2012年10月23日 星期二

熟食讓你聰明

人腦有八百六十億個神經元,大約是猩猩等靈長類的三倍;但是要維持這麼多神經元運作並不容易。人腦大約消耗我們20%的能量,但是猩猩的腦只消耗牠們9%的能量。人腦需要這麼多能量,讓很多科學家好奇,畢竟我們跟猩猩有共同的祖先,是什麼因素讓我們可以取得這麼多額外的能量的?

在哈佛大學工作的Wrangham教授,在1990年代的晚期提出了一個假說:他認為,人類之所以能夠取得額外的能量來支持我們的腦,是因為我們在180到160萬年前學會了煮食。


因為煮熟的食物比生食容易消化吸收,動物也可以從相同量的熟食中得到更多的熱量。目前最古老的火堆大約出現在80萬年前,而人腦容積約在60萬年前進行第二次的擴展。

為了驗證Wrangham教授的假說,在巴西的里約熱內盧聯邦大學( Federal University of Rio de Janeiro in Brazil)的研究團隊分析了十三種靈長類的飲食,以瞭解生食是否對於牠們的大腦以及身體的大小造成限制。

研究結果發現:靈長類大腦的大小與牠們需要的能量成正比。除了人以外,腦子最大的大猩猩(gorilla)每天大概要花8.8個小時吃東西;而紅毛猩猩大概要花7.8個小時吃東西;黑猩猩大概需要7.3個小時「甲崩」。

那麼,如果人類跟這些靈長類一樣生食呢?以人類的腦子大小來計算,生食就意味著每天至少要用掉9.3個小時來吃飯。但是我們不需要花那麼久的時間,因為我們學會了煮食。對於其他靈長類來說,因為每天7-8個小時的用餐時間已經是極限了,所以牠們沒有辦法更進一步地擴張牠們的大腦。

雖然「熟食理論」在最近的這個研究中似乎是得到了支持,但是其他的科學家還是不很確定。畢竟,雖然最早的火堆可以回溯到80萬年前,可是並不是所有的人類都在那個時間點就懂得用火煮食。

筆者想,這大概還需要更多人去開發出新的實驗模型去驗證吧!但是,如果每天要花超過九個小時(意味著一餐要3小時以上)的時間來「甲崩」,人類的文明應該不會如此燦爛,或者說我們的文明應該會絕大部分是吃的文明...

參考資料:

1. Science Now. 2012. Raw Food Not Enough to Feed Big Brains - ScienceNOW

2012年10月6日 星期六

慢點形成髓鞘(myelin)的好處與壞處


目前已經知道,人類的神經纖維(軸突,axons)被髓鞘(myelin)包圍,而髓鞘的有無與神經纖維傳導的速率有極大的關係,有髓鞘與無髓鞘的神經纖維,他們傳導信號的速度相差至少有50倍以上。(1)

也就是因為這樣,有一部份的運動神經元疾病(motor neuron disease,在台灣被稱為漸凍人,不過這是一個總稱,包含有非常多種的疾病,成因也各不相同。相同的地方是在於病人發病後會逐漸失去運動能力,造成漸進性殘障,最後連自行呼吸的能力都喪失(2)),就被發現是因為髓鞘喪失造成的(3)。

過去曾有許多研究發現,人類腦部的發育與其他靈長類不同;例如許多靈長類因為有個大頭,所以八塊顱骨在母胎中是分開的,方便胎兒通過產道。因為這樣,所以靈長類都有顱縫;但是人類的顱縫卻要到30歲左右才會完全合攏,其他靈長類顱縫合攏的時間比我們早得多了。另外一個例子是我們出生時腦子大約是完整尺寸的23%,而在生命的頭三年中,我們的腦子可以長三倍,接著還會一直持續成長到成年早期階段;但是其他的靈長類在出生時腦子已經約為完整尺寸的40%,且很快就到達完整尺寸了(4)。

由於人類大部分的腦部成長都是在離開母體後發生的,且持續了大約三分之一的生命;因此過去曾有人提出,人腦很可能終我們一生都在調整自己以適應世界。最近(2012/9/24)發表在美國國家科學院院刊(Proceedings of National Academy of Science, USA 簡稱PNAS)上的發現,提供了這個論點更多的支持。

米勒博士由獸醫那裡收集了20個猩猩的腦,從死產(等於是在母胎)到12歲(剛成年)的猩猩都有。由於法令的限制,使得猩猩的腦難以從新收集,必須想辦法從獸醫的手中取得。接著米勒博士用髓鞘染色來比較人類跟猩猩的腦神經中髓鞘的含量,發現人類直到成年期中期,大腦仍會持續製造髓鞘,但猩猩卻與獼猴相似,在邁入成年期之前就停止製造了;而猩猩不管是在母胎裡,或是剛出生的時候,腦的髓鞘含量都比人的要多。

由於髓鞘主要是作為神經纖維的絕緣物質(insulator),人類的神經纖維在出生時含有較少的髓鞘,也意味著人腦發育的速度比其他靈長類要慢很多。這也意味著可以有更多的環境因子來影響人類腦部的發育。

如果把人腦本身直到30歲之前仍在發育也一併考量在內,這意味著人從出生開始,各種環境因子都在不斷地影響我們大腦的發育,且這個影響會一直持續到成年。這也就是為什麼人類可以持續學習,具有高度的創新能力的緣故。
憂鬱症,圖片來源:維基百科

但是事情總是有一好沒兩好的,環境因子可以持續影響我們的腦部發育,但是有些精神疾病,如憂鬱症、精神分裂症、以及雙相障礙(bipolar disorder,俗稱躁鬱症),都發現病人的大腦在青春期開始出現變化。或許也是因為外界的刺激可以影響大腦的發育,不好的刺激也可能把我們往不好的方向去發育?筆者想,這些證據其實都告訴我們,家庭教育、學校教育以及社會教育都是非常重要的,三者提供了我們的孩子整體成長發育的環境,相同的環境刺激,對於不同的孩子,會產生不同的影響;雖然說不好的環境裡也可以產生社會的中堅份子,但我們若能把整個大環境讓他變得祥和,減少暴戾之氣,在祥和環境下生長的孩子,是不是更能夠一起來建構一個祥和的世界呢?

參考資料:

1. Science Now. 2012. Compared With Chimps, Humans Slow to Insulate Nerve Fibers - ScienceNOW
2. 國際厚生健康園區. 2004. 運動神經元疾病.
3. Wikipedia. 2012. Motor neuron disease.
4. 奇普‧沃特. 2011. 重返人類演化現場. p. 54-59.

2012年9月15日 星期六

熊蜂的瘟疫


相信見過熊蜂(bumblebee)的人應該都印象深刻,畢竟黃黑相間的條紋加上碩大的體型,看到了很難不留下印象。當然,最近這幾年比較出名的「熊蜂」是「變形金剛」。

熊蜂主要分佈在北半球,不過也有些是南半球原產;比方說Bombus dahlbomii這種蜂,就是原產於南美洲,而且在南美洲南端,他是唯一的蜂。這種蜂是目前全世界體型最大的。

但是,Bombus dahlbomii目前正遇到空前的危機(1)。而這個危機,與當地的人引進了新種的蜂(白尾蜂,B. terrestris)有關。


白尾熊蜂(B. terrestris),圖片連結
白尾蜂身上帶有一種單細胞的寄生蟲Apicystis bombi,這種寄生蟲會使感染的蜂死亡。過去南美洲的幾種蜂體內從來沒有檢出這種寄生蟲,而在2006年--當這些刻意被引進在溫室中擔任授粉者的白尾蜂第一次出現在南美洲南端時--以後收集的樣本,卻檢出了這種寄生蟲的DNA。

也差不多在2006年,當白尾蜂出現在南美洲南端時,南美原產的蜂開始消失。奇妙的是,在歐洲的白尾蜂,只有1%到8%體內檢出寄生蟲;但是在南美洲的白尾蜂,幾乎有半數都檢出。難道有什麼生存競爭嗎?

但是,這兩種蜂的消長,並不能以單純的「生存競爭」來解釋;畢竟南美洲原產的蜂具有相當長的舌頭,而因為這樣,他採食的花和白尾蜂的花不一樣。

唯一的解釋就是:因為南美洲原產的蜂,對歐洲來的兄弟身上的病菌沒有抵抗力,所以只要踩過歐洲來的兄弟踩過的花、葉,南美洲的蜂就危乎殆哉了。感染有多嚴重?目前在南美洲,已經有80%的區域看不到原產的蜂了。

科學家預測,不出幾年南美洲的蜂就要絕種;而這會使得安地斯山脈(Andes)的許多植物絕種,因為Bombus dahlbomii是他們的主要授粉者,尤其是對於具有長管狀花的植物,因為只有Bombus dahlbomii有夠長的舌頭,所以Bombus dahlbomii的消失,對這些植物肯定是個極壞的消息。

這類的新聞隔一段時間就會出現,每次看見時總是讓筆者慨嘆良久。記得上次聽到廣播裡面有位專家說:人類是地球上唯一會改變環境來適應自己的動物,但是人類往往把環境改變到讓附近的生物無法生存。為了要讓溫室裡的植物能容易地被授粉,南美洲的人由歐洲引進了白尾蜂,如今卻使得原產的蜂即將絕種,接著影響到當地的植物,然後呢?人類常以為自己可以操控自然,但如不懷抱敬天愛地的精神,最後自然總還是會來反撲的。為何人類還不能覺悟呢?

參考資料:

1. Anthony King. 2012. Plight of the Bumblebee - ScienceNOW

2012年9月7日 星期五

瞭解自己,不是件容易的事

人類在1990年代後期開始了人類基因體計畫(Human Genome Project),企圖解碼我們自己。
圖片來源:Science Now

當初很多人的想法都以為人類基因體計畫一定可以讓我們充分瞭解自己,卻沒想到,當我們把所有的30億(3 billions)GATC都讀完的時候,卻陷入一團迷霧中。

因為:只有3%的基因體帶有產生蛋白質(protein)的基因。

我們一向以為,產生蛋白質的基因應該是最重要的;因為蛋白質會產生「活性」(activity)、形成結構...可是,如果蛋白質就是一切,我們如何去解釋我們的30億核苷酸(nucleotide)序列中,能夠產生蛋白質的序列,只有3%?

為了要解開這個迷霧,美國整府啟動了一個新的大計劃,聯合了32個研究機構,想要進一步解釋餘下的97%的用途。這個大計劃全名是the Encyclopedia of DNA Elements,縮寫成ENCODE,也就是「編碼」。

「編碼」計畫主要的工作包括針對147種細胞(其中有六種做得很詳細)進行電腦分析、進行生化測試、以及定序(1)。為什麼當我們已經知道人類基因體所有30億核苷酸怎麼排列了,還要再去看那147種細胞,或是那6種細胞的基因體呢?他們不是長得跟其他的細胞裡的基因體一樣嗎?

