叢中更有甜蜜的秘密。

這時,老師又分享了一個小秘密:

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其實真正的寶藏都藏在葉背,若不仔細尋找,可能會錯失很多珍貴的觀察機會。

究竟,翠綠葉子後面的寶藏是什麼呢?原來,除了可能藏身在葉背的小型昆蟲之外,小小的「珍珠」更是可遇不可求的珍貴之物,那些或金或白的蟲卵是一個個尚未孵化的生命,像是嵌在葉上的星星一樣,等待自己閃耀的一天。

蟲卵就像是葉上的珍珠一般。圖/By Sascha Kohlmann@flickr

挖到寶啦!是會跑的紅寶石

話才剛說完,小小尋寶家就已經找到了大獎。大家興奮不已地圍成一圈,既小心又開心地觀察紅寶石般的小蟲。

「那是椿象!」老師開心地笑。

紅姬緣椿象(Leptocoris augur)又被稱為「台灣欒樹下的小精靈」,是台灣十分常見的昆蟲,尤其是在冬末春初、氣溫回暖時,行道上常常看見牠們大量聚集的身影。學生們七嘴八舌地討論自己以前遇到椿象的經歷,但誰都沒有這樣近距離地觀察過這模樣討喜的小蟲。

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紅色的椿象是台灣行道樹上的常客。圖/By 石川 Shihchuan @flickr

而一旁角落的學生則興味盎然地仔細觀察著一隻螞蟻,「原來牠的觸角長這樣啊……」男孩喃喃說道。在家中可能被「一指神功」輕易輾壓的小生命,在此刻的環境下卻是最好的學習素材。

回到教室之後,學生還特別跑來分享:「我觀察時還有用手機錄影,然後就小心地把牠放走了喔,沒有傷害牠。」透過了手機顯微鏡的鏡頭,平凡的事物都像是有了神奇的魔力,再也不是我們可以隨意輕賤的東西。

找到寶藏了嗎?圖/活動紀錄

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想看什麼?用貼紙把它們通通黏起來吧

結束了戶外觀察,老師像是變魔術般拿出各式玻片,讓學生練習用高倍率的行動顯微鏡進行觀察。蝴蝶翅膀、蜜蜂口器、蒼蠅四肢……每位學生拿到的玻片中都有著不一樣的驚喜,於是孩子們開啟了「交換玻片」大會,想在時間內盡可能看到更多樣本。

只是,光看老師做可還不夠,學生更要自己採樣,製作出屬於自己的玻片樣本。在過去的實驗課中,蒐集樣本總要小心翼翼,又是載玻片、又是蓋玻片,一不注意就只剩滿地的玻璃碎片;相較之下,學生手中拿著的光學貼紙可就強大多了。千萬別小看那似乎不太起眼的貼紙,它可以用來取代傳統的蓋玻片,只要將想觀察的東西輕輕黏住,就可以放到手機鏡頭下觀察。

只見學生行雲流水地採集香水百合的樣本,再使用強力磁鐵,將玻片迅速確實地固定於載台,一連串動作熟練的就像是專業大師一般。更有學生將觀察完的光學貼紙轉而黏在貼紙簿上,一本小小的手冊轉眼便成為超厲害的觀察研究筆記。

看到厲害的東西就是要記錄下來啊!圖/活動紀錄

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觀察課程在走,一點運氣要有

看過了陸地上的各色生物,接下來就要挑戰水中的微生物了,老師發下先前採集的池水樣本後,學生們小心翼翼地利用鑷子將樣本置於玻片之上,整個過程都需要屏氣凝神,不容許些微差錯。

等等會不會中獎呢?圖/活動紀錄

「看到了!看到了!」

就像是過年時的樂透開獎一般,觀察的結果實在是幾家歡樂幾家愁,有些孩子一下就找到了水中的生物,有些孩子則苦尋不著,教室之內形成了兩股完全不同的氛圍,而決定心情的大獎就是生物課本中的重量級巨星──草履蟲。在手機螢幕上,小小的草履蟲快速地游來游去,調皮的小玩意兒常常一眨眼就不見了蹤影,真是令人又愛又恨。

不過,就算少了點運氣也沒關係,老師們獨家推出「葉脈印章」,讓學生們人人有獎!學生將透明的水晶膠塗在收集來的葉片背面,而後將葉子翻模成獨一無二的印章,不僅刻下葉脈的紋路,同時也留住最美的回憶。

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蓋下專屬印章,收藏回憶吧!圖/活動紀錄

念念不忘,必有迴響

在早上的課程過後,助教聊起了課程準備的種種。面對年齡層較低(4年級)的學生,如何取捨課程的難度可不是件容易的事。另一方面,若要將國高中的課程內容提前帶給孩子,沒有精心的設計辦不到;既要指令明確、步驟簡潔,卻也不可以過度簡化或扭曲實驗流程,在這些條件下,教學的方式常需要一再調整。

至於短短的夏令營過後,學生還能記得多少課程內容,也絕非老師能夠決定的。對於學生學習的成效,老師的看法灑脫淡然,教學者們並不期望學生像是背誦教科書般強記下實驗步驟和注意事項,只求這些過程帶給孩子快樂而充實的回憶。

「或許就像是種下種子一樣吧。」助教岱恩說道。

的確,這樣的營隊並不會讓孩子們一朝成為科學家,然而,第一次觀察自然的興奮和悸動必定會留下印記,而這顆種子是否會發芽、發芽後會長成什麼模樣,我們雖無法事先知曉,可也正因如此,才特別令人充滿期待啊!

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Peggy Sha
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曾經是泛科的 S 編,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。

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蟲蟲熱線
陸子鈞
・2011/03/24 ・291字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 451 ・四年級

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「喂?老婆,我今晚不回去吃晚餐了」

研究人員現在了解椿象的綠色熱線是如何運作。這個兩公分長的小蟲子,利用樹枝來傳播通訊,因為透過空氣傳播聲音,可能會引起掠食者的注意,而且聲音在潮溼的植叢裡傳不遠。根據一項發表在汎美/伊比利亞(Pan-American/Iberian)會議中的研究,椿象藉由震動它們的腹部達100赫茲的頻率,來傳遞聲音;椿象所處的樹枝,能有效地維持這頻率,並傳送到幾公尺外。不同種類的椿象,有不同的震動模式;所以同種的其他個體可以找到發出訊號的個體,如果它們想接這通來電的話。

資料來源:ScienceShot: Stinkbug Phone Lines [15 November 2010]

陸子鈞
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Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。