刺刺植物為何有刺?西藏化石告訴你!

如果想知道以前的棘刺長什麼樣子,化石可以說是個最直觀的證據,然而要知道過去的古氣候,以及古植物、古動物的交互作用,就必須重建當時的氣候,並從間接的證據推測過去生態系的狀態。一篇研究報告指出,始新世中期(約莫三千九百萬年前)的西藏中部,具有極高的有刺植物多樣性,且多樣性的增加,與生物性/非生物性因子皆有關聯⋯⋯

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一輩子都在媽媽肚子裡度過的螨?與性別比的形成

一輩子都在媽媽肚子裡度過的螨Acarophenax tribolii,雄螨一輩子都在媽媽肚子裡度過,還沒出生就死了,卻給了科學家絕佳的素材,研究何謂理想的性別比,亦即在沒有競爭的環境之下,一夫多妻能產生最多的後代。1:1的性別比,是不同性別之間彼此競爭、消長的結果⋯⋯

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瓦維洛夫的種子庫與餓死的科學家們

尼古拉·瓦維洛夫(Nikolai Vavilov)走訪世界,去蒐集農作物的野生種源,並建立了列寧格勒種子庫,也就是現在的瓦維洛夫植物工業研究所(Vavilov Institute of Plant Industry)。這在當時是世界上最大的種子庫。他是第一個有保存農作物種源觀念的科學家,這是為了預防將來,如果農作物因為災害、病害等原因消失,還有一個備份,可以把那些消失的品系重新培育出來。我們現在吃到的農作物,有些也是源自列寧格勒種子庫的後代⋯⋯

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空氣中的 DNA 用於生物監測

環境 DNA(eDNA)分析具有巨大潛力,不僅可以通過基因檢測用於生物監測,提前預警入侵物種及稀有物種,還可以來研究古生物或已滅絕的物種。eDNA在無需收集活的生物有機體的情況下進行監測,從而能夠以非侵入性的方式研究活生物體,而不會對其造成人為壓力。空氣中的eDNA(airDNA)在探索現存尚無充分紀錄的物種之種群規模、分佈及動態扮演重要的角色,而與傳統的採樣方法相比較,airDNA 通常更具成本效益。

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古生物復原:翻開覆蓋的魔法卡——死者蘇生!

化石是滅絕生物曾經生存過的直接證據,古生物學家透過化石保留的骨骼形態,鑑定滅絕物種隸屬於哪一個生物類群,建立過去的生物多樣性組成,雖然現今已無法看到滅絕生物的樣貌,幸運地,擁有死者甦醒般的魔法——古生物復原(life reconstruction),在扎實的基礎研究下,透過化石與現存生物的資料還原化石所遺失的部分,從骨骼、肌肉到外表,重現滅絕生物原先的樣貌及相關動、植物和古生態;而台灣不僅有許多前所未見的古生物,也有能夠召喚遠古巨獸的古生物復原繪圖師!

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你的行為不是你的行為——寄生生物的行為操縱假說

許多寄生生物的生長發育階段和繁殖階段必須要經歷寄主轉換才能延續,也就是說,如果寄主轉換的傳播失敗,那麼該寄生生物將無法完成生活史、沒有後代,該寄生生物也將消失。寄生生物面臨這些潛在的生存困境時,不一定只能坐以待斃,目前已發現多種寄生生物以特殊的方式,增加其寄主轉換傳播成功的可能性,而「行為操縱假說」即被視為寄生生物突破傳播困境的策略之一。

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防堵金黃色葡萄球菌感染,用細菌載體攻破生物膜防護罩

在使用侵入式醫療器材(如心律調節器、假肢矯形植入物、心臟瓣膜和血管導管等)的情況下,為防止細菌感染,病人往往需要在一段時間內服用抗生素。但有時仍會受到感染,這是因為細菌會聚集在醫材表面形成了生物膜,而此層薄膜很難穿透,使得細菌產生抵禦抗生素及化學藥品的能力。因此,開發具有分解生物膜能力的細菌載體,將有助於改善因侵入式醫療器材造成的細菌感染,有潛力提供一個較抗生素或殺菌劑更為有效、便宜及安全的療法。