事實上,容或核苷酸的排列是一樣的,但是科學家發現,真正決定為什麼這個細胞會發育成心肌細胞,那個細胞就只能變成骨骼肌,關鍵在於另外那97%的核苷酸序列。

雖然只有3%的人類基因體帶有產生蛋白質的基因,但是「編碼」計畫的科學家發現,80%的基因體是具有生化活性的。他們或許不能產生蛋白質,但是他們可以決定哪一個蛋白質、在哪一個時間點應該要產生,或是不應該產生;有些則會直接產生具有生物化學活性的核糖核酸(RNA, ribonucleic acid),直接參與細胞內的種種反應;而很多基因體上的核苷酸序列,在被化學修飾(chemical modification,最常見的是甲基化methylation)後,會影響到附近的基因是否能被用來產生蛋白質...

雖然只有3%的基因體可以產生蛋白質(大約是21,000基因,比原先想像得要少得多),但是76%的人類基因體其實都有被「翻」(轉錄,transcribe)成核糖核酸;其中包括產生8,800個小核糖核酸的「基因」,以及9,600個產生「長」核糖核酸(由至少200個核糖核苷酸組成)的「基因」。另外,還有11,224個「假」基因,這些序列具有跟產生蛋白質的基因很相似的構造,但是不產生蛋白質(事實上,可能什麼也不做)。

既然決定我們的細胞要怎麼發育成骨骼肌或心肌的關鍵不在那21,000個產生蛋白質的基因上,而是在另外那些會產生核糖核酸的、會被化學修飾的部分,可以想到這中間牽涉到的調節是非常複雜的。「編碼」計畫的科學家們,在我們的基因體上面找到了四百萬個調節點。這些調節點不必然很靠近他負責調節的基因,而且幾個不同的調節點也可以合作。

所以,從兩萬一千個產生蛋白質的基因(原先預估超過十萬個)開始,為了要產生種種不同的人體細胞(2, 有人說210種,有人說411種),那些數不清的小核糖核酸、以及四百萬個調節點,必須要很精密的調節---差之毫釐,失之千里,可能就是遺傳的缺損,或是癌症了。

光是我們自己,這個小乾坤,我們現在可能只瞭解了一個點;我們怎能那麼放心大膽的去玩弄其他生物的基因,期待他會「乖乖」的聽我們的呢?

參考文獻:

1. Elizabeth Pennisi. 2012/9/5. Human Genome Is Much More Than Just Genes - ScienceNOW.
2. Wikipedia. 2012/9/4. List of distinct cell types in the adult human body.

2012年6月11日 星期一

Rio+20: 地球,死當中(完)



第三頁、 防治荒漠化公約 :死當






















主要任務:
拯救荒漠化及土地退化   等第:F
如果生物多樣性公約是窮人,那麼防治荒漠化公約就是乞丐。雖然聯合國農糧署宣稱土地荒漠化與退化,會影響全球十億人口的糧食安全,但是已開發國家認為糧食生產不足的問題可以很容易經由將國內的土地開發為農田,或是去開發開發中國家的土地來解決,因此這個公約一直得不到已開發國家的青睞。2011年防治荒漠化公約只得到3億6千9百萬美元的經費,相當於生物多樣性公約的十分之一。
因此,在1991年有15%的土地退化,而這個比例在2008年增加到24%。悲哀的是,因為缺乏經費,2008年的資料竟然是「最新」資料。當已開發國家不負責任地去開發開發中國家的土地來維護自己的糧食安全,開發中國家的農夫卻因為買不到肥沃的農地、缺乏農業知識以及經費,造成自己的農地退化得更嚴重。


次要任務:
發展指標 等第:D
直到2009年,締約國才同意簽署了11項指標,而要到2012各締約國才需要對其中兩項指標(住在易荒漠化區域人民在貧窮線上的比例、土地植被率)進行報告。但即使僅僅報告這兩項指標,對窮國來說還是不小的經濟負擔。
建立專業機構 等第:F
2011年,各國同意設立獎助學金協助開發中國家研究以及訓練相關研究人力。這個獎助學金將在2012年開始開放申請。
提供開發中國家經費 等第:E
到目前為止,聯合國提供給防治荒漠化公約的經費少於四億。


雖然乾地生態系(dryland ecosystems)佔了全球的1/3以上,而它非常容易受到破壞而退化或荒漠化,但由於已開發國家的自私心態與開發中國家的缺乏經費支持,這項公約20年來似乎一直都是在爹不疼娘不愛的狀態。但開發中國家的土地加速荒漠化並不是一個國家內部的問題;每年從中國北方吹過來的沙塵暴,影響的不只是中國,也包括日本、台灣。


如果世界各國仍然囿於己見,對於其他國家的問題或災難抱著事不關己的態度,相信這三個公約再過幾十年還是原地踏步,而我們的地球還能再等個20年嗎?


參考資料:

1. Jeff Tollefson and Natasha Gilbert. 2012. Rio Report Card: The world has failed to deliver on many of the promises it made 20 years ago at the Earth summit in Brazil. Nature. 480: 20-23

2012年6月10日 星期日

Rio+20: 地球,死當中(二)


第二頁、 生物多樣性公約 :死當






















主要任務:
降低生物多樣性的消失   等第:F
「讓我們老老實實地向我們的孩子承認,『生物多樣性公約』徹底的失敗了。」
這是生物多樣性公約執行秘書Ahmed Djoghlaf在2010年的名古屋會談時說的。怎麼說呢?根據IUCN (International Union for Conservation of Nature)的報告,目前地球上有30%的兩棲類,21%的鳥類以及25%的哺乳類都有絕種的危機。
學界認為生物多樣性公約之所以會失敗,第一個原因是沒有訂定明確的目標;呼應這個意見,在名古屋會談後,生物多樣性公約設置了20個目標(也就是所謂的「愛知目標」Aichi targets),包括要在2020年前讓野生動物棲地消失的速率降低50%,保護自然保留區(約佔世界陸地的17%),發展更好的生物多樣性指標等。但即使是這樣,學界仍覺得不夠明確;更不用提這些公約或目標,其實都不具有強制性。
第二個原因是因為生物多樣性公約不像氣候變化綱要公約有IPCC作為它的後盾。IPCC提供了氣候變化綱要公約許多研究數據,讓氣候變化綱要公約講起話來可以更有威信;而生物多樣性公約直到兩個月以前,才成立了類似的組織(Intergovernmantal Platform on Biodiversity and Ecosystem Serivces,政府間生物多樣性與生態系統服務平台)。
第三個原因是因為各國都沒有設立專職機構來調查他們自己的生物多樣性變化狀況。因此,生物多樣性公約長期依賴民間的保育機構,以及IUCN。當然這部份主要大概可以歸罪於資金不夠,而資金不夠又是因為民眾對於這部分的認知不夠,因此不重視,造成會去跟民意代表反映這部分的人並不多,在沒有民意支持的情況下,基於選票的考量,就算要提高政府對環境保護的重視,民意代表也會優先選擇跟全球暖化、氣候變遷相關的部分。
但是,如果繼續維持目前的狀況,只怕到了2072年的里約峰會---如果到時候人類還存在的話---這部分仍然會比現在好不了多少。(筆者:到時候,我們還剩下多少生物多樣性?)


次要任務:
找到重要的生物多樣性目標 等第:D
2010年才剛建立愛知目標
保護生態系統 等第:C
雖然世界上的生態重要區域已有10%受到保護,但只有1%在海洋。
共享基因資源 等第:E
雖然在名古屋會談時,有92個國家同意應該要把因為收集以及利用基因資源得來的利益共享(例如由印度苦楝樹提煉出世界最苦的化合物),但是目前為止僅有少數的公司願意分享利益(印度還為了這部分與美國打官司)。
承認原住民的權益 等第:D
各國對這部分的措施不一,尤其對於規劃保護區這部分更是僅展緩慢。
提供資金進行生物多樣性研究 等第:F
各國提供的經費,只能用「滴」水車薪來形容...
規範基因改造生物 等第:A
由於這部分經常是新聞炒作的議題,民眾非常的關心;在2003年9月有103個國家簽訂了卡塔赫那議定書,對於LMO(living modified organisms,改造活生物體)的轉移、裝卸及利用都有詳細的規範。但美國並未簽署。


參考資料:

1. Jeff Tollefson and Natasha Gilbert. 2012. Rio Report Card: The world has failed to deliver on many of the promises it made 20 years ago at the Earth summit in Brazil. Nature. 480: 20-23

2012年6月9日 星期六

Rio+20: 地球,死當中(一)

1992年的五月,178個國家在巴西的里約熱內盧(Rio de Janeiro)開會討論有關地球環境的問題;雖然在這之前已經有一些成功的例子(例如1987年簽訂的有關臭氧層的保護的協議);但很遺憾的是,1992年在里約熱內盧的地球峰會被不信任的氣氛所籠罩。雖然在前兩年世界各國已經開始在草擬有關保護地球生物多樣性以及減緩氣候變遷的條約,但在接近里約的會議開議前,已開發國家與第三世界國家,對於該由誰來負擔保護環境的費用這件事上,開始出現意見分裂的情況,使得整個會議功敗垂成。

最後,所有這些國家決定不要讓大家空手而回。於是他們簽了生物多樣性公約(Convention on Biological Diversity)、氣候變化綱要公約(Convention on Climate Change),以及Agenda 21,也就是後來的防治荒漠化公約(Convention to Combat Desertification)。無論是生物多樣性的保存、氣候變遷的減緩,或是沙漠化現象的防治,仍然是非常複雜的問題。

在當時,雖然會議被不信任的氣氛籠罩,但由於簽署了這三個公約,有些人仍然信心滿滿。光陰似箭,歲月如梭,一晃眼20年過去了,究竟這三個公約有沒有認真執行呢?我想大家都很好奇,更或許一點好奇心也沒有,因為這些年來感覺上似乎大乾坤變得越來越不好,四大(地、水、火、風)越來越不調,但是...到底大家作得怎麼樣?有沒有「寸進」?

最近(6/20-22)又要在里約熱內盧辦理地球峰會了(Rio+20),「自然」(Nature)雜誌檢視了人類要呈給地球的成績單(1),很遺憾的,20年可以讓一個小孩變成大人,但是世界各國卻浪費了20年而毫無寸進。

我們就來看看我們呈給地球的成績單吧!

