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現代生物科普


體型只有一半,卻不太怕赤狐,兩種沙漠狐狸如何共存?
動物的體型時常會影響競爭的結果,大型動物能搶走食物、占據棲地或直接攻擊較小的競爭者。生活在以色列南部尼格夫沙漠(Negev)的大耳沙狐(Vulpes rueppellii)面臨這樣一種鄰居,赤狐(Vulpes vulpes)。當地赤狐平均約 3.5 公斤,大耳沙狐只有約 1.7 公斤,體重相差將近一倍。一般情況下小型狐狸碰上體型較大的赤狐,理應更加警戒,但實際情況卻有所不同。 尼格夫沙漠(圖片來源:Godot13,採用 CC BY-SA 4.0 授權) 大耳沙狐(圖片來源:Tarek Nagah,採用 CC BY-NC 4.0 授權) 以色列南部出現的赤狐(圖片來源:Jonathan Ben Simon,採用 CC BY-NC 4.0 授權) 赤狐是適應能力很強的廣食性食肉目(Carnivora)動物,也很喜歡利用人類活動周圍的食物。過去其他地區的研究發現赤狐能排擠較小型的狐狸,占據牠們的洞穴或殺死幼獸。大耳沙狐則是適應乾旱環境的沙漠狐狸,在北非與阿拉伯半島等地與赤狐的分布部分重疊。對尼格夫沙漠的追蹤資料指出兩者似乎各有偏好的環境,大耳沙狐較常處
10月5日讀畢需時 4 分鐘


非洲野犬的遷徙故事
非洲野犬(Lycaon pictus)是一種高度社會化的群居掠食者,通常以家族為單位組成族群(pack),並採取合作繁殖(cooperative breeding)制度。一個族群中通常只有一對優勢雄性與優勢雌性能夠繁殖,其餘個體則協助育幼,或等待未來取得繁殖機會。 非洲野犬(圖片來源:Charles J. Sharp,採用 CC BY-SA 4.0 授權。) 為了獲得繁殖機會,部分年輕個體會選擇離開原本的族群向外擴散,這種行為最常發生於兩至三歲的個體,尤其當同一胎中有多隻同性手足同時成年,而族群內異性成員又幾乎都是近親時,更容易一起離群。較大的擴散群體不僅狩獵效率較高,也更有機會擊敗其他族群的同性成員,取得新的繁殖地位。 2021 年 10 月一隻編號 EWD-1355 的三歲雌性非洲野犬,與兩隻同胎姊妹一起離開尚比亞南盧安瓜國家公園(South Luangwa National Park)的盧安法族群(Luamfwa pack),展開尋找新族群與繁殖機會的旅程。 這三隻雌性非洲野犬的旅程遠遠超出研究人員的預期。在接下來約 11 個月內,牠們總共
9月30日讀畢需時 8 分鐘


純色椋鳥用羽毛裝飾巢,能降低同種巢寄生
純色椋鳥(Sturnus unicolor)的鳥巢出現羽毛可能傳遞著其他同類鳥也能讀懂的訊息。一項研究發現巢裡帶有羽毛的純色椋鳥,受到同種巢寄生(conspecific brood parasitism)的比例較低。同種巢寄生是發生在同一物種內的繁殖競爭,某些雌鳥不把所有蛋都下在自己的巢中,會偷偷將蛋產進另一隻同種雌鳥的巢,讓對方代為孵蛋與育雛。純色椋鳥雛鳥孵化後高度依賴親鳥餵食,因此受到寄生的鳥多出一顆蛋會有明顯的代價。巢中的幼鳥增加,育雛期間需要投入更多食物與照護,提高整窩育雛的負擔。 純色椋鳥(圖片來源:Bernard DUPONT,採用 CC BY-SA 2.0 授權) 純色椋鳥因此也演化出對付同種巢寄生的防禦能力,牠們有時能辨認同種雌鳥偷偷產下的蛋,如果寄生蛋和自己的蛋大小不同時,部分巢主會將外來蛋排出巢外,這屬於寄生發生後的防禦。如果能讓準備下蛋的寄生者一開始就不願靠近,之後承受的代價可能更低。 羽毛因而成為這樣的作用,研究過程藉由人工設置巢箱讓純色椋鳥築巢,觀察到牠們會主動把羽毛帶進巢箱,而且經常將羽毛放在巢杯外圍、靠近巢箱壁的位置
9月28日讀畢需時 4 分鐘


