記湖濱山居歲月:鴛鴦湖森林土壤和湖泊生態系研究的回顧和展望(二)

一泓湖水靜無語,端賴研究人員的熱情投入與冷靜分析,才能看穿山嵐雲霧的表象,揭露高山湖泊生態運作的奧妙。過去數十載,在棲蘭山鴛鴦湖和太平山翠峰湖周邊所進行的森林生態系相關研究工作,主要是以土壤微生物生質量與活性、土壤微生物群落組成、土壤有機物組成形態、土壤化育、輻射核種於森林生態系的循環作用為主題,2004年起更增加了湖泊生態和代謝的研究。

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記湖濱山居歲月:鴛鴦湖森林土壤和湖泊生態系研究的回顧和展望(一)

鴛鴦湖,隱身在雪山山脈深處的一泓靜謐池水,因湖上經常有鴛鴦棲息而得名,又傳說曾有一對青梅竹馬的情侶,男子因狩獵不慎葬身湖底,女子隨之投湖殉情以表堅貞不渝,此舉感動上天,便將兩人化作鴛鴦長相廝守湖中悠遊。
無論是針對生態系模式或是湖泊水文的研究範疇,鴛鴦湖均具極其珍貴的學術價值,如此特殊的高山湖泊生態,理當給予更多的關注與保護。因此經濟部銜農委會便在1986年公告成立鴛鴦湖自然保留區,將湖區周圍374公頃的原始森林與高山湖泊生態完整保留。

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腳底下的迷你彈跳高手——跳蟲

跳蟲是在土壤和落葉堆常見的小型節肢動物,體長多介於0.1到1公分,只要停下腳步細心查看或是用個放大鏡看,在盆栽、浴室、步道欄杆、植被、樹幹、樹灌叢等潮濕處都有機會看到跳蟲。跳蟲廣泛分布在全球各大陸和不同氣候帶,從高山到海邊的潮間帶,甚至是極地苔原都有牠們的蹤影,可說是分布最廣的節肢動物之一。

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植物合成化合物來召喚細菌

萜類與酚醛類同屬於植物的次級代謝物(secondary product)。不同的植物產生種類繁多且各異的次級代謝物,這些次級代謝物雖然與生長發育沒有直接的關係,但卻也間接地影響了植物的生活品質:許多植物的次級代謝物都被發現,它們可協助植物防禦外來入侵者。

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人類也有磁感嗎?

在日常生活中,視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺幫助我們分別地去探索環境,組合起來建立起對這個世界的認識,並在周遭發生改變時得以作出適當的反應生存下去。除了人類身上常見的五感以外,其他生物也有一些不同的感知能力,比如蝙蝠能夠利用回聲來定位、鯊魚利用電覺來探知微弱電場的變化,在種種的感知能力中,較為人所知的還有候鳥遷徙所仰賴的磁感(magnetoreception)。

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煙草粉蝨如何流佈

過去的研究發現,與一般的害蟲不同的,煙草粉蝨在感染植物後,並不會啟動茉莉酸途徑,反而是啟動水楊酸途徑。可能是由於水楊酸途徑的啟動,造成植物將有限的資源朝向防禦病害的方向布置,使得防禦蟲害的能力下降,於是讓植物更容易被煙草粉蝨入侵。

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植物白天如何感溫?

因為不會動,植物需要比動物更靈敏地感知環境的變化。過去的許多研究都發現,包括光線、水分、礦物質,植物都可以在感知後短時間內進行因應。對於溫度變化的感應,則直到最近這幾年才比較清楚植物如何感應溫度並作出變化。2016年底,有兩個實驗室同時提出植物的熱傳感器(theromsensor)就是光敏素B(phytochrome B):原來光敏素有兩種構型:其一為具有活性、主要吸收紅外光的Pfr構型,另一則是不具有活性、主要吸收紅光的Pr構型。Pfr構型吸收了紅外光會轉變為Pr構型,而Pr構型吸收了紅光便可轉變為Pfr構型。除了紅光與紅外光可以轉變光敏素的構型以外,Pfr構型還可以慢慢地轉變回Pr構型—這個過程稱為黑暗回復(dark reversion)。

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向昆蟲取藥:從螞蟻身上的微生物找到新型抗生素

過去的文獻曾報導螞蟻會分泌抗菌物質來抑制病菌的生長,最近一項較大規模的試驗證實了這個假說,美國亞利桑那州立大學的研究人員採集了美國境內20個螞蟻物種的不同規模大小的群落,萃取螞蟻身上的化合物,檢驗是否具有抑制表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)的活性。他們發現大約有60%的螞蟻群落會產生抗菌物質做為抑制病菌傳播的免疫能力。因此,從這些螞蟻身上找到的抗菌物質成為我們找尋新型抗生素藥物的希望。

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植物怎麼聞?

■植物沒有鼻子,但是能「聞」到氣味,這點應該沒有多少人—包括學者—質疑過。在丹尼爾‧查莫維茲(Daniel Chamovitz)的大作「植物看得見你」裡面就提到,雖然植物沒有嗅覺神經,但是植物顯然有「接受刺激後感知氣味香臭的能力」,或者更精確的說,植物可以「接收刺激」然後「感知氣味」,這是無庸置疑的。植物可以透過乙烯受器「聞」到乙烯,啟動落葉、落果的程序;雖然有些人會認為乙烯對人來說沒有氣味,不過又有誰說一定要人聞得到的氣味才是氣味呢?

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數一數,瓢蟲的斑點都長得一樣嗎?

■說到瓢蟲,就會讓人腦海中浮現他們討喜的渾圓模樣,還有圓斑點的搶眼特色。全世界大概有超過六千種瓢蟲種類,大部分的瓢蟲物種只有一種固定的圓斑圖案,少數種類如異色瓢蟲(Harmonia axyridis)的種內變異可以高達兩百種以上。由日本國立基礎生物學研究所的新美輝幸教授領導的團隊在異色瓢蟲身上找到一個關鍵的基因,調控翅鞘圓點圖案樣式的多樣化。

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