第一頁、 氣候變化綱要公約 :死當





















主要任務:
使溫室氣體不再升高   等第:F
說明:1992年的里約峰會中,設定要將世界二氧化碳排放維持在22.7億噸;這個數值是1990年那一年世界的排放值。結果呢?2010年的二氧化碳排放是33億噸,較1990年增加了45%;尤有甚者,光是2010年一年就增加了5%,是過去20年來最「突飛猛進」的一年。事實上,從1970年來,世界二氧化碳排放增加的速率,從來沒有降低過。
這部分可歸因於幾個原因:
(一)美國自1990到2010之間,溫室氣體排放量增加了11%。事實上美國從來沒有真正同意簽署過這個公約。
(二)第三世界(發展中)國家,他們在這20年間所排放的溫室氣體大增了一倍有餘。
雖然說蘇聯的瓦解以及金融海嘯對於溫室氣體排放的減少有些許的貢獻,但整體來說,我們的溫室氣體排放,始終都是有增無減。

次要任務:
追蹤溫室氣體的排放源 等第:A
氣候變化綱要公約使得企業願意投資在氣候科學上,同時也刺激各國政府開始思考如何進行氣候變遷調適、研發永續農業模式、減少砍伐雨林等等,而京都的氣候峰會更促成了所謂的「碳交易」的想法出現。
鼓勵對環境友善的技術的研發以及分享 等第:D
雖然制訂了規章,使採用綠能科技的已開發國家可以有一些碳優惠,但是在技術的分享以及研發,似乎不是那麼順利。
鼓勵永續土地經營 等第:C
目前只停留在「鼓勵」研發永續農業技術以及減少森林砍伐。
做好對於氣候變遷的調適 等第:C
大部分與會的194個國家,都是最近才開工....
提升氣候科學研究以及策略分析 等第:A
由於聯合國的氣候變化綱要公約,使得企業不僅願意投資在氣候科學的研究上,對於能源科技以及社會科學的研究的投資也都提高了。
建立世界各國討論氣候變遷的平台 等第:A
每年都會召開大會討論。

看到這樣的成績單的第一頁,真的讓人無言!當年各國同意讓已開發國家多承擔,同時也要協助開發中國家;但是隨著已開發國家的經濟每下愈況,開發中國家的經濟突飛猛進,已開發國家變得不願意多承擔,並且指出中國(尚未加入京都議定書)已經是世界第一大的碳排放國;但中國則反唇相譏說,他們的每人碳排放量(per-capita emission)並不算高,反而是美國的每人碳排放量高得嚇人,但美國也沒有執行京都議定書,這樣叫中國要如何認同呢?好不容易2009年在哥本哈根的氣候峰會中,中國、巴西跟南非同意了要降碳排放量;而2010年的德班(Durban, South Aferica)更進一步同意要在2015年將已開發與開發中國家的碳排放量都列管。今年的11月,各國會針對這個議題在多哈(Doha, Qatar)開會並起草新的公約。

參考資料:

1. Jeff Tollefson and Natasha Gilbert. 2012. Rio Report Card: The world has failed to deliver on many of the promises it made 20 years ago at the Earth summit in Brazil. Nature. 480: 20-23

2012年6月7日 星期四

抽煙贊助研究?加州說NO!

加州最近否決了Proposition 29。

Proposition 29是什麼呢?這項提案是由美國癌症協會(American Cancer Society)與Lance Armstrong Foundation共同提出的,想要透過每包煙徵收一元美金的煙草稅來贊助癌症研究。

圖片來源:維基百科
如果通過了,每年估計大約可以得到4億4千1百萬美金的經費來贊助癌症研究,而這也會讓加州州政府成為世界上最大的癌症研究贊助機構。

美國癌症協會以及Lance Armstrong Foundation說,徵收煙草稅還可以降低人民抽煙的意願,間接使人民更健康。

原本一開始調查的時候,有68%的人贊成這個想法;但是接下來許多煙草公司立刻開始聯合一些反對這個提案的團體來刊登廣告,不斷地告訴大家徵收煙草稅贊助研究有多大的壞處;光是Phillip Morris公司(菲力普墨理斯公司,最有名的產品就是萬寶路香菸Marlboro)就拿出了二千七百五十萬美金!

根據昨天(6/5)的投票結果,Proposition 29以些微差距落敗(50.8% vs. 49.2%)。
參考資料:
California Rejects Tobacco Tax to Raise Money for Research - ScienceInsider

2012年6月3日 星期日

古蹟盜掘者(looters)幫考古學家發現目前最老的瑪雅曆(Mayan Calendar)

一般來說,盜掘者總是討人厭的;但最近(2010年)靠著這些盜掘者在Xultún到處亂挖,卻使得考古學家發現了目前最古老的瑪雅曆(1)。



不同於過去的瑪雅典籍總是寫在樹皮紙(bark paper)上,這次發現的瑪雅曆是畫在牆上的。
刻在牆上的瑪雅曆。圖片來源:ScienceNow

當然這也引發了考古學家的好奇,為什麼這些瑪雅曆不寫在樹皮紙上呢?

或許是因為這個瑪雅曆完成的年代正是瑪雅城邦歷經古典時期崩壞(Classic Maya Collapse),當時由於中世紀溫暖期開始,雖然在地球另一端的歐洲開始了較長的夏季,原先不能耕種的區域變得可以耕作,使得歐洲人口大增,也間接促進了歐洲國家的形成;但在地球這一邊的中美洲,卻因為中世紀溫暖期的關係,開始了漫長的乾旱,而貴族納糧上貢的需求仍未減少,造成農民革命(2),使瑪雅文明步入衰敗。或許是農民革命的動亂,使得當時(西元813年)的瑪雅人民覺得畫在牆上是比較保險的作法?或許是這樣,也或許不是(或許因為乾旱沒有樹皮紙可用?);但是想到1561年7月21日,一位聖芳濟修會(Franciscan missionary)的傳教士將大部分的瑪雅書籍、手抄本付之一炬,只因為他相信那些都是「惡魔的詭計」,這時候就不得不感謝這些瑪雅曆是畫在牆上,而不是寫在樹皮紙上了。

這個瑪雅曆的年代比之前所有的瑪雅曆都早,由於瑪雅人喜歡讓他們的重要慶典與宇宙的週期相關,因此這份瑪雅曆上面一樣不例外地記載了許多天文的知識,不只是月蝕,連金星、火星瑪雅人都有相當程度的研究。

不過,雖說這次因為盜掘的行為幫助考古學家發現了新的古蹟,不過盜掘者通常對古蹟做的破壞遠大於發現,這種行為還是少一點會比較好~

參考資料:

1. Science Now. 2012/5/10. Looting Leads Archaeologists to Oldest Known Mayan Calendar - ScienceNOW
2. 布萊恩‧費根(Brian Fagan). 2008/5/2. 歷史上的大暖化

2012年6月2日 星期六

美拉尼西亞(Melanesia)的金髮爆炸頭(Blond Afros)

所羅門群島的金髮爆炸頭。圖片來源:Science Now
如果你以為只有白人會有黑色以外的髮色,那麼你就錯了。位於澳洲東北方1800公里處的所羅門群島(Solomon Islands),約有10%的島民頂著一頭金髮黑人捲。

過去曾有人發表過這些金髮爆炸頭是因為太陽太大或是海水漂白等等...當然這些全部都是毫無根據的想像/謬論,不過最近的研究發現,不同於白人的髮色是由多對基因遺傳,所羅門群島上的金髮黑人捲是來自於一個基因的點突變。這個基因(TYRP1)稱為酪氨酸酶相關蛋白1(tyrosinasae-related protein 1),當它的其中一個氨基酸因為點突變成為半胱氨酸(cysteine)而非原來的精氨酸(arginine)時,造成這個蛋白失去功能,於是就有了金髮爆炸頭。

這個研究顯示了白人以外的種族,髮色的決定或許較單純;不過,因為這個突變產生的基因是隱性遺傳,所以在其他非白人種族裡都不大容易看見。

至於為何能在所羅門群島看見呢?應該是因為當地族群不大的關係,由於人不多且過去數百年來島民間一直有互相婚配的情況發生,但與島外居民發生婚配的機率不多(因為太遠),所以一旦有突變發生,由於髮色的突變與生存優勢無關,因此得以保留下來。

參考文獻:
1. Science Now. 2012/5/3. The Origin of Blond Afros in Melanesia - ScienceNOW

人與人爭,與萬物爭,與天爭...

最近看到一個新聞,提到倫敦市區有大約一萬隻狐狸(1)。新聞上面提到,狐狸會進城來住,是因為2012倫敦奧運,為了辦理這個運動大賽會,必須要蓋一些場館,所以佔據了狐狸的棲地。

狐狸向來是很能適應環境的動物,人類越來越多,都市開發讓越來越多動物失去了棲地,有些動物因此滅絕了,但是狐狸因為他的適應能力,使得狐狸在過去可以住在市郊,靠著人類的廢棄物為生;而現在更是登堂入室,直接跟人做起鄰居來。

筆者在美國時,也曾聽聞在美國的郊區有浣熊(racoon),依靠著人類的廢棄物為生。美國人為了怕浣熊翻垃圾,都要在垃圾桶上面壓上大石頭,才能防止浣熊打開它。

浣熊翻垃圾。圖片來源
當然,能夠像狐狸或浣熊那樣的動物並不多,但是不論是哪種動物,其實他們會跟人類共居,簡單來說都還是因為我們佔據了他們的棲息地。

人自從一萬一千年前發展了農業開始,人與大自然的關係就開始有轉變;過去靠狩獵/採集,人對自然是敬畏的,他們能獲取什麼樣的食物,要看土地上面生長的是什麼樣的植物。但是當他們發現,可以經由開墾、種植、培養,來驅使土地長出他們想要的食物時,這時候人的心態就開始轉變,由「敬天愛地」轉為「人定勝天」。

於是我們看到,從一萬一千年前開始,所謂的人類文明史,其實就是一頁頁的環境破壞史;號稱是世界文明搖籃之一的兩河流域,如今是嚴重沙漠化的伊朗與伊拉克;黃河流域從最早的夏商周三代的燦爛文明,到後來的「黃河百害,唯富一套」,到後來中國的農業中心南移到長江、珠江流域,而有了「兩江熟,天下足」;到現在,兩江流域因為過度開發,土壤流失、鹽化、酸化嚴重,已經使大陸由過去的「南糧北運」轉為「北糧南運」--把東北出產的糧食送到中國的其他地區(2)。

過去地球上人口還不太多的時候,我們可以用「換一塊地方」的方式來求生存,但是當世界人口已經破70億,一個地球已經不夠用的時候,我們仍然不斷的在跟這個地球上的萬物爭地,真的是讓筆者非常感慨啊!

多年前筆者在聖地牙哥(San Diego,CA)時,有很多住在郊區的同事都曾在家附近發現很多野生動物,包括響尾蛇、美洲獅(couguar)等,當時有些同事覺得這樣是接近大自然,但筆者卻覺得非常的不以為然--畢竟那些地區都是剛剛才開發的區域,之所以會有那些野生動物出現,應該是因為棲地被破壞的關係;如果他們可以選擇,他們也寧願在沒有人的地方生活。

我們到底,要跟萬物爭到什麼時候呢?
參考資料:
1. Ettoday. 2012/5 倫敦奇景!上萬狐狸進城與人共居
2. 鉅亨網. 2012/5/21. "天下糧倉"備水戰春旱

2012年5月29日 星期二

8600萬年未曾進食的細菌?

