2022年8月24日 星期三

你跟你的「分身」(doppelgängers)不只是長得像

 

圖片來源:維基百科

有些人曾經遇見自己的「分身」(doppelgängers):就是沒有親屬關係,但是卻長得像的個體。隨著社群網路興起,大家在網路上分享的照片愈來愈多,也愈容易發現自己的「分身」。最近的一個研究顯示,我們的「分身」跟我們的相似,不只是外貌喔!

研究團隊在網路上招募長得相似的人,總共找到32個人(16對)。當然,研究團隊也對這16對用三種不同的分析軟體進行面貌的分析,以取得客觀的「長得像」的標準。

接著,這16對受試者被要求填寫一份問卷,以及採撿唾液以取得DNA。

進行的分析發現,這16對的基因型有許多相似之處;遺傳分析分析了19,277個常見的「單核苷酸多態性」(single-nucleotide polymorphism),把其中的9對分在一起。但是,這16對在DNA甲基化(methylation)與微生物體(microbiome)上則有許多不同。

有趣的是,這16對在身高、體重等身體特徵以及吸煙與否等行為特徵上均顯示了一定程度的相似性;也就是說,不僅是外貌相似,連身高、體重甚至嗜好、個性等都有一定程度的相似。

有一天如果你有機會遇見你的「分身」,或許也可以順便印證一下這個研究呢。

參考文獻:

Ricky S. Joshi et al. 2022. Look-alike humans identified by facial recognition algorithms show genetic similarities. Cell Reports 40 (8): 111257; doi: 10.1016/j.celrep.2022.111257

2022年7月5日 星期二

病毒能把我們變成蚊子的唐僧肉

 

白線斑蚊。圖片來源:維基百科

從病原的角度來看,病原感染我們是為了要製造更多的病原,並將之傳播出去。所以得了感冒的人會打噴嚏、咳嗽,得了霍亂的人會上吐下瀉,這些都是為了排出更多的病原體,讓其他人被傳染。

那麼,靠著昆蟲傳播的病原體,要怎麼加速自己的傳播呢?過去的研究曾發現,得了瘧疾的病人會變得比較容易被瘧蚊叮咬;最近發現,被茲卡病毒(Zika virus)或登革熱病毒(Dengue virus)感染後的人,會發散更多的苯乙酮(acetophenone)來吸引蚊子。

研究團隊讓小鼠被茲卡病毒或登革熱病毒感染,然後測試蚊子比較喜歡健康的小鼠還是被感染的小鼠。結果發現,65-70%的蚊子都飛到被感染的小鼠那裡去了。分析小鼠周遭的氣體發現,被感染的小鼠發散出十倍的苯乙酮,而這種氣味能吸引蚊子。

將苯乙酮塗在人體上,也能吸引更多的蚊子。研究發現,苯乙酮是由皮膚表面的正常菌叢合成,但我們的皮膚細胞會分泌一種稱為RELMα的蛋白質,可以抑制這些細菌的繁殖。但是當我們被這兩種病毒之一感染時,這種蛋白質的合成受到抑制,於是細菌就螽斯衍慶、苯乙酮也就加速產生了。

有沒有辦法可以讓被病毒感染的人不那麼香呢?研究團隊發現,維生素A可以抑制皮膚表面苯乙酮的產生;所以這或許是釜底抽薪的一種方式。

參考文獻:

Zhang, H. et al. Cell https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.05.016 (2022).

2022年6月17日 星期五

鼠疫可能發源於中亞

 

鼠疫桿菌。圖片來源:維基百科

鼠疫在中世紀時造成三分之一到四分之一的人口死亡,在有些地區甚至造成六成的人口消失。在歐洲歷史上的第一筆鼠疫記載是1347年來自金帳汗國的一艘貨船,接著便在歐洲肆虐了五百年。

鼠疫的病原是鼠疫桿菌(Yersinia pestis)。鼠疫桿菌是格蘭氏陰性菌,正常情況下只會在跳蚤與齧齒類中存在。但在鼠疫流行期間,鼠疫桿菌會由老鼠傳播到人,並在人之間進行傳播。

在卡繆的《瘟疫》一書中,對鼠疫也有非常生動的描述。但是鼠疫究竟是發源於世界的哪個地方?過去有說法是認為源自於中國。不過,最近發表於《自然》雜誌的研究發現,鼠疫很可能發源於中亞的吉爾吉斯坦(據說是李白的出生地)。

研究者在吉爾吉斯坦的伊塞克湖(Lake Issyk Kul)的墓地定序了七具遺體的牙齦組織後,在其中三具發現了鼠疫桿菌。之所以會找牙齦組織是因為,牙齦有緻密的血管網路,比較容易找到血液中的病原。

這些墓地的墓碑說明了他們是在1338-1339年時埋葬的,也說明了當時在當地曾發生瘟疫。從周圍地區的資料彙整發現,這些遺體中的鼠疫桿菌與天山地區的鼠疫桿菌在親緣上最接近。

參考文獻:

