【漫畫說科學】16：8飲食法則
16：8飲食法則 國立臺灣大學科學教育發展中心製作…
生物學
【漫畫說科學】熱帶雨林沒種子派對
熱帶雨林沒種子派對
國立臺灣大學科學教育發展中心製作
在生長季節較短的溫帶森林中，每個物種必須在同一段時間內生產和散播種子，幼苗必須與其他物種的幼苗競爭光和養分，形成物種間的競爭。熱帶雨林的狀況則與溫帶森林不同。由於熱帶雨林生長季節較長，不同物種會錯開生產和散播種子的時間，這使同種植物的競爭會比不同種的競爭較為激烈，也就是說自己人跟自己人會爭奪資源，種內競爭比種間競爭激烈。相反，溫帶森林的種間競爭較為激烈，這使溫帶森林容易有某一物種稱霸的情況出現，而熱帶雨林的種間競爭較為緩和，不同種的植物會在不同時間播種，因此熱帶雨林的物種多樣性較溫帶森林的高。
熱帶雨林有豐富的物種多樣性，也就是不同的物種之間需要共存。由於不同樹種產生果實和萌芽的時間不相同，這使牠們在環境惡劣時，不致於全軍覆沒。這些相似的物種沒有某一物種特別強勢，也沒有特定物種長期處於弱勢，但是牠們所形成的群落，卻可以共同面對惡劣環境。因為自然環境變化每年都會發生，所以對植物來說，會有適合生長的好年和不利於生長的壞年。趁好年時多生長、生殖，以抵抗壞年的不利負面影響。這樣的機制稱作「儲存效應」（storage effect）。
研究團隊觀察十個森林之數據資料，發現隨著緯度越高，存儲效應越低，氣候緯度變化則是這一影響的關鍵。因此，在較低緯度地區，樹種共存可能會增強，因為幼苗期的種內競爭較強。所以熱帶雨林的多樣性比溫帶森林來得高。
參考資料：
【漫畫說科學】竹節蟲與牠的卵
竹節蟲與牠的卵
國立臺灣大學科學教育發展中心製作
昆蟲與其卵被鳥吃掉後，死路一條嗎？
日本研究團隊假設昆蟲體內的卵會順利通過鳥類而不被消化。由於研究對象需要滿足蟲卵有堅固的蛋殼包覆和幼蟲孵化後能自理的條件，因此實驗以孤雌生殖的三種母竹節蟲卵(Ramulus irregulariterdentatus, Neohirasea japonica, Micadina phluctaenoides)作研究對象。從母竹節蟲身上取出蟲卵餵食栗耳短腳鵯──一種以竹節蟲為主食的鳥類，蒐集栗耳短腳鵯的排遺，發現此三種竹節蟲卵中，分別有5.0%，8.3%，8.9%的卵保持完整，有5-20%的蟲卵成功孵化。研究證明竹節蟲卵能忍受鳥的胃酸的消化後孵出。這項發現也點出，縱使竹節蟲的成蟲經常被鳥類吃掉，但雌性成蟲體內的蟲卵卻會倖存下來，也使不善於飛行的竹節蟲能透過鳥的排遺，能散佈得更廣更遠。
參考資料：
- Stick insects expand territory after being eaten by birds
- Suetsugu, K., Funaki, S., Takahashi, A., Ito, K., & Yokoyama, T. (2018). Potential role of bird predation in the dispersal of otherwise flightless stick insects. Ecology, 99(6), 1504-1506.
