生態與演化

本能行為

本能行為 (instinct behavior, instinctive behavior, innate behavior)
國立臺灣師範大學生命科學系生態演化組碩士生江岱珈

本能行為是指動物對特定的刺激 (stimuli) 在不需有經驗的情況下,接受到此一刺激時就能立即誘發某一特定的行為反應 (response)。亦即,動物在第一次面對此特定刺激時就能馬上反應出某一特定的行為反應,此類 「刺激-反應」行為模式稱之本能行為。誘發本能行為的刺激稱為記號刺激 (sign stimulus or releaser),它促使動物的神經網絡 (neural network) 經由內在釋放機制 (innate releasing mechanism),協調身體產生本能行為反應(圖一)。

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圖一 本能行為的 [刺激-反應] 途徑。(本文作者江岱珈製)

本能行為對個體的生存與繁殖有重大影響,不論是簡單(如草履蟲)或複雜(如人類)的動物都擁有本能行為。

存活曲線

存活曲線 (Survivorship Curve)
國立臺灣師範大學生命科學系葉俊偉

在超過一個世紀以前,壽險產業正剛開始起步,壽險公司為了估算出每個年齡層的人平均還有多少壽命而著手開始發展生命表 (life table),即每個族群的特定年齡層的存活模式。

為了建構生命表,我們需要先找出一個同齡群 (cohort,即年齡相同的一群個體),接著追蹤每個年齡層的死亡個體數,並且計算同齡層中從一個年齡層到下一個年齡層的存活率。根據內政部統計處第十次國民生命表統計,在民國 98~100 年的生命表(表一)可以顯示很多的資訊,例如:整體而言,年齡越大,死亡率越高;另外,0~10 歲的死亡率較 10~20 歲高。

螞蟻:微小世界中的驚人多樣性

螞蟻:微小世界中的驚人多樣性 (Ant : a surprisingly diverse group of insect)
國立臺灣大學植物醫學碩士學位學程助理教授楊景程

「麻雀雖小、五臟俱全」常用來描述事物規模雖小,但其中所包含的內容卻很齊全。但與麻雀比較起來,螞蟻不僅「五臟俱全」,當你進一步深入挖掘螞蟻行為與演化的生物多樣性,並瞭解牠們所能勝任的工作後,這句成語也許可以改為「螞蟻雖小、一應俱全」!

螞蟻約在白堊紀 (Cretaceous) 晚期隨著被子植物的分化開始出現大量且形態多元的高度多樣性;也因其高度的環境適應能力及特殊的社會結構,使螞蟻成為地球上生物量 (biomass) 最高之昆蟲種類;不僅在陸域生態系中扮演重要之生態角色,同時也是研究物種多樣性、行為及演化的明星物種。

臺灣雲杉樹冠層環境概述

臺灣雲杉樹冠層環境概述 (Introduction of Canopy, Climbing Technique and Taiwan Spruce)
美國奧勒岡州立大學森林生態系統暨社會學系博士生藍永翔
(Department of Forest Ecosystems and Society, Oregon State University)

樹冠層 (canopy) 泛指樹木和森林有葉子的部分,是植物行光合作用的主要場所。植物藉由光合作用固定二氧化碳中的碳元素,再經由各種生合成 (biosynthesis) 途徑產生生長發育所需的物質。

早期的科學家只能使用望遠鏡觀察樹冠層,但自 1970 年代起,各種器械和技術蓬勃發展,科學家開始使用飛船、吊塔、繩索等方式近距離探索樹冠層。相對於其它方法,繩索攀樹技術較為簡易,學習門檻低,價格也較為便宜,於是常用於樹冠層學術研究。由繩索的固定方式可分為單索技術 (SRT, single rope technique) 及雙索技術 (DdRT, dynamic doubled rope technique)。

臺灣雲豹

臺灣雲豹 (Neofelis nebulosa brachyura)
長庚大學生物醫學系徐恩揚

臺灣雲豹 (Neofelis nebulosa brachyura)(圖一),別名雲葉豹或樟豹,在魯凱族與排灣族被稱為nkulau(圖二);臺灣雲豹為臺灣特有亞種,在分類上屬於食肉目 (Carnivora)、貓科 (Felidae);臺灣雲豹的棲息地分布於臺灣全島海拔 300 至 3000 公尺之間,主要可能分布於海拔 1000 公尺以上 2000 公尺以下,獵物較多、人為干擾較少的原始森林,近年來僅有少數且無法確認真實性的目擊記錄,所以野外族群數量及分布不明。

