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親愛的,我把聖誕花圈上的毬果變大了!

劉雨橙
・2015/12/24 ・1691字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 509 ・六年級

文 / 劉雨橙(科宅系教育馴獸師)

唐代詩人韋應物有首詩句寫到:「空山松子落,幽人應未眠。」我想,今日若是把場景搬到澳洲東北部的話,未眠的理由恐怕是因為擔心而睡不著吧!XD

到底,是什麼樣的松子落會讓人這麼的戰戰兢兢誠惶誠恐呢?

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Source: conifersociety

就是他,大葉南洋杉(Araucaria bidwillii),俗名為Bunya pine,雖然pine翻成中文是”松”,但是就像鯨魚不是魚;咬人貓不是貓(?);南天竹不是竹〈註1〉;窗外那些霧茫茫非雲非霧是PM2.5,他不是松卻是老老實實的被歸類在南洋杉屬裡的一員呢!(為目前南洋杉屬Bunya節(Section)〈註2〉裡碩果僅存的一種,出現於侏儸紀;與他同節的毬果型態相似種在中生代已經滅絕囉,其化石在南美洲及歐洲被找到~)

Araucaria_bidwillii_trees-565x400
Source: conifersociety

與我們國中小校園中常見的肯氏南洋杉不一樣,大葉南洋杉可以長到30-45公尺那麼的高大,樹冠呈現完美如圓頂般的半圓弧度,而最讓人驚呆的地方呢~就是他的雌毬果,外觀如松樹的毬果般有著鱗片的構造,但是,他們的尺寸可是差了十萬八千里不誇張!能想像掛在門口的聖誕花圈上的松果放大數十倍嗎?大約是一顆西瓜或是保齡球的大小!(或許更大)

重量方面若跟一般松果比的話一則輕如鴻毛,那大葉南洋杉的毬果則是重如泰山!(曾經有一顆毬果10公斤重的紀錄噢天啊),在澳洲是個令人聞風喪膽聞之色變的樹種,毬果掉落的重力加速度下甚至可以砸死人呢!(塊陶阿~)所以當地人有時會直接稱他為”殺人松”。或許我們該慶幸的是,當初牛頓沒有坐在大葉南洋杉下思考萬物間的道理呢 XD

mko
Source: conifersociety

那麼,或許我們該來看看大葉南洋杉他的神奇毬果是怎麼樣的令人大呼世界真奇妙。

前面提到巨大無比的是圓胖型的雌毬果,雄毬果則是高瘦型的窄小很多(約20公分長),為主要分布在澳洲昆士蘭的雌雄同株裸子植物,毬果的成熟期約冬末到初春時節,不過並不會每年都形成毬果(一般三年一次),所以成熟季來臨時,澳洲的人們都會在樹下擺上警告標語拉起封鎖線深怕毬果落下鑄成大禍。

Source: conifersociety

不過,你會不會對這種巨大又笨重的種子如何傳播感到好奇?

其實大葉南洋杉的毬果成功發芽的條件之一,就是潮濕的環境(分布地區包含熱帶雨林),也就是說從樹上落下後有機會可以咕嚕撲通地滾入河水中,種皮泡軟後使芽容易萌發。但是在一個有限的範圍中,此物種的有效散佈還缺乏一個可能的解釋,科學家們推測他奇特的分散機制,似乎暗示著應該有某種動物幫忙運送的結果,所以科學家在地面上自然落下的毬果旁架設了攝影機,發現會有動物來取食毬果並且收集攜帶,是一種叫做短耳帚尾袋貂(short-eared possum,Trichosurus caninus)的有袋類雙門齒目動物。

Araucaria_bidwillii_trees-565x400
Source: Project Noah

除此之外,人類也算是幫忙傳播的幫手之一,縱使巨大毬果曾經惡名昭彰。澳洲土著會食用雌毬果內的種子,或生吃或烤成灰燼或磨成粉,到現在澳洲的人們仍會食用一種由堅果製成的叫做” bushfood”的傳統食物,其堅果營養豐富澱粉滿分,據說嚐起來像是獨特風味的馬鈴薯。(若是有機會好想吃看看阿XD)

  • 註1:鯨魚為哺乳類動物而非魚類,咬人貓為蕁麻屬的植物而非哺乳類貓咪(應該不會有人誤會XD),南天竹為雙子葉小檗科而非單子葉禾本科。
  • 註2:「節」 (Section),位於屬(Genus)之下種(Species)之上的階層,常用於植物的分類。 文中的大葉南洋杉為南洋杉屬(Araucaria)邦亞節(Bunya)大葉南洋杉種(A. bidwillii)。

想看大葉南洋杉堅果美味食譜看這裡!

參考資料:

 

 

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劉雨橙
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高師大生科系畢業,目前身處於教育現場,對於科普感到憂心的備課漢。沒課時常常蒐集科學新知然後對著電腦科科笑,屢次被隔壁老師說是科宅卻仍然樂此不疲,座右銘是:"這麼有趣的事情怎麼可以只有我知道?" ,所以至今仍然努力的在生物圈散播歡樂散播愛。最喜歡各種療癒系生物,最近的心頭好非水熊莫屬。


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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》