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2009年12月5日 星期六
2009年12月2日 星期三
2009年11月22日 星期日
2009年11月19日 星期四
食人族有對付狂牛症基因？科學家驚訝
這個消息來源應該是二次轉載, 原文如下:
Mead S et al. 2009. A Novel Protective Prion Protein Variant that Colocalizes with Kuru Exposure. The New England Journal of Medicine 361(21): 2056-2065.[網址]
Abstract
Background Kuru is a devastating epidemic prion disease that affected a highly restricted geographic area of the Papua New Guinea highlands; at its peak, it predominantly affected adult women and children of both sexes. Its incidence has steadily declined since the cessation of its route of transmission, endocannibalism.
Methods We performed genetic and selected clinical and genealogic assessments of more than 3000 persons from Eastern Highland populations, including 709 who participated in cannibalistic mortuary feasts, 152 of whom subsequently died of kuru.
Results Persons who were exposed to kuru and survived the epidemic in Papua New Guinea are predominantly heterozygotes at the known resistance factor at codon 129 of the prion protein gene (PRNP). We now report a novel PRNP variant — G127V — that was found exclusively in people who lived in the region in which kuru was prevalent and that was present in half of the otherwise susceptible women from the region of highest exposure who were homozygous for methionine at PRNP codon 129. Although this allele is common in the area with the highest incidence of kuru, it is not found in patients with kuru and in unexposed population groups worldwide. Genealogic analysis reveals a significantly lower incidence of kuru in pedigrees that harbor the protective allele than in geographically matched control families.
Conclusions The 127V polymorphism is an acquired prion disease resistance factor selected during the kuru epidemic, rather than a pathogenic mutation that could have triggered the kuru epidemic. Variants at codons 127 and 129 of PRNP demonstrate the population genetic response to an epidemic of prion disease and represent a powerful episode of recent selection in humans.
其實這不是新聞, Kuru症在新幾內亞東部高地Fore族的遺傳性疾病學, 人類學上的重要性早在1960年代便有相當的研究, 可參閱中時電子報以及台大醫學院內之科普文章.
食人族有對付狂牛症基因？科學家驚訝
2009-11-19 新聞速報【中廣新聞／郭希誠】
英國研究人員發現，巴布亞紐幾內亞的食人族身體裡發展出了一種特別的基因，可以避免得俗稱狂牛症的庫賈氏症。
巴布亞紐幾內亞「東高地省」有個佛瑞族，有吃死去親人腦子的習俗。二十世紀中，大批族人得了一種類似狂牛症的腦部疾病喪生。政府禁止再吃人腦。
英國倫敦大學醫學研究會的米德教授分析佛瑞族的DNA以後發現，他們有一種特有的基因突變，能夠讓他們不會得到庫賈氏症。
依照佛瑞族長老的口述歷史，他們是二十世紀初才開始吃人腦的。科學家對人類可以在短短的幾十年就發展出一種基因對抗疾病，感到相當驚訝。
他們也希望這項發現對治療庫賈氏症有幫助。
Mead S et al. 2009. A Novel Protective Prion Protein Variant that Colocalizes with Kuru Exposure. The New England Journal of Medicine 361(21): 2056-2065.[網址]
Abstract
Background Kuru is a devastating epidemic prion disease that affected a highly restricted geographic area of the Papua New Guinea highlands; at its peak, it predominantly affected adult women and children of both sexes. Its incidence has steadily declined since the cessation of its route of transmission, endocannibalism.
Methods We performed genetic and selected clinical and genealogic assessments of more than 3000 persons from Eastern Highland populations, including 709 who participated in cannibalistic mortuary feasts, 152 of whom subsequently died of kuru.
Results Persons who were exposed to kuru and survived the epidemic in Papua New Guinea are predominantly heterozygotes at the known resistance factor at codon 129 of the prion protein gene (PRNP). We now report a novel PRNP variant — G127V — that was found exclusively in people who lived in the region in which kuru was prevalent and that was present in half of the otherwise susceptible women from the region of highest exposure who were homozygous for methionine at PRNP codon 129. Although this allele is common in the area with the highest incidence of kuru, it is not found in patients with kuru and in unexposed population groups worldwide. Genealogic analysis reveals a significantly lower incidence of kuru in pedigrees that harbor the protective allele than in geographically matched control families.
Conclusions The 127V polymorphism is an acquired prion disease resistance factor selected during the kuru epidemic, rather than a pathogenic mutation that could have triggered the kuru epidemic. Variants at codons 127 and 129 of PRNP demonstrate the population genetic response to an epidemic of prion disease and represent a powerful episode of recent selection in humans.