【漫畫說科學】鮭魚跳躍
鮭魚跳躍
國立臺灣大學科學教育發展中心製作
研究者們注意到紅鮭(Oncorhynchus nerka)喜歡跳出水面，高度可高達約30公分；偶而也會用尾鰭當舵，將身體以筆直的方式露在空中滑行。這種特殊行為平均每天可達9次之多。有一個假說，認為紅鮭使用這種方法，將身上的外寄生蟲甩掉。研究者從野外抓了一批身上有鮭海蝨(Lepeophtheirus salmonis)和海蝨(Caligus clemensi)寄生的幼紅鮭養在箱網裡。對照組讓牠們自由跳躍；實驗組則在水面蓋網子，使牠們無法跳出水面。實驗結果發現：無法跳出水面的紅鮭，其身上的帶魚蝨個體數，比能跳出水面的多28%。顯然跳躍出水面，可以甩掉身上魚蝨的假說是對的
參考資料：
- (Atkinson et al. 2018. Oust the louse: leaping behaviour removes sea lice from wild juvenile sockeye salmon Oncorhynchus nerka.) J Fish Biol. https://doi.org/10.1111/jfb.13684
【漫畫說科學】魚會不會覺得癢
魚會不會覺得癢
國立臺灣大學科學教育發展中心製作
「癢」不是病，只是癢起來要人命。其實癢是一種生物的感覺系統機制演變，可以讓動物可以藉由抓癢的行為把身上有害的寄生蟲或是物質移除。雖然許多感覺反應的過程在哺乳動物已經得到充分的研究，但我們對於其他動物是否會有癢的感覺卻是知之甚少。
科學家利用會讓哺乳動物產生癢覺的藥物施用在斑馬魚上來進行研究。他們發現用於治療某類皮膚疾病的藥物 imiquimod (咪喹莫特) 會引發斑馬魚產生癢覺。當這種化學物質注射到魚的嘴唇上時，斑馬魚會不斷地去摩擦水缸壁，類似於抓癢的行為產生。
研究魚這類動物如何感覺到癢，不僅可以深入了解探討這些感覺系統是如何在動物類群中演變。甚至，透過在分子與細胞層次上更加了解這種機制，將有助於改善或是設計出減輕搔癢與疼痛更好的治療方法。
參考資料：
【漫畫說科學】水母愛睡覺
水母愛睡覺
國立臺灣大學科學教育發展中心製作
每天好好睡覺才能幫助大腦將累積的代謝廢物清除掉、甚至研究發現睡眠不足大腦會把自己的神經元突觸給吃掉。如果睡覺對大腦這麼重要，那沒有大腦的生物需要睡覺嗎？
【漫畫說科學】3D列印人造角膜
3D列印人造角膜
國立臺灣大學科學教育發展中心製作
一直以來，因為角膜受損而導致失明的病患，只能等待器官捐贈合適的角膜。
不過最近，英國新堡大學的組織工程師，成功以3D列印技術製造出「混合了人類角膜細胞的人造角膜」。
他們以人類角膜基質細胞、膠原蛋白和海藻酸鹽，混合成一種「生物墨水」，這種墨水能保持幹細胞活力、而且軟硬適中（才能維持形狀），製作出符合患者尺寸、形狀等需求的角膜。
這項新技術還需要進行很多測試和實驗，可能得花上幾年才能真的用於器官移植上，但同時這個消息也為患者們帶來了一絲曙光。
參考資料：
【漫畫說科學】組織工程學
組織工程學
國立臺灣大學科學教育發展中心製作
需求遠大於供給一直是器官移植所面臨到的困難。
二十年前，一隻背上長了人耳的老鼠引起我們對於「組織工程學」、「再生醫學」的討論。現在，組織工程學跨領域結合了如幹細胞、基因編輯技術、3D列印等新技術，一步步前進。
從平面組織、相對簡單的器官，到功能複雜需要不同細胞多方合作的器官（心臟、腎臟），都有科學家們在努力研究，該如何從細胞生成一個可用的器官，甚至如果能用病人自身的細胞進行，再利用基因編輯技術做出適合的矯正，不僅能重建健康的組織、器官，還能夠解決器官移植手術的頭號麻煩：移植排斥問題。
像是軟骨修復、皮膚組織重建、人工血管、人工心臟、人工腎臟等，都各自三不五時傳出好消息。期盼未來能減緩器官移植的困難度，而在此之前除了宣導大眾對器官捐贈的接受度外，預防醫學、公衛教育的推廣也很重要。
參考資料：
【漫畫說科學】麻醉植物（下）
麻醉植物（下）
國立臺灣大學科學教育發展中心製作
醫療用麻醉藥物越來越多，麻醉技術也越來越完善，但科學家對於麻醉的機制仍然未完全釐清。一般認為麻醉劑的作用是阻止神經訊息傳送到中樞神經系統的痛覺中樞。
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