外來種生物對臺灣的影響 (Alien Species)
臺北市立建國高級中學生物科童禕珊老師/國立臺灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

「外來種」是指原本不存在於某地區，在某一段時間內，由其原產地經蓄意或非蓄意的途徑引入該地區的物種；經過一段時間的適應與馴化後，這些外來種生物會逐漸擴散、入侵該地區的自然生態體系中，而對生態系造成影響。

引入外來種的原因很多，常見的原因包括農業、貿易、娛樂、觀賞、生物防治或偷渡等。在農業及貿易上，常引進生長快速、品質優良、抗病性強等高經濟價值作物，如：吳郭魚、牛蛙、毛地黃等，以增加食物種類，或改良農畜產品的品質；在娛樂與觀賞方面，人們常會引入某些數量稀少、習性特別、叫聲悅耳或形態優美的生物，如：巴西龜、法國菊、馬櫻丹、南美蟛蜞菊等，作為寵物或觀賞植物；在生物防治上，為減少噴灑農藥所造成的環境破壞，人們常會自原產地引入外來種害蟲的天敵，以控制有害生物的數量，例如：引入澳洲瓢蟲以防治原產於澳洲的吹綿介殼蟲等，但若這些外來種天敵轉而攻擊其他原生物種，便可能造成新的生態問題；此外，隨著人類旅遊及貿易等活動日益頻繁，外來物種隨著各種交通工具，偷渡進入新環境的機會也日益增加，例如：夾藏於土壤中的蟲卵或蟲蛹；躲藏於木材中的蜥蜴或蛇，甚至藏匿於貨艙中的老鼠、以及隨輪船傳播的淡菜等，都是常見的偷渡客。

外來種生物的引進並不一定會產生問題，但若外來種生物的適應力佳、生命力旺盛、散播能力強，當其主動或被動地脫離飼養環境、而於野外大量繁殖時，則可能對生態環境造成嚴重的衝擊，例如：引進家八哥及泰國八哥時，會與臺灣八哥競爭食物或棲地等環境資源，威脅臺灣八哥的生存；引進琵琶鼠、大肚魚或吳郭魚等魚種後，成為臺灣下游水域中的優勢物種，因而破壞臺灣淡水生態系的穩定平衡；引進生長快速的小花蔓澤蘭，不僅纏勒原生樹種，也會影響光合作用的效率，導致樹木的死亡；而發生於臺灣北部的松樹萎凋病，亦是由於自外引入松材線蟲所引起。

除了對生態系統的影響外，外來種的引進亦會衝擊該區域的經濟發展，其中最直接的影響就是造成農業的損失；例如：過去引入臺灣的福壽螺與非洲大蝸牛，因遭到農民的棄養而向外擴散，造成稻米等農作物的產量減少，嚴重影響農民的收成；為了貼補農民的損失，政府每年必須支付龐大的經費來防治外來種的入侵，或賠償因外來入侵種對農業、健康以及生態破壞所造成的損失，這些都是巨大的經濟成本。

目前對於控制入侵外來種最有效的方法，並不是將其移除，而是進行貿易管制，降低其擴散的速度。因若外來種已經擴散到野外環境時，要移除所有的個體極為困難，且可能對生態造成嚴重的二次傷害。 故此，落實防疫與檢疫的工作，以「不進口、不釋放、不擴散」等原則，對進出國境的個人與物品進行查驗，以控制外來種的擴散，才是較符合效益的做法。

參考資料
臺灣外來種資料網 http://ngis.zo.ntu.edu.tw/exotic/

入侵外來種（Invasive Alien Species）-下
台北市立建國高級中學生物科童禕珊老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

7.蘇鐵白輪盾介殼蟲 蘇鐵白輪盾介殼蟲原產於泰國、緬甸。大量繁殖的介殼蟲會躲藏在蘇鐵、美洲鳳尾蕉與蕨狀蘇鐵等植物的葉片基部及葉軸等處，使植物表面產生白色的殼狀物，情況嚴重時還會使植物全株枯死。2000年，桃園地區首度發現此病蟲害。但因農政單位不瞭解介殼蟲的習性，再加上蘇鐵並非重要的農作物，因此並未立即展開防治措施，使得疫情迅速惡化，幾乎散佈全台灣，2005年初，連台東蘇鐵保留區也無法倖免。

8.河殼菜蛤 河殼菜蛤原產於中國，大量繁殖時會造成湖泊或河川生態的改變，降低物種多樣性。河殼菜蛤對乾燥的耐性較低，大量曝曬陽光後會死亡；當牠的遺體腐化後，會引發細菌及黴菌滋生而影響水質，危害人類的健康。此外，當大量的河殼菜蛤附著生長於水庫中時，亦會影響水庫水管系統的正常運作，提高經濟成本及損失。