其實這不是新聞, Kuru症在新幾內亞東部高地Fore族的遺傳性疾病學, 人類學上的重要性早在1960年代便有相當的研究, 可參閱中時電子報以及台大醫學院內之科普文章.
食人族有對付狂牛症基因？科學家驚訝
2009-11-19 新聞速報【中廣新聞／郭希誠】
英國研究人員發現，巴布亞紐幾內亞的食人族身體裡發展出了一種特別的基因，可以避免得俗稱狂牛症的庫賈氏症。
巴布亞紐幾內亞「東高地省」有個佛瑞族，有吃死去親人腦子的習俗。二十世紀中，大批族人得了一種類似狂牛症的腦部疾病喪生。政府禁止再吃人腦。
英國倫敦大學醫學研究會的米德教授分析佛瑞族的DNA以後發現，他們有一種特有的基因突變，能夠讓他們不會得到庫賈氏症。
依照佛瑞族長老的口述歷史，他們是二十世紀初才開始吃人腦的。科學家對人類可以在短短的幾十年就發展出一種基因對抗疾病，感到相當驚訝。
他們也希望這項發現對治療庫賈氏症有幫助。
2009年11月18日 星期三
互花米草是什麼碗糕?
這是今天的聯合報報導
八里溼地發現「互花米草 」入侵 【聯合報╱記者黃福其／即時報導】
2009.11.18 11:42 pm
台北縣八里鄉挖子尾與八里左岸會館之間的河岸溼地，最近發現有環境入侵性強、被列為溼地殺手的外來植物「互花米草」，散布約200餘平方公尺。縣府農業局展開清除，希望本月底前完成。局長蔡光榮說，清理乾淨後將持續嚴密監控以防復生，並建請農委會通報各縣市，全面清查海灘河岸潮間帶，避免互花米草蔓延危害環境。
這是環境資訊電子報對金門海灘互花米草入侵的報導, 不過這個記者實在是太感情用事了, 金門在地理上本來就是中國福建沿海, 那來的什麼"金門挺不住, 後方台灣會糟殃"的說法? 這完全就是記者自以為是的想像.
高聳的軌條砦，橫列金門沙灘，嚴防海峽另一端敵人的進擊，但是時隔半世紀，敵軍沒有登岸，卻有新的危機，悄悄襲擊，重創金門生態。
當互花米草在金門沙灘不斷擴張，新的搶灘戰役全面展開，如果前線金門擋不住，後方的台灣將會面臨重大危機。
美麗的金門沙灘，以金黃細沙贏得美譽，但是最近幾年，大片的互花米草遍生沙灘之上，廣大的面積，造成沙灘的改變。 ......[見全文]
以下參見南京大學生命科學院對互花米草引入中國歷史與防治的回顧文章.
八里溼地發現「互花米草 」入侵 【聯合報╱記者黃福其／即時報導】
2009.11.18 11:42 pm
台北縣八里鄉挖子尾與八里左岸會館之間的河岸溼地，最近發現有環境入侵性強、被列為溼地殺手的外來植物「互花米草」，散布約200餘平方公尺。縣府農業局展開清除，希望本月底前完成。局長蔡光榮說，清理乾淨後將持續嚴密監控以防復生，並建請農委會通報各縣市，全面清查海灘河岸潮間帶，避免互花米草蔓延危害環境。
這是環境資訊電子報對金門海灘互花米草入侵的報導, 不過這個記者實在是太感情用事了, 金門在地理上本來就是中國福建沿海, 那來的什麼"金門挺不住, 後方台灣會糟殃"的說法? 這完全就是記者自以為是的想像.
高聳的軌條砦，橫列金門沙灘，嚴防海峽另一端敵人的進擊，但是時隔半世紀，敵軍沒有登岸，卻有新的危機，悄悄襲擊，重創金門生態。
當互花米草在金門沙灘不斷擴張，新的搶灘戰役全面展開，如果前線金門擋不住，後方的台灣將會面臨重大危機。
美麗的金門沙灘，以金黃細沙贏得美譽，但是最近幾年，大片的互花米草遍生沙灘之上，廣大的面積，造成沙灘的改變。 ......[見全文]
以下參見南京大學生命科學院對互花米草引入中國歷史與防治的回顧文章.
2009年11月5日 星期四
基改作物是希望還是夢魘?