前幾天聽收音機就聽到這個新聞(1),由於相關的文章我在更早之前就曾經看過,所以我的直覺就是「這太好笑了」!可是這幾天一直不得空,直到今晚看到這則新聞,才又給了我動力去找碴...不,是以正視聽啦。

深海的泥土中還是找得到活細菌。圖片來源Science Now
這篇文章(2)裡說的是,一群科學家對於存在在海洋中的淤泥(mud)裡面是否有微生物的存在發生了興趣。

為什麼呢?因為以過去的認知來說,超過十公分深的海底淤泥裡就沒有氧氣了;所以住在這個深度以下的淤泥中的細菌,是依賴氧化其他的化合物來進行呼吸作用的。但是科學家在夏威夷北方一千公里的太平洋挖掘出來的海底淤泥中,發現可以在28公尺深的淤泥中偵測到微量的氧氣的存在。

這個發現有什麼意義呢?這代表著,這裡還有用氧氣的細菌活著;只是它呼吸的速度是如此之慢,以致於過去那麼久了,還可以在這裡偵測到微量的氧氣

過去多久了呢?科學家估計,這個區域,因為沈積物堆積的速度是每1000年小於1 mm,所以,位於28公尺深度的淤泥,應該是大約8600萬年前堆積的。

由於這地區的氧氣以及養分都很少(科學家們將這個區域暱稱為「深海沙漠」),住在這裡的細菌處於長期飢餓狀態,只要有一點點死掉的藻類飄落下來,絕大部分在落到海床上之前都已經被吃掉了,只剩下一點點提供給生活在海床上的微生物活命。由於養分極少加上沈積的速度極慢,高代謝率的微生物在這裡應該一定活不下去,只有極低代謝率的微生物有辦法生存。

這個發現有趣的地方在於,我們總以為好氧生物要生存需要很多的養分與氧氣,但卻沒想到有微生物可以靠著極少的養分與非常非常少的氧氣活下來,而且還活了八千六百萬年!

其實中文新聞的內文並沒有提到這微生物8600萬年未曾進食,但不知是哪位給他下了這樣的標題?即使不去考慮內文,也不可能有任何生物完全不進食還能撐8600萬年吧?又不是裝進時空膠囊裡,也沒有冬眠(冬眠應該也眠不了那麼久),這個標題完全違反自然律,看情形下標題的大德該去重修一下生物學囉!

參考資料:
1. 聯合新聞網 2012/5/24 深海活細菌 8600萬年未曾進食
2. Science Now. 2012/5/17 Barely Breathing Microbes Still Living in 86-Million-Year-Old Clay - ScienceNOW

冰川融化的速度,或許沒有原先說的那麼嚴重

以往的研究說,以目前冰川融化的速度,在西元2100年時,海平面會上升46.7公分;而格陵蘭擁有世界上最多的冰川以及冰帽。過去的研究發現格陵蘭的冰川也在加速融化,但是這些針對格陵蘭冰川的研究,通常都不夠全面。若不是只觀察了短時間的變化,要不然就是只觀察了一小部分的冰川。

為了要更瞭解格陵蘭冰川的變化情形,華盛頓大學的研究團隊分析了十年內(2000-2010)從加拿大、德國、日本的衛星收集來的資料。研究的結果發現,雖然整體來說冰川的溶解的確是加快的,但是有些冰川其實反而變慢了。

圖片連結網址:Science Now
格陵蘭西北部的冰川,在2000年到2005年之間,移動的速度加快了8%,而在2005到2010年之間又加快了18%。但是分析衛星資料發現,有三分之一的冰川速度沒有變化,另外四分之一的冰川速度變慢,而有15%則是在2000-2005年時變慢,但是在2005-2010年突然變快。這個現象在東南方格陵蘭的冰川也觀察到,有43%位於東南格陵蘭的冰川變快了,但是有其他25%的冰川速度卻放慢了約15%。

研究團隊也同時發現,雖然過去的研究認為,冰川融化將使海平面在2100年上升46.7公分,但由於這篇研究發現冰川融化的速度並不一致,重新計算後發現,如果以現在的狀況,2100年海平面最多上升9.3公分。

不過筆者在此還是要提出一些警告,9.3公分的數據,是以目前冰川的融化速度來推估的;以目前的環境,如果大家不努力降低對資源的消耗,當森林因山松甲蟲肆虐,不僅失去了減碳的功能,反而加碳,只怕冰川融化的速度會愈來愈快!

參考文獻:

ScienceNow. 2012/5/3. Whoa There! Some Greenland Glaciers Slowing Down - ScienceNOW

2012年5月25日 星期五

太平洋垃圾島成為另類生態家園

經過這幾年,大家對於太平洋垃圾島(Great Pacific Garbage Patch)(1)應該都不陌生了。它位於北太平洋環流(North Pacific Gyre)的中心,有相當高濃度的塑膠垃圾。

太平洋垃圾島,位於北太平洋環流(North Pacific Gyre)的中心。
圖片來源:維基百科
這幾年,太平洋垃圾島之所以聲名大噪,主要是因為有很多海鳥死亡後,在消化道裡面發現了大量的塑膠。但最近由加大聖地牙哥分校(University of California, San Diego)的Goldstein博士的研究團隊發現,除了讓鳥類因食用塑膠而死之外,太平洋垃圾島還發生了其他更令人擔心的事情。

這個發現完全是意外。原本他們是在觀察從太平洋垃圾島收集到的塑膠碎片,但在觀察的時候發現,有些塑膠碎片上有橘色的蟲卵。經過鑑定後,發現這些蟲卵是Halobates sericeus的卵,它與水黽(water strider)是近親(以下稱為「海黽」)。

海黽(Helocates sericeus)
圖片來源:ScienceNow

由於過去從來沒有在塑膠上面看到海黽的卵(他們通常下蛋在火山浮石或漂流木的碎片上),而觀察發現,過去數十年,太平洋垃圾島不僅面積變大了,裡面的塑膠垃圾的濃度也上升了;是否是因為這樣造成海黽開始產卵在塑膠碎片上呢?Goldstein博士說,海黽跟一般的昆蟲不同,它的一生都在海上度過,但它們還是需要把卵產在固體上。過去他們只能產在火山浮石或漂流木的碎片上,而這些東西在海裡都是可遇而不可求的;如今因為人為的垃圾污染,造成海洋裡面有很多塑膠碎片,於是海黽們便開始使用它來產卵,是否會造成海中的海黽數量急速上升呢?

在海中,海黽是螃蟹的食物;當海黽數量大增時,是否意味著螃蟹的數量也會大爆炸呢?而接下來又是影響到什麼生物的數量?而海黽大量增加,是否會造成浮游生物(phytoplankton)因大量捕食(浮游生物是海黽的食物)而急速減少?那麼其他靠浮游生物為生的生物會怎麼樣呢?

生態系就像一張大網,牽一髮而動全身;當海洋生態系已經因為我們這幾十年來大啖鮪魚、鱈魚、旗魚造成生態系頂端的掠食者大量消失而不穩,而生態系底部的浮游生物又因為海黽大量增加而急速減少,是否會使得已然脆弱的海洋生態系更加不穩?

這些塑膠碎片,都是我們幾十年來濫用塑膠製品、恣意拋棄塑膠類垃圾所產生的共業,當我們看到鳥類因為食用過量塑膠而死、海中出現垃圾島時,人類就應該要有深切的醒悟了;如今有更多令人擔憂的新發現,我們是否應該更加留心自己的行為,到底我們只是「環保的言論者」,還是「環保的行動者」呢?早上去早餐店買早餐,三明治用塑膠袋裝、豆漿放在塑膠杯或是覆蓋了膠膜的紙杯、上面插著一根塑膠的吸管;老闆很貼心的把這些放在一個塑膠袋裡,這些行為看起來像是小事,我們的生活瑣事---但有多少人認真的想過,三明治的塑膠袋、豆漿的塑膠杯或是膠膜吸管塑膠袋,都在我們吃完早餐後被丟棄,即使有認真的作回收,中間只要任何一個環節出問題,這些塑膠就有可能成為太平洋垃圾島的一份子、成為海黽的繁殖場、影響到海洋的生態;如果沒有回收,那麼這些塑膠要不就是在某個掩埋場裡污染我們的土壤與地下水、要不就是在某個焚化爐裡燃燒,消耗越來越珍貴的燃料以及產生有毒的廢氣、或者是輾轉到達太平洋垃圾島來影響海洋生態系....能不謹慎嗎?能嗎?

最近(2012/8/23)大愛台的節目上指出,台灣人平均一年使用700多個塑膠袋,而其中只有大約七分之一是有被回收的。當然筆者願意相信部分被用掉了(筆者就會拿回收的塑膠袋來裝東西、裝垃圾),不過筆者也親眼看到很多專業的回收商不收塑膠袋,因為利潤不夠;但是慈濟的環保站仍然願意收,所以請大家能少用就少用,能不用就不用,不得已要用的時候,盡量保持塑膠袋的乾淨,折好拿去慈濟的環保點。我們在使用的過程中保持它的清潔很容易,但是整堆都是髒的做起來就很困難,更何況交到師兄姐手上常常都已經發臭...而在大家的手上的時候一定還沒發臭。

師兄姐本著愛護地球的心,一定會洗乾淨、曬乾再回收,但是這樣真的太辛苦了!所以請大家多多幫忙!

參考資料:
1. Wikipedia. 2012/5/20. Great Pacific Garbage Patch.
2. Science Now. 2012/5/8. Ocean Trash Is a Lifesaver for Insect - ScienceNOW

2012年5月16日 星期三

為了怕小貝比抓傷臉而作的努力,可能得不償失

是否曾想過,為什麼當你的右(左)手學會握筆以後,另一手好像也不學而會了?這種能力被稱為「兩手間轉換」(intermanual transfer),是由胼胝體(corpus callosum 或稱為colossal commissure,在腦中負責信息交換的結構)負責的。

胼胝體是大腦中最大的白質帶(1),約有2到2.5億個白質纖維,負責大腦兩半球之間的通信。過去的研究發現,「兩手間轉換」的功能,主要是經由胼胝體後半部來負責;當我們以一手抓握一個另一手曾經抓握的物體時,大腦一方面會記憶這個物體的資訊,並將其儲存於記憶中,與先前另一隻手抓握它的記憶作比較。
胼胝體(corpus callosum)
圖片來源:維基百科
可能是由於胼胝體的功能較為複雜,所以它是胎兒腦部最後發育的結構。但是究竟它是在哪個階段開始有功能呢?

在2010年,Gentaz博士的研究團隊,針對早產兒的研究發現,妊娠33週出生的早產兒,已經具備有「兩手間轉換」的能力(2);顯示在這個階段的胼胝體,即使尚未完全成熟,功能也已經相當完備了。

Gentaz博士以一個非常簡單的實驗來測試胼胝體的功能。他們先將一個物體放在小貝比的右(左)手中一段時間,然後再將這個物體放在小貝比的另一隻手裡,並計算小貝比抓握的時間。他們發現:當小貝比抓握的物體是先前另一隻手已經抓握過的,他們會花較少的時間去抓握這個物體;但如果這個物體是先前沒有抓握過的,則小貝比會花較多的時間去抓握它。

由於這樣的抓握可以提供胼胝體刺激,並促進其發育;如果把小貝比的手用連指手套(mittens)或以其他的方式包起來,由於這樣會阻礙小貝比用手去探測世界(同時也阻礙了胼胝體的發育),因此Gentaz博士也特別強調,絕對不要把小貝比的手包起來。

筆者想到,華人常常會怕小貝比的小手揮來揮去的把自己的臉抓傷(毀容?),於是把小貝比的手包在連指手套或是小被被裡,對照這篇研究的結果,可能是得不償失;其實嬰兒的再生能力不錯,而且現在也買得到小貝比專用的指甲剪,如果只是為了怕小貝比抓傷臉,卻讓他的胼胝體接受不到足夠的刺激,那真的是得不償失啊!