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致癌微生物的認識及致癌作用機轉

癌症已連續多年躍居我國十大死因的第二位,時常聽到許多達官顯要罹患癌症的消息,著實令人談癌色變。自然界中可能導致癌症的因子很多,微生物亦為其中之一,而且佔有一定的比例,所以研究致癌微生物的特性及作用機轉,對於癌症的治療及預防確實有其必要性。在本文,我們將介紹數種主要的致癌微生物(細菌、病毒及寄生蟲)及其引發的癌症或腫瘤,並探索它們可能的致癌作用機轉。

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揭開腦細胞生物時鐘的神祕面紗

英國劍橋大學醫學研究委員會 (MRC) 分子生物實驗室研究團隊與Marco Brancaccio 博士利用顯微影像仔細觀察下視丘視交叉上核神經細胞、星狀神經膠細胞的生物鐘時間。視交叉上核的神經細胞是人體生物時鐘的標準時間,調控生理機能運作以二十四小時晝夜節律進行。為了觀察星狀神經膠細胞,他們利用特殊分子記號GFAP-GFP讓星狀神經膠細胞呈現螢光綠。研究團隊出乎意料發現神經細胞、星狀神經膠細胞不但有各自的生物時鐘,連調控、啟動的時間也各自不同,這微妙的相互作用對視交叉上核生物時鐘維持運作很重要。

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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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維生素A衍生物——讓肝癌不再囂張

■令人聞聲色變的癌症,對人們生命的威脅無須言明;在臺灣,癌症病患的死亡率也長期居高不下!以肝細胞癌(HCC)來說,長期居於臺灣十大癌症死因之首,且HCC仍無有效的根治方式。現在,科學家們發現了一種維生素A的衍生化合物,可以防止最常見的HCC復發。

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海洋生物地理學:尋找汪洋裡的無形之牆

■位於西熱帶太平洋上的婆羅洲和新幾內亞氣候地形環境相似,但是島上的生物相 (biota) 卻迥然相異;澳洲和新幾內亞的氣候地形迥然相異,但是生物相卻相對類似。這個奇特的對比,啟發了當時在印尼諸島到處採集動植物標本討生活的英國博物學家華萊士 (Alfred Russel Wallace, 1823–1913) ,於 1855 年提出知名的沙撈越定理 (Sarawak Law)。華萊士的發現,不但是刺激了遠在英國本土醉心於藤壺研究的達爾文,使其不得不加緊速度發表遲遲不敢公開的演化論,也成為日後生物地理學 (biogeography) 研究的濫觴。

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【鯨非昔比】保育「古」生物學 – 到底是要保育什麼?

■相信許多人對於「保育生物學(conservation biology)」都不陌生,就算是沒有生物學相關背景的人也大概都有些基本的概念,知道保育生物學的一些大目標 – 像是避免物種快速滅絕、生活棲地大量消失及維持其整個生態系的功能等等。
但聽過保育「古」生物學(conservation paleobiology)的人,可能就相對的少了許多,而光是聽到這名詞的時候,也大概都會抓抓頭、皺起眉頭,不是很能清楚的從字面上的意思來理解到底這「保育古生物學」想表達些什麼,畢竟「古生物學」基本上都是在研究與探討已經「死」很久的生物類群們,還有什麼好保育的?

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保育海洋生物為什麼這麼難

■在海洋環境中,造成族群隔離的地理屏障經常以海流、水體溫差等相對不明顯、也相對不穩定的形式存在。此外,有些動物可以自由自在穿越其他動物無法跨越的屏障;或者是明明有著跨越的屏障能力,卻喜歡龜在自己習慣的小圈圈裡。難以捉摸的族群界線,讓保育海洋生物份外困難。

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讓絕種物種復生、有助於維持或增加生物多樣性嗎?

■將已經滅絕的生物透過基因編輯技術再次復生,此般科幻小說式的研究發想,現在已經堂堂進入科學期刊的守備範圍之內。這樣的技術,會是解決物種滅絕、停止生物多樣性喪失的最終解藥嗎?

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