轉載兩篇中時的文章提供各位參考
基改作物 台灣農業希望？
2009-11-05 中國時報【余淑美】
全球人口如火箭般往上衝，但是氣候日趨暖化不正常，雨量分布不均，水災沖蝕肥沃表土及造成汙染，旱災則加速土地沙漠化，導致可耕地面積縮減而糧食難以增產。如此人口與糧食正負成長情況下，糧食短缺問題已漸次浮現，未來將更嚴重。
台灣看似豐衣足食，實際上，糧食自主率僅約三○％，大部分糧食、肥料及農藥依賴進口，價格易受國際情勢波動所影響，「糧食風暴」一旦發生，我們有準備嗎？
因此，提高作物產量及降低生產成本是必須努力的目標。但是傳統育種速度過慢，而基因工程育種可快速將耐逆境與病蟲害、及增加產量的基因導入作物中，是提升作物產量最具效率的策略。
研發及種植基因改良（基改）作物已是全球農業生技的趨勢。自一九九六年美國開始種植基改玉米、大豆、棉花及油菜，二○○八年全球種植面積已達一．二五億公頃，作物種類至少十五種，年產值高達八十億美元，有二十五個國家種植基改作物，相關農企業蓬勃發展，農民受惠良多。
種植基改作物最大好處之一是減少該作物農藥使用量二○─五○％，大幅降低對環境及人類健康的傷害。此外，也減少除草、人工及機械能源的成本、降低二氧化碳排放，既經濟且環保。由於提供糧食與生質能源雙用途，基改作物的面積及種植國家正快速增加中。
基改食品已融入大部分人的生活中。市面上的豆類製品及動物飼料─玉米與大豆，高達七○─九○％為基改產物。基改食品上市十三年以來，世界衛生組織公布並未有對人體造成傷害確定的案例。基改作物安全性的議題應建立在科學驗證的基礎上，目前有太多以訛傳訛的負面宣傳，全然否定眾多優點，卻將發生機率微乎其微的潛在問題無限擴大，在台灣因此阻礙農業生技的發展。
十年多來政府容許大量的國外基改產品合法上市，可是國內研發基改產品至今未獲准商業化。另一方面，農民卻已迫不及待地自行種植數種可減少施用農藥之基改作物。台灣氣候高溫多濕，因此病蟲害多，農藥用量為亞洲平均的二．五倍，更為美國的五倍，被稱為「農藥王國」，減少農藥之基改作物更顯必要性。政府實應認真檢視基改作物的政策，正視農民、消費者及市場的需要。
目前研擬中的「我國基因改造科技管理政策」說帖，基改目標排除食用作物及外銷農產品，一旦定案將嚴重影響台灣農業科技的發展，因為僅剩少數內銷花卉與植物生產醫藥用途之二次代謝物與蛋白質。基改花卉在技術上困難耗時，而醫藥用途產品必須長期進行動物與人體實驗，均無法在五至十年之內形成具經濟規模之產業，企業界投資必然裹足不前。過去已蹉跎十年，如果未來再浪費十年，確定台灣高科技農業將走入歷史。
許多國內外研究顯示，只要有效管理，基改與非基改作物確可共存。多年來我國的保守政策，已使發展高科技農業的契機及國際競爭力不斷流失，因擔心影響外銷而阻礙基改產業的作法，反而失去創造更高產值之高科技產品的機會，以及付出農藥危害環境與消費者、農民陷入經濟困境重大的代價。須知只有高科技，台灣農業才能與具有廣大土地與便宜勞工的各國競爭。
糧食、能源及環保是二十一世紀全球最重要的議題，而農業生技在這些議題上最能做出重大貢獻，已成為各國高度重視的焦點。台灣在高科技農業的發展一直無法脫離政策性的困境，目前更面臨中國強力發展高科技農業的壓力。政府應盡快制訂眼光長遠具彈性的政策、積極擘畫藍圖、培育人才及鼓勵相關產業，並有效利用高達二十二萬公頃荒蕪的休耕地在這些目標上，以確保我國糧食及能源的安全。
（作者為中央研究院分子生物研究所特聘研究員）
基改作物 仍應謹慎應對
2009-11-06 中國時報【郭華仁、吳東傑】
時報昨日刊載中研院余淑美博士的投書，認為我國應發展耐逆境、抗病蟲害的基改農作物，以確保糧食自主。這樣的主張不但過度美化基改作物的好處，更是未能體會到我國農業問題的癥結。
四大基改作物包括大豆、玉米、油菜、棉花等主要是種在美洲的大農國家。我國進口的大豆、玉米主要來自美國，因此國人也吃了十年的基改食物。至於水稻，目前僅四項抗除草劑的基改稻分別在加拿大、澳洲、墨西哥、哥倫比亞與美國獲准作為食物，而只有美國核准兩項的種植。歐盟各國與紐澳日本都還未通過食品審核。