參考資料:

1. 維基百科. 2012/4/21. 胼胝體.
2. Science Daily. 2012/4/12. Left hand – right hand, premature babies make the link

治療第二型糖尿病的新思維

過去在第二型糖尿病(type II diabetes)的治療上總是偏重於胰島素(insulin),但最近的一些發現顯示了從升糖素(glucagon)下手或許也是個好主意。

雖然升糖素跟胰島素是在差不多的時間發現的,但由於胰島素具有「降」血糖的功能,過去的研究焦點一直都在胰島素上面;直到發現了incretins。原本科學家們以為incretins的效果是刺激胰島素分泌,但後來卻發現主要的效果是因為他會抑制升糖素分泌。

過去也發現,許多糖尿病患者雖然能靠著藥物把血糖控制在穩定的數值範圍之內,但是因為升糖素的作用不受控制的關係,除造成患者的血糖有時仍不穩定之外,也使得患者體內的膽固醇量提高以及脂肪肝的發生。所以,若要提供給第二型糖尿病患者更好的治療,或許得思考如何從升糖素下手。

在2012年4月初發表於Cell Metabolism的研究報告中,由Tabas博士領軍的研究團隊的發現,或許會是個好方法。

研究團隊發現,升糖素要發揮它的主要作用需要一個酵素:CaMKII。當CaMKII活化後,會將一個稱為FoxO1的輔助蛋白送入細胞核去啟動使細胞分泌葡萄糖的基因(FoxO1的作用請參考下圖)。所以,研究團隊嘗試著不直接由升糖素的分泌下手,而是去控制CaMKII的活性。

FoxO1作用為促進葡萄糖分泌的酵素
(PEP carboxykinase, Glucose 6-phosphatase)
表現量提高。圖片來源:
Lehninger's Principle of Biochemistry, 5th ed.)
當研究團隊在肥胖的糖尿病鼠中抑制CaMKII時,他們發現這些糖尿病鼠不只是血糖值降低,同時膽固醇也降低了,脂肪肝的狀況也變好了,而且對於胰島素的感受度也提高了。

過去曾以單純抑制升糖素的方式來嘗試控制血糖,但是對膽固醇以及脂肪肝的狀況卻無法控制;這次透過控制CaMKII而不直接影響升糖素的作法,或許可以是未來在第二型糖尿病治療上的新思維。

參考文獻:

Targeting glucagon pathway may offer a new approach to treating diabetes

2012年4月18日 星期三

儉約的基因,奢侈的口味:能合成更多omega-3與omega-6脂肪酸,是優點或缺點乎?

我們的大腦是個非常神奇的器官。他大約重1.3到1.4公斤,約有一千億個神經元,每個神經元都向外觸及其他一千顆(老鼠大約只有十分之一的連結)。由於每個神經元都和另外的一千顆有接觸(而且這一千顆並不一定在旁邊),使得腦子所有的部位都能保持密切聯繫(1)。

既然每一顆神經元都要跟另外的一千顆有聯繫,神經元是否能正常的成長就很重要了。過去曾發現兩種長鏈多不飽和脂肪酸(long-chain polyunsaturated fatty acids, LC-PUFA),DHA (docosahexaenoic acid, 屬於omega-3脂肪酸)與AA (arachidonic acid, 花生四烯酸,屬於omega-6脂肪酸),對神經元的成長很重要(2)。

雖然DHA與AA對神經元的成長很重要,但是我們並不能用簡單的原料(如2碳的乙烯輔酶A)去合成它們。我們只能用ALA (alpha-linolenic acid)與LA (linoleic acid 亞麻油酸)來合成DHA與AA。也就是因為這樣,所以我們一定要從飲食中取得ALA以及亞麻油酸,或者直接攝取DHA與花生四烯酸也可以。

如果是攝取ALA與亞麻油酸,由於它們只有18個碳,但是DHA為22個碳,而花生四烯酸則有20個碳,所以由18碳到20-22碳會需要延長(elongation)碳鏈以及加入雙鍵(去飽和反應,desaturation)。這其中,將雙鍵加入五號碳和六號碳的酵素FADS1與FADS2,是這一整條合成途徑的速率限制步驟。

omega-3 (N3)與omega-6(N6)脂肪酸的合成。在方格裡的20:4是花生四烯酸,
22:6是DHA。FADS1為Δ5D,FADS2為Δ6D。
圖片來源:Linus Pauling Institute
FADS1與FADS2這兩個基因以頭對頭的方式座落在人類的第十一條染色體上。最近的研究發現,這兩個基因在人類的演化史上曾出現過變異。兩種主要的變異型A與D,其中D使得酵素FADS1的表現量上昇。研究團隊發現,具有D變異型的人,合成DHA與花生四烯酸的能力,明顯地比A變異型的人要好很多(3,4)。

研究團隊分析發現,兩種變異型出現的時間都小於50萬年;而D變異型與原來的基因差異較大,而且大部分的現代人都具有D變異型。

由於D變異型可以合成更多的DHA以及花生四烯酸,且這些omega-3與omega-6脂肪酸可刺激神經元的發育,研究團隊認為這個基因變異,使得現代人即使在飲食中未取得DHA與花生四烯酸(這兩種脂肪酸要從動物中取得,尤其是DHA要從海魚中獲取),還是可以經由亞麻油酸與ALA(這兩種脂肪酸可由植物中取得)來合成足夠的DHA與花生四烯酸。

由於現代人與尼安德塔人(Neanderthals)在演化上分道揚鑣的時間大約就在50萬年前,研究團隊認為,D變異型在現代人的基因中出現,是否提供了現代人在大腦發育上的優勢呢?由於具有D變異型基因的人可以在打不到獵物的狀況下,靠著採集到的果實、塊莖等食物所提供的亞麻油酸與ALA,仍能合成足夠的DHA與花生四烯酸;這是否代表他們在歷史的智力競賽中取得較佳的優勢呢?

由於大部分的現代人都具有D變異型,因此可以說具有這種變異的人的確在演化上有優勢;但是這個基因變異到了20世紀,似乎成了一個劣勢。

怎麼說呢?原來體內有較高的omega-6脂肪酸(如:花生四烯酸)會造成前發炎性二十碳烯酸(proinflammatory eicosanoids)的合成

前發炎性二十碳烯酸(proinflammatory eicosanoids)的合成。可以看到,
他們都是由花生四烯酸(AA)來合成的。圖片來源:維基百科
這些前發炎性二十碳烯酸的功能包括血管收縮以及血栓形成,提高了心臟病和中風的風險。

所以,原本在演化上,FADS1與FADS2基因的D變異型,因為可以在儉約飲食狀況下仍能讓我們神經元發育良好,因此有了優勢;但是到了現代,卻因為飲食中動物性食物不虞匱乏反而成了一種缺點。

或許,這個研究結果,也是在提醒我們,我們在數十萬、數百萬年的演化長流中,演化出的儉約基因(thrifty genes),真的不適合20世紀中葉以來的奢侈口味;『享福了福,福盡悲來』,清平致福,八分飽才是王道,不是嗎?

參考資料:
1. 奇普‧沃特著。2011.重返人類演化現場.漫遊者出版.
2. Darios, F., and Davletov, B. 2006. Omega-3 and omega-6 fatty acids stimulate cell membrane expansion by acting on syntaxin 3. Nature 440, 813-817.
3. Genetic adaptation of fat metabolism key to development of human brain.
4. Ameur, A., Enroth, S., Johansson, A., Zaboli, G., Igl, W., Johansson, A.C.V., Rivas, M.A., Daly, M.J., Schmitz, G., Hicks, A.A., Meitinger, T., Feuk, L., van Duijn, C., Oosta, B., Pramstaller, P.P., Rudan, I., Wright, A.F., Wilson, J.F., Campbell, H., and Gyllensten, U. 2012. Genetic adaptation of fatty-acid metabolism: a human-specific haplotype increasing the biosynthesis of long-chain omega-3 and omega-6 fatty acids. The American Journal of Human Genetics. 90: 1-12.

2012年4月13日 星期五

治HIV也可以抗瘧疾?

在瘧疾的預防上,最有效的當然是從防止蚊蟲叮咬下手。蚊帳跟殺蟲劑在這點上很好用,但如果不幸得了瘧疾,當然還是要吃藥。有些抗瘧疾的藥物同時也有預防瘧疾的效果,但是效果並不是很好。最近由加大舊金山分校(UCSF)以及Makerere大學的研究團隊在烏干達的一個研究發現,有些抗愛滋的藥物可以提升抗瘧疾藥的預防效果。

這項為期兩年的研究總共有170個5歲以下的兒童參與,有些兒童在服用抗瘧疾藥物lumefamtrine(本芴醇)與artemether(蒿甲醚)時,同時也服用lopinavir以及ritonavir兩種抗愛滋的藥物;而有些兒童僅服用抗瘧疾藥物。

結果發現合併服用抗愛滋藥物的兒童,兩年內瘧疾的發生率下降了41%。

研究團隊進一步的去瞭解它的機制,發現並非抗愛滋的藥物具有預防瘧疾的效果,而是因為這兩種抗愛滋的藥物都是蛋白酶抑制劑(protease inhibitor),他們會抑制肝臟負責代謝藥物的酵素cytochrome P450,使抗瘧疾藥物可以在血液中停留的更久而提升了它的預防效果。研究團隊發現,參與研究的兒童,如有同時服用lopinavir與ritonavir,在服用抗瘧疾藥物七天後血液中lumefamtrine的濃度是沒有同時服用抗愛滋藥物的兒童的五倍。
lumefamtrine 圖片來源:維基百科

當然,如果沒有得愛滋的話,只是為了抗瘧疾就要吃抗愛滋的藥顯然不太實際,但是在非洲盛行瘧疾的地方,這個研究結果,可以提供給醫生作為參考。就像在PATH的瘧疾防治計畫工作的Carlos "Kent" Campbell說的,如果這孩子已經得了愛滋,而他生活的地方又有瘧疾流行,這時候當然可以去考慮把這孩子的抗愛滋用藥改成lopinavir與ritonavir來一兼二顧囉!

參考資料:

HIV Treatment Fends Off Malaria - ScienceNOW

2012年4月10日 星期二

飛呀!飛呀!小小龍蝦!

當你走過港邊,可曾注意過水面的小小漣漪?可曾注意過小小的漣漪看起來不像魚吐氣泡,而當時也沒有下雨?

如果不曾注意過,那麼你可能就錯失了一個發現了...

