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舊基因創造新器官:角魚的胸鰭如何變出腳
本研究的圖解摘要(圖片來源:Herbert AL et al. (2024),採用 CC BY 4.0 授權 在演化生物學中,過去的研究多半聚焦於生物特徵的喪失,例如蛇類失去四肢、洞穴魚失去色素等,但對於獲得新的特徵,研究仍相對少。有一個以角魚科(Triglidae)為研究對象的新特徵演化揭示了古老發育基因如何被重新利用,推動全新形態與行為的出現。 角魚科魚類屬於鮋亞目(Scorpaenoidei),普遍生活在近海海底,牠們胸鰭最接近腹側的三對鰭條演化成可自由活動的「腳」,稱作游離鰭條(free rays),是從胸鰭發育而來,能支撐身體在海床上行走與挖掘沙土尋食,這種結構與其中樞神經存在一對一的腦葉連結,控制其運動與感覺。這些「腳」的出現,並非源於全新的基因,而是古老的發育調控基因在不同空間與時間下被啟動,重新塑造了這類魚的形態。 卡羅來納鋸魴鮄(感謝 Anik Grearson 提供) 研究人員首先以卡羅來納鋸魴鮄( Prionotus carolinus )作為實驗對象,比較游離鰭條與胸鰭其他區域、臀鰭在不同發育階段的基因表達差異,發現游

演化之聲
2025年10月23日讀畢需時 3 分鐘


藥物悄悄進入了水域生態
藥物與個人護理產品已被證實普遍存在於水體與魚體內,這些污染物的主要來源正是城市廢水處理廠的出水。過去雖有實驗室對生態環境的藥物污染毒性進行研究,但主要是藉由在魚缸內以人為汙染的方式觀察魚類的反應,而對其在真實環境中生物體內的累積與風險探討相對稀少。為彌補這項資訊缺口,研究人...

演化之聲
2025年7月28日讀畢需時 3 分鐘


大滅絕後生態恢復的潛力 — 貴陽生物群
生物的演化速度能有多快?這一直都是科學家很好奇的問題,尤其當演化速度牽扯到滅絕事件後,生物填補生態空缺所需的時間時,這個問題就又更顯得重要了。 地球自古生代開始之後總共出現過五次大滅絕事件,其中第三次大滅絕,發生在約2億5千190萬年前的二疊紀—三疊紀滅絕事件 Permian–Triassic extinction event 簡稱P-Tr 是最嚴重的一次。在這一次滅絕事件中海洋生物至少有80%以上的物種徹底滅絕,由於整個生態系統被破壞的徹底,所以在過去研究人員通常認為海洋生物要花費極為漫長的時間才能復原到原本的生態多樣性,而這個時間被定為1000萬年。 在後續的挖掘中,人們發現了幾個物種豐富的海洋生態化石點,這些化石的年代最早可以追溯到大滅絕發生後的300萬年,因此關於動物演化速度與生態填補的能力評估,這幾年都一直在調整。

演化之聲
2025年1月21日讀畢需時 4 分鐘


劇毒毒素也能是治療藥物 — 河豚毒素
姆布魨( Tetraodon mbu )(圖片來源:snoopy42, CC0 1.0 公共領域) 痛感對於動物來說是一種保護機制,當動物接觸到會使自己感到疼痛的物體時,便會知道要遠離以確保不再受到這個物體的傷害。一般來說,生理上因接觸外物時出現的疼痛屬於正常反應,也不太會對動物帶來顯著的負面影響。然而,有些生理出現的疼痛已經不再是正常神經反應的範圍內,毫無目的性地引發神經疼痛,甚至造成慢性疼痛,反而導致長期的煎熬、心理焦慮、情緒改變、喪失睡眠品質。因此服用鎮痛藥物緩解疼痛成為了解決長期疼痛折磨的主要治療方式。 現在市面上有著多樣的鎮痛藥物種類,有的專對神經元上的特定受體,有的則藉由降低發炎反應來緩解疼痛。今天我要來介紹較少被應用的鎮痛劑—河豚毒素(tetrodotoxin),河豚毒素除了能在河豚中發現外,也能在章魚、貝類、蛙類、蠑螈等動物身上找到。它本身是一種毒性極強的神經毒素,使神經系統與肌肉喪失正常功能而出現失去體感能力和多種器官癱瘓,達到足夠的劑量就會導致接觸者死亡。就因它能影響體感能力這一點,以前有研究者認為可以應用於治療疼痛,只要劑

演化之聲
2025年1月21日讀畢需時 4 分鐘


改變體色的協調攻擊【條紋四鰭旗魚】
條紋四鰭旗魚 Kajikia audax 是一種大型的掠食性魚類,是海洋中的頂級掠食者之一,擁有極快的泳速和細長尖銳的嘴巴,牠們在捕獵時常常成群結隊的出現,不過這樣的掠食行為卻產生了如何避免衝刺掠食時誤傷同類的問題。 目前我們已經知道群體掠食的條紋四鰭旗魚會輪流衝入魚群之中,並且每次都只會有一條發起攻擊而已,不過條紋四鰭旗魚又是如何協調攻擊順序以避免互相衝撞造成傷害?而就在今年一項新研究解開了這道問題。 來自德國柏林洪堡大學的Alicia Burns及其研究團隊研究條紋四鰭旗魚時使用無人機對其捕食行為進行攝影,結果當團隊在檢視影片時發現了,當條紋四鰭旗魚要發動攻擊時都會變亮,而攻擊結束時就會變回原樣,這說明了這樣的體色變化可能是為了互相溝通,告訴同伴自己要發動攻擊了。

演化之聲
2025年1月21日讀畢需時 3 分鐘


壯大於極地的輻鰭魚家族–南方魚
南方魚化石發現地點 推估的南方魚生存時期(白稜製作) 輻鰭魚與肉鰭魚是現今硬骨魚類當中最重要的兩大分支,其中輻鰭魚更是現今魚類當中最為繁盛,多樣性最高的類群,在過往的研究中推測肉鰭魚與輻鰭魚的分化時間為志留紀中晚期(早於4億1千萬9百萬年前),但輻鰭魚的化石紀錄在志留紀乃至接下來的整個泥盆紀都非常稀缺,並且僅限於當時的低緯度地區。比較過往的泥盆紀化石紀錄,肉鰭魚相比於輻鰭魚有更高的形態差異與多樣性,其個體數量也更多,一切似乎說明著肉鰭魚才是泥盆紀主要的硬骨魚類。 不過在2021年一項研究的發表卻迎來了轉機,古生物學家在巴西的巴拉那盆地 Bacia do Paraná 發現了一種輻鰭魚的化石,雖然不是很完整,卻有足夠的鑑定特徵得以命名為新物種。 猛齒南方魚 Austelliscus ferox 南方魚復原圖(圖片由Julio the Artist繪製) 南方魚的發現地點處於馬維諾卡夫里克生物帶 Malvinokaffric Realm (馬維諾卡夫里克生物帶是一個存在於早、中泥盆世南半球的生物地理區塊,其有著低多樣性但高特有性的特色,物種組成主要為

演化之聲
2025年1月20日讀畢需時 3 分鐘


龍鱔鮫(Harpagofututor volsellorhinus)
龍鱔鮫復原圖(圖片來源:Nix Draws Stuff,採用 CC BY-NC 4.0 授權) 年代 石炭紀(謝爾普霍夫期) 324-318 Ma 生物學分類 界:動物界 Animalia 門:脊索動物門 Chordata 綱:軟骨魚綱 Chondrichthyes...

演化之聲
2025年1月17日讀畢需時 2 分鐘
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