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狗狗的IQ測驗

Gene Ng_96
・2016/06/24 ・642字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 453 ・五年級

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英國倫敦政經學院的 Rosalind Arden 和愛丁堡大學的 Mark James Adams,設計出了 IQ 測驗來量化狗的 IQ。他們針對 68 隻來自威爾斯農場的邊境牧羊犬進行測試,牠們主要是用於牧場工作,不像寵物犬那麼擅長遊戲和乞討零食。

他們測量了那些邊境牧羊犬的方向感速度遵循指示的能力。實驗包括將食物藏在柵欄後,讓狗狗尋找出來,或是端出兩盤份量不一樣的狗食,測試牠們多快能前往份量多的那盤等等,還有遵循人類指示的反應等等。他們發現,狗狗智力運作方式和人類類似,聰明的狗狗在執行一項測驗上表現較佳時,執行其他測驗也一樣更好的表現,就和人類相似。

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正在進行測驗的邊境牧羊犬。圖/Dr Angela Driscoll

他們希望藉由這些測驗,研究智力和健康以及壽命間的關係。有研究顯示較聰明的人壽命較長,但人類受抽菸、喝酒和社經地位等生活習慣因素影響,無法準確研究出健康和智力之間的關係,他們希望能夠利用不會抽菸、飲酒和嗑藥還有教育及社經差異的動物,來瞭解健康與智力間的真實關係。

另外,這個IQ測驗也可能可以用來研究狗的失智症。狗是少數有失智症症狀的動物,這可能有助瞭解人類的失智症成見或用於研發療法。

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原學術論文:

  • Rosalind Arden, Mark James Adams. A general intelligence factor in dogs. Intelligence, 2016; 55: 79 DOI: 10.1016/j.intell.2016.01.008

參考資料:

  1. Sheena McKenzie. Scientists create IQ test for dogs… and it could help humans too. CNN. February 8, 2016.
  2.  London School of Economics (LSE). “Mensa mutts? Dog IQ tests reveal canine ‘general intelligence’”. ScienceDaily, 7 February 2016.

本文原出自臺灣大學科學教育發展中心其他單位需經同意始可轉載。

文章難易度
Gene Ng_96
295 篇文章 ・ 30 位粉絲
來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手Readmoo部落格【GENE思書軒】關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋

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鑑識故事系列:狗咬狗,滿嘴…mtDNA
胡中行_96
・2023/08/14 ・1957字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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愛犬慘死,兇手逍遙法外。縱然不是每個人都如電影《捍衛任務》的 Johon Wick,身懷絕技,謀求私刑正義;[1]透過科學管道,至少可以討個答案,獲得心靈平靜。義大利某隻母的傑克羅素㹴(Jack Russell Terrier),橫屍寵物旅館的院子,得年 8 歲。犬舍的網子破裂,有向內拉扯的痕跡。寵物旅館老闆養的3隻荷花瓦特犬(Hovawart),嫌疑重大;然而事後到場的獸醫,卻認為野生狐狸或海狸才是罪魁禍首。傑克羅素㹴的主人心有不甘,遂找上波隆那的一所動物疾病預防研究機構(L’Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Lombardia e dell’Emilia-Romagna)。[2]

非當事傑克羅素㹴。圖/Oskar Kadaksoo on Unsplash

解剖狗屍

這隻傑克羅素㹴死後,在日均溫 7 °C 的環境,被擱置 18 到 20 個鐘頭。接著於 − 18 °C 的冰庫裡,凍了 1 個月,才被研究機構拖出來驗屍。從外觀看來,牠生前的健康狀況良好。不過,毛皮沾血,且有 14 道 7 至 10 公厘,略呈橢圓,邊緣清楚的咬傷,分佈於頸、肩、胸、肋弓、大腿(照片)和鼠蹊。另外,腰部還有個 10 公分長,2.5 公分寬的大傷口。剝掉狗皮後,可見創傷頗深:左邊頸、胸的肌肉浸潤於血中;胸腔與腹腔內,也有輕微出血;肋間肌、肋膜及腹壁穿孔;並有一根肋骨骨折。綜合以上,牠顯然死於咬傷穿透胸部,[2]使空氣在肋膜腔中累積而壓迫肺臟,[3]所導致的氣胸(pneumothorax)。[2]那麼究竟是什麼動物如此殘暴?