9.緬甸小鼠 緬甸小鼠原產於東南亞地區，其適應力強，會啃食農作物，造成田地及倉儲穀物的損害；此外，緬甸小鼠的體毛及排泄物還可能會傳播如漢他病毒等引發人畜共通疾病的病原體，威脅人類及其他生物的健康，甚至導致死亡，因而受到政府的重視。

10.多線南蜥 原產於南亞及東南亞一帶。多線南蜥為胎生動物，全年均可生殖，一胎可產下5～8隻幼蜥，繁殖力強。其食量大、食性雜，除了捕食昆蟲外，還會取食蚯蚓、其他小型蜥蜴及壁虎等，嚴重危害到本土蜥蜴的生存，造成本土蜥蜴的數量驟減。 但因多線南蜥並未危害人類及經濟作物的情形，因而在過去並未受到政府單位的重視；直到最近，因研究人員發現屏東枋山到台南仁德一帶低海拔地區的石龍子及草蜥等本土蜥蜴數量驟減，才開始正視其嚴重性。

參考資料:
http://www.swan.org.tw/activity/2008/ivasion/iv_03.html
http://www.swan.org.tw/activity/2008/iv … _03.html

入侵外來種 （Invasive Alien Species）-中
台北市立建國高級中學生物科童禕珊老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

4.松材線蟲 松材線蟲原產於日本及東南亞。牠的體長雖僅 0.1 公分，破壞力卻不小，是一種寄生性線蟲。被松材線蟲感染的松樹，可在40天之內迅速地凋萎、枯死，故稱為松樹萎凋病；松樹死亡後，赤褐色的松針會留在枝條上，此為染病植株最大的特徵。 由於松材線蟲本身無法由傳播，需透過昆蟲作為媒介，在台灣已知的媒介昆蟲為松斑天牛；松材線蟲的幼蟲會與松斑天牛共生，藉由松斑天牛的傳播，危害琉球松、黑松及台灣本土的二葉松等，據估計，臺灣全島每年遭受松材線蟲感染的森林面積高達4,000公頃，而北臺灣的琉球松幾乎已全數死亡，對臺灣的森林影響甚鉅。

5.美洲紅火蟻 入侵紅火蟻與熱帶的火蟻不同，是一種具有入侵性的昆蟲，原生於南美洲，自1930年代入侵美國後，經由木材、園藝植物及土壤的運輸進入亞洲地區，並於2003年登陸台灣。紅火蟻入侵台灣的方式未明，可能是由航空貨櫃夾帶進入桃園地區；其繁殖力驚人，短短一年內，便火速蔓延於台灣西部的農田、行道樹、公園、醫院，學校、鐵路旁、高速公路邊坡等地。 紅火蟻的天性強悍、攻擊性強，不僅會螫刺人畜，還會捕食蚯蚓，啃食農作物的果實、種子、幼芽、嫩莖與根系，造成農作物的損失；在公共安全上，因紅火蟻的巢穴(俗稱為蟻丘)大型，高出地表約10～30公分，亦常造成電線短路或電器設施故障等破壞。紅火蟻腹部末端的尾刺具有毒性，且因尾刺上無倒鉤，可多次螫刺以加劇其對人畜的傷害；紅火蟻螫刺後，會注入含有毒蛋白的酸性毒液，使患者產生灼傷般的疼痛感、並出現水泡，故稱為火蟻；這種痛癢的感覺可持續一個小時，嚴重者還會引發過敏，甚至導致休克死亡。

6.中國梨木蝨 中國梨木蝨為台灣水果作物的嚴重害蟲，原生於中國大陸、日本及韓國，可能是因果農為了改良品種的需求，從大陸走私未經檢疫的梨接穗而進入台灣。中國梨木蝨狀似迷你蟬，體型只有 0.3 公分，其主要危害為若蟲及成蟲會刺吸植物的嫩芽及嫩葉等，影響植物的生長發育，造成葉片褐化、枯死及落葉，對果樹影響甚鉅。 中國梨木蝨的若蟲有群聚現象，會分泌大量蜜露，導致葉片、幼果及枝條等產生煤煙病，影響果實品質及外觀。中國梨木蝨的繁殖力強，目前已入侵台中、南投及苗栗等地，不僅降低梨子產量，更增加農民用藥成本，造成環境的污染。

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入侵外來種 （Invasive Alien Species）-上
台北市立建國高級中學生物科童禕珊老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