三年前外銷到歐洲、日本的美國米被發現混雜少量未經核准的美國基改米，引起軒然大波，歐日等國立即禁止美國米的進口，已進口者則退回、銷燬或者下架，造成美國米出口受阻；農民不堪損失，紛紛控告生技公司，光是賠償金額就高達一億美元。中國學者三年前已研發出抗蟲基改米，然而鑒於基改米對健康、環境以及消費者的抵抗等因素，該國政府迄今尚未敢核准該國農民種基改米。不過同年歐洲也發現由中國進口的稻米混雜了基改米，同樣引起抵制；經過調查，原來研發人員在政府未核准上市前就已經為了私利而偷偷地販賣不合法的稻種，導致汙染情況的無法收拾。
我國農業的困境在於生產成本的偏高，但是基改作物種子費用高出一般品種兩到五倍，只會提高農民的生產成本。而余博士所提的耐逆境、抗蟲基改作物，其產品不但無法提高售價，更會嚇跑消費者。
研發基改作物的缺點在於把複雜的農業問題簡化成一兩個基因，雖然短期看起來有其優點，然而將來還是會重蹈第一代綠色革命的覆轍：把作物生產問題簡化成肥料與害蟲，這種化約式的科學產生了化學肥料與農藥，雖然短期造成增產，長期以來嚴重的斲傷農地環境，農業已無法永續經營。把研發基改的經費轉撥來加強有機農業的研發，才是提升農產品價值連帶恢復環境健康的良方。
衛生署上周預告基因改造稻米及木瓜需辦理查驗登記，引起輿論的撻伐，迫使農委會澄清政府採購進口食米招標文件明確規定不得含基改成分，且基於國內生產環境與消費者權益，農委會不會開放基改稻米。農委會的表態顯然是明智之舉；然而面臨中國非法基改稻米的私下種植，政府應該進一步積極訂立辦法，預防國內稻米被汙染，以確保稻農的權益。
至於基改食品安全與否，雖然合法的基改食品人類吃了十年好像沒發生什麼問題，但連世衛組織也沒敢替其長久性的安全背書。實際上所謂政府的審核把關，即使在美國，也都不是政府或獨立研究機構在進行安全性評估試驗，而是讓生技公司自己進行試驗，把數據送給審查委員審核。過去好幾個被抓包的例子顯示生技公司會隱瞞不利的數據；生技公司委託外面學者所進行的試驗，也都需要公司的允許才可以對外發表。這種把關方式，消費者與環保團體對基改食品的安全性有很大的質疑，不是沒有原因的。
（郭華仁為台大農藝學系教授，主持gmo面面觀網站；吳東傑為綠色陣線執行長）
基改作物 台灣農業希望？
2009-11-05 中國時報【余淑美】
全球人口如火箭般往上衝，但是氣候日趨暖化不正常，雨量分布不均，水災沖蝕肥沃表土及造成汙染，旱災則加速土地沙漠化，導致可耕地面積縮減而糧食難以增產。如此人口與糧食正負成長情況下，糧食短缺問題已漸次浮現，未來將更嚴重。
台灣看似豐衣足食，實際上，糧食自主率僅約三○％，大部分糧食、肥料及農藥依賴進口，價格易受國際情勢波動所影響，「糧食風暴」一旦發生，我們有準備嗎？
因此，提高作物產量及降低生產成本是必須努力的目標。但是傳統育種速度過慢，而基因工程育種可快速將耐逆境與病蟲害、及增加產量的基因導入作物中，是提升作物產量最具效率的策略。
研發及種植基因改良（基改）作物已是全球農業生技的趨勢。自一九九六年美國開始種植基改玉米、大豆、棉花及油菜，二○○八年全球種植面積已達一．二五億公頃，作物種類至少十五種，年產值高達八十億美元，有二十五個國家種植基改作物，相關農企業蓬勃發展，農民受惠良多。
種植基改作物最大好處之一是減少該作物農藥使用量二○─五○％，大幅降低對環境及人類健康的傷害。此外，也減少除草、人工及機械能源的成本、降低二氧化碳排放，既經濟且環保。由於提供糧食與生質能源雙用途，基改作物的面積及種植國家正快速增加中。
基改食品已融入大部分人的生活中。市面上的豆類製品及動物飼料─玉米與大豆，高達七○─九○％為基改產物。基改食品上市十三年以來，世界衛生組織公布並未有對人體造成傷害確定的案例。基改作物安全性的議題應建立在科學驗證的基礎上，目前有太多以訛傳訛的負面宣傳，全然否定眾多優點，卻將發生機率微乎其微的潛在問題無限擴大，在台灣因此阻礙農業生技的發展。
十年多來政府容許大量的國外基改產品合法上市，可是國內研發基改產品至今未獲准商業化。另一方面，農民卻已迫不及待地自行種植數種可減少施用農藥之基改作物。台灣氣候高溫多濕，因此病蟲害多，農藥用量為亞洲平均的二．五倍，更為美國的五倍，被稱為「農藥王國」，減少農藥之基改作物更顯必要性。政府實應認真檢視基改作物的政策，正視農民、消費者及市場的需要。
