【人物專訪】在氣候變遷下為埋葬蟲尋找未來——專訪臺灣大學氣候變遷與永續發展學程孫烜駿教授

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06/28 (六) 14:00孫烜駿教授主講「氣候變遷大作戰:埋葬蟲的生態與行為對策」

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臺灣大學氣候變遷與永續發展學程 孫烜駿 助理教授|來源:講師提供

採訪、撰文|周書瑋

審訂|孫烜駿 助理教授

在都市快速擴張、全球暖化加劇的今日,自然生態系正面臨前所未有的挑戰。這些變化如何影響生物的行為與分布?物種之間又是如何相互適應、演化或競爭?這些問題,正是台大氣候變遷與永續發展學程孫烜駿教授關注的核心。今天的專訪邀請孫烜駿分享他在埋葬蟲和氣候變遷的研究、跨領域研究應當具備的能力,以及物種交互作用與環境變遷實驗室的研究計畫。

 

埋葬蟲研究——從昆蟲行為與氣候變遷間的關聯

從大學開始就投入教授實驗室參與大專生計畫,孫烜駿一路走在學術路上。碩士班投入埋葬蟲相關研究,隨著研究經驗的累積,他逐步將研究擴展至昆蟲社會行為與氣候變遷的交互作用。「我一直很喜歡在大自然裡做實驗,也希望能把生態、演化與氣候變遷結合在一起,成為一個整合性的研究框架。」孫烜駿笑著說。

孫烜駿最初之所以踏入埋葬蟲研究,不僅因其在森林中負責清除屍體做為自身養分來源、同時促進養分循環的特殊生態角色,更因其展現出許多罕見的昆蟲行為,像是例如,親代照顧子代、聯合防禦掠食者,甚至與身上共生蟎合作對抗共同敵人蒼蠅。埋葬蟲是森林裡重要的清除者,因此會和其他昆蟲(如蒼蠅)競爭,而埋葬蟲身上的共生蟎則協助埋葬蟲共同抵禦蒼蠅,埋葬蟲罕見的行為也深深吸引著孫烜駿,像是親代埋葬蟲會把分解後的屍體做成肉球埋在土裡,用來哺育子代,甚至和聯合其他埋葬蟲共同組隊來對抗天敵。

埋葬蟲除了獨特的生態地位和行為,牠恰到好處的生命週期提供了昆蟲學家可以在短時間內完成的研究系統,也讓牠成為昆蟲學家的寵兒。埋葬蟲從卵、幼蟲、蛹,到成蟲的時間大約是兩個月左右,讓昆蟲學家有足夠的時間思考研究問題和分析資料,不像哺乳類相對較長的生命週期,或細菌和果蠅每數小時或每幾天就有新的一代,讓科學家一直被時間追著跑。埋葬蟲可以在實驗室快速且大量飼養,在野外也有一定的數量,讓昆蟲學家可以兼顧實驗室操作和野外調查。

此外,埋葬蟲對溫度很敏感,對棲地的要求很高,因此通常住在森林裡或都市周圍淺山地區,但近年來都市擴張造成森林減少,加上都市熱島效應,對埋葬蟲的的族群分佈造成不小的影響。此外,這些都市周遭地區又是很頻繁受到人類干擾的地區,所以我們一個很大的研究方向是調查都市化和森林溫度變化,對埋葬蟲行為表現的影響,觀察埋葬蟲如何適應都市不斷變熱的生活環境。孫烜駿探討台北、桃園、新竹一帶的淺山地區的熱島效應,發現都市擴張和氣溫增加,造成都市周圍埋葬蟲體型變小且數量減少,可能會對整體生態系服務產生負面影響,像是養分循環減少。淺山地區的熱島效應研究計畫,也是目前最令孫烜駿著迷的研究主題,因為研究結果能直接回應現實環境問題,他也希望研究結果未來能回饋社會、提供政策參考。

 

科學不只是知識的累積,更是溝通與跨域合作

問及孫烜駿在科學研究之路上是否遇過困難而想放棄?坦言「研究不是一帆風順的,最常見的就是實驗失敗與數據不如預期,但都不致於讓我想放棄。」他回憶起碩士時期在野外設計陷阱時的困境,因為族群操控不易,加上不易掌握野外天氣狀況,實驗設計多次遭遇瓶頸。當時透過與同儕討論、集思廣益,才找到新的解法,這段合作與分享的過程也成為孫烜駿研究生涯中一段難忘的經歷。

孫烜駿也強調跨領域合作的重要性,像是他曾與生物力學領域學者合作,探討共生蟎附著在埋葬蟲身上的機制。孫烜駿說,跨領域合作中很重要的一點是自我認識,一定要先界定自己的領域範圍,清楚自己所擅長的,所缺乏的,才能知道要尋求什麼樣的資源和專家的協助。在尋找合作對象時,建立並維持人脈(net-working)則格外重要,net-working能幫助研究者串連自己專業領域外的資源,去回答自己想要解決的科學問題。Net-working既是一項軟實力,同時也挑戰研究者面對評估不同觀點的能力,因為不同專業背景的人,對同一個科學問題常會有不同的觀點,像是統計分析或實驗方法上,不同領域的學者常會出現歧見,跨領域合作時就很需要在這方面溝通和磨合來尋找平衡點。

談到目前領域中的熱門主題,孫烜駿指出,過去大多研究是以單一物種為單位,忽略了物種間互動的網絡。他認為,若能進一步掌握在不同環境壓力下,物種互動強度的變化,將能更準確預測生物對未來氣候變遷的適應與反應。對於想加入研究團隊的學生,孫烜駿強調,學生除了對埋葬蟲感興趣,其次是具備好奇心與熱情,遇到問題時願意接受挑戰,並和實驗室團隊一起尋找解決方法。

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