「外來種」是與「原生種」相對的物種，台灣的外來種隨處可見，常見如園藝植物、農作物、家禽家畜、淡水養殖魚類等。「外來種」不一定會成為「入侵外來種」，「入侵外來種」的競爭力較強、具有入侵性，甚至達到無法控制的程度，如紅火蟻；入侵外來種常會衝擊臺灣的生態環境，或造成嚴重的經濟損失。「中華民國自然生態保育協會」於2008年所公布的台灣十大入侵外來種包括：小花蔓澤蘭、福壽螺、布袋蓮、松材線蟲、美洲紅火蟻、中國梨木蝨、白輪盾介殼蟲、河殼菜蛤、緬甸小鼠、多線南蜥等，本文簡介如下：

1. 小花蔓澤蘭 小花蔓澤蘭原產於中南美洲，是一種攀緣蔓藤性的外來植物。進入台灣的時間不詳，主要分布於1000公尺以下之中低海拔地區。其生長、擴散速度之快，英文俗名為「一分鐘一英里雜草」。每年秋季開花後，會產生大量的種子隨風飄散，迅速地傳播蔓延。 小花蔓澤蘭對臺灣所造成的危害，最早在1986年於屏東地區傳出；因其生長快速，且會快速地攀爬、覆蓋於路旁雜草、低海拔樹木、荒廢農耕地、或果樹等植物上，造成遮光效應，使被攀附的植物因無法行光合作用而死亡，進而影響鳥類或其它動物的棲息，造成生態破壞及經濟損失，因此，常被稱為「植物殺手」或「綠癌」。 及至目前，小花蔓澤蘭已廣泛散布於台灣中南部及東部地區，為本島侵略性最強的的入侵外來種植物。

2.福壽螺 福壽螺原產於南美洲亞馬遜河下游及布拉大河流域的靜水區，俗稱金寶螺，為雜食性的軟體動物。1979年，一婦人自國外引入後，被當時省農林廳認為極具食用價值而大肆推廣；但因其肉質不佳，遭養殖戶全面棄養，使得大量福壽螺流入臺灣的水田、池塘及沼澤中。 福壽螺為雌雄異體，行體內受精，繁殖力強，每年可產數千顆卵；牠會啃食水生植物，造成水稻、瓜果、菜葉類等栽培作物的危害，據估計，每年約有10500公頃農田被破壞，為水中經濟作物的頭號天敵。

3.布袋蓮 布袋蓮是一種常見的浮水植物，原產於南美洲的巴西、亞馬遜河流域。布袋蓮可行無性生殖，繁殖力強，對環境的忍受度高，生命力旺盛，目前全國至少有六萬公頃的河流及水池被布袋蓮所覆蓋，尤以嘉南平原為最。 大雨過後，大量的布袋蓮被沖刷到下游，阻塞灌溉及排水溝渠，以及水庫及發電廠的進水口與閘門等，影響依賴水域環境的各項活動，如：飲水、運輸、漁業養殖等。此外，因著布袋蓮的過度繁殖，覆蓋了大範圍的水域，造成水質缺氧，影響野生動、植物的生存，為病媒蚊提供保護及繁殖的環境，對水域生態系影響甚鉅。

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幽門桿菌（Helicobacter pylori）
台北市立建國高級中學生物科朱芳琳老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

2005的諾貝爾獎頒發給澳洲的華倫與馬歇爾，他們因為發現幽門桿菌而獲獎。 幽門即位於人體胃下部的括約肌，可控制食物進入十二指腸。
過去醫界關於胃潰瘍與十二指腸潰瘍等病常歸因於體質，認為與胃液的分泌有關，因此多給予制酸劑等藥物，並無根治的方式。馬歇爾的發現顛覆了這個狀況，因為這些疾病若是導因於細菌，則可以抗生素進行治療，而事實上也正是如此。 馬歇爾為了證明幽門桿菌與胃潰瘍之間的關係，須以科霍氏準則加以驗證：若胃潰瘍病人胃中可發現幽門桿菌，當幽門桿菌被藥物殺死後，胃潰瘍的症狀便會消失；倘若幽門桿菌再度出現，則胃潰瘍便會復發。此關係可以利用動物實驗加以證明，但是不可能在人體進行實驗，因為給予健康的病人幽門桿菌是違背醫學倫理的。
馬歇爾博士是一個相當積極且有一點瘋狂的人，為了遵照醫學倫理、同時又能完成實驗的驗證，他決定以自己進行實驗。他在1984年的六月，先檢查確認自己的胃黏膜是健康的之後，吞下30毫升的幽門桿菌，從第七天清晨，他開始出現嘔吐的症狀，並且如此持續了三天。到實驗的第十天，利用內視鏡的檢查，確認他的胃中確實存在細菌，且胃呈現發炎的狀態。十四天後，他服用抗生素，所有不適的症狀全部消失，隨後的內視鏡檢查也證實，幽門桿菌不見了，胃黏膜的組織也恢復正常。