nDNA vs. mtDNA

兇手遺留在死者身上的 DNA,是指認身份的好線索。[2]細胞中的細胞核(nucleus)和粒線體(mitochondria)都含有 DNA,[4]分別簡稱為 nDNAmtDNA,兩者並不相同。以人類為例,前者包含從雙親得來的 2 至 3 萬個基因;後者則有 37 個,主要遺傳自母親。[5]分析 nDNA 的短縱列重複序列(short tandem repeat;STR),也就是一些鑑別度高的小片段;[4]或是單核苷酸多型性(single nucleotide polymorphism;SNP),即DNA序列中單一鹼基的變異,[6]便能辨識個體。[2]

以此案來說,最理想的作法,當然是從㹴犬身上的咬傷取樣,分析 nDNA,再比對兇嫌的樣本。可惜屍體於運送的過程中,大概已經受到汙染,驗了也未必準確。再加上寵物旅館的老闆,絕不可能讓3隻荷花瓦特犬配合調查,這個辦案方向根本毫無希望。[2]

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好在天無絕人之路,數根 5 到 10 公分不等,顏色有深有淺的毛髮,不僅卡在死者的牙縫裡(照片),還纏於腳掌上。它們出現的位置奇怪,長得又跟梗犬的不同,或許正是來自兇手。儘管鑑識採集的毛髮時常不帶毛囊,[2]而髮幹的 nDNA 含量又極低,不過會有相當充足的 mtDNA,[7]可以辨識物種。於是,鑑識人員挑了最長又最完整的 4 根送驗。[2]

死者的腳掌,纏著兇嫌的毛髮。圖/參考資料 2,Figure 3(CC BY 4.0)

狼 vs. 犬

毛髮 mtDNA 分析的結果,顯示其來源非狼即犬,才不是獸醫瞎說的狐狸或海狸。如果進一步由傷口位置,回推攻擊方式,嫌疑範圍又會縮得更小:[2]

(Canis lupus)作為掠食者,攻擊講求效率。最好不太耗費能量,便獵得豐美肉食。特別是遇到傑克羅素㹴,這種小型犬的時候,會朝頸部直接咬死,然後狼吞虎嚥。此外,該寵物旅館附近,沒有狼出沒。[2]

相對地,(Canis lupus familiaris)打起架來,才會全身從頭到尾胡亂咬。好不容易把對方搞癱了,卻放著全屍一口沒吃。因此,本案的兇手應該是中、大型犬,而且當時有機會與死者接觸的,唯有那 3 隻毛髮長度和顏色,與證物完全吻合的荷花瓦特犬。[2]

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非當事荷花瓦特犬。圖/Oxborrow on Wikimedia Commons(Public Domain)

身後貢獻

鑑識團隊完成狗主人託付的任務後,撰文介紹將 mtDNA 的細胞色素 b 基因(cytochrome b gene),放大並定序,最後確認物種的細節。[2]雖然不曉得他們的努力,是否有助司法公道,但是好歹已為學術研究貢獻心力。天下蒼生多少默默無聞,死後被立碑著傳的又有幾個?一隻備受寵愛的傑克羅素㹴,能榮登學術期刊,也算不枉此生。

  