目前研擬中的「我國基因改造科技管理政策」說帖，基改目標排除食用作物及外銷農產品，一旦定案將嚴重影響台灣農業科技的發展，因為僅剩少數內銷花卉與植物生產醫藥用途之二次代謝物與蛋白質。基改花卉在技術上困難耗時，而醫藥用途產品必須長期進行動物與人體實驗，均無法在五至十年之內形成具經濟規模之產業，企業界投資必然裹足不前。過去已蹉跎十年，如果未來再浪費十年，確定台灣高科技農業將走入歷史。
許多國內外研究顯示，只要有效管理，基改與非基改作物確可共存。多年來我國的保守政策，已使發展高科技農業的契機及國際競爭力不斷流失，因擔心影響外銷而阻礙基改產業的作法，反而失去創造更高產值之高科技產品的機會，以及付出農藥危害環境與消費者、農民陷入經濟困境重大的代價。須知只有高科技，台灣農業才能與具有廣大土地與便宜勞工的各國競爭。
糧食、能源及環保是二十一世紀全球最重要的議題，而農業生技在這些議題上最能做出重大貢獻，已成為各國高度重視的焦點。台灣在高科技農業的發展一直無法脫離政策性的困境，目前更面臨中國強力發展高科技農業的壓力。政府應盡快制訂眼光長遠具彈性的政策、積極擘畫藍圖、培育人才及鼓勵相關產業，並有效利用高達二十二萬公頃荒蕪的休耕地在這些目標上，以確保我國糧食及能源的安全。
（作者為中央研究院分子生物研究所特聘研究員）
基改作物 仍應謹慎應對
2009-11-06 中國時報【郭華仁、吳東傑】
時報昨日刊載中研院余淑美博士的投書，認為我國應發展耐逆境、抗病蟲害的基改農作物，以確保糧食自主。這樣的主張不但過度美化基改作物的好處，更是未能體會到我國農業問題的癥結。
四大基改作物包括大豆、玉米、油菜、棉花等主要是種在美洲的大農國家。我國進口的大豆、玉米主要來自美國，因此國人也吃了十年的基改食物。至於水稻，目前僅四項抗除草劑的基改稻分別在加拿大、澳洲、墨西哥、哥倫比亞與美國獲准作為食物，而只有美國核准兩項的種植。歐盟各國與紐澳日本都還未通過食品審核。
三年前外銷到歐洲、日本的美國米被發現混雜少量未經核准的美國基改米，引起軒然大波，歐日等國立即禁止美國米的進口，已進口者則退回、銷燬或者下架，造成美國米出口受阻；農民不堪損失，紛紛控告生技公司，光是賠償金額就高達一億美元。中國學者三年前已研發出抗蟲基改米，然而鑒於基改米對健康、環境以及消費者的抵抗等因素，該國政府迄今尚未敢核准該國農民種基改米。不過同年歐洲也發現由中國進口的稻米混雜了基改米，同樣引起抵制；經過調查，原來研發人員在政府未核准上市前就已經為了私利而偷偷地販賣不合法的稻種，導致汙染情況的無法收拾。
我國農業的困境在於生產成本的偏高，但是基改作物種子費用高出一般品種兩到五倍，只會提高農民的生產成本。而余博士所提的耐逆境、抗蟲基改作物，其產品不但無法提高售價，更會嚇跑消費者。
研發基改作物的缺點在於把複雜的農業問題簡化成一兩個基因，雖然短期看起來有其優點，然而將來還是會重蹈第一代綠色革命的覆轍：把作物生產問題簡化成肥料與害蟲，這種化約式的科學產生了化學肥料與農藥，雖然短期造成增產，長期以來嚴重的斲傷農地環境，農業已無法永續經營。把研發基改的經費轉撥來加強有機農業的研發，才是提升農產品價值連帶恢復環境健康的良方。
衛生署上周預告基因改造稻米及木瓜需辦理查驗登記，引起輿論的撻伐，迫使農委會澄清政府採購進口食米招標文件明確規定不得含基改成分，且基於國內生產環境與消費者權益，農委會不會開放基改稻米。農委會的表態顯然是明智之舉；然而面臨中國非法基改稻米的私下種植，政府應該進一步積極訂立辦法，預防國內稻米被汙染，以確保稻農的權益。
至於基改食品安全與否，雖然合法的基改食品人類吃了十年好像沒發生什麼問題，但連世衛組織也沒敢替其長久性的安全背書。實際上所謂政府的審核把關，即使在美國，也都不是政府或獨立研究機構在進行安全性評估試驗，而是讓生技公司自己進行試驗，把數據送給審查委員審核。過去好幾個被抓包的例子顯示生技公司會隱瞞不利的數據；生技公司委託外面學者所進行的試驗，也都需要公司的允許才可以對外發表。這種把關方式，消費者與環保團體對基改食品的安全性有很大的質疑，不是沒有原因的。
