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你有想過構樹如何證明出臺灣說嗎?

劉筱蕾_96
・2015/10/30 ・3114字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 547 ・八年級

文 / 劉筱蕾

這幾天因為研究團隊發表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS)的文章,稍稍在網路上掀起一陣風波。身為作者之一,卻因為現在工作的關係,有點置身事外,大部分的訊息都是由碩士班的指導教授鍾國芳回覆,真的非常感激老師對此付出的心力。

這個跨領域研究難得的整合了跨國人力、資源,而且也幸運地得到了明確的證據可以支持一個現有假說。由於新聞篇幅有限,造成許多研究內容沒有被正確解釋,我想要藉此機會介紹這個研究的論證背景,也許可以回答一些網路上的看法或是私人收到的疑問。

source:wikipedia
source:wikipedia

所有的事情應該要從「南島語族」談起(接下來我會明確使用這個名詞)。南島語族是一個「語族」是一個「語族」是一個「語族」(很重要所以要講三次),請把它們想像成一群有著相似發音、結構、或是文法的語言們。使用這群語言的人們同時還共享其他的文化特徵,例如航海技術,或是樹皮布文化等等。關於南島語的起源,大部分的語言學者認為,現存南島語中,語言結構最複雜、最多樣化的地方是臺灣,所以推論臺灣是南島語以及與南島語相關的文化的發源地,這就是所謂的「出臺灣說」(Out of Taiwan)。如果要了解其他的假說,可以上維基百科南島語族的條目將各個理論作了詳細說明。

文化的傳播,相對於人類的傳播,更加難以追蹤。由於文化大多是無形的,語言也會受到社會活動(諸如改朝換代)的限制,隨時轉化或消滅,所以除了考古證據,過去我們很難追蹤文化的傳播。接著1994年時,研究玻里尼西亞地區緬甸小鼠(Rattus exulans,玻里尼西亞鼠)的生物人類學家Matisoo-Smith,建立了「共生者模式」(Commensal Model)來探索南島語族的傳播。

緬甸小鼠。source:wikimedia
緬甸小鼠。source:wikimedia

由於玻里尼西亞文化有吃緬甸小鼠的習慣,緬甸小鼠又不會游泳,其骨骸在太平洋各島考古遺跡的出現,與玻里尼西亞人的遷徙有莫大的關係。而雌雄異株的構樹也有類似的狀況,使用南島語的文化多有製作樹皮布的習慣,但構樹在大洋洲無法藉有性繁殖傳播種子(因為還沒長大就會被砍掉做成樹皮布,而且幾乎沒有採到公樹的記錄,所以很可能無法結出種子),那能否也能藉由構樹的傳播路徑來推測南島文化的傳播? 這是台東史前博物館張至善學長的想法,真的是非常酷的研究構想(學長的論文會更著重在物質文化的轉換,有興趣的可以參考他的論文)。

為什麼我會如此強調南島「語族」或南島「文化」呢?因為我覺得這就是我們研究的解釋能力,也是我們研究的解釋限制。 我認為,解釋研究時,使用南島「民族」這個名詞是有點危險的(僅限於中文,英文的話「南島語族」跟「南島民族」可以有明確的區別),到底要用文化還是血緣來定義民族?我們的研究有能力推論文化的傳播與擴散,但是「人」只是文化的載體,文化的傳播也不一定跟著血緣的傳播,所以這項研究沒有辦法告訴大家「臺灣原住民的祖先就是現在這些說南島語的玻里尼西亞人的祖先」(基本上這是人類遺傳研究能做到的事)。

以我們自己為例,很多人都會煮咖哩飯、上海菜,啊你家祖宗三代真的有印度或上海祖先嗎?部落間的交流,包含戰爭、殖民、與文化交換,都會讓語言跟文化傳播。所以很可能說著南島語的人間不一定有血緣關係。當然,說南島語的人跟血緣定義的南島民族會有一定的重疊(在幾千年前CCR還沒那麼盛行的時代……),可是沒有辦法確定重疊多少。如果說講南島語的人就是南島民族,或是做出有關民族擴散的推論,我覺得容易有民族主義方面的聯想,也誤解了文章中所要表示的意義。