德州大學奧斯丁分校(University of Texas, Austin)的Brad Gemmell就在一次例行的午休中,當他在港邊閒逛時,注意到水上出現了小小的漣漪,但既不是魚吐泡也沒有下雨。

於是他跑回實驗室去拿了一個燒杯回來裝了一些海水。結果他發現了Anomalocera ornate這種浮游生物,會在魚兒們接近時跳出水面來避免被吃掉(1)。

影片連結

於是他帶了錄影機,跟同事再度回到了碼頭,這次除了再度看到A. ornate以外,他們也看到了另一種Labidocera aestiva。這兩種都是屬於大型橈足類(copepods),大概有個幾毫米(mm, millimeter)長,長得有點像龍蝦。

研究團隊發現,這兩種橈足類,在掠食者靠近時,經由同時划動他們的五對附肢從水中衝出,以平均每秒66公分的速度在水面上「飛行」17公分。
小小龍蝦怎樣飛?圖片來源:Science Now

17公分可以幫助他們脫逃嗎?根據Brad Gemmell和他們的同事的觀察,答案應該是肯定的;在他們拍下的A. ornate的跳躍中,89隻裡面只有一隻被魚吃掉,其他都脫離魚口了。

在另一個學校的海洋生物學家Petra Lenz覺得他們的研究很有趣。他說,過去常發現這些浮游生物會黏在桶子的兩邊,這個發現也解釋了為什麼。科學家們一直以為這些浮游生物只會在海水裡飄來飄去,這個發現也推翻了這個想法。

研究團隊發現,由於這兩種浮游生物的體積微小,雖然在滑翔時,光是躍出水面就消耗了88%的能量,但剩餘的12%仍然能讓他們飛行得相當遠(體長的40倍)。相對於飛魚(體長大約30公分),雖然飛魚滑翔時,躍出水面的這個動作並沒有消耗這麼多的能量,但是因為飛魚的體積相對大很多,所以飛魚以擺動自己尾鰭的方式產生的動能並不能滑那麼遠(2),但是根據資料,由於飛魚在離開水面後會張開胸鰭來乘風飛行,所以飛魚可以飛出相對於體長六百多倍的距離。歷史上最高紀錄是在熱帶大西洋的1109.5米,這就不是體積微小又不能乘風飛行的A. ornateL. aestiva有辦法達成的了。

參考資料:

1. Holy Flying Plankton! - ScienceNOW
2. 國際在線。飛魚為什麼會飛?

2012年4月9日 星期一

企鵝怎樣說「我KO你了!」

人類在社會化的過程中,學會了如何克制自己;所以在所謂的「敵意行為」(antagonistic interaction)中,人是比較不容易觀察的。當然男生或多或少都曾經打過架,即使有些學校三令五申打架要退學,但是從來沒打過架的男生還是少數。

在人裡面,比較容易觀察到所謂的「耀武揚威行為」(triumph display)通常是在球賽結束以後;當然有時耀武揚威的過了頭,也會引發衝突;像英國的足球賽常常演變成小規模的暴動,而最近埃及的足球暴動更是造成慘重的傷亡(1)。

那麼,動物是否有耀武揚威的行為呢?

最近紐西蘭的一群科學家觀察白鰭企鵝(white-flippered penguins, Eudyptula minor albosignata)的敵意行為時,發現白鰭企鵝在打鬥結束後,獲勝的一方會以舞蹈、揮動雙鰭並發出嚎叫的方式來耀武揚威,而這個行為似乎不只是在「ㄙㄤˋ」失敗的一方而已,同時也警告旁觀者:「我不是好惹的!」(2)

在這個研究裡,紐西蘭的科學家們選擇了一群在Flea Bay 築巢的白鰭企鵝。為什麼要選他們呢?這些企鵝本性凶悍,加上他們的窩與窩之間距離很近,所以常常會爭吵。而這些爭吵裡面,大概有百分之五到十會演變成全武行--用上了喙以及以鰭來攻擊對方。

圖片來源:Science Now

為了要瞭解「耀武揚威行為」對旁觀者的影響,研究者先錄下幾段打鬥的聲音(包括打完以後的「耀武揚威」或「敗戰之聲」),然後播放給企鵝們聽。同時,為了能較準確的測量旁觀企鵝的反應,研究者並不把企鵝抓過來,也不是在身上綁著儀器(這些應該都會影響企鵝的「心情」吧?),而是把它們的蛋偷換成紅外線的假蛋,來偵測企鵝的心跳。

研究結果發現,不論是公是母,聽到打架的聲音都會緊張;但是當打架結束後,公企鵝只有聽到「耀武揚威」的聲音才會感到緊張,而母企鵝則是無論聽到「耀武揚威」或是「敗戰之聲」都會感到緊張。

而呼應這個結果的是,研究者也同時看到,旁觀的公企鵝常會在別人打完架以後去挑戰輸家(打落水狗?),但是卻不會去挑戰勝利者。

其實人也有類似的行為不是嗎?我們通常看到人家在吵架或打架的時候,就會緊張,而且還會躲遠一點。當然人的高度社會化,使我們不會打落水狗;而身處於敵意行為時,打(吵)贏的一方也不會耀武揚威,因為我們知道這不僅不合乎社會的道德規範(有失分寸),而且可能也會在未來招來更強烈的報復。要看人類打完架以後展現耀武揚威的行為,大概只能在十歲(六歲?)以下的孩子身上看到了。

參考資料:

1. 2012/2/2. 足球/埃及球迷釀流血衝突 暴動釀74死
2. 2012/3/9. How to Say 'In Your Face' Like a Penguin - ScienceNOW

2012年4月2日 星期一

為何標靶藥物有時而窮?

癌症的治療從傳統的化療(chemotherapy)開始,近年來則因開發出標靶治療(target therapy)有很大的進步。
標靶治療的中心概念包括了找到腫瘤與正常細胞在遺傳組成上的不同點,設計出專門攻擊它的藥物;由於這藥物不會攻擊正常的細胞,因此對病人的健康狀況影響會比較小。由這個概念設計出來的標靶藥物,最有名的應該是針對肺癌的Iressa以及針對黑色素瘤(melanoma)的Zelboraf。

像Iressa(又名Gefitinib)主要是抑制表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor, EGFR)(1),由於EGFR只在特定癌症(如肺癌與乳癌)中會過度表現,因此Iressa對這類的癌症相當有效。但近年發現,如Iressa這類的標靶藥物,往往在使用1-2年之後失去效用...為何會如此呢?

最近英國的科學家Charles Swanton以及James Larkin的發現(2),或許可以解釋這個現象。

他們把病人的腫瘤取了九個不同位置的切片,同時也取了轉移位置的一些樣本(如圖);
圖片來源:Science Now

然後把這些切片拿去作一系列的遺傳測試,包含把所有的基因都定序出來。結果他們在所有的樣品中總共鑑定出118個突變,但其中只有34%的突變是存在於所有的樣品。而有些關鍵的癌症基因雖然在所有的樣品中都可以看到突變的發生,但是突變發生的位置也不相同。由於在治療上常以偵測「基因表現標記」(gene expression signature,也就是檢測哪些基因在腫瘤中有表現)作為預後(prognosis)的參考,既然腫瘤並非如過去所想的,由一個正常的細胞(clone)不斷突變累積形成腫瘤,而是由一群具有基因差異的細胞所組成的;如此一來就意味著以一次切片的結果來進行診斷,誤診的可能性很大

當然這個研究成果,就如UCSF的Carlo Maley所說,測試的樣本數極小(只測試了4個病人,其中只有2個病人有仔細的測試);但是Maley也提到,這個實驗結果也提醒了我們,腫瘤並非如我們想像的是由相同的細胞組成,而這也解釋了為何標靶藥物在使用後1-2年內會漸漸失效的原因,可能不是腫瘤細胞產生抗藥性的突變,而是具有抗藥性突變的腫瘤細胞原來就存在於腫瘤中,標靶藥物消滅了不具有抗藥性的腫瘤細胞後,這些細胞得以增生並取而代之。

在現在許多藥廠都在致力於開發標靶藥物的時刻,他們的研究成果無異於投下一顆震撼彈。雖然說相比於傳統的化療,標靶治療減低了治療時的副作用,但是標靶藥物的價格昂貴,這也是一直為人所詬病的。如果終究是無法治療,那麼病人在診斷結果出爐且確定無法進行手術切除後,是否仍要接受標靶治療呢?筆者最近簽署了「預立選擇安寧緩和醫療意願書」,當時在與朋友討論時,也提到如果確診為癌症,且無法手術切除時,筆者打算放棄化療,但是標靶治療似乎是可以接受的;如今看來,似乎連標靶治療可能都不是好的選項(與其耗費龐大金錢治療,還不如將這些資金拿去救更多的人),當然每個人的想法不一樣,只是筆者常想到,在筆者上大學時(那已經是將近30年前的事了),曾讀到一些疾病無法治療,當時老師說:說不定過幾年就可以治療了。但是到現在,這些疾病也還是無法治療,甚至連我們一度以為已經克服的一些疾病(如結核病、瘧疾)都有捲土重來的樣子,究竟人與疾病的戰爭中,誰贏誰輸呢?

參考文獻:
1. Wikipedia. 2012/3/31. Gefitinib.
2. Science Now. 2012/3/7. Cancer's Many Faces of Resistance - ScienceNOW

2012年3月27日 星期二

全球暖化使耐熱珊瑚出現

去過綠島或澎湖浮潛的朋友們,可能會被珊瑚美麗的色彩給吸引。其實,珊瑚美麗的色彩來自於與他們共生的藻類蟲黃藻(zooxanthellae),而蟲黃藻除了使珊瑚變得多采多姿以外,它還會進行光合作用,提供珊瑚養分。當海水溫度上升到臨界值的時候,高溫使得珊瑚蟲排出與他們共生的蟲黃藻,讓珊瑚變白;如果海水溫度持續維持在高溫,最後珊瑚蟲就會(因營養不良而)死亡。由於珊瑚對維持海洋生態系的多樣性非常重要,因此這些年珊瑚的生存受到高度的關注,也使得白化珊瑚的照片經常出現在全球暖化的相關報導中。

這些年來,由於全球暖化加劇,白化的珊瑚越來越多;不過最近在雪梨的新南威爾斯大學的James Guest教授發現,有些珊瑚,如生長快速的鹿角珊瑚(Acropora spp.),似乎較能適應暖化的氣候。
前面是鹿角珊瑚;後面白化的珊瑚為濱珊瑚。 圖片來源:ScienceNow
Guest教授以及他的研究團隊,在2010年的珊瑚白化事件中,探查了三個珊瑚礁生長的地方。其中在印尼的這個區域,過去不曾發生過白化事件;而在新加坡與馬來西亞的這兩個點,則在1998年曾經發生過珊瑚礁白化事件。

結果Guest教授的團隊發現,在印尼那裡,所有的珊瑚都白化了;可是在新加坡與馬來西亞,卻只有長得慢的濱珊瑚(Porites spp.)發生白化,長得快的鹿角珊瑚並沒有白化。因此Guest教授的團隊認為:這或許代表了長得快的珊瑚(包括鹿角珊瑚以及菜花珊瑚Pocillopora)相對比較耐高溫。當然,究竟這個耐高溫的現象是由於珊瑚蟲或是蟲黃藻演化出耐高溫的機制,目前還不大清楚,而這是許多科學家們很想知道的。

不過,雖然這個觀察發現了並不是所有的珊瑚都會在海水溫度上升時死去,但暖化顯然對長得比較慢的珊瑚影響比較大,可能幾次海水溫度上升會使得海洋裡面的珊瑚礁都被長得快的種類給取代,這對於生態平衡也不是好事;畢竟維持生物多樣性(biodiversity)是很重要的,維持海洋中珊瑚的種類多樣也是重要的;再者,新加坡與馬來西亞的這兩個點,距離上次發生暖化事件(1998)已超過十年,如暖化的現象加劇,海水溫度上升的頻率也會提高,在那樣的狀況下,鹿角珊瑚與菜花珊瑚是否還耐得住、生長的速度是否能趕得上呢?所以耐熱珊瑚的出現並不見得就是一個好消息,也不代表全球氣候暖化對珊瑚礁的威脅已經解除,「轉彎說」也不適合用在這些事情上,不是嗎?

