生物多樣性

分類、動物、植物、生物種

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。

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)。

海百合

海百合 (Class Crinoidea)
國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所碩士 陳易揚

隸屬於棘皮動物門(Phylum Echinodermata)、海百合綱(Class Crinoidea)的海百合(sea lily)與海羊齒(feather star)有著與其他棘皮動物與眾不同的外觀,常被誤認成植物(圖一),但牠們卻是最古老原始的棘皮動物,化石記錄可回溯至古生代的石炭紀海洋!牠們的腕足細長、自基座邊緣延伸而出,並呈現樹枝狀的分岔,每個分岔可再細分為多個小節、小節上布滿許多長著纖毛的小羽枝。這些腕足可以任意捲曲或迅速移動。由於外型酷似羊齒植物或百合花,因此有「海羊齒」或「海百合」的暱稱。海百合綱在古生代時曾盛極一時,但今日已衰退,現生的海百合綱物種多樣性以澳洲大堡礁海域最高。

海參

海參 (Class Holothuroidea)
國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所碩士陳易揚

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圖一 海參遭遇危險時會將內臟及呼吸樹噴出以求自保。 (圖片來源: http://www.oceanicresearch.org)

海參隸屬於棘皮動物門 (Phylum Echinodermata) 海參綱 (Class Holothuroidea),外型呈現長條狀,身體柔軟,體內有許多細小的骨板或骨針包埋在體壁內,這些特徵使得海參和海星、海膽與陽隧足等親戚的外型大大不同。

海參的背面長有疣突或肉刺,專司感覺與呼吸,腹面長著附有吸盤的管足(部分種類則無),可供爬行與吸附。海參口部四周環生著一圈觸手,依照形狀可分為盾狀、枝狀、羽狀和指狀。觸手可分泌黏液黏取食物顆粒或有機碎屑,協助海參攝食。

海膽

海膽(Class Echinoidea)
國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所碩士陳易揚

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身體扁平類似錢幣、不生棘刺的沙錢屬於歪型海膽的一員。圖為野柳地質公園裡的沙錢化石。(陳羿蓁攝)

海膽(sea urchin)隸屬於棘皮動物門(Phylum Echinodermata)、海膽綱(Class Echinoidea),廣泛分布於全世界海域,上至潮間帶,下至數千公尺深的深海,都有海膽的存在,現生種約有1000種。海膽依照肛門與口部的相對位置、身體對稱方式及棘刺外觀等特徵,可區分為「正型海膽」及「歪型海膽」兩亞綱。正型海膽即我們常見的球型海膽:棲息於礁岩與泥沙等底質,口部朝下,位於體殼腹面的中央,食性複雜,攝食藻類、小型動物及有機碎屑等,牠們的體表佈滿尖銳的棘刺,以棘刺與管足移動;歪型海膽則包含了扁平的沙錢(sand dollar,圖一)與心形的心型海膽(heart urchins),主要呈現扁盤狀,棘刺不發達,大多埋藏在泥沙中生活,以底質中的有機顆粒為食。

陽隧足

陽隧足(Class Stelleroidea, Subclass Ophiuroidea)
國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所碩士陳易揚

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圖一
臺灣海域常見的蜈蚣櫛蛇尾(Ophiocoma scolopendrina)。(陳羿蓁攝)

陽隧足(brittle star)是海星的近親,屬於棘皮動物門(Phylum Echinodermata)的蛇尾亞綱(Subclass Ophiuroidea),是現生的棘皮動物中種類最多的一綱,約有2300種,是十分常見的海洋無脊椎生物(圖一)。外型呈現五角星形,乍看之下與海星十分相似,因此許多民眾常將海星與陽隧足搞混。

典型的陽隧足具有一個圓盤狀或五角形的中央體盤,並自體盤中延伸出五隻腕足,但有別於海星,陽隧足的腕足十分細長且分節、體盤與腕足間的界線十分明顯,腕足擺動如蛇尾,是辨別陽隧足與海星最好的特徵。陽隧足的管足不若海星發達,因此主要運用腕足的擺動來移動。一般而言,陽隧足的移動速度比海星快上許多,不過因為管足不具吸盤,所以無法像海星一樣攀爬吸附陡峭的岩壁。

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