在研究中,另一個重要假設是,構樹在島嶼東南亞及大洋洲無法天然傳播。如果構樹可以藉由人以外的動物在這些地方四處傳播,我們後續的推論就無法建立。除了前面提到構樹在大洋洲無法有性繁殖傳播種子之外,其他支持構樹在當地無法順利傳播的證據包含生態跟物候觀察。Peter Matthews在1996年,曾經討論菲律賓沒有構樹的問題,他認為構樹不適應熱帶氣候。而團隊在外地採集時也觀察到類似的情況,在一年三季(乾季、雨季、熱季)的地區,除非人為照顧,否則構樹根本無法存活。我們曾連絡過不少東南亞的標本館,他們也找不到天然傳播的構樹,所以這項推論的可能性很高。

source:wikimedia
source:wikimedia

在討論中,也有朋友問到定年的問題。理論上,我們可以用分析時使用的DNA分子標記(molecular marker)的突變跟其突變率來討論這些演化事件發生的年代,就是所謂「分子定年」(molecular dating)的概念。這在一般的演化生物學或族群遺傳研究是相當常見的手段。那為什麼我們沒有這樣做呢? 鍾老師當時提出一個重點,「就算我們定出關鍵突變出現的時間,那也不能代表構樹被帶出臺灣的年代」,而且分子定年測定在演化時間在相對長的物種上比較有參考價值,用在這種只推斷數千年範圍的研究,誤差會很大,所以為了避免誤導讀者,我們最後就沒有把相關的分析結果放上去。

科學研究不是為了得出結論

會覺得我這樣講聽起來讓研究超沒說服力的嗎?科學研究很多時候帶給我們的本來就不是結論,而是我們設計的實驗與觀察能否支持或反駁前人建立的假說。隨著時間過去,工具進步,同樣的實驗設計也可能會出現更加細緻的結果,當然也可能有人提出推翻目前推論的新解釋。

source:Georgie Sharp
source:Georgie Sharp

我常覺得,某種程度上科學研究大多時候就像盲人根據前人給的線索走迷宮,我們不一定是真得走出去的那個人,我們要做的工作就是把得到的線索(也許是錯的,因為是盲人嘛!)交給下一個盲人,並希望他能走出去(但是出了一個迷宮,後面還會有另外一個迷宮)。與其感到這是臺灣之光的研究,我反而更希望各位有機會試著享受科學研究中邏輯推理的過程(我自己也還在學習),並將這些思考邏輯應用在日常生活上。老實說,我真的覺得,雖然這篇文章登上PNAS很值得整個團隊高興,但是努力工作的科學研究團隊絕對不只我們,我們只是碰巧找到一個吸引人的結果,所以有機會登上世界一流的期刊罷了。

PNAS文章的結論支持「大洋洲南島文化的起源是臺灣」,但有沒有人想過,我們這些高喊「臺灣之光好棒棒」的人,幾乎都不是南島文化或南島語的攜帶者。在臺灣,南島文化是個很弱勢的文化。所以不管是什麼都好,請多記點南島語單字、思考原住民自治運動的主張、有機會到台東去去國立史前博物館、甚至是多多介紹原住民文化給外國人(別再高山青了拜託),既然說是臺灣之光,就一起加油讓這個文化活下去。

延伸閱讀:民俗植物訴說的「出臺灣說」?台灣是太平洋構樹的原鄉

感謝鍾國芳老師、張至善、李宜軒的協助。

原始論文:

延伸閱讀:民俗植物訴說的「出臺灣說」?台灣是太平洋構樹的原鄉

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劉筱蕾_96
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森林系出身,遵守農院傳統熱愛喝酒吃肉的動漫宅,在英國漂流完之後到美國Smithsonian Institution 繼續漂流。我的興趣是植物的演化與馴化。這個過程表現了生物被自然和人為條件「雕塑」的過程。希望能擔任生物與歷史研究間的橋樑,並把研究中的所學到的小故事跟科學觀念分享給大家。