參考資料

  1. John Wick’. IMDb. (Accessed on 02 AUG 2023)
  2. Roccaro M, Bini C, Fais P, et al. (2021) ‘Who killed my dog? Use of forensic genetics to investigate an enigmatic case’. International Journal of Legal Medicine, 135, 387–392.
  3. McKnight CL, Burns B. (15 FEB 2023) ‘Pneumothorax’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  4. Department of Emergency Services and Public Protection. ‘Nuclear DNA’. U.S. Connecticut’s Official State Website. (Accessed on 01 AUG 2023)
  5. Storen R, Smith E. (11 JUN 2021) ‘Mitochondrial donation in Australia.’ FlagPost by Parliament of Australia.
  6. Gunter C. (01 AUG 2023) ‘Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs)’. U.S. National Human Genome Research Institute.
  7. Tridico SR, Koch S, Michaud A, et al. (2014) ‘Interpreting biological degradative processes acting on mammalian hair in the living and the dead: which ones are taphonomic?’. Proceedings of the Royal Society B, 2812014175520141755.
胡中行_96
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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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鑑識故事系列:命根子沒了?!狗咬或自宮?
胡中行_96
・2022/11/14 ・2064字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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在義大利,有一名長期酗酒的 81 歲老翁,罹患肝硬化和心血管疾病,曾經腦出血,臀部有褥瘡。癡呆症解開了禮教的束縛,是為性抑制解除(sexual disinhibition),於是老翁在性方面較為灑脫;而被害妄想(persecutory delusions)則令他無故惶恐,偏好在枕頭下藏刀防身。平時與他相伴的,是一條未結紮的混種公狗。不過牠身形嬌小,[1]大概無法帶來安全感。

2001 年九月某個早晨的 11 點半,老翁意識不清,躺在庭院的血泊之中。身上僅穿內衣,底緣沾著些許血漬,受傷的下體鮮血淌流。發現他的照顧者立即叫救護車,並知會老翁的親戚。趕來的急救人員,注意到老翁雖然性器與下腹有血,手掌和手臂倒是乾淨。調查人員抵達時,數名親戚早已率先到場,也不曉得有無亂動東西。現場沒有太多血液,更找不到兇器,或是掙扎、竊盜的痕跡。連枕頭下的刀,都不知道哪去了。既然老翁就醫,他的狗便得去住收容所。小狗在途中嘔吐,穢物被打包送驗。 [1]

1.膀胱;2.恥骨;3.陰莖軸;4.海綿體;5.龜頭;6.包皮;7.尿道口;8.乙狀結腸;9.直腸;10.精囊;11.射精管;12.前列腺;13.尿道球腺;14.肛門;15.輸精管;16.附睪;17.睪丸;18.陰囊。圖/Tsaitgaist on Wikimedia Commons(CC BY-SA 3.0)

搶救

在醫院急診室裡,昏迷指數、血壓及血紅素,都低於正常標準的老翁,被插管並推進開刀房。手術團隊為他清創,縫合海綿體,重建殘餘的尿道球腺,再插上尿管。接著轉至加護病房,輸血、施予氧氣,並打強心針。[1]遺憾入院兩天後,他還是離開了人世。[1, 2]

死因

陰莖損傷而失血致死的案例,實為罕見。老翁年邁,傷勢嚴重,以及原本就欠佳的健康狀況,都是不可排除的因素。死後翌日驗屍,法醫認為老翁死於去勢造成放血,進而導致的缺氧缺血性腦病變(hypoxic ischemic encephalopathy)」。[1]那麼「去勢」到底如何發生?

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圖/Karsten Winegeart on Unsplash

狗啃?

小狗嘔吐物的化驗結果,顯示裡頭摻雜牠主人的陰莖組織。[1, 2]然而,光是曉得命根子進過狗胃,並無法證明是牠啃斷的。畢竟小狗說不定只是巧遇斷肢,咬起來品嚐。這時候就要參考其他證據,來做判斷。由於老翁是在醫療介入後身亡,因此無法從其下體採集小狗的唾液DNA,或是做咬痕跟牙齒的比對。除此,區別治療和其他行為留下的生理改變,也是別具挑戰。在這種情況下,閱讀病歷紀錄格外重要。[1]

根據負責手術的外科醫師描述,老翁陰莖傷口的下緣整齊;上緣卻呈現不規則的鋸齒狀,且有皮下出血的抓痕。換句話說,下面為銳器所傷;其餘的則狀似被狗襲擊。法醫在驗屍時,也再次肯定死者右髖關節、右鼠蹊部和左大腿內側,的確都有平行的長條狀傷痕。(驗屍照,請慎入。)[1]

