2015年7月18日 星期六

擬態mimicry和偽裝masquerade! 自然界中的詐騙 , 文學家和生物學家怎麼說


生物演化出各式各樣的禦敵策略只為了能夠活命羚羊快速逃跑、水牛衝撞反擊、齧齒鼠類藏匿,或甲蟲裝死,可稱為行為防禦;而生物形體上具備尖刺、硬殼、絨毛等防止天敵攻擊要害,被視為形態防禦;自然界中最常見、也似乎最有效的防禦則是化學防禦,許多生物可從食物或環境中獲取化學物質,忌避或懲罰天敵。
而禦敵策略中最高段的是擬態莫屬。擬態大有學問不只是模仿外形及顏色!




諾貝爾文學獎得主 吉普齡Rudyard Kipling寫了一則童話 
花豹要學隱身術 How the Leopard Got His Spots

親愛的孩子們,在所有的動物顏色都一樣的日子裏,豹子生活在一個叫高地草原的地方,記得那不是低地草原,也不是未開墾的草原,更不是酸味十足的草原,而是絕對裸露、炎熱、陽光充足的高地草原。那裏遍佈砂礫,還有黃棕色的岩石,點綴著幾綹沙黃色的野草。長頸鹿、斑馬、大羚羊都生活在那裏。他們全身都是沙色般的棕黃色,豹子是其中最為沙黃色的一種略帶灰色的貓科動物,每一根毛都是清一色的沙黃灰褐色,如同草原的顏色一般。對於長頸鹿、斑馬和其他動物來說,這可是糟透了。它會躺在一塊黃裏帶灰的棕色石頭旁邊或是草叢裏,當長頸鹿、斑馬、大羚羊、叢林兔、白紋大羚羊經過的時候,突然躍起,吃掉它們。它可真會那麼做的。帶著弓箭的,與豹子一同生活在高地草原上的伊索匹亞人同樣也是灰棕黃色的,常常與豹子一起在草原上狩獵:伊索匹亞人用弓箭,豹子則用它的鋒牙利爪,所以他們就生活的很快樂。
可是有一天,長頸鹿不見了,斑馬也不見了,所以他們就跑去請教非洲最聰明的生物─狒狒,狒狒說他們跑到某某地方去了,所以他們就真的去找了,走著走著到了一個森林,然後他們就聽到長頸鹿的聲音也聞到斑馬的味道,可是就是看不到他們,伊索匹亞人很聰明,他們就想原來斑馬是有條紋的,躲在樹林裡跟樹幹就會跟環境很一致的,所以斑馬隱藏在樹幹裡我們看不見,長頸鹿也是有斑點,一塊一塊塊狀的,這個跟你光線透過樹葉照起來的光影是混在一塊,他們看不見,所以伊索匹亞人想既然白天我們看不到他們,不過我們聽的到聞的,所以我們晚上再來抓他,要抓之前要做偽裝,所以他用黑泥土把自己塗成黑色的,因此伊索匹亞人就變成黑人一直到現在,然後他說花豹你過來我也幫你偽裝一下,伊索匹亞人用他的手指頭拍打花豹,所以花豹上面就有斑點了,所以花豹上面的斑點不是三點、四點,而是伊索匹亞人的指紋五點。

好,這是文學家講的故事
那生物學家怎麼說

19世紀中葉,英國生物學者貝茲Henry Walter Bates於南美亞馬遜盆地進行生物探查歷經11年,採集了將近15000份不同生物的樣本,其中有許多是蝴蝶。
他發現有許多斑蝶與蛺蝶體內含有以植物鹼為主的毒物,使得多數鳥類不敢吃;而當地也有許多昆蟲身上具有非常類似這些毒蝶的斑紋,對於這些不具毒性的昆蟲來說,這樣的斑紋就是一種保護。
對於生物,將自己隱匿在環境中避免被天敵辨識出來,似乎是天擇壓力下常見的防禦策略。
無論是體色與背景吻合、破壞己身在掠食者視覺中所呈現的輪廓、隱藏身體最重要的部分、利用光影反差隱身、干擾天敵的視線或對焦,或者利用透明的身體使天敵難以看見,都是達成隱匿的有效策略。
最後貝茲寫下精彩的結論 :

" 大自然在展開的翅膀上寫著物種改造的故事,就好比刻在石碑上如此真實。...........
翅膀上的圖案是否相同,一般說就代表血緣關係的親疏,既然大自然的定律對所有生物一視同仁,由蝴蝶所得到的結論勢必適用整個生命世界。"

至於像我們這樣一般的解說員要如何說呢 ?