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陸上生命的根源:菌根菌——《真菌微宇宙》

azothbooks_96
・2021/09/26 ・1538字 ・閱讀時間約 3 分鐘
  • 作者 / 梅林.謝德瑞克
  • 譯者 / 周沛郁

我們目前還不清楚菌根關係最初是怎麼形成的。有些人大膽提出,最初的相遇溼黏而沒有條理──藻類被沖上泥濘的湖岸和河岸,而真菌在這些藻類體內尋找食物和庇護。有些則主張,藻類來到陸地時,體內已經帶著真菌夥伴了。里茲大學(University of Leeds)教授凱蒂.菲爾德(Katie Field)解釋,不論如何,「它們很快就變得依賴彼此」。

常出現於兒童繪本的毒蠅傘,就是一種能與植物共生的菌根真菌。圖/WIKIPEDIA by R Henrik Nilsson

菲爾德是一位傑出的實驗者,投入多年的時間研究現存最古老的植物支系。菲爾德用生長箱模擬遠古的氣候,並用放射性示蹤劑,測量生長箱裡真菌和植物之間的交換作用。真菌與植物的共生方式提供了線索,讓我們了解植物和真菌遷移到陸地的最早階段是怎麼互動的。化石也讓我們一瞥這些早期的聯盟。最精細的樣本來自大約四億年前,含有明確的菌根菌痕跡──羽狀瓣和今日一模一樣。菲爾德讚歎道:「你可看到真菌居然就長在植物細胞裡。」

最早的植物幾乎只是一坨綠色組織,沒有根或其他特化的結構。而這些植物逐漸演化出粗糙的肉質器官來容納真菌同伴,真菌則搜尋土壤中的養分和水。最初的根演化出來時,菌根關係已經存在五千萬年了。菌根菌是陸地上後續所有生命的根源。菌根(mycorrhiza)這個詞真是取得好。根(rhiza)隨著真菌(mykes)存在於世。

數億年後的今天,植物演化出更細、生長更快、更能見機行事的根,這些根表現更像真菌。不過即使是這些根,探索土壤的表現也無法超越真菌。菌根的菌絲比最細的根細了五十倍,長度可以超越植物根部達一百倍,比植物根部更早出現在植物上,延伸到根系之外。有些研究者更進一步。我的一位大學教授向一班吃驚的學生吐露:「植物其實沒有根,只有真菌根,也就是菌根。」

毒蠅傘在樹的細根上形成的外生菌根。圖/WIKIPEDIA by Ellen Larsson

菌根菌太多產,菌絲體占土壤中活生物量的二分之一到三分之一。根本是天文數字。全球土壤表層十公分之中,菌根菌絲的總長度大約是我們銀河系寬度的一半(菌絲長 4.5 × 1017 公里,銀河系寬度 9.5 × 1017 公里)。如果把這些菌絲熨成一片,總表面積是地球上乾燥土地面積的二點五倍。然而,真菌不會停滯不動。菌根菌絲迅速死去、再度生長(一年十到六十次),一百萬年後,累積的長度會超過已知宇宙的直徑(菌絲長 4.8 × 1010 光年,已知宇宙直徑是 9.1 × 109 光年)。菌根菌已經存在了大約五億年之久,而且不限於土壤表層十公分的地方,所以這些數字顯然低估了。

植物和菌根菌在彼此的關係中產生一種極化現象──植物的莖處理光與空氣,真菌和植物的根則處理周圍的土壤。植物把光和二氧化碳打包成醣類和脂質。菌根菌則把固著在岩石裡的養分拆開,分解物質。這些是真菌在雙重棲位下的情況──真菌一部分的生命發生在植物體內,一部分在土壤中。菌根菌駐紮在碳進入陸生生命循環的入口,牽起大氣和土地的關係。時至今日,菌根菌就像擠進植物葉和莖裡的共生真菌,會幫助植物應付乾旱、炎熱和其他許多陸地生命一開始就有的逆境。我們稱為「植物」的,其實是演化成來栽培藻類的真菌,以及也演化來栽培真菌的藻類。

——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

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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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