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不辭千里,美洲鰻通往人生勝利組的降海之旅

曾 文宣
・2015/11/01 ・1004字 ・閱讀時間約 2 分鐘
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美洲鰻 Image from ARKIVE

科學家總算掌握了美洲鰻的降海遷徙路線!

10/27 有篇刊登在 Nature Communication 的研究利用檔案式可彈出衛星標誌(pop-up satellite archival tags,PSATs 來看看怎麼用)追蹤了 28 隻美洲鰻(Anguilla rostrata)幾天至兩個月的時間。美洲鰻是降海洄游性魚類,牠們會在淡水河川中性成熟,然後一路游回出生地的大海繁殖產卵,遷徙的路徑可能長達 4000 公里遠。早在一個世紀以前,科學家就推斷美洲鰻降海產卵的地點在北大西洋的馬尾藻海(Sargasso Sea),座落在安地斯暖流和墨西哥灣流之間,大概是美國領土往東的海域。但在這片海域上,從來沒有研究人員或漁夫捕獲到成年的美洲鰻,而這篇基礎生態的追蹤研究便提供了一個直接的證據!

從2012~2014年,總共有34尾成年美洲鰻在加拿大最東南角的新斯科細亞(Nova Scotia)放流,其中28隻有成功收回衛星紀錄的資料。追蹤最久的個體有57.2天,最短的只有半天(基礎研究員表示無奈ˊˋ),總共有6隻追蹤超過一個月,其中2隻確定被鯊魚或鮪魚吃掉了(Tag 應該會在一段時間後脫離魚體,到海面上讓衛星接收紀錄資料,但這兩隻根本沒有浮上來)。

新圖片 (9)-horz
Figure from Be´guer-Pon et al. 2015

上圖是這28隻美洲鰻的最後追蹤到的地點,從新斯科細亞開始放流,A地指的是斯科細亞大陸棚(水深0~200公尺處)、B是大陸棚的邊陲地帶(水深200~2000公尺)、C是沿著勞倫森海峽(Laurentian Channel)游到開放海域、D是墨西哥灣流流經北大西洋之處、E是最後目的地的馬尾藻海。下圖則是編號 28 號的幸運兒美洲鰻這57天來的追蹤紀錄,每個黑點就是一天,從10/17 開始放流,平均每天游個30~50公里,馬不停蹄地游了2400 公里,最後在11/16 成功抵達藻海北緣(天呀,1/34的機率,研究人員都痛哭流涕了!)。

有趣的是,美洲鰻開始在陸棚往東游時,牠們會交替地在表層和底層游,作者推論美洲鰻此時可能由底層的海溫和鹽度來確認方位。跨過了陸棚,到了開放海域後,白天會躲在海平面以下 700公尺深的地方躲避掠食者,晚上則到海洋表層繼續踏上生命最後的光榮旅程!

最後,無論是用哪種方法和工具追蹤野生動物,這些花大把生命從事基礎生態資訊建立的研究人員,我們一起致上最深的敬意!

  • Be´guer-Pon et al. (2015) Direct observations of American eels migrating across the continental shelf to the Sargasso Sea. Nature Communications 6, Article number: 8705

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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」。

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殭屍真菌的心智操控術!被附身的螞蟻變成「孢子釋放機」——《真菌微宇宙》

azothbooks_96
・2021/09/25 ・1691字 ・閱讀時間約 3 分鐘
  • 作者 / 梅林.謝德瑞克
  • 譯者 / 周沛郁

最多產、最能有創意地操控動物行為的,是一群住在昆蟲體內的真菌。這些「殭屍真菌」改變寄主行為的方式,得到明確的好處──真菌綁架一隻昆蟲,就能散播孢子,完成自己的生命週期。

研究最透徹的殭屍真菌是偏側蛇蟲草菌(Ophiocordyceps unilateralis),這種真菌的一生都繞著巨山蟻(carpenter ant)打轉。巨山蟻受真菌感染之後,會失去自己怕高的本能,拋下相對安全的巢,爬上最近的植物──這症狀稱為「登頂症」(summit disease)。在適當的時候,真菌會迫使巨山蟻用大顎鉗住那株植物、「死命一咬」,菌絲體從巨山蟻腳上長出來,把巨山蟻固定在植物表面。真菌接著消化巨山蟻的身體,從巨山蟻頭上發出菇柄,孢子撒向經過下方的巨山蟻身上。如果孢子錯失了目標,就會產生次生的黏性孢子,在作為引線的細絲上向外延伸。

