文:何翰蓁

每個螞蟻王國始於一隻蟻后。

螞蟻的生殖方式非常有趣。具有生殖能力的蟻后一生僅交配一次(僅管在交配季節時可能與多隻雄蟻交配),蟻后會將雄蟻的精子儲存於接近她腹部末端一個稱為貯精囊(spermatheca)的構造中,精子在此構造內不具活動能力,直到蟻后將貯精囊的瓣膜開啟,精子才有機會進入生殖管道並使卵受精。

藉由控制貯精囊瓣膜的開啟與否,蟻后可決定後代的性別。受精卵發育成雌性螞蟻,蟻后會分泌出使翅膀與卵巢退化的化學物質,使她們發育成不具翅膀也無生殖能力的工蟻,以負責螞蟻王國內的各式工作;然而當族群大到可擴張時,蟻后也可產出受精卵並使其發育為具生殖能力的處女蟻后(virgin queen)。至於未受精的卵則會發育成具有翅膀的雄蟻,其存在目的只為與處女蟻后交配,並不負責工作。

文:何翰蓁

長頸鹿的脖子可長達二公尺,人的脖子頂多十幾公分,可是長頸鹿的頸椎和人一樣都只有七節,為什麼?

研究發現,大部分哺乳動物的頸椎都是七節,例外只出現在海牛和樹獺。科學家發現Hox基因的表現與頸椎數目的改變有關,然而,Hox基因也同時調控中軸骨骼及神經系統的發育,以及細胞的生長。大部分哺乳動物在發育過程中,若Hox基因表現異常,經常伴隨著異於七節的頸椎數目,而這樣的個體也常有較高的死亡率、或在幼期併發癌症或神經相關病變,也因此,哺乳動物的頸椎數目在演化過程中持續維持不變。

但二趾樹獺(5-7節)、三趾樹獺(8-9節)以及海牛(6節)為何能演化出不同數目的頸椎且持續存活呢?目前研究認為,海牛與樹獺較低的新陳代謝率或許幫助降低了Hox基因改變後個體罹癌的機率,使他們存活率提高。

文:何翰蓁

長久以來,自然學家或賞鳥愛好者經常在野外觀察到鳥類以嘴啣起螞蟻、將之塗抹於羽毛上的行為,這樣的行為被稱為蟻浴 (anting),超過二百種以上鳥類(主要為雀形目)曾被記錄過有此行為,而另一主角主要為蟻亞科 (subfamily Formicinae) 的螞蟻。

一開始,科學家認為鳥類的這種行為會誘發螞蟻釋放腹部貯存的蟻酸 (formic acid),有助於減少鳥羽間的寄生蟲或微生物,「蟻浴」命名也由此衍生。然而,後續的研究卻不支持這假說,因為鳥類身上許多寄生蟲並不會受到蟻酸或其他螞蟻分泌物影響。

目前較多研究證據支持所謂的「飲食假說」(dietary hypothesis)。科學家認為鳥類藉由塗抹螞蟻於羽毛上的動作,迫使螞蟻排空腹部內的蟻酸,使螞蟻較適合攝食,更容易下嚥。例如1992年在椋鳥的研究中,發現同樣面對螞蟻時,肚子餓的椋鳥比吃飽的椋鳥更容易出現anting的行為。Eisner等人則發現,若事先摘除螞蟻腹部貯存蟻酸的構造,再將之提供給冠藍鴉 (blue jay),冠藍鴉會直接取食,並不出現anting的行為,進一步證明誘發冠藍鴉出現anting行為的物質是蟻酸。

參考資料

文:何翰蓁

針葉樹受傷時會分泌出樹脂保護傷口,目前已知樹脂中的萜烯 (terpene) 成份具有對抗細菌與黴菌感染的功效。許多野外的觀察家發現山蟻 (wood ants, Formica paralugubris) 會收集針葉樹硬化的樹脂,將樹脂與築巢材料混合使用。由於樹脂主要散佈在蟻丘表面及孵育室,因此推測山蟻可能利用樹脂抗菌的能力,避免蟻群受病原菌感染。

然而,直到2007年,Chapuisat等人才利用實驗證明在具有病原菌的環境下,樹脂確實能提高蟻群的存活率。研究人員分別在實驗室飼養成蟻及幼蟲,記錄培養環境中是否具有病原菌 (螢光假單胞菌,Pseudomonas fluorescens或黑殭菌,Metarhizium anisopliae),以及是否有樹脂等不同情況下,螞蟻存活的比例。結果發現樹脂確實可提高暴露於螢光假單胞菌組別的成蟻存活率,但對真菌黑殭菌的感染則沒有明顯助益。然而在幼蟲實驗中,無論是螢光假單胞菌感染的組別或黑殭菌感染的組別,樹脂的存在均明顯提高了幼蟲的存活率。 

文:何翰蓁

在[冰凍星球-直到世界盡頭]影片中,一群虎鯨有默契的以反覆製造海浪、撞擊浮冰的方式,將海豹沖下浮冰以捕食的畫面,令人為海豹緊張,也讚嘆虎鯨的聰明。  

虎鯨這種捕獵方式曾於1979年被報導過,然而,當時以為這僅是偶發事件。直到2007年,Ingrid Visser的研究團隊(Orca Research Trust in New Zealand)於Marine Mammal Science期刊中發表了相關研究,描述六次虎鯨群體狩獵、反覆製造海浪撞擊浮冰等行為,認為此種狩獵方式應是虎鯨發展出的複雜行為之一。研究也指出,虎鯨此種行為目前只見於南極半島Antarctic Peninsula這個地區,在北極或南極其他虎鯨棲地並未觀察到類似的狩獵行為。研究人員並發現群體中混雜著年長與年幼的虎鯨,年長的虎鯨有時候會把已由浮冰滑下的海豹再丟回浮冰上,似乎是為了讓幼鯨有機會練習,Visser稱之為「虎鯨文化」。 

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