2015年7月16日 星期四

這是一隻有黑色斑紋的綠色蜥蜴?還是有綠色斑紋的黑色蜥蜴?


在野外觀察時看見一隻蜥蜴

一般的解說大都是這樣說的:
這是黃口攀木蜥
台灣特有亞種
分佈在台灣中部以北海拔1000公尺以下山區
與常見的斯文豪氏攀木蜥外觀相似
但黃口攀木蜥嘴部有一道黃白色條紋可以區別
口腔和舌頭都是柳丁色的
體型小含尾巴全長多在20公分以下
是台灣最小型的攀木蜥蜴


而我喜歡這樣的方式:
這裡有一隻蜥蜴
台灣話叫肚定四腳蛇
現在請大家仔細觀察一下
觀察的重點是
牠身上的顏色圖案
還有前後腳的差別
如果大家都看清楚了
我要提出幾個問題

請問:
蜥蜴是冷血動物所以牠的血液是冷的嗎?

請問:
蜥蜴喜歡在有陽光的地方歇腳是為什麼?

請問
蜥蜴是怎樣移動的?

請問:
這是一隻綠色的蜥蜴身上有黑色的斑紋?
還是一隻黑色的蜥蜴身上有綠色的斑紋?

生態與環境解說有的是
拿著知識照本宣科地重複?
這是什麼?
那是什麼?
然後說了很多名詞和梗

或者有的是
企圖傳達及描繪出生命與環境的關係?
為什麼要到這個地方來?
這個環境為什麼好與不好?
回家以後我可以做什麼?


這是一隻綠色的蜥蜴身上有黑色的斑紋?
還是一隻黑色的蜥蜴身上有綠色的斑紋?
當然不會有標準答案
這是仿著名的生物演化學家古爾德的大哉問
(斑馬是有黑色條紋的白馬還是有白色條紋的黑馬)
這個提問
或者只是單純想提供釣具(分享觀察的方法與角度)
然後讓聽眾產生興趣而自己去釣魚


哪一種解說比較有趣?
能夠改變你觀看世界的角度嗎?
能夠引起你回家以後持續對自然的喜愛嗎?
如果能就是成功的解說
如果不能
不過是在熱天裡一次無感的體驗罷了

親愛的朋友,除了
這是什麼?
如果以那被蜥蜴一口吞下的蟲子的眼睛來看蜥蜴
也許覺得侏羅紀還沒結束哪

2015年7月2日 星期四

其實細菌的發現和胡椒為什麼會辣有關係


你一定沒聽過這件事
1676年一位叫做列文虎克的荷蘭人(Anton van Leeuwenhoek,1632-1723)
研究胡椒為什麼會辣
當時代的人都認為
是因為在胡椒表面上長著小小的釘子會刺痛舌頭
列文虎克利用當時很少被人使用的工具 – 顯微鏡
來觀察胡椒籽
但是他什麼都沒有看到
所以列文虎克將胡椒磨碎後溶解於水中然後繼續觀察
他還是沒發現有什麼有趣的東西
但是他卻發現有很多奇怪的小生物在胡椒溶液中游來遊去
當下他估計在大約一顆砂礫的長度上
可以找到100隻這種”animalcules”
當時他並不知道他已經發現了一種全新的生命領域 - 細菌Bacteria
細菌是地球上數量最多的有機體
比可觀測到的宇宙中的星星還要多
因此後來他被稱為微生物學之父
最早的顯微鏡是由一個叫詹森的眼鏡製造匠人于1590年發明的
詹森雖然是發明顯微鏡的第一人
卻並沒有發現顯微鏡的真正價值
列文虎克則進一步改良了顯微鏡
也因此有時會被公認為是顯微鏡的發明者
他的顯微鏡倍率在當時是最好的
他使用單一透鏡就可將樣品放大270倍
自然可觀察到很多微小的生物
此外很少人知道他還解剖蝌蚪
提出蛙類的發展有不同的生命階段

上面的描述讓人容易以為文虎克是位顯微鏡專家及生物學家
事實上他真正的職業卻是一名警衛
他一生幾乎未曾受過學校正規教育
但是卻留下這樣的精彩 :
我的一生是在放大鏡下,從事一場又一場神聖的探索,打開一盒又一盒奇妙的禮物
這位生物課本裡用顯微鏡看微世界的虎克和物理課本裡講彈簧時創建虎克定律的英國科學家虎克Robert Hooke可不是同一人ㄜ
但是虎克Anton van Leeuwenhoek是虎克Robert Hooke的著作
Micrographia顯微圖譜一書的超粉
 圖片來源:http://en.wikipedia.org/