南美洲虎貓物種複合群重新劃分為五個物種,玻利維亞森林中藏著一種新貓科
在南美洲有一群體型嬌小、全身布滿斑點與玫瑰斑的虎貓屬(Leopardus),分類問題已經困擾研究者很長一段時間。牠們外表高度相似,不同族群之間的差別常只有身體比例、毛色與斑紋的細微變化。小斑虎貓(Leopardus tigrinus)更是一個歷史悠久的難題,這個物種早在 1775 年就已被命名,最初的描述卻只根據一幅來自法屬圭亞那卡宴(Cayenne)的動物圖像。兩百多年後,人們依舊缺少其模式產地族群的 DNA 資料。 過去被籠統稱為虎貓的族群散布於南美洲不同環境,包括大西洋森林、巴西的卡廷加(Caatinga)與塞拉多(Cerrado)、安地斯山脈雲霧林、圭亞那高地與秘魯和玻利維亞的永加斯(Yungas)森林。南方虎貓(Leopardus guttulus)已經普遍被接受為獨立物種;斯氏虎貓(Leopardus emiliae)與雲斑虎貓(Leopardus pardinoides)的地位則在獨立物種還是屬於小斑虎貓的亞種之間長期存在不同看法。(以上這些是過去長期圍繞廣義小斑虎貓反覆拆分與合併的近緣虎貓;至於長尾虎貓(Leopardus...
9月24日讀畢需時 4 分鐘


跨年煙火過後,鳥群數天都難以恢復正常
每到跨年夜,煙火帶來的聲光只持續幾個小時,但正在夜間休息的鳥類,受到的影響可能拖得更久。城市裡的鳥類平日已經習慣車輛、人群活動與各種噪音,突如其來的爆炸聲依然可能形成截然不同的干擾。一項研究連續 3 個冬季追蹤瑞士巴塞爾萊茵河畔的鳥群,這裡有一處長期存在的紅嘴鷗(Chroicocephalus ridibundus)冬季夜棲地,規模可達約 5,000 隻。牠們會聚集在港池水面休息,有時也會移動到相鄰的萊茵河。這片環境本身並不安靜,附近有夜間營業場所,港口船隻也會持續活動,人工照明更相當充足。這群紅嘴鷗平常生活的地方原本就存在不少人為干擾。 瑞士巴塞爾萊茵河畔(圖片來源:Moser V. (2026),採用 CC BY 4.0 授權) 紅嘴鷗(圖片來源:Alexis Lours,採用 CC BY 4.0 授權) 研究者從 2020/2021 到 2022/2023 年 3 個冬季進行觀察,每年將 12 月 27 日夜間作為接近跨年的對照,再記錄 12 月 31 日至隔年 1 月 1 日整晚的鳥群活動。觀察從日落後紅嘴鷗陸續抵達棲息地開始,一直持續到
9月18日讀畢需時 4 分鐘


青蛙的選擇困難症
面對琳瑯滿目的商品時,許多人都曾有過選擇困難症的經驗。當選項越來越多,人們反而會更難做出決定,不但需要花費更多時間思考,甚至可能乾脆放棄購買,這種現象又被稱為選擇超載(choice overload)。 實驗示意圖(圖片來源:Hemingway, C. T et al. (2026).,採用 CC BY 4.0 授權。) 過去這類現象大多被認為與人類複雜的認知能力有關,不過後來研究發現,蜜蜂、螞蟻、蚊子與青蛙等動物,在面對過多選項時,也可能出現類似情形,顯示這種認知能力並非人類獨有的限制。 在自然界中許多動物求偶時往往不是一對一,而是許多雄性同時聚集展示,而對雌性而言牠們必須從眾多求偶者中辨認訊號、記住各自的特徵,再進行比較後,選出最佳配偶。然而當求偶者數量變多時,這項工作也會變得更加困難。 過去研究發現當青蛙、鳥類等以聲音求偶的動物聚集成群時,雌性的配偶偏好常會明顯下降。不過科學家一直不確定,造成這種現象的原因究竟是背景噪音遮蔽了雄性的叫聲,還是因為可選擇的對象太多,讓雌性本身陷入選擇困難。 科普氏灰樹蛙(圖片來源:Fredlyfish4,採用
8月26日讀畢需時 4 分鐘


游泳目纖毛蟲跨越四億年的宿主轉換
纖毛蟲門(Ciliophora)屬於單細胞生物,大多可以獨自在水中生活,但游泳目(Mobilida)這一群纖毛蟲把自己的生命史與動物緊密綁在一起。牠們會附著在魚類、軟體動物、環節動物、甲殼類等水生動物的體表或鰓上,靠著反口面(aboral side)的黏附盤(adhesive disc)固定身體。黏附盤中央排列著一圈特殊的齒狀構造,讓牠們能抓住宿主組織。少數種類能進入宿主體內,定居於泌尿生殖系統、腸道等器官。 一項研究從斯洛伐克兩處池塘採集 12 隻歐洲水蛙(Pelophylax esculentus),解剖後在兩個地點各找到一隻膀胱遭大量纖毛蟲感染的蛙隻,每個膀胱內都有數百個個體。仔細比較形態後,這些纖毛蟲被確認為過去未被描述的物種,命名為側褶蛙車輪蟲(Trichodina pelophylacis)。這種車輪蟲的身體高度約 66 至 82 微米,反口面有直徑約 36 至 47 微米的黏附盤,排列著 26 至 31 個齒狀構造。 側褶蛙車輪蟲(A-F)與 5 種兩棲類相關的同屬纖毛蟲(G-K)之形態比較。(A)反口面,可見黏附盤的整體構造;(B
8月24日讀畢需時 5 分鐘