下一步,便要推演事情發生的順序,並且判定小狗是否有罪。首先,狗在攻擊的時候,犬齒通常會刺穿對方的皮膚,留下孔洞;其他牙齒咬入肉裡;同時頭部擺動,以撕裂組織。再來,狗必須先把人弄倒,才能傷害後者較高的身體部位。此案中,老翁的下肢缺乏咬痕,全身也無抵禦的創傷。所以,他或許已經躺在地上,狗才來攻擊,而且他沒有自衛。此外,從傷口的型態看來,陰莖應該不是小狗咬斷的。[1]

自宮?

另方面,銳器創傷的產生,有兩種可能的途徑:自宮或遭人砍傷。老翁只穿內衣,下體沒有遮蔽,彷彿刻意做好準備;[1]但是這也符合他性抑制解除的常態。[1, 2]若說有些自殺者,會在劃下關鍵的一刀前,先在周圍割出淺層傷口。[3]此特點就沒有出現在他身上,更何況靠毀壞下體自殺的案例鮮少。如果不是自殺,而是因性別錯置或宗教信仰對陰莖自殘,則通常以三、四十歲的男性為大宗。老翁明顯超過這個年紀。還是說他恰好沒穿褲子,偏偏未知的加害者突然現身?此人非要出奇不意,動作迅速,才能省去一陣扭打。這樣便可解釋為何沒有抵禦的跡象。[1]

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關於老翁去勢的原因,鑑識團隊終究沒有結論。唯一值得慶幸的是,檢方酌情饒了小狗一命。[1]後來此案以其特殊性,分別於 2005 和 2022 年兩度登上鑑識期刊。[1, 2][註]

  

【備註】

2022 年 10 月,最新一期的《鑑識科學、醫學暨病理學》(Forensic Science, Medicine, Pathology),提到此案曾出現在 2005 年的《國際鑑識科學》(Forensic Science International)裡。[1]儘管兩篇論文中,有一位同樣的作者,而且案情描述幾乎完全相同,但少數細節卻有巨大差異。比方說,老翁的年齡竟然從2005 年那篇的 72 歲,變成 2022 年這篇的 81 歲。[1, 2]

參考資料

  1. Simonit F, Moreschi C, Desinan L. (2022) ‘A fatal and unusual genital mutilation in an elderly man as a result of sharp force injuries and domestic dog predation’. Forensic Science, Medicine, Pathology.
  2. Mazzolo GM, Desinan L. (2005) ‘Sharp force fatalities: suicide, homicide or accident? A series of 21 cases’. Forensic Science International, 17, 147, Suppl: S33-5.
  3. Vanezis P. ‘8-75 Hesitation Wounds’. In Pathology of Sharp Force Trauma. CRC Press.
胡中行_96
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狗狗嘔吐有可能是犬蛔蟲感染嗎?要如何預防?
陳泰諺_96
・2022/11/06 ・2775字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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當家裡狗狗出現嘔吐、消瘦的情況,造成的原因可能有很多,其中一種可能會是感染了犬蛔蟲 Toxocara canis。其中 canis 指的是犬科動物,因此可以從學名得知,牠對犬科動物具有相當高的針對性。

但犬蛔蟲是什麼?當狗狗感染了犬蛔蟲時會有什麼其他症狀?又要如何預防呢?跟著本文,讓我們一一了解!

Toxocara canis 是什麼?

在分類學上,Toxocara canis 為動物界(Animalia),線蟲動物門(Nematoda),色矛綱(Chromadorea),小桿目(Rhabditida),蛔蟲科(Ascarididae),弓首蛔蟲屬(Toxocara)。是一種犬科動物的腸道性線型寄生蟲,主要寄生於宿主的小腸內。

在生活史的方面,Toxocara canis 的生活史中,Toxocara canis 的終宿主為犬科動物,若誤進入其他種類動物,例如:兔、鴨等,則該動物將成為 Toxocara canis 的中間宿主,Toxocara canis 將在該動物體內形成被囊並等待該動物被最終宿主食入。