此發現之所以引起人們的注意，除了是一個顛覆醫界原先認定的發現之外，根據研究發現，全世界有一半的人胃中具有幽門桿菌，因為感染幽門桿菌的人可能終其一生都沒有症狀，但也有人會出現胃潰瘍、十二指腸潰瘍甚至胃癌。研究發現超過80%胃癌與胃淋巴癌病人的胃中會有幽門桿菌，因此世界衛生組織在1994年正式將幽門桿菌列為致癌物質。 幽門桿菌屬於革蘭式陰性菌，長度約2-4μm，一端具4-6根鞭毛，主要存活於包裹於胃壁的黏液層中，幽門桿菌之所以能生存在胃中，是因其具有尿素酶，可將胃中的尿素分解成氨與二氧化碳，以中和胃酸保護自己。因此檢測體內是否有幽門桿菌，除了利用內視鏡取得組織切片檢查外，也可以利用呼氣測試得知。呼氣測試是利用幽門桿菌具尿素酶的特性，給予受試者吃下含有碳13同位素的尿素，10~20分鐘後，檢測呼出二氧化碳中的碳13比例，就可知道胃內是否有幽門桿菌。
治療幽門桿菌可使用抗生素，但是長期下來，幽門桿菌逐漸出現抗藥性菌株，使得很難完全根治，並容易有復發的情形。因此關於幽門螺旋桿菌治療，醫界仍有不同看法，一般對於完全沒有症狀的感染者，多不建議予以抗生素殺菌治療，但對於十二指腸潰瘍、胃潰瘍、胃癌術後及胃淋巴癌患者必須予以幽門螺旋桿菌根除治療。
參考資料：
1.許博翔、洪貴香、吳惠雯、吳俊忠，2005年諾貝爾生理醫學獎──揪出幽門桿菌的啟示，科學發展2006年七月 2.http://geocities.com/sirtou1/helicobacter.htm

性別的分化 (Sex Differentiation)
台北市立和平高中生物科林元露老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

在二十世紀七○年代多明尼加共和國的幾個村子發生女孩變成男孩的新聞，他們出生時，有女性的外生殖器，因此被認定為女生。等到青春期，她們的「陰核」發育，長成小型的陰莖。
於是她們的性別被重新認定為男生，這則女孩變成男孩的新聞在當時引起很大的震撼。 廣義而言，在整個男女性別分化的一連串過程中，如果產生了差錯，就會生出性別不明確的嬰兒，通常泛稱為陰陽人。根據國外統計，每3000至4000名新生兒就有一例生殖器異常，並不少見。根據嬰兒性腺的不同，我們可將其分成三類。第一類是真性陰陽人，也就是一個人同時擁有卵巢和睪丸的組織。
第二類是男性假陰陽人，其生殖腺是睪丸，但生殖器外觀卻像女性。第三類是女性假陰陽人，其所擁有的是卵巢組織，但生殖器外觀卻像男性。 有關性別分化的研究指出性染色體，即Ｘ與Ｙ染色體，攜帶有影響性別分化的基因，決定具兩性潛能的生殖腺發育為睪丸或卵巢。當生命初期，子宮內的胎兒擁有兩性共有的生殖導管原胚(genital primordia)：密氏導管、伍氏導管。 正常的胚胎發育，女性的內在生殖器為卵巢、輸卵管、子宮和陰道上段，是由胚胎的密氏管發育形成。外生殖器則為陰道下段、女陰、陰蒂和陰唇。相對的，男性的內生殖器為睪丸、輸精管、儲精囊，由胚胎的伍氏管形成。外生殖器則為陰莖和陰囊。
男性的Ｙ染色體上的遺傳基因組是Tdy，促成了睪丸的形成，另有SRY基因阻斷密氏管發育，而由伍氏管獨大，完成男性內生殖器官，其中的睪丸，會分泌男性荷爾蒙，引導外生殖器也發展成男性器官。 相對的，女嬰沒有Y染色體，密氏管不受壓抑，就發育成女性的內生殖器。外生殖器也因沒有男性荷爾蒙的引導，所以不會變成陰囊和陰莖，而成為女性生殖器官。
Ｘ染色體亦會影響性別分化，具有一個顯性基因可將睪固酮轉化為「5α二氫睪固酮」(DHT)，而「5α二氫睪固酮」是陰莖、陰囊的「雕塑劑」。 上述多明尼加共和國的這些『女孩』其實是男性假陰陽人，性染色體應為XY，因Ｙ染色體異常（無法分泌睪固酮或密氏管抑制物質），或因X染色體異常（睪固酮無法轉變為5α二氫睪固酮），或因密氏導管、伍氏導管等目標組織對於睪固酮或密氏導管抑制物質沒有反應，種種原因導致睪丸分化失敗，所以一出生時，有女性的外生殖器，但因青春期時因睪丸分泌睪固酮，促使外生殖器發育變成男生。