（郭華仁為台大農藝學系教授，主持gmo面面觀網站；吳東傑為綠色陣線執行長）
2009年11月3日 星期二
幾個有關微生物學/細菌學/真菌學/藻類學的教學資訊
所謂的微生物只一群肉眼不可見生物的集合總稱, 內容包含了原核的bacteria, archaea, 真核的protists等等. 根據新近的演化假說架構, 微生物學, 細菌學, 真菌學, 藻類學與寄生蟲學開始有了很大的重疊, 因此多方瞭解這些學門的知識是有其必要的. 以下介紹幾個相關教學網頁提供同學參考:
- 交大開放課程中的微生物學部份
- 東吳大學虛擬教育學院中的微生物學部份
- 藻類學網路學習連結, 重要菌種學名發音 (東吳大學微生物系黃顯宗老師)
- 科博館自然與人文數位博物館-藻類學
- 國立海洋大學藻類應用生理研究室藻類學相關資訊
- 嘉義大學蔡固竹老師的真菌學教學網頁一與網頁二
- 台北醫學大學寄生蟲學學習網
- 醫用微生物學詞匯
2009年11月2日 星期一
我們的身體裡有一條魚 Your Inner Fish: A Journey into the 3.5-Billion-Year History of the Human Body
可參考中時開卷的書介, 書中所提到的Tiktaalik roseae是我們上到脊椎動物進化時一定會提到的化石生物.
右手、左手：探索不對稱的起源
原著為Chris MacManus的RIGHT HAND, LEFT HAND: The Origins of Asymmetry in Brains, Bodies, Atoms and Cultures. 可在google books上試閱, 中文版可見各網路書店的介紹.
2009年9月30日 星期三
2009年6月9日 星期二
2009年6月7日 星期日
有關鳥類演化起源的疑問
Q: 老師, 我有個問題想請教您（應該在考試前就該問了....）。關於鳥類起源的...我在維基百科看到始祖鳥資料，他被分在鳥綱中的始祖鳥目始祖鳥科始祖鳥屬(Archaeopteryx)，可是始祖鳥不是還保有多種爬蟲類特徵，和少數的鳥類特徵，且解剖學上他也較接近爬蟲類，為何他被歸類為鳥綱？明明他還缺少很多的鳥類特徵...我對他的分類抱持懷疑的態度.A: 這個疑問經常被提出來, 在我完整回答這個疑問之前, 我要同學先思考一下幾個議題:
- 所謂的爬蟲類(reptilia)是一個單系群嗎? [同學答]不是。單系群為一共祖與其所有後代。現今所認為的爬蟲綱不包括哺乳綱與鳥綱，故視為並系群（併入鳥類則為單系群）。[老師補充]其實Reptilia一詞在過去的確僅包含鱷, 龜鱉, 有鱗類, 鱷蜥(喙頭類)與廣義的恐龍, 而因為更多的證據被發現並使用現代方法檢驗後發現Reptilia並不是一個單系群, 但若把鳥類包含進來的話, 那麼Reptilia仍然可被視為一個單系群.
- 如果爬蟲類其實並非單系群, 而鳥類如果被認為是演化自爬行類動物(廣義的恐龍), 那麼與鳥類最近的爬行類動物是什麼? [同學答]恐龍主要分為兩種，蜥臀目和鳥臀目。鳥類遠祖：蜥臀目(Saurischia)－獸腳亞目(Theropoda)－手盜龍類(Maniraptora)－近鳥類(Paraves)［包括鳥綱(Aves)與恐爪龍下目(Deinonychosauria)］，其中恐爪龍下目有馳龍科(Dromaeosauridae)與傷齒龍科(Troodontidae)。依據這樣的關係來看，最接近鳥類的爬蟲類應該就是馳龍科（恐爪龍、迅猛龍、猶他盜龍）與傷齒龍科（傷齒龍、蜥鳥龍）的生物了。[老師補充]所謂的恐龍其實不只有蜥臀類與鳥臀類(現在應該要提升為"綱")兩類, 還有蛇頸龍, 魚龍與翼龍, 這也就是說傳統定義的恐龍也不是單系群, 只是一群已絕滅的爬蟲類的總稱. Wikipedia上有很多資訊其實有一些互斥. 例如Wikipedia(英文版)上的Dinosaur被當成一個單系群, 但是另外的詞條說明所謂的恐龍的親緣關係研究已經證實其並非單系群了.
