生態與演化

動物胚胎的生殖細胞發育模式:預先形成與後成(上)

動物胚胎的生殖細胞發育模式:預先形成與後成(上)(Two Main Mechanisms of Animal Primordial Germ Cell Determination: Preformation And Epigenesis (I))
國立臺灣大動物學研究所碩士 陳政儀

動物進行有性生殖的過程中,成體生殖器官 (gonad) 內的生殖母細胞製造雌或雄配子 (gametes),也就是卵子或精子,兩者結合後產生合子 (zygote)。合子經過胚胎發育 (embryogenesis),逐漸由幼生發育成熟成為成體,成體又可產生新的配子,這樣的循環使得物種能夠繁衍。由於在這這個過程中會發生突變,進而累積性狀變化,促成演化的發生。

珊瑚共生藤壺(下)

珊瑚共生藤壺(下) (Coral-Inhabiting Barnacle II)
國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所碩士 陳易揚/國立臺灣大學生命科學系 李芃

連結:珊瑚共生藤壺(上)

珊瑚藤壺與珊瑚共生能得到什麼好處呢?與珊瑚共生不僅能得到棲息空間,更受到珊瑚刺絲胞 (nematocyst) 的保護,減少被天敵捕食的機會。除了提供居所與庇護,寄主珊瑚也是珊瑚藤壺的食物或碳元素來源:有研究人員在某些種類的珊瑚藤壺(例如 Wanella sp.,圖五)腸道內發現消化中的珊瑚組織,並觀察到珊瑚藤壺在清除生長過盛的珊瑚組織時,蔓足會捕捉剝離的珊瑚組織碎屑作為食物。

珊瑚共生藤壺(上)

珊瑚共生藤壺(上) (Coral-Inhabiting Barnacle I)
國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所碩士 陳易揚/國立臺灣大學生命科學系 李芃

珊瑚共生藤壺 (coral-inhabiting barnacle) 簡稱珊瑚藤壺 (coral barnacle),主要與石珊瑚 (scleractinian coral) 共生 (symbiosis),牠們居住在珊瑚骨骼中,體表覆有活珊瑚的組織,有珊瑚礁存在的海域幾乎都可以發現牠們的身影(圖一),是十分常見卻又容易被忽略的海洋無脊椎動物。

脊椎動物的腦區演化起源

脊椎動物的腦區演化起源(The evolutionary origin for regionalization of vertebrate brain)
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯

編譯來源:脳の進化的起源を解明

人腦是如何演化而來?脊椎動物的腦,是非常複雜的器官,每一腦區的發育都是非常特異的(specific),在正確時間及位置,受到特定基因所調控。但其演化過程,仍有許多不明之處。

腦部構造柔軟,不易透過化石遺留下來,若從滅絕的早期脊椎動物化石予以解析,會受到許多侷限。目前認為棲息於地球上的脊椎動物,是從5億年前演化分成有下顎的「頜口類(gnathostoma)」及無下顎的「圓口類(cyclostomes)」。因此若比較圓口類及頜口類的發育過程,應能解開腦部演化過程的變遷。

同源異形基因

同源異形基因 (Hox gene)
國立臺灣大學生態學與演化生物學碩士 林明慶

19 世紀的自然學家小聖提雷爾 (Étienne Geoffroy Saint-Hilaire) 發現了同源器官,顯示生物體構造上具有某些統一性。他認為如果生物個體是由重複的單位堆疊而成的(例如蛇的脊椎與肋骨),重複的部位重複多次,就容易產生變異。

19 世紀末,有位名叫 William Bateson 的英國生物學家在生物身上發現類似上述敘述的變異情形,包括在該長觸角的地方多長了一隻腳的昆蟲,或是在口器部位長出觸角的果蠅,甚至在人類身上發現頸部多長了肋骨的例子。他詳細記錄了這些變異的部位,發現這些變異的地方都長出了完整的其他部位。爾後哥倫比亞大學果蠅實驗室的 Bridges 認為這一個個變異都可以視為一個完整的變異單位。