Maria A. Spyrou, Lyazzat Musralina, Guido A. Gnecchi Ruscone, Arthur Kocher, Pier-Giorgio Borbone, Valeri I. Khartanovich, Alexandra Buzhilova, Leyla Djansugurova, Kirsten I. Bos, Denise Kühnert, Wolfgang Haak, Philip Slavin, Johannes Krause. The source of the Black Death in fourteenth-century central Eurasia. Nature, 2022; DOI: 10.1038/s41586-022-04800-3

2022年5月28日 星期六

不愛吃甜的蟑螂(cockroach)

 

德國蟑螂。圖片來源:維基百科

不討厭蟑螂的人應該很少吧!筆者甚至曾看過有人說,因為討厭蟑螂,所以也厭惡象徵蟑螂的咖啡色。仔細想想,「蟑螂色」的器物好像真的不算多(原木色的器物不算)。

蟑螂到處爬到處吃,造成公共衛生上的大問題:蟑螂會傳播多種疾病的病原體,包括:麻風分枝桿菌、傷寒桿菌、痢疾內變形蟲、鼠疫桿菌、鉤蟲、腸病毒、肝炎病毒、葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌以及鏈球菌等。所以大家對蟑螂都是欲除之而後快!

但是打蟑螂太沒效率了,於是就有科學家研究蟑螂之後,針對牠們的食性發明了食餌。食餌是把蟑螂最愛吃的葡萄糖與殺蟑螂的藥劑混和在一起,由於蟑螂就是愛吃甜(愛到雄性蟑螂在交配時也會從tergal腺分泌出有甜味的物質,來吸引雌性蟑螂),加上吸引蟑螂的費洛蒙,蟑螂就會被吸引過來,大吃特吃食餌後,就中毒了!其中尤其是威滅(compact)的獨家秘方最厲害,猶如西毒歐陽鋒一般地流毒無窮,一隻蟑螂吃了食餌,可以毒死N隻蟑螂,真真正正的厲害!

但是經年累月地用食餌滅蟑螂,最近科學家們卻發現一件事:現在的母蟑螂不愛吃甜了!原來食餌把愛吃甜的蟑螂給滅了十之八九,剩下的就是不愛吃甜的蟑螂。

你可能想:糟了!這下我們還能消滅蟑螂嗎?有趣的是,蟑螂變得不愛吃甜,也造成牠們生殖上的問題。剛剛提到,雄性蟑螂會分泌有甜味的物質來吸引雌性蟑螂,然後雌性蟑螂會過去吃,接著雄性蟑螂就會撲上去進行交配。

而對於不愛吃甜的蟑螂呢?當不愛甜的雌性蟑螂嚐到雄性蟑螂分泌物時,牠們在大約三秒的時間就會退卻,造成雄性蟑螂來不及撲上去交配。

看到這裡你可能會說,哈哈!是天要滅這些蟑螂啊!

別高興得太早。科學家發現,現在也出現了會「立馬」撲上去的雄性蟑螂,所以雖然三秒很短,但是卻完全來得及讓這些「快槍俠」們完成交配。也就是說,對蟑螂的生殖產生的影響並不大。

但是如果不愛吃甜的蟑螂越來越多,以後食餌豈不是就沒用了?是的,所以現在科學家們在想其他的方法要吸引蟑螂來吃食餌。看情形,人與蟑螂的大戰,還沒有走到最後一章。

參考文獻:

NY Times. Cockroach Reproduction Has Taken a Strange Turn.

2022年4月27日 星期三

奧斯卡得獎人活得比較久

 

圖片來源:維基百科

俗稱奧斯卡獎的學院功績獎(Academy Award of Merit)是每年由美國電影藝術與科學學院組織與頒發,旨在鼓勵過去一年的優秀電影創作、發展獎勵活動,不僅是美國電影業界年度最重要活動,亦是目前最受世界矚目的電影獎之一。

最近有一個關於奧斯卡的研究發現,如果你得了奧斯卡獎,你大概可以活得比僅獲得提名但是未得獎的人。

研究團隊分析了2111名獲得提名的人(其中有1122人已經亡故)發現,得獎人平均比未獲提名者多活了5.1歲(81.3 vs 76.2);而僅獲提名但未得獎者平均活了76.4歲。分析也顯示,如果較年輕就得獎或得獎超過一次的人,其存活率還會進一步提高。

到底為什麼會有這個差別呢?研究團隊認為,因為得獎可以提升社會地位與收入,可以讓獲獎人取得更多的社會資源;當然獲得提名但未得獎可能會造成心理壓力增加,產生對健康的不利影響。

但是筆者卻想到另外一個原因:會不會與種族有關呢?畢竟奧斯卡一直為人所詬病的就是得獎人以白人偏多,甚至在前幾年還曾經有所謂的「奧斯卡好白」(Oscar so white)的爭議。眾所周知的是,至少在美國非裔人口的平均壽命是低於白種人的。

參考文獻:

Donald A. Redelmeier ,Sheldon M. Singh. 2022. Long-term mortality of academy award winning actors and actresses. PLOS One. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0266563

2022年4月3日 星期日

帝王的家事:新生兒、嬰兒、兒童死亡率

 

