2011年2月20日 星期日

是該要停止吃鮪魚的時候了

As Tuna Vanish, Sardines Rise - ScienceNOW
圖片來源:Science Now

你知道過去這一世紀,海洋裡的鮪魚跟鱈魚減少了多少嗎?

答案可能會讓你非常驚訝,過去這一世紀,海洋裡的大魚們(包含鮪魚跟鱈魚)減少了三分之二;而光是過去這四十年,對於大魚們的減少,我們就貢獻了超過三分之二。這些都是過度捕撈的結果!

大魚們減少三分之二,由於他們位於食物鏈的最頂端,產生的影響就是:在食物鏈較下端的沙丁魚以及anchovies增加了。

由於這些小魚不像大魚,大魚的族群數目,除非過度捕撈,否則都是維持在穩定的狀態;小魚會有數量忽然增加(boom)的現象,這會使得整個海洋生態系變得非常不穩定;再者,有些地區(如非洲)當大魚減少後,取而代之的並不是沙丁魚這類可食用的小魚,而是其他不能吃的魚。

其實吃大魚對健康未必有好處,由於目前的海洋污染(當然這也是我們人類自作孽),使這些位於食物鏈頂端的掠食者累積了更多的毒素,我們多吃這些魚也只是有百害而無一利。再考量到對海洋生態系的衝擊,我們真的應該要停止吃這些海洋中的頂級掠食者了!

2011年2月15日 星期二

Lucy 也坐11路公車喔

Lucy Had a Spring in Her Step - ScienceNOW
The Human Body Is Built for Distance - NY Times

圖片來源網址
大家應該都聽過「Lucy」這個320萬年前的人吧!由於Lucy是年代最久遠、也最完整的人類祖先化石,當時的發現震撼了整個世界。

但是有一個問題一直沒有解決的是:究竟Lucy是跟我們一樣直立行走,還是跟猿人一樣大部分時間躲在樹上?由於沒有找到Lucy的足部骨骼,這個問題一直沒有解答。雖然現場留下了一行足跡,似乎證明了Lucy應該是大部分的時間在地上行走;但究竟這行足跡是否為Lucy或與她同時代的猿人所留,研究者也沒有證據。

不過科學家們向來是不會輕易放棄的!過去十五年許多科學家努力的研究另外的35個和Lucy同時代的猿人,終於有了答案:Lucy也跟我們一樣,一天到晚在地上走來走去,而不是花很多的時間躲在樹上。

怎麼說呢?關鍵在於第四蹠骨(fourth metatarsal,參考左側的圖)。


原來這些猿人的第四蹠骨也跟我們一樣是扭曲(twisted)的,這個扭曲,使得我們的腳踩在地上的時候,第四蹠骨的一端觸地,另一端則和地面有八度的夾角。


不要小看這八度,這形成所謂的內縱足弓(arch)的一部份,可以讓我們在地上行走或跑步時,提供適度的彈力和扭力,並吸收地面的反作用力,以適應各種地形,達到吸震的效果(註1)。如果第四蹠骨沒有扭曲,則足部就會形成扁平足,但扁平足對於猿類卻是優點,因為第四蹠骨不扭曲的腳,可以自由彎曲,使得猿類在樹上擺盪時,不僅可以用手抓住樹枝,也可以用腳抓住樹枝!


而在這些猿人的第四蹠骨找到這個扭曲,表示這些猿人應該是大部分的時間都在地上行走,為了在地上行走演化出的第四蹠骨扭曲,雖然犧牲了在樹上擺盪的靈活度~


但既然都已經很少上樹去了,又何必擔心腳能不能抓牢樹枝呢?


所以Lucy跟我們一樣,大部分的時間都在地面上走來走去;事實上,人類雖然短跑跑不贏很多動物,但如果要比賽長跑,我們可不會輸給任何動物喔!


我們有內縱足弓、我們有較短的腳趾、我們的大腳趾還跟其他的腳趾成平行排列,這些都幫助我們在長程行走或慢跑時,能夠更省力;再加上我們全身都有汗腺(很多動物並不是全身都有汗腺的),我們有較稀疏的體毛(大部分的動物全身都滿佈著毛、羽毛、甲殼),方便我們排汗散熱,這些使得我們在長程行走或慢跑時,更不容易因過熱而衰竭。


至於遠古的人類為何要發展出長程行走的能力呢?推測可能是因為我們的老祖宗們並不是很能幹的獵人吧!他們大部分的時間還是在「採集」,至於「狩獵」可能很多時候都像一場耐力賽~我們的老祖宗很有耐心的跟蹤他的獵物,直到獵物因為過熱衰竭倒下、或是因為疲倦越走越慢,然後成為我們的老祖宗的盤中飧囉!

2011年2月1日 星期二

腸道菌使我們憂鬱嗎?

Do Gut Bugs Practice Mind Control? - ScienceNOW

圖片來源:維基百科
如果有人告訴你,住在你腸子裡的細菌,會影響的你的精神狀態,讓你容易焦慮、怕東怕西不勇敢,你相信嗎?

如果你不相信,來自瑞典的Pettersson研究團隊還會進一步告訴你:這些細菌,不僅僅在現在影響你的精神狀態,從你在你媽媽的肚子裡的時候,他們已經透過你媽媽來影響你的神經發育了!

一切都要從五年前開始,當時Pettersson和Wang兩個人在新加坡做的研究發現,腸道菌會調節一個合成serotonin的基因(serotonin的分泌與焦慮有關)的表現;於是他們開始研究無菌鼠跟平常鼠(也就是養在一般實驗環境的老鼠)的行為。

結果發現無菌鼠喜歡在開闊的區域跑來跑去,而這樣的行為在平常鼠裡面並不多見;無菌鼠也比較敢衝。當他們把無菌鼠跟平常鼠都放在有亮區/暗區的籠子裡,他們發現平常鼠會躲在暗處,但無菌鼠卻不會。所有的這些行為顯示了無菌鼠比較不焦慮。

更有趣的事情是,當他們給懷孕的無菌鼠腸道菌後,生下來的小老鼠表現得就比較像平常鼠:沒那麼喜歡在開闊的區域亂跑、不敢衝、喜歡躲在暗處。所有的這些顯示了腸道菌對老鼠的影響,是從娘胎裡就開始了。

當科學家們比較這兩種鼠時,他們發現無菌鼠分解腎上腺素(noradrenaline)以及多巴胺(dopamine)這兩種與焦慮有關的激素的速度比平常鼠快;同時他們也發現這兩種鼠腦中的基因表現有相當大的不同;其中有兩個與焦慮有關的基因,在無菌鼠裡的表現較低。

這是不是代表我們如果想要勇敢一點、少焦慮一點,就要先吃抗生素把腸子裡的細菌殺光呢?現在還不知道喔!