- 所謂的"鳥"(Aves)的定義是否會因為新化石的發現而有所調整? 也就是說因為新化石的發現使得過去認為只有今鳥或(今鳥+始祖鳥)所共有的衍徵被新化石生物所分享? [同學答]沒有找到直接的資料。但我覺得，羽毛可能就是被分享的共衍徵之一。有羽毛恐龍的化石出土後，羽毛就不再只專為鳥類所有。[老師補充]這邊要回到一個問題, 什麼是鳥類? 我們在談的鳥是指初鳥(Avialae)(含始祖鳥至今鳥的類群)? 近鳥(Paraves)(含恐爪龍+初鳥的類群)? 或只是今鳥? 鳥類的synapomorphy是什麼? 有羽的"獸腳類恐龍"(Therapoda)可不可以被包含在初鳥類(Avialae)中? 如果我們談的"鳥"是指始祖鳥+鳥, 那麼羽毛便不是這個類群的synapomorphy, 因為其它更早出現的獸腳類已經具備羽毛了. 雖然新的帶羽恐龍化石一直被發現, 但是演化學者僅創造出初鳥或近鳥這些名詞, 但並沒有直接把"鳥"的定義延伸去包含那些帶羽恐龍.
- 羽毛在爬行類--鳥類的演化路程中是否只出現過一次? 羽毛的定義是什麼? [同學答]獸腳亞目中的許多後代都有各自衍生出羽毛的構造，所以羽毛並非單一起源。羽毛同源於爬蟲類的鱗片，為鳥類特有的構造（因為這點使部分學者認為有羽毛恐龍應歸類為鳥綱），是表皮的角質化衍生物。有學者提出了羽毛形成的步驟：1. 表皮形成中空突起。2. 形成鬆散的羽小支但不帶鈎。3. 羽毛成為平整的芭蕉扇狀，羽小枝間帶小鉤，但羽小枝仍未相編織。有兩種可能的方向。第一可能是，從第二階段發展出芭蕉扇狀羽毛，但羽小枝之間不帶小鉤，羽小枝在中央形成一羽干。第二種可能則是，羽毛仍呈鬆散羽小枝狀，但羽小枝間已出現小鉤。4. 羽小枝互相編織。內外羽片大小相當。5. 羽毛呈不對稱狀，外羽片小，內羽片大。[老師補充]其實到目前為止羽毛的出現算是只出現一次, 出現於近鳥+恐爪龍的共同祖先.
- 飛行在爬行類至鳥類的演化歷程中是否也只出現過一次呢? 是否具有羽毛與是否具備滑翔(gliding)或飛行(flying)能力是否具有必然的關聯? [同學答]一些恐龍如小盜龍、始祖鳥等的"羽毛恐龍"，前後肢皆具有飛羽，引發了鳥類是否經過四翼飛行階段的討論。Chatterjee和Templin兩位宣稱從形態學和種系發生學上來看身體構造， 不同的有羽毛恐龍、始祖鳥、某些現代鳥類（如猛禽）、足羽龍等，都擁有獨特的長足部羽毛，這顯示鳥類的飛行是在某個點從四翼模式轉移到前翼模式，所有現代鳥類可能是從四翼飛行的祖先演化而來，或從有獨特長足部羽毛的祖先演化而來。另外，最初羽毛的出現並非是為了飛行，而是具有保溫、體溫調節的功能。[老師補充]飛上天空的確可能有很多的演進歷程, 不過如果我們認為所謂的鳥是始祖鳥+今鳥, 那麼"飛行"(而非滑行)的確只演化一次, 而且是一個關鍵的演化形質(key innovation).
- 許多教科書上所說的所有被拿來定義"鳥"的特徵(也就是所謂的鳥的共有衍徵), 如羽毛, 無膀胱, 尾綜骨退化, 口內無角質齒等等, 倒底是指"今鳥"還是(今鳥+始祖鳥)或其它"帶羽恐龍"? [同學答]這些為僅為今鳥亞綱的共衍徵。而在鳥綱下三個亞綱中的另外兩個：蜥鳥亞綱［始祖鳥目、孔子鳥目］與反鳥亞綱［始反鳥目、華夏鳥目、長翼鳥目］，都還保存著某些的爬蟲類特徵。[老師補充]這個回答有一點點邏輯問題. 這些特徵的確只是今鳥的特徵, 而不是所有鳥類的共同衍徵, 而羽毛更只是一個共同祖徵. 但是所謂"保存著某些爬蟲類特徵"這句話有邏輯語病. 鳥類既然已經是Reptilia的成員了, 當然就應該有Reptilia的特徵啊? 應該說的是, 反鳥(Enantiornithes)等相對於今鳥較早分化出來的鳥綱成員仍舊具有Reptilia的共有祖徵, 而喙內無齒這類的特徵則是今鳥的共同衍徵.
