2010年8月18日 星期三

你相信世界上有僵屍嗎?

世界上不知道是否有僵屍,但是一定有僵屍蟻,而且僵屍蟻在4千8百萬年前就存在了。

Ophiocordyceps這屬的真菌,會感染Camponotus leonardi 這類的螞蟻,神奇的是,在被真菌感染後的螞蟻,會個性大變...他會離開蟻窩,尋找一片距離地表比較近的樹葉,咬下一口,然後死掉。接著真菌的子實體就會從螞蟻的頭部長出來。根據資料顯示, 真菌對於螞蟻的行為完全控制,它會讓螞蟻走到距離地面25公分的樹葉上,而且是植物的北溫度大約20-30度,濕度則是95%~~~最適合真菌子實體發芽的環境。所以螞蟻在遭受感染後,完全忘了自己是誰,只一心想著要找片適合的樹葉咬一口...像不像僵屍?


被Ophiocordyceps感染的螞蟻,在葉片背面咬洞。
圖片來源:wiki

由於僵屍蟻在死前咬樹葉的痕跡非常特別,連在化石上都可以看得一清二楚,最近有人在一片4千8百萬年前的樹葉上,發現了29個咬痕,顯示僵屍蟻在那麼久以前就有啦!


化石葉片背面的咬痕。圖片來源:Biology Letters

在七月討論這樣的題目,會不會覺得有冷風吹過?

參考文獻:

ScienceShot: Zombies Thrived on Ancient Earth - ScienceNOW

David P. Hughes, Torsten Wappler, Conrad C. Labandeira. 2011. Ancient death-grip leaf scars reveal ant–fungal parasitism. Biology Letters.  DOI: 10.1098/rsbl.2010.0521

2010年8月12日 星期四

焦慮從何而來?

The Makings of an Anxious Temperament - ScienceNOW

超害羞又容易焦慮的小孩,長大以後會比較容易有焦慮症(anxiety disorder),也會比較容易尋求酒精或藥物來協助他解脫。只是,容易焦慮到底是天生的,還是後天的?

容易焦慮的孩子,在遇到陌生人或是感覺到有威脅時,會呈現「定格」(freeze up)的狀態;科學家發現,有些猴子在陌生人接近籠子卻不看著牠時(human intruder test),也會定格(stress hormones會上升)。威斯康辛大學麥迪遜分校的心理學家Ned Kalin以及他的團隊,由1500隻實驗室裡的恆河猴( rhesus monkey)中,觀察了238隻有詳細記載族譜(pedigree)的小猴,觀察他們對human intruder test的反應,然後再進行PET scan。


結果發現,那些在human intruder test中會定格的小猴子們,腦中的杏仁核(the amygdala)以及下視丘前葉(the anterior hippocampus)的活動提高,這並不是什麼新聞,因為之前在老鼠跟人裡面也看到類似的結果。


有趣的地方是:因為這些小猴的族譜都很清楚,所以科學家把觀察到的結果再加上族譜分析,發現:下視丘前葉的在焦慮時活動上升的現象是來自於遺傳,但杏仁核的活動則與遺傳無關。


到底是哪個(或哪些)基因影響到下視丘前葉在本文中描述的活動呢?


以前就知道害羞(shyness)這種個性是會遺傳的,不知道害羞跟這裡提到的「超級害羞」以及容易焦慮有關嗎?

2010年8月11日 星期三

絕對不是口臭,哈

ScienceShot: Humid Breath Fells Insects - ScienceNOW

為什麼羊一靠近植物,植物上面的蚜蟲(aphid)就紛紛跌落?當然他們不想被吃掉,但是他們是感應到羊的什麼?口臭嗎?


有人決心要找出原因,所以就對植物上的蚜蟲噴灑二氧化碳(CO2),以及其他在吃草的動物的「口氣」裡找得到的分子...都沒用。


當他們對著蚜蟲噴灑濕熱的空氣時,2/3的蚜蟲由植物上跌落。


所以,是「口氣」裡面的水氣,而不是口臭喔....酷吧。

2010年8月4日 星期三

防止生物科技公司成為生物武器的代工廠

Panel Recommends Defining Select Agents by DNA Sequence - ScienceInsider

合成生物學(synthetic biology)目前已經發展到:對於簡單的生物(病毒),只要可以用DNA 合成機(oligo synthesizer)把整個基因體的序列合成出來,就可以做出一隻活的病毒。

但令人擔心的是:如果有人合成伊波拉(Ebola)病毒呢?或是天花(smallpox)?

美國國家科學院(National Academies)在最近表示,他們正著手研發一個系統,可以協助鑑定出合成的序列是否來自於高危險性的生物,以免生技公司淪為製造生物武器的代工廠商。

老葉猜想,這個系統應該是要裝在oligo synthesizer裡面,當工作人員輸入序列時,如果比對出來是Ebola, smallpox或anthrax等具有高危險性的生物,系統就會辨識出來,拒絕合成。而這時,生技公司應該要報警吧?