海上鑽油平台對海洋生態的影響(上)

海上鑽油平台對海洋生態的影響(上) (Impact on Marine Ecology from Oil Platforms)
國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所碩士陳易揚

石油是目前地球上最重要的燃料、能源以及化工材料,因其不菲的價值而被稱為黑金。20 世紀後,人類對石油的需求量大增,世界各大國紛紛投入石油開採的行列,開採技術也隨著科技的進步而高速發展,並在 1960、1970 年達到新的高峰。石油的開採方式有許多種,儲於地表附近的油田可以直接露天開採,埋藏較深的油田則需要有鑽井來協助開採。遼闊的海洋蘊含著豐富的石油資源,各國也紛紛加入探索與開採海洋石油的競賽,不過海洋石油的開採卻比陸地石油的開採更為困難。隨著海上鑽油平台 (oil platform) 的問世,海洋石油開採的作業方式、面積與產量都有技術性的提升。目前投入海洋石油探勘與開採的國家已逾百,目前全世界更有超過7500座的海上鑽油平台,北海、墨西哥灣、波斯灣等海域是現今最大的海洋石油產出地。

海上鑽油平台對海洋生態的影響(下)

海上鑽油平台對海洋生態的影響(下) (Impact on Marine Ecology from Oil Platforms)
國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所碩士陳易揚

海上鑽油平台對海洋生態的影響(上)

但根據海洋生態學家長期追蹤調查的結果,發現海上鑽油平台對於海洋生態也會有正面的影響。研究顯示墨西哥灣、加州與澳大利亞沿海鑽油平台附近的海域生物多樣性上升,有些本無珊瑚礁的海域也開始出現珊瑚礁與珊瑚礁魚類,甚至出現岩岸或礁岸才會出現的無脊椎動物,使得原來應該是生物多樣性較低的海域反而具有很高的生物多樣性。

烏頭翁

烏頭翁 (Pycnonotus taivanus)
長庚大學生物醫學系徐恩揚

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圖一 烏頭翁

烏頭翁 (Pycnonotus taivanus) 別名臺灣鵯,臺語稱為烏頭殼仔,烏頭翁隸屬於燕雀目 (Passeriformes) 鵯科 (Pycnonotidae),身長大約18、19公分,翼長約8公分,雄鳥與雌鳥羽毛顏色相同,體型上雄鳥比雌鳥大,頭頂至後頸的羽毛是黑色,有黑色鬚線,喙及腳為黑色,胸、腹部為白色,背部為灰色,飛羽、覆羽、尾羽為灰色邊緣帶著黃綠色,嘴角有橘色小點。

生物痕跡

生物痕跡 (Lebensspur)
國立成功大學生命科學所碩士生林彥瑾

所謂的生物痕跡(lebensspur,圖一),即生物在活動時所遺留的痕跡,在地層中以化石的形式被保留下來,又被稱為生痕化石(trace fossil或fossil lebensspur)。一般而言,在地質時間一萬年以上地層內所發現的生物遺骸或生物痕跡才能稱為「化石」。陸地、海洋、河谷等各種不同環境的岩層中,都能發現形形色色的生痕化石,而生痕化石的種類與特性可以被用來研究古代的沉積環境。

役奴與奴隸蟻:蟻巢內的風暴

役奴與奴隸蟻:蟻巢內的風暴 (Slave-makers and slaves: evolutionary arm races in ant nest)
國立臺灣大學植物醫學碩士學位學程助理教授楊景程

人類可能怎麼都沒想到,許多被認為是人類社會獨有的文化,例如農業或是畜牧業,其實在螞蟻的世界中早已盛行許久,運作起來甚至比人類更為發達,作法也更為先進。其中一項較少被提及但相當有趣的特殊行為,在人類歷史上也曾經引起軒然大波,甚至成為美國內戰的主要導火線,這行為就叫作「蓄奴」,而這一類行蓄奴行為的螞蟻則稱為役奴螞蟻 (slave-making ant)。

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