在繁衍與傳染方面,剛產下的未成熟卵將與排泄物一同排出,並在環境中存在約 3 至 4 星期轉變成為成熟卵後,經過中間宿主或直接被終宿主食入後,得以完成其生活史。

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(圖一)Toxocara spp. 生活史。圖/Center for Disease Control and Prevention,2019

外型與結構上,Toxocara canis 為雌雄異體,雄性成蟲可長達 4 至 6 釐米,雌性成蟲則可長達 6.5 至 15 釐米,其中雄性尾端具有用於繁殖的針狀體(見圖 2-3)。幼蟲型態的 Toxocara canis 可分為 Level 1 至 Level 3 階段,Level 1 至 Level 3 階段皆存在於其卵殼內,並於蟲卵進入宿主體內後以 Level 3 階段型態破殼而出,最終成長成 Level 4 階段的成蟲。

(圖二)Toxocara canis 成蟲。圖/Mahdy O A,2020

Toxocara canis 會對狗狗造成什麼傷害?

Toxocara canis 寄生於犬科動物體內時造成的傷害的原因主要分為兩種,「幼蟲移行」與「腸道寄生」。

一、幼蟲移行

當蟲卵進入犬科動物體內後,幼蟲會破殼而出,並寄生於小腸內,此時幼蟲可能隨機性移行至其他器官,造成宿主的內臟損傷。值得注意的是,若成蟲受到刺激也會出現同樣的行為,並且可能造成比幼蟲還要更巨大的傷害。

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除此之外,幼蟲有可能移行至咽喉與胸部區域,導致宿主出現「噁心」、「嘔吐」等症狀,此時可通過肉眼發現宿主嘔吐物內含有寄生蟲蟲體。應避免宿主或其他動物前去舔食嘔吐物,以防止幼蟲再度回到宿主腸道內生長、繁殖或傳染給其他動物。

二、腸道寄生

Toxocara canis 主要寄生於宿主的小腸,並在其寄生期間吸食宿主養分成長,因此受到感染的宿主,可能出現「營養不良」、「消瘦」等症狀。當寄生數量增加至一定數量時,宿主腹圈可能出現明顯增大的情況,在進行 X 光等圖像檢查時,也可看見其腸道遭到寄生蟲寄生的影像。

也因為腸道寄生的原因,被寄生的宿主可能會有「拉肚子」或「腹痛」的症狀,因此飼主可從被寄生的動物糞便中用肉眼觀察道寄生蟲蟲體。

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此外,Toxocara canis 寄生時所產生的排泄物及分泌物,可能導致宿主出現「過敏反應」,且上述排泄物及代謝產物,皆可能對宿主造成一定的毒性,並累積於體內,對宿主造成一定的傷害。

當發現家中的寵物出現以上症狀或相關寄生蟲感染,請盡速前往獸醫院諮詢專業獸醫師,接受更為完整的檢查及治療!

如何檢測 Toxocara canis

在獸醫院,臨床上的檢測有許多種,透過直接塗抹法、集卵法等方式取得樣本後使用光學顯微鏡進行檢查,或使用 DNA 比對檢測檢查。當飼主發現寵物嘔吐物或糞便中的蟲體與蟲卵,以下兩種情況透過肉眼或光學顯微鏡便可進行簡單辨別。

一、蟲體構型

Toxocara canis 的成蟲長度約 4 釐米至 15 釐米,在感染動物的排泄物皆可能發現蟲體,可透過複式顯微鏡或手機的顯微功能進行簡單的觀察。

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Toxocariasis 屬的雄性成蟲尾端具有獨特的針狀體(見圖 2-3),而 Toxocariasis 屬的吻部皆為三嘴唇構成(見圖 2-2),以上特徵皆可幫助辨認感染寄生蟲的屬及種別。

二、蟲卵構型

Toxocara canis 的蟲卵大小約 90x75μm,相較於 Toxocariasis 屬的其他寄生蟲,其擁有較為獨特的蟲卵構型,牠的蟲卵為次球形,凹凸的外表,部分人稱其為高爾夫球(見圖 3),因為這種獨特的外表,因此你可先觀察其蟲體的外型確認其為 Toxocariasis 屬的寄生蟲後,再透過蟲卵的獨特構型,來確認感染的是否為 Toxocara canis

以上所敘述之檢測方式僅供飼主更加了解 Toxocara canis 的相關知識,若發現寵物出現感染症狀,請迅速送至附近的獸醫院進行專業診斷與治療!