2009年5月21日 星期四
2009年5月20日 星期三
從一則聯合新聞網的新聞談起
今天的聯合新聞網刊登了一則消息 - "人、猿的先祖化石 找到了？", 閱讀這篇報導的文字時我的腦袋中立刻浮現幾個質疑: 年代正確嗎? 學名有沒有拼錯? 人科動物與始猴類在演化上出現的年代差異很大, 這則新聞要說的倒底是什麼? 是指人+猿的先祖可能被找到了? 還是所有已知靈長類生物的共祖被找到了? 新聞的文字一直暗示這就是"缺失的環", 但是missing link的概念符合支序學派的理論嗎? 所以我們要追查消息的來源, 聯合新聞網提供了新聞的書籤, 再點進去出現的是BBC的新聞. 據說這篇文章發表在PLoS ONE, 那麼我們就應該追查這篇文章的文本, 而原始文獻就在此處:Franzen JL et al. 2009. Complete Primate Skeleton from the Middle Eocene of Messel in Germany: Morphology and Paleobiology. PLoS ONE 4(5): e5723. doi:10.1371/journal.pone.0005723
所以把這篇文章讀完問題就結束了嗎? 不, 就在5/22日我立刻在Taxacom論壇上收到一則討論訊息, 國際動物命名規約委員會(ICZN)與許多古生物分類學者發現報紙上所說的這個奇異的化石物種Darwinius可能在命名上根本就不合法(unavailable), 因為ICZN目前並未承認僅在電子期刊上發表新分類群的作法, 而這個blog上的文章便清楚地指出這項發表的疑義.
這個案例是告訴大家, 科學的問題是無止盡的, 各位從一般大眾媒體上所接收到的訊息可能是非常複雜正確性皆是有待考驗的. 科學的基本精神之一就是要保持懷疑的精神與探索的好奇心, 所以各位在當了一年的大學生之後發現了自己的好奇心了嗎?
2009年4月29日 星期三
[科學人5月號選介]蜜蜂消失了?
蜜蜂可以幫助許多農作物授粉，使人類有豐富的蔬果可以吃，但2006年秋天開始，歐美等國爆發大量養殖蜂群離奇失蹤的現象，牠們為什麼消失了？撰文╱柯克斯–佛斯特（Diana Cox-Foster）、范安吉斯多（Dennis vanEngelsdorp）
翻譯／林慧珍
重點提要
■由於蜜蜂神秘失蹤，世界各地有數以百萬計的蜂箱成為空巢，使近百種需要授粉的農作物陷入危機。
■研究結果指出，這是一種複雜的疾病，原因包括農耕方式以及許多綜合的因素，使蜜蜂容易遭受病毒感染。
■特別加強蜂箱的衛生條件似乎對預防疾病有幫助，而另一個解決之道是研發抗病毒藥物。
哈肯柏格以載運蜜蜂到處跑維生，他開著裝運蜂箱的卡車，沿著美國東岸南北奔波，也常往來東、西岸之間，造訪一座又一座農場，為許多農作物授粉，包括弗州的甜瓜、賓州的蘋果、緬因州的藍莓與加州的杏仁等。
2006年秋天，哈肯柏格依循42年來的慣例，帶著家人與蜜蜂轉移陣地，從賓州中部的夏季住所，來到冬季要落腳的弗州中部，這些蜜蜂剛為盛開的南瓜田完成授粉，正要到弗州趕赴大花咸豐草流蜜期的尾聲。哈肯柏格形容，當他檢查這些傳粉者時，大群湧現的蜜蜂還像「溢出的滾水」，但一個月後再回來時，他嚇壞了，他的3000個蜂箱有半數以上完全不見蜜蜂的蹤跡，而許多遺留下來的蜂群，工蜂已大量消失，只剩幼小的工蜂與蜂王，卻看不到任何一隻死亡的蜜蜂。哈肯柏格向我們尋求蜜蜂神秘失蹤的原因時，描述這景象「就像鬼城一般」。[詳見網路版部份全文]
2009年4月21日 星期二
顯花植物胚乳的演化起源
可參考此論文:Baroux C et al. 2002. Evolutionary origina of endosperm in flowering plants. Genome Biology 3(9) [全文下載]
ps.要記得, 被子植物的endosperm是3N的, 裸子植物的endosperm是1n
古生代大氣中二氧化碳量的衰減與大型葉的演化起源
一篇額外的參考文獻:Beerling, D.J., Osborne, C.P. and Chaloner, W.G. (2001) Evolution of leaf-form in land plants linked to atmospheric CO2 decline in the Late Palaeozoic era. Nature, 410 (6826). pp. 287-394. [全文]
另請參考Beerling & Fleming (2006)根據分子與細胞學正據對於這個演化假說的評述
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