倒掛在樹枝下生活,樹懶的骨骼解剖構造
樹懶一天大部分時間都在樹上度過,移動時常將身體懸掛在枝條下方,再以四肢輪流勾住前方的支點。多數四足動物的肢體主要承受的是身體壓在地面上的力量;樹懶經常處於完全不同的受力狀態,四肢必須長時間承受身體向下拉扯的重量。這種生活方式究竟在骨架上留下了哪些特徵?一項研究利用了電腦斷層掃描,從肩胛骨一路檢視到手指、骨盆與腳趾,嘗試把褐喉樹懶(Bradypus variegatus)的肢骨結構與牠們的懸吊生活連結起來。 實驗裡觀察了 9 具褐喉樹懶的冷凍遺體,包括 6 隻年輕雄性與 3 隻年輕雌性,個體原先來自巴西帕拉州卡斯塔尼亞爾附近的野外族群。遺體解凍後以螺旋式電腦斷層掃描全身製作三維骨骼重建。 褐喉樹懶的前肢明顯比後肢發達,肱骨顯示平均長約 9.17 公分,尺骨 8.19 公分、橈骨 7.07 公分;而股骨約 5.87 公分、脛骨 5.48 公分。對經常從樹枝下方懸吊的動物來說,長而強壯的前肢可以增加伸展範圍,也能在身體移向下一處支點時提供主要的懸吊力量。其肩胛骨相當扁平,肩胛岡(spina scapulae)清楚,提供多處肌肉附著區域。電腦斷層影像中沒
8月14日讀畢需時 5 分鐘


藍胸佛法僧雛鳥使用嘔吐物作為防身武器
還困在巢穴裡既不會飛也無法迅速逃跑的雛鳥,面對闖入巢中的掠食者,能採取的防禦手段非常有限。生活在歐洲與西亞一帶的藍胸佛法僧(Coracias garrulus)雛鳥,發展出一種特殊的反應,當牠們受到強烈干擾時,會從口中吐出帶有氣味的橙色液體。這種行為早已被鳥類學家觀察到,但這些嘔吐物究竟只是受到驚嚇後產生的生理反應,還是有實際功能,在早期並不清楚。 藍胸佛法僧(圖片來源:Artur Mikołajewski,採用 CC BY 3.0 授權) 化學防禦在動物界十分普遍,許多節肢動物與兩生類都會利用有毒或令人厭惡的化學物質降低遭到捕食的機率,有些動物還能從食物中取得特定物質,再將它們保留於體內供防禦使用。鳥類中的這類例子相對少見,因此研究者懷疑佛法僧雛鳥吐出的液體或許也是一套化學防禦系統。 佛法僧雛鳥吃下的食物以直翅目(Orthoptera)昆蟲為主,其中包括大量的蚱蜢。研究者分析親鳥帶回巢中的獵物,在錄影中辨識出的 112 件獵物裡有 103 件屬於直翅目,占了 92%。蚱蜢本身就以受到威脅時反芻液體聞名,而且這些液體可能含有從植物取得的次級代謝物
8月11日讀畢需時 4 分鐘


哺乳類也能透過腸道「呼吸」嗎?
呼吸衰竭的人要維持血液中的氧氣濃度是搶救生命時迫切的工作,臨床上可以透過呼吸器協助肺部換氣,病情極度嚴重時需要葉克膜(extracorporeal membrane oxygenation)維持氣體交換。有些動物早已演化出相當特殊的生存能力,當環境缺氧時牠們可以利用腸道吸收氧氣。所以一個日本研究團隊提出了大膽的問題,如果哺乳類的肺暫時無法提供足夠氧氣時,能不能把腸道變成另一條供氧途徑? 這想法的靈感來自泥鰍(Misgurnus anguillicaudatus)等具有腸道呼吸能力的動物,泥鰍在氧氣充足時依賴鰓來呼吸,但遭遇嚴重缺氧時,後段腸道可以參與氣體交換。這段腸道有較薄的上皮與豐富的微血管,讓腸腔中的氧氣比較容易進入循環系統。研究者也注意到哺乳類的直腸同樣有相對薄的黏膜,而且肛門與直腸附近存在豐富的血管網,理論上具備讓腸腔內物質快速接近血液循環的條件。 泥鰍能透過腸道獲得氧氣(圖片來源:Timur Kalininsky,採用 CC BY 4.0 授權) 此概念被稱為經肛門腸道通氣(enteral ventilation via...
8月10日讀畢需時 4 分鐘
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