參考資料:
1. 變男變女一線間，科學月刊1997年5月329期，全文資料庫 http://163.20.22.161/Science/content/19 … 9/0008.htm
2. 從陰陽人到變性人–說一則清初札記（摘要） 王道還 http://www.phil.ccu.edu.tw/old/old/ccup … /mli_6.htm

生態工法(Eco-technology)
台北市立建國高級中學生物科童禕珊老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

隨著環保意識的抬頭，為了在生態保育與工程建設的理念間找到平衡點，減少推動工程時對環境所造成的傷害，「生態工法」的想法應運而生。生態工法是指基於對生態系統的深切認知、與落實生物多樣性保育及永續發展，在進行工程時採取以生態為基礎、以安全為導向的工程方法，以期減少對自然環境所造成的傷害。在過去，「生態工法」常被窄化為「生態工程」，「生態工程」著重於生態系的營造工作，例如：綠美化工程、景觀與生物廊道的改善工程等，但「生態工法」不只是狹義的經營生態環境，更能夠廣範地運用自然的力量或生態智慧，幫助人類執行各種工程行為，以提高日常生活的方便性，能源與經濟的節省，安全的提升與效率的提高等等。當然，創造與維持生態環境時，推動「生態工程」絕對是不可忽略的目標。 常見的生態工法包括「植生工法」、「透水性舖面」、「生態廊道」、「生態護岸」等。

「植生工法」是指利用植物的樹冠層及地面的殘枝腐植層，吸收雨水的能量，防止雨滴衝擊地表，造成土壤流失；或利用植物的根系抓住土壤，提高土壤的抗蝕力等。

「透水性舖面」是指利用多孔性瀝青混凝土舖面、無細粒料混凝土、連鎖磚或礫石舖面等雨水較容易通過之多孔性舖面，使人行道、停車場、廣場等處的地面具有滲水之功能，以減輕地下排水道負擔、延緩洪峰流量、並達到減緩熱島效應的功效。

「生態廊道」是指在規劃及設計道路工程、橋梁工程、河溪工程等過程中，增加對動物活動之考量，例如：建構涵管式動物通道(如：動物通道及溪橋)，以供當地動物的通行，或設製生物圍籬，以防止動物穿越道路等；藉此避免因道路或橋樑之興建，阻絕、破壞了生物的棲地。

「生態護岸」是指避免大規模地整地開挖，儘可能地就地取材，利用多階砌石護岸、拋石護岸、箱籠護岸、植岩互層護岸及木排樁護岸等方式，達到保護河岸的功能。 由上可知，「生態工法」其實是一個心態工法，講究「技」與「心」兩種態度，以期達到「用」、「強」、「美」等三大目標。也就是說，以科學技術為根基，用一些經濟而簡單的材料，建構出強韌的結構物，並用心提高工程的附加價值，著重於生態平衡的維護，以及和周遭環境的協調性等。

參考資料:
1.http://www.eef.org.tw/index-1.htm
2.http://www.cc.ntut.edu.tw/~wwwwec/eco/eco_index.htm

台灣常見的紅樹林植物(Mangrove)-下

台北市立建國高級中學生物科童禕珊老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

海茄苳 (Avicennia marina) 海茄冬為馬鞭草科植物，是臺灣數量最多的紅樹林植物；主要分布於嘉義、台南及高雄等地的海邊潟湖、魚塭堤岸或排水溝岸邊，是一種常見的護堤、防風樹種。 海茄苳的樹型高大、狀似榕樹，新植株成灌叢狀，老樹的樹型高大茂盛，平均高度可達5～6公尺，胸高直徑約為10～15公分；海茄冬的葉片對生，呈較寬的橢圓形，葉面革質，表面油亮；六、七月是海茄冬的開花期，會開出的橘紅色的小花，兩兩對生，帶濃郁的香氣；海茄冬的果實為朔果，狀如蠶豆，在十二月左右成熟，無胎生現象。海茄苳的根系發達，於地底橫行的根系，會垂直向上發展為棒狀的呼吸根，可伸出地表與空氣接觸，以利氣體的交換。 Continue reading →