受到蛇形蟲草(zombie fungus)感染的巨山蟻。圖/AntWiki by João P. M. Araújo

殭屍真菌極為精準地控制它們寄主昆蟲的行為。蛇形蟲草(Ophiocordyceps)會強迫螞蟻去溫度、溼度剛好的區域死命一咬,讓真菌結實──就在森林離地二十五公分高的地方。真菌利用太陽的方向來引導螞蟻,在中午時分同步感染螞蟻。螞蟻不會咬進葉背的任何老位置。百分之九十八的情況下,螞蟻會咬住主脈。

殭屍真菌如何控制寄主昆蟲的心智,一直令研究者大惑不解。二○一七年,真菌操控行為的一位頂尖專家大衛.休斯(David Hughes)帶領的一支團隊,在實驗室裡用蛇形蟲草感染了螞蟻。研究者在螞蟻死命一咬的那一刻,把螞蟻的身體保存起來,切成薄片,重建真菌住在螞蟻組織中的三維圖像。他們發現真菌變成螞蟻體內的一個假體器官,占據螞蟻身體的程度令人不安。受感染的螞蟻生物量之中,高達百分之四十是真菌。菌絲從頭到腳蜿蜒鑽過螞蟻的體腔,纏住螞蟻的肌纖維,透過互連的菌絲體網絡來協調螞蟻活動。然而,螞蟻的腦中居然沒有菌絲。休斯和他的團隊完全沒料到這情況。他們預期螞蟻的腦部會有真菌,才能那麼精細地控制螞蟻的行為。

結果真菌似乎是採用藥理學的方式。研究者懷疑,真菌雖然沒有實際存在於螞蟻腦部,但還是靠分泌化學物質,影響螞蟻的肌肉和中央神經系統,進而操控螞蟻的行動。但究竟是哪些化學物質,還不清楚。也不知道真菌能不能切斷螞蟻腦部和身體的連結,直接協調螞蟻的肌肉收縮。不過,蛇形蟲草和麥角菌是近親,瑞士化學家艾伯特.赫夫曼(Albert Hofmann)最初正是從麥角菌分離出用於製造 LSD 的化學物質,繼而做出一類化學物質,LSD 正是衍生物──這類化學物質稱為「麥角鹼」。在感染的螞蟻體內,負責產生這些生物鹼的蛇形蟲草基因組啟動了,表示這些基因組在操控螞蟻行為的過程中,可能扮演了某種角色。

雀麥上的麥角菌。圖/WIKIPEDIA by Claude De Brauer

不論這些真菌是怎麼辦到的,它們的干預以人類的任何標準來看,都十分驚人。經過幾十年的研究,投入數十億美元的經費,用藥物調控人類行為的能力還完全無法微調。比方說,抗精神疾病藥物無法針對特定的行為,其實只有鎮定效果。相較之下,蛇形蟲草百分之九十八的成功率,不只是讓螞蟻向上爬或是死命一咬(這百分之百會發生),而是咬到葉片特定的部位,並且是對真菌最理想的環境。不過公平起見,蛇形蟲草和許多殭屍真菌一樣,其實有很長的時間可以微調它們的做法。受感染的螞蟻行為有跡可循。螞蟻的死命一咬在葉脈上留下明顯的疤痕,依據化石化的疤痕,這種行為的起源可以追溯到距今四千八百萬年前的始新世(Eocene)。真菌很大部分的時間都在操控動物心智,可能自己也有心智。

——本文摘自《真菌微宇宙:看生態煉金師如何驅動世界、推展生命,連結地球萬物》,2021 年 8 月,果力文化

azothbooks_96
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漫遊也許有原因,卻沒有目的。 漫遊者的原因就是自由。文學、人文、藝術、商業、學習、生活雜學,以及問題解決的實用學,這些都是「漫遊者」的範疇,「漫遊者」希望在其中找到未來的閱讀形式,尋找新的面貌,為出版文化找尋新風景。
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