清朝皇帝中最「多產」的康熙帝。
圖片來源:維基百科

現代的國家,新生兒(小於四週)、嬰兒(小於一年)與兒童的死亡率往往成了一個國家進步與否的一個象徵。最近的新聞就提到,我國的新生兒死亡率與嬰兒死亡率雖然呈現逐年下降的趨勢,但仍高於日本、韓國。

前陣子在看清朝皇帝的維基百科時就注意到,清朝皇帝的孩子們死亡率並不低。甚至有一篇文章提到,「從順治開始清朝除了溥儀外的九個皇帝的146個子女中在15歲前夭折的共有74人,夭折率竟然超過了50%。」於是就讓我想到,照理說皇帝的資源一定比一般百姓要多太多,如果皇帝的孩子們還有這麼多養不活,那一般百姓就更不用想了。

到底清朝皇帝的孩子們的死亡率是怎樣的呢?

順治帝(1638-1661)共生了八子六女,其中有兩子在一歲前死亡,三女在一至五歲間死亡(一位[皇長女]活了一歲,兩位[皇三女、皇六女]活到四歲),四個孩子在五到十五歲間死亡(六皇子奇授[5]、八皇子永幹[6]、皇四女[7]、皇五女[5])。總共嬰兒死亡率為14.29%、兒童死亡率為35.7%。

康熙帝(1654-1722)是最「多產」的,一共生了三十五子二十女,其中有二子二女生下來不及一月就死了,有二子三女不及一歲就死了,一歲到五歲間死亡的有八子三女,五歲到十五歲間死亡的有二子一女。總共新生兒死亡率7.27%、嬰兒死亡率為16.36%、兒童死亡率為36.36%。

雍正帝(1678-1735)共生了十子四女,其中一子二女活不過一個月,一子活不到一歲,一子一女活不到五歲,三子活不過十五歲。總共新生兒死亡率21.43%、嬰兒死亡率為28.57%、兒童死亡率為42.86%。

乾隆帝(1711-1799)共生了十七子十女,其中一子一女活不到一歲,五子三女活不到五歲,一子一女活不到十五歲。總共嬰兒死亡率為7.41%、兒童死亡率為37.04%。

嘉慶帝(1760-1820)共生了五子九女,其中一子二女活不到一歲,三女在一到五歲間死亡,二女在五到十五歲間死亡。總共嬰兒死亡率為21.43%、兒童死亡率為42.86%。

道光皇帝(1782-1850)生了九子十女,其中一女活不過一個月,二子一女活不到一歲,一女活不到五歲,二女活不到十五歲。總共新生兒死亡率5.26%、嬰兒死亡率為21.05%、兒童死亡率為26.32%。

咸豐皇帝(1831-1861)是清朝最後一個有子女的皇帝,只生了二子一女。其中一子活不過一個月。總共新生兒死亡率33.33%。

全部算起來,清朝的皇帝們共生了一百四十六個孩子(八十六男六十女),其中九個孩子活不到一個月、十六個孩子在一個月到一歲間夭折、三十個孩子在一歲到五歲間夭折。總共新生兒死亡率6.16%、嬰兒死亡率為17.12%、兒童死亡率為37.67%,將近一半(48.6%)的孩子活不過十五歲。

皇帝的孩子所能獲得的資源是最好的,還有這麼高的死亡率,就可以想見民間了。

以百分比來看,雍正一朝的新生兒(<1m)、嬰兒(<1)、兒童(<5)死亡率都偏高,不知道那時候發生了什麼事?

製圖:老葉

2022年3月3日 星期四

斯斯有兩種,暴龍(Tyrannosaurus rex)有三種?

 

圖片來源:維基百科

迷恐龍的小朋友很多,而其中暴龍(Tyrannosaurus rex)更是許多小朋友心目中的超級巨星!目前全世界已經挖出了不少暴龍的化石,但是這些暴龍的「身材」卻有些不同。也因此,最近有科學家提出一個說法,將暴龍分為三種:帝王暴龍(T. imperator)、暴龍(T. rex)、女王暴龍(T. regina)。

分類的依據是以大腿骨(股骨)的週長與長度的比例,以及牙齒。依據這些資料,研究團隊把最早發現的一批定名為帝王暴龍,骨架比較粗大的命名為暴龍,而骨架比較纖細的則稱為女王暴龍。

研究團隊把暴龍與另一種肉食恐龍異特龍(Allosaurus fragilis)做比較。與暴龍在全世界的不同時間點發現大不相同的是,異特龍幾乎都集中在猶他州,而化石型態上的研究也顯示極小的變異,因此異特龍被認定只有一種。

但並不是所有的科學家都同意他的看法。畢竟研究團隊的命名只是依據三十七具暴龍的骨架,而這三十七具骨架中有些也沒有股骨或牙齒可供測量。

參考文獻:

G.S. Paul et al. The Tyrant Lizard King, Queen and Emperor: Multiple Lines of Morphological and Stratigraphic Evidence Support Subtle Evolution and Probable Speciation Within the North American Genus Tyrannosaurus. Evol Biol, published online March 1, 2022; doi: 10.1007/s11692-022-09561-5