參考資料:
Some Corals May Adapt to Warmer Seas - ScienceNOW

2012年3月23日 星期五

「咬」之王者

廖韋絜、周亞賢、葉綠舒 改寫


說到世界上的「咬」之王者,非暴龍(Tyrannosaurus rex)莫屬。最經典的應該是在「侏羅紀公園」(Jurassic Park)裡的那一咬吧!
圖片來源


但是看起來嚇人,咬起來是不是有那麼恐怖呢?


有些科學家聲稱暴龍的咬合力其實沒這麼嚇人,牠們沒有厲害到能獵食像三角龍(Triceratops)一樣的大型草食動物。不過,根據最新刊載於Biology Letters的研究報告中,科學家用電腦模擬暴龍的頭顱構造,加上肌肉組織(見下圖),測試暴龍的咬合力,粗略估計之下得到的結果顯示, 三角龍要當心囉!暴龍擁有力克群雄的咬合力,單邊臼齒的咬合力高達5800公斤,是所有動物中力量最大的,科學家原本預估暴龍的咬合力約為1350公斤 這個最新的測試結果遠遠高於原先的估計;5800公斤也是現在地球上具有最強大咬合力的短吻鱷的10倍之多。


圖片來源:ScienceNow


參考資料:
ScienceShot: T. rex Packed World's Strongest Bite - ScienceNOW

2012年3月22日 星期四

馬兒大如貓?

柯懿庭、沈郁醇、葉綠舒 改寫

右:始祖馬(Sifrhippus sandrae)的重建圖
左:
Morgan horse(體重半噸)(圖片來源:Science Now)

當馬第一次出現於56百萬年前的時候,大概差不多是迷你雪那瑞(miniature schnauzer)那麼大。在接下來的13萬年間,這些始祖馬體型變得更小,小到跟家貓差不多大! 
研究者發現,這種“縮水”的現象是為了對抗變暖的氣候。在那時候,全球溫度上升5~10°C,始祖馬同時也失去了30%的體重。科學家們使用了相當可靠的方法來判斷當時在那個區域的年均溫:他們使用了與始祖馬一起生活的水生哺乳動物牙齒化石中的氧同位素比例來作判別。由於對化石周圍沈積物的分析數據,顯示當時氣候變得潮濕,而且隨著溫度的上升,整個生態體系變得更加豐饒,所以可以排除始祖馬體型變小是因為缺乏食物的關係。
在經過一段溫暖的時期後,氣候開始變冷,這時始祖馬的體型也開始增大,直到跟現在為人所知的馬匹大小相仿的樣子。


參考資料:

ScienceShot: Honey, I Shrunk the Horse - ScienceNOW

郊狼(coyote)縮水了!

李穎佳、蘇俐文、葉綠舒 改寫


圖片連結:Science Now


古郊狼(Canis latrans)曾是一群可怕的生物,他們有著比現在還要更寬厚的頭骨、嘴吻和牙齒,甚至還有著比現在大1.5倍的體型。由美國加州及愛達荷州所收集到的化石所分析的結果顯示,郊狼從26000年前到大約11000年前,也就是最後一季冰河時期結束前,都保持著巨大魁梧的身材。然而,在冰河時期結束後1000年內的郊狼已經「縮小」到和現今生存在北美的郊狼沒有差異。據推測,由於這段期間內,正好也是像駱駝、馬、長毛象等大型動物消失的時間;因此,專家推測,跟古郊狼競爭的其他狼種,以及這些大型獵物的消失,應該和郊狼在這段期間內體型上的快速變化有著密切的關係。


參考資料:

ScienceShot: Why the Coyote Got Small - ScienceNOW

全球暖化導致山松甲蟲(Dendroctonus ponderosae)的嬰兒潮

分佈在北美洲(從墨西哥北部到加拿大)的山松甲蟲(Dendroctonus ponderosae)是美洲海灘松(lodgepole pine, Pinus contorta)的害蟲。雌蟲在夏天的尾聲時在松樹樹幹上挖洞產卵,同時也將一種真菌接種在樹洞裡;幼蟲孵化後以松樹以及真菌為食,直到明年八月時成蟲離開樹洞,尋找下一個目標。由於他們在樹幹上挖洞,對樹木造成相當大的損害;接種在樹洞裡的真菌也會感染樹木,造成樹木死亡。

最近這十年來山松甲蟲的危害更大。科羅拉多大學教授Jeffery Milton發現,光是在英屬加拿大(British Canada)地區,十年來有一千三百萬英畝的森林被山松甲蟲消滅。一千三百萬英畝有多大呢?Milton教授說,如果搭小飛機在裡面飛,一整小時都看不到一棵活的樹。
圖片來源:Science Now

為什麼最近這些年山松甲蟲如此猖狂?Milton教授跟他的研究生發現,由於全球暖化,原本應該在八月才離開樹洞的山松甲蟲,卻在六月中旬(甚至更早)就出現了;而這些甲蟲一離開樹洞馬上就攻擊附近的松樹,並在短短兩個月的時間裡長大成熟,在八月離開樹洞感染另一批松樹。所以,因為氣候變得溫暖,使得這些山松甲蟲每年多繁殖了一代,造成大量的松樹死亡!

松樹死亡不只是造成可以幫我們減碳的樹木變少了而已;這些松樹死亡以後,細菌跟真菌就會來分解他們。分解的過程中會產生二氧化碳,也就是說,原本我們有一千三百萬英畝的二氧化碳吸收機,現在變成一千三百萬英畝的二氧化碳產生機....這一消一長,造成的災害更是難以想像。更不要提原本可以居住在這些樹林的大小動物、以及未來枯乾的樹木是否會引發森林火災...等等問題。


參考資料:

Climate Change Sends Beetles Into Overdrive - ScienceNOW

2012年2月28日 星期二

【謠言止於智者】誰的政府計畫滅絕人口?

有同學丟給我這個連結,問我上面說的是真的嗎?
所以我就花了一點時間去看、去查了一點資料。看完後,基本上來說,我非常佩服這位先生東拉西扯的本事,比如說他提到Bt-Corn跟不會得瘧疾(malaria-proof)的蚊子,把這兩件事等量齊觀就頗令人驚訝的。
Bt-corn是把蘇力菌(Bacillus thuringiensis)的結晶蛋白基因放進玉米、棉花或大豆基因體內,當昆蟲吃下去,因為昆蟲腸道的酸鹼度,會使得結晶蛋白結晶,於是造成昆蟲穿腸而死(1);不會得瘧疾的蚊子並不具有相同的轉殖基因,而是將一個蚊子的激酶(kinase)轉殖到蚊子的中腸(midgut)內,造成瘧原蟲無法發育(2)。這位先生將這兩件事混為一談,說真的蠻令人訝異的。
當然Bt-corn也不是沒有爭議,但是倒不是在對人有害這件事上面,而是在於大量的種作Bt-Corn並且沒有輪作的狀況下,去年在美國的多個地區都已經發現有抗Bt的玉米根蟲了。
至於他說aspartame是由GM細菌製造,所以很危險?筆者查了一下資料,發現aspartame是在1965年由G.D.Searle & Company的化學家James M. Schlatter在嘗試合成antiulcer drug時無意中合成的,1975年申請上市,到1983年才允許被使用在飲料裡面(3)。
至於說dimethyl polysiloxane,它是容許的食品添加物,有個代號叫做E900,主要用來抑制起泡,不只是麥當勞雞塊有,Wendy's French Fries也有(4)。

最後講到他說的GM Salmon(轉殖鮭魚),筆者根據他的螢幕顯示的文章標題去查了一下,發現是2004年刊登在Scientific American上面的文章(5),提到這些轉殖鮭魚是植入生長賀爾蒙基因(growth hormone)的鮭魚,在實驗狀態下,他們可以跟非轉殖種的鮭魚競爭。
但是這魚真的上市了嗎?筆者查了一下,在各大新聞網站上看到最新的消息(2011/10/18)只有提到歐巴馬政府給了開發轉殖鮭魚的公司Aquabounty一筆研究經費讓他們免於倒閉(6),而在同一則新聞中提到,轉殖鮭魚一直沒辦法得到FDA的核准...還早哪...。



當然這些東西(除了瘧蚊的Akt激酶以外)都可以算是食品添加物,我們可以不吃,不過,如果這些添加物有毒,不可能只對於特定群眾有毒;大家都在吃這些東西,我不認為這是政府的什麼陰謀。
其實很多的食品添加物會開始使用在食物中都是根源於人的貪念:消費者想要花更少的錢買更多的食物、廠商想要賺更多的錢,所以開始想方設法降低食物生產的成本,包括把殺蟲劑放在農作物裡、在食物裡面加入那些化學合成的東西。起雲劑不就是這樣嗎?高果糖玉米糖漿不也是如此?
這位先生與其去怪政府,不如怪自己吧。我們都是這整個龐大共犯結構的一部份,與其要怪別人,不如檢討自己、並且發誓不再成為這共犯結構的一部份。
個人覺得這位先生應該是對於人類的生殖能力降低有種說不出的「閹割恐懼」,加上多少讀了些書,所以把這些事情東拉西扯放在一起。筆者頗佩服他東拉西扯的本事,但是要把所有這些事情都扯到政府的陰謀那也太好笑了。


參考資料:
1.Wikipedia. 2012/2/27. Bacillus thuringiensis.
2.Vanessa Corby-Harris, Anna Drexler, Laurel Watkins de Jong, Yevgeniya Antonova, Nazzy Pakpour, Rolf Ziegler, Frank Ramberg, Edwin E. Lewis, Jessica M. Brown, Shirley Luckhart, Michael A. Riehle. 2010. Activation of Akt Signaling Reduces thePrevalence and Intensity of Malaria Parasite Infection and Lifespan inAnopheles stephensi Mosquitoes. PLoS Pathogens.
3.Wikipedia. 2012/2/23. Aspartame.
4.Wikipedia. 2012/2/21. Polydimethylsiloxane.
5.Michael Schirber. June 8, 2004. GM Salmon Muscle In on Wild Fish When Food Is Scarce. Scientific American.
6.Suzanne Goldenberg. 2011/10/18. Obama administration 'bailed out' GM salmon firm. The Guaridan.

2012年2月3日 星期五

麥斯可皮洛(Mashco-Piro)族真的是「與世隔絕」嗎?

今天的蘋果日報有篇報導「不堪觀光客騷擾 祕魯部落射箭殺人」(1),裡面講到麥斯可皮洛族(Mashco-Piro)因為財團探勘油田、當地居民盜伐、以及好奇過度的觀光客不斷打擾,使他們開始以弓箭與長矛對付外人,一年多來造成1死2傷。依照蘋果日報的綜合外電報導,麥斯可皮洛族是在2007年被發現的,似乎是過去從未接觸過其他的人。
圖片來源:BBC News

讓我好奇的是,麥斯可皮洛族真的是「與世隔絕」(uncontacted)的部族嗎?如果真的與世隔絕,為何在短短的幾年內,他們會對其他人發展出這麼強的敵意?而且那位被他們射殺的弗雷斯(Shaco Flores),根據蘋果的報導,他跟麥斯可皮洛族人一直都有接觸,且通曉族語,還娶了一位該族的女性為妻,怎麼會莫名其妙地就被殺害呢?