外太空生物學與外星生物學

外太空生物學與外星生物學(Astrobiology and Exobiology)
國立臺灣師範大學生命科學系碩士 陶韻婷

在浩瀚的星際世界中究竟有沒有其他生物存在,不僅僅是科幻小說迷好奇的問題,更是科學家們實際研究的領域。最早出現的太空生物學 (astrobiology) 是研究整個遼闊宇宙中生命的起源、演化、分布與未來的發展,希望能找到太陽系中或太陽系以外我們可能棲息的其他星球,同時研究地球生命的起源與初期演化,並探討地球上的生命能否適應外太空嚴苛的環境。於 2015 年上映的熱門科幻電影,絕地救援 (The Martian),講述太空人主角因意外獨自被遺棄在火星上,試著靠種植馬鈴薯,達到自給自足在地球以外的地方存活的橋段,也是科學家們致力的方向之一。

群聚生態學中的間接交互作用

群聚生態學中的間接交互作用 (Indirect effects: density-mediated and trait-mediated)
國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所碩士 陳雪溱

在食物鏈中捕食者和獵物的數量(或密度)是相互影響的。例如,山貓以兔子為食,當兔子數量多(密度高)的時候,山貓因為食物充足族群量也跟著提升;山貓數量上升後,對兔子捕食壓力提高,造成兔子數量下降;接著,食物來源不足又造成山貓族群數量的減少。我們由此可知,「捕食」作用是捕食者與其獵物之間直接影響彼此,在生態學中稱之為直接影響 (direct effects)。「捕食」作用除了會改變其獵物的數量(或密度),有時會改變其獵物的特徵,包括型態、行為、生理、生活史等。 

怕蛇是天生的嗎?

怕蛇是天生的嗎? (Is the fear of snake innate or learned?)
國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所碩士 陳雪溱

在舊約聖經的故事中,蛇比田野中一切的生物都狡猾,牠說服夏娃與亞當吃下樹上的果實,造就了人的原罪。蛇是許多人不願意碰觸甚至害怕的動物之一,對蛇的恐懼與厭惡使得許多人見到蛇的第一個反應不是逃就是殺,甚至有個專門的詞來表示對於蛇的恐懼症:Ophidiophobia。

俗話說:「一朝被蛇咬,十年怕草繩」,但是大多數的人並沒有直接被蛇咬的經驗,那對蛇的恐懼又是從何而來?是人類代代相傳的知識教導我們對蛇的恐懼,亦或是人類天生帶有怕蛇的基因呢?

基因交流

基因交流 (Gene Flow)
國立臺灣師範大學生命科學系生態演化組碩士生 江岱珈

在染色體上的某些基因具有不同的形式,稱為等位基因或對偶基因 (allele)。由於不同形式的等位基因是同一個基因的變體形式,它們位於染色體上相同的位置 (locus)。某個基因在一個族群中的所有等位基因的集合,稱為基因庫 (gene pool)。不同族群具有不同的等位基因組成(指種類與比例),因此具有不同的基因庫。

地景生態學(下)

地景生態學 (Landscape Ecology)(下)
國立臺灣師範大學生命科學系碩士生 黃冠中

連結:地景生態學(中)

在地景生態學(上)(中)介紹了尺度 (scale)、擾動 (disturbance)及地景異質性 (landscape heterogeneity),本文介紹地景生態學的研究方法以及應用。地景生態學通常研究大空間尺度的議題,需要用到許多運算的技術。

$$(5)$$ 地景資料的量化

首先,必須要先量化目標地景的影像資料。影像分析的軟體有很多種,例如,FRAGSTATS是目前被廣泛使用的空間區塊分析程式;大家熟知的GIS全球地理資訊系統也可以整合、分析影像資料。

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