就像目前的彩色影印機都有內建程式,如果拿鈔票去影印,是印不出來的。

貓鼬的生日派對

ScienceShots: Why Mongoose Moms Synchronize Births - ScienceNOW

科學家觀察到,同一群貓鼬(mongoose)幾乎都在同一天產下他們的小貓鼬,難道真的是為了未來可以有個大party嗎?

觀察研究的結果顯示,比別人早出生的小貓鼬,有三成的機會會被其他正在待產的貓鼬媽媽殺掉,因為其他的貓鼬媽媽不想讓這個early bird佔盡所有的資源。

而比別人晚出生的小貓鼬,會因為資源都已經被早出生的小貓鼬佔去,所以長得不好。

跟大家同一天出生的小貓鼬,因為其他的貓鼬媽媽也在忙著照顧自己的小baby,所以不會被殺掉。

科學家覺得,這是不是為何同住在一起的人類女性,月經都會在差不多時間來的原因呢?

2010年7月25日 星期日

停經的邏輯

The Mathematics of Menopause - ScienceNOW

有多少人注意到大部分的哺乳類是不停經的?就像蔣介石說的:「生命的意義在創造宇宙繼起之生命」,動物只要活著就不斷繁衍,「生到死」是絕大部分雌性哺乳動物的命運。

但是,有三種哺乳動物是例外:人、短鰭領航鯨(short-finned pilot whales)以及殺人鯨。為什麼這三種動物會停經呢?

在Jarod Diamond的「第三種猩猩」中,他認為人會停經是因為人的嬰兒大小相對於母體,是所有哺乳動物中最大的(3.5kg vs. 50-60kg),即使以現代醫療科技的發達,生產的風險還是不小。另外,人的嬰兒不像一般哺乳動物的嬰兒,生下來不久就可以行動;很快就可以獨立。人要到一歲左右才開始會走,十五歲以後才可以獨立。(想像一下:如果倉鼠[hamster]到10天才能行走,五個月才能獨立生活,你一定會覺得這是一種很奇怪的倉鼠)所以照顧人的嬰兒,要花費非常大的力氣,如果像其他的哺乳動物一樣可以生到死,最後出生的嬰兒很可能會養不活,當然媽媽可能也會因為老年生產而死於分娩。

所以Jarod Diamond認為人會停經是為了要讓自己的後代有更好的照顧,也讓老年人的經驗得以傳承。

那麼,另外這兩種鯨又為何要停經呢?

英國的演化生物學家Rufus Johnstone (劍橋大學)以及 Michael Cant (University of Exeter),以數學模型來研究人以及這兩種鯨,發現這三種動物都是群居性的動物,女人在結婚後加入夫家的聚落,而這兩種鯨在交配後,雌鯨回到原來的聚落。但是不管是哪種,整個聚落的雌性動物都會一起幫忙照顧小孩,此時老年雌性停經變得有利~因為聚落中可以幫忙照顧小孩的成員增加了。


當然,他們的說法我們也不必完全同意。您,同意嗎?

2010年7月23日 星期五

海洋酸化對浮游生物的影響:鑑古知今

Marine Creatures Survived Ancient Ocean Acidification - ScienceNOW

約 1.2億年前,在白堊紀早期的時候,一系列大規模的火山噴發大量注入的二氧化碳(CO2)進入地球大氣層。空氣中的二氧化碳含量上升到今天的兩倍的水平。最後,海洋吸收了大部分的二氧化碳,這大大提高了水的酸度。這一變化減少了碳酸鈣(碳酸鈣)在水中的量,使動物(例如某些種類的浮游生物)形成外殼更加困難。大約 16萬年後海洋pH值才恢復正常。

米蘭大學微古生物學家(micropaleontologist) Elisabetta Erba 以及瑞士聯邦理工學院的地質化學家(geochemist) Helmut Weissert 對於當時的這個變化,對海洋生物到底有多大的影響非常有興趣。他們選了兩個地點研究當時海洋沉積物的古化石,一個地點位於現在的意大利北部和另外一個地點在太平洋中部。 “太平洋在當時海洋是唯一的大海洋”Erba說。他們特別去研究鈣質 nannoplankton化石(現代浮游生物的祖先)的數量和狀況。這種動物的外殼主要由碳酸鈣組成,因此可以顯示它們的整體健康和海洋的化學狀態。


隨著酸度上升,例如,某些浮游生物的骨架變得畸形,有些縮小,有些就死掉了。最令人驚訝的,大部分的nannoplankton似乎可以適應酸化。


雖然這個研究看起來似乎是個好消息,但是1.2億年前的海洋酸化發生的速度比現在要慢很多,所以究竟現在的生物能不能適應這樣急遽的改變呢?就像上次另一篇文章提到的,海洋酸化會讓小丑魚的嗅覺出現問題,甚至會因為嗅覺障礙,讓牠游向掠食者,使死亡率提高5-9倍。相比於古代,人類的破壞速度實在是快太多了。