於是我查了一些資料,發現其實麥斯可皮洛族並非「與世隔絕」,很可能在19世紀就已經跟到達當地的橡膠公司的人員有過接觸(2)。由於19世紀的經驗讓許許多多生活在亞馬遜地區的原住民被屠殺、得到過去從未見過的疾病,使得殘存的原住民最後選擇躲進叢林的深處,並告誡後代子孫無論如何不能跟外面的人有接觸。

我相信麥斯可皮洛族也有相同的境遇。在人類學家Glenn H. Shepherd的Close encounters of the Mascho kind一文(3)中提及,1982年Shaco Flores曾經抓到一對麥斯可皮洛族父子,並試圖跟他們溝通、讓他們瞭解接受現代文明的「好處」,但是從頭到尾父親只說了一句話:Leave me alone.由於這兩個人拒絕進食、拒絕喝水、拒絕交談,最後Shaco Flores只好放他們走。

而Shaco Flores(就是前面新聞中在最近被殺的那位)雖然娶了麥斯可皮洛族的婦女為妻,但是其他的族人始終都拒絕與他聯絡(蘋果上面的報導在這部分有不正確的地方),儘管他為了要跟他們接觸,選擇把屋子蓋在他們的活動範圍附近、並且在那裡還弄了園子、種了農作物,但是還是沒有任何人跟他交談。他也經常在麥斯可皮洛族人的活動範圍內留下一些禮物,希望能夠跟他們有進一步的溝通。但是在2011年11月23日,他被麥斯可皮洛族一箭穿心。

Shaco Flores就是被跟上圖右一樣的箭
射殺的。
圖片來源: Anthropology News
在Surivival International的Why do they hide?(2)一文中提到,在19世紀的橡膠公司為了要方便自己牟取利益,在亞馬遜地區對原住民展開了無情的屠殺,即使到了20世紀也曾發生。其中發生在1963年的'masscare of the 11th parrllel'中,橡膠公司Arruda, Junqueira & Co先在當地以飛機投下炸藥後,再派殺手進入叢林搜尋生還者。當他們找到一對正在哺乳的母子時,殺手先把小朋友給射殺後,再把媽媽給倒吊起來砍成兩半。公司的老闆Antonio Mascarenhas Junqueira把這些原住民稱為「寄生蟲」(parasite)、害蟲(pest),並且宣稱應該把他們全部殺光。審判過程中一位殺手甚至公開說,殺掉這些原住民是好事...


如果到了20世紀,當地的人對這些原住民的態度仍然是這樣地惡劣,那就難怪他們不願意跟外界的人有任何聯絡了。所以在2005年當地的一位教師Mauro Metaki在釣魚時遇到這些原住民,當他大聲向他們打招呼時,麥斯可皮洛族以箭雨來回應。而人類學家Glenn H. Shepherd也曾在1999年受到攻擊。


能怪他們嗎?我想,我只能說:「難怪!」


參考資料:
1. 莊蕙嘉.2012/2/2.不堪觀光客騷擾 秘魯部落射箭殺人.蘋果日報.
2. Survival International. Why do they hide?
3. Glenn H. Shepherd. Jr. Anthropology News. Close encounters of the Mascho kind.

2012年1月20日 星期五

花亭鳥是視覺魔術師

不同的動物有不同的求偶方式。孔雀會開屏、雄鹿會打鬥,而花亭鳥(Bowerbird)的雄鳥,為了獲得雌鳥的芳心,必需要苦心建造一個窩(花亭),來吸引雌鳥的注意。

花亭基本上包括了兩邊由樹枝構成的牆壁,以及散落在前後的大量的小物件(gesso)。
圖片來源:Science Now

去年的研究發現,雄花亭鳥會藉由巧妙的安排這些小物件(包括石頭、樹枝、貝殼、骨頭等)--大的物件放在距離雌鳥最遠的地方,小的物件則放在距離雌鳥較近的地方--製造強制透視(forced perspective)的幻覺,讓雌鳥因為這個幻覺而停留在花亭前面良久,從而獲得交配的機會。

科學家觀察了20個在澳洲的花亭鳥的花亭,發現能把這些小物件安排得越好的花亭,雄鳥與雌鳥交配的成功率就越高。

所以好好整理房間,對於擄獲女友的芳心,是有很大的幫助的。

參考資料:

1. ScienceNow. 2012/1/19. ScienceShot: Bird Masters of Illusion - ScienceNOW

2012年1月17日 星期二

全球暖化造成英國的冬天更冷?

到目前為止,相信應該不少人相信全球暖化是真的;但是還是有一些人不相信,其中一部份的理由來自--最近這幾年有些地方的冬天還真冷!2010年英國的冬天就非常冷,而今年也是冷得令人難受,所以對於那些不相信全球暖化的死硬派來說,他們就會說:「你看!哪裡有全球暖化?」
圖片網址:Science Now

位於Lexington的Atmospheric and Environmental Research(AER)公司的Judah Cohen提出了一個模型來解釋,為何最近這些年,一方面夏季變得出奇的熱,但北半球的一些區域(加拿大南部、美國東部、歐亞大陸北部)在冬天的時候又變得出奇的冷。

由於全球暖化造成的氣溫上升,在北極區的升溫現象尤其明顯。根據測量的結果,最近這些年北極區的升溫速度是其他地區的兩倍;這導致了北極區夏季產生大量的冰層融解。大量的冰層融解造成更多的水汽,而這些水汽會使得接下來的秋季有更多的雲層生成,也使得西伯利亞區域的冬天降雪特別多;研究員也發現,每年十月的降雪量決定了接下來的冬天是否會變得嚴寒甚至酷寒,因為十月發生在歐亞大陸北方(也就是西伯利亞,這是北半球最大片的雪地)的降雪可以促成西伯利亞高壓生成,也加強了北極震盪(Arctic Oscillation)的發生。一旦北極震盪發生,大量的冷空氣會流向中緯度地帶,造成北半球許多區域有個嚴寒的冬天。

AER的研究團隊在過去幾年嘗試著將ENSO(聖嬰-南方震盪,另譯為恩索現象)、太平洋年際震盪(Pacific Decadal Oscillation,PDO)、或大西洋數十年震盪(Atlantic multidecadal oscillation,AMO)與這些年的偶而出現的寒冬做連結,發現上述三者都無法解釋為何有時會出現酷寒的冬天;直到他們將每年十月西伯利亞的降雪量列入考慮後,一切才變得明朗。


在奧勒岡州立大學工作的Anne Nolin也同意AER的觀點。


參考資料:

1. Science Now. 2012/1/12. Global Warming May Trigger Winter Cooling - ScienceNOW

2012年1月7日 星期六

「巨獸螞蟻」真的是加拿大科學家培育出來的嗎?

今天看到一則由新華網傳過來的新聞,內容是有關於加拿大的科學家培育出「巨獸螞蟻」(2)。
圖片來源:Science Now

其實這篇文章的真正來源是來自於1/5的Scientific American網站(3),而我常常會造訪的網站之一ScienceNow也有報導(1),所以我一下子就發現中文的改寫有誇大的嫌疑。

我們看一下新華網的改寫:


中新網16日電 據外電5日報道,最近一名加拿大科學家通過激發螞蟻的遠古基因,培育出了一種名為“超級戰士”的巨獸螞蟻,這種螞蟻具有“巨型的”頭部與脖子。

據悉,這名科學家通過在普通螞蟻幼蟲身上注入一種特殊的激素,激發出潛藏在螞蟻體內的遠古基因,從而讓這種普通的螞蟻突變成看似畸形的“超級戰士”螞蟻。

專家稱,這種頭大脖子粗的“超級戰士”螞蟻,有可能與遠古時期的螞蟻頗為相似。

加拿大麥吉爾大學負責該項目的拉賈庫瑪博士稱,“通過該實驗,我們發現通過激發遺留在螞蟻身上3500萬年前的古基因,能夠培育出一種全新的‘超級戰士’螞蟻,這對于我們預測生物特徵的演化有著重要的意義。

然後我們看一下ScienceNow的原文:

In days of old were more ants bold? Among the 1100 species in the Pheidole ant genus today, most produce two castes: foragers and soldiers. But on very rare occasions, a small number of species generate so-called supersoldiers, ants with especially giant heads who bravely keep other ant species from invading their nests by blocking the entrances with their noggins and employing enhanced battle skills.

這一段就有提到,在今天的1100種螞蟻(都屬於Pheidole屬),大都會有所謂的兵蟻(soldiers)與工蟻(foragers)兩種,但有時會有少數的螞蟻發育成「巨獸螞蟻」(借用一下新華網的名字,其實在ScienceNow中是以supersoldier「超級兵蟻」來稱呼他們),這些「超級兵蟻」會非常勇敢地保家衛國。

>>所以,這種「超級兵蟻」或是「巨獸螞蟻」並非螞蟻自己無法產生的。

When the researchers treated the larvae of these species with a growth hormone called methoprene, the larvae developed into supersoldiers. Then the researchers dabbed methoprene on the larvae of Pheidole species that don't usually make supersoldiers. The larvae developed huge heads and useless wings similar to those of supersoldiers, suggesting that environmental cues drive supersoldier development.

接著這裡提到,他們研究螞蟻以後,發現只要在幼蟲(larvae)時期塗抹一種賀爾蒙(methoprene),幼蟲就會發育成「超級兵蟻」。然後,他們把這種賀爾蒙塗抹在不會產生超級兵蟻的螞蟻幼蟲上,結果也產生了「超級兵蟻」。

Curious as to how these warriors develop, researchers examined the genomes of two Pheidole species that sometimes produce supersoldiers and identified the genetic machinery responsible for making this caste.

這賀爾蒙是怎樣發現的?應該是經由比較兩種螞蟻的基因體。

Since all the ants in the genus seem to retain an ability to become supersoldiers, the militaristic adaptation must have evolved in a common ancestor but been repressed later by most species in the absence of these cues, the researchers report in Science today.

既然塗抹賀爾蒙可以讓平常不產生「超級兵蟻」的螞蟻也產生超級兵蟻,表示負責產生「超級兵蟻」的基因應該是從這些螞蟻的共祖而來,只是在大部分種類的螞蟻被壓制(repress)了。

在Scientific American的原文中也沒有提到新華網中說到的那些部分,但是有提到那個賀爾蒙其實是所謂的juvenile(青春?)賀爾蒙也有提到應該是存在著劑量上的關係,如果塗抹(不是注射!)一次,會產生兵蟻,塗抹兩次會變成「超級兵蟻」。

我們的媒體,似乎不僅不求甚解,還常常曲解...

參考資料:
1. ScienceNow. 2012/1/5. ScienceShot: Any Ant Can Be a Superant - ScienceNOW
2. 新華網. 2012/1/6. 加拿大科學家培育出頭大脖子粗「巨獸螞蟻」.
3. Scientific American. 2012/1/5. Scientists make supersoldier ants