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(圖三)Toxocara canis 蟲卵與 Toxocara leonina 蟲卵比較。圖/University of Saskatchewan,2021

如何預防 Toxocara canis

面對 Toxocara canis,我們該如何避免家裡的狗感染?雲林縣斗六市弘安動物醫院院長周俊宏獸醫師說:「一般在臨床上,都是透過定期接受健康檢查及注射疫苗與投餵藥物、勸導飼主注意環境衛生的清潔並定期檢查清掃、提醒飼主生食所帶來的風險,來進行相關寄生蟲的預防。」因此寄生蟲預防方面主要有:

一、例行性驅蟲

由於環境中必定存在寄生蟲,因此遭到感染是不可避免的,所以進行定期性驅蟲能有效降低寄生蟲感染對於家裡寵物的傷害與影響。

二、環境衛生清潔

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蟲卵可能以任何方式被攜帶進入家中,也可能因家裡寵物曾經感染過,而存在家中的環境,當寵物康復後可能又因此遭到二次感染,所以注意環境的清潔度能有效避免寵物遭到感染。

三、避免生食

寄生蟲蟲卵可能存在於生鮮蔬果的表面以及肉類食品中,在餵食方面應避免生食而導致家中寵物誤食入蟲卵導致感染。

四、注意飲用水

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未知來源的水可能含有寄生蟲蟲卵,在給予家中寵物飲用前,應先將水煮沸再給予飲用,進而避免其導致感染。

參考資料

  1. Center For Disease Control and Prevention(2019). Toxocariasis.
  2. Cathy Meeks(2020). What Causes Roundworms in dogs and How to Get Rid of Them. PETMD. https://www.petmd.com/dog/conditions/infectiousparasitic/c_multi_ascariasis
  3. Georgi JR, Georgi ME(1990).Parasitology for Veterinarians 5th Edi. W.B. Sanunders Company, Philadephia, PA, USA.
  4. Hansa D. Bhargave, MD(2020). Roundworms in Dogs. https://pets.webmd.com/dogs/roundworms-dogs
  5. Mahdy O A, Mousa W M, Abdel-Maogood S Z, Nader S M,&Abdel-Radi, S (2020). Molecular Characterization and Phylogenetic Analysis of Toxocara Species in dogs, Cattle and Buffalo in Egypt. Helminthologia 57(2), (83-90).
  6. Overgaauw, P. A. M. (1997). Prevalence of intestinal nematodes of dogs and cats in the Netherlands. Veterinary quarterly, 19(1), 14-17
  7. Santos, S. V. D., Santos, F. H. Y., Lescano, S. A. Z., Santos, D. M. D., Tiago, É. D. S., Fonseca, G. R., … & Chieffi, P. P. (2017). Migration pattern of Toxocara canis larvae in experimentally infected male and female Rattus norvegicus. Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical, 50, 698-700.
  8. Stephen J. Ryan (2013). RETINA. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9781455707379000862
  9. University of Saskatchewan(2021) 。Toxocara Canis。https://wcvm.usask.ca/learnaboutparasites/parasites/toxocara-canis.php
  10. Warren, G. (1970). Studies on the morphology and taxonomy of the genera Toxocara Stiles, 1905 and Neoascaris Travassos, 1927.Zoologischer Anzeiger,185(5/6).
  11. 殷國榮 (主編)(2007)。醫學寄生蟲學。科學出版社。
  12. 劉振軒、林中天、林永昌、楊清文(2007)。犬疾病診斷與防治指引,第二版。行政院農業委會動植物防疫檢疫局。