跳到主要內容

霞櫻的黑熊便車

全球暖化已經成了地球上所有生物的大考驗。動物可以遷徙,往高緯度(latitudinally)或高海拔(altitudinally)移動;但是不能移動的植物要怎麼辦呢?

雖然植物不能移動,但是種子可以經由水力、風力與動物的散播,前往遠處。不過,可以藉風散播的植物種子,或許可以乘風往高緯度或高海拔移動(只要風向對的話)。水力就要看河流、洋流的方向了。運氣好,可以往高緯度移動;運氣不好,就只能往低緯度與低海拔地區移動了。至於藉由動物移動的種子們,又怎麼能控制動物移動的方向呢?

來自日本的研究團隊,以當地的本土植物霞櫻(Prunus verecunda)作為研究標的,在2010-2013年於日本中部,研究亞洲黑熊(Asiatic black bear,Ursus thibetanus)與日本貂(Japanese martens,Martes melampus)的糞便裡面的霞櫻種子發現,這兩種動物會在春夏兩季將霞櫻的種子帶往山頂。由亞洲黑熊帶上去的佔八成,其餘則由日本貂來達成。

亞洲黑熊。圖片來源:Wiki

研究團隊是怎麼知道這些霞櫻種子屬於較低海拔區域的呢?原來,氧原子有兩種同位素,一種是18O,另一種是16O。過去的研究發現,越往高海拔移動,這兩種同位素的比值( δ18O,18O/16O)就越小。所以,如果牠們糞便中的霞櫻種子的氧同位素比值,與同海拔地區的其他植物組織內的比值不同,就代表這些種子是來自於不同海拔高度;而如果呈現負相關(也就是往高海拔δ18O反而提高),就代表了這些種子是由低海拔區域帶上去的。而由比值的變化程度,更可以計算出這些種子大約是來自於哪一個海拔高度呢!

分析霞櫻種子裡面的氧同位素比例發現,亞洲黑熊平均約可以把種子往高海拔區域移動750公尺,而日本貂因為體型較小,只能往上移動460公尺。不過,即使只有升高海拔460公尺,溫度也已經降低了攝氏1.3度;至於750公尺則可以降低攝氏2度,以目前全球的升溫狀況來看,對霞櫻來說也已經足夠維持它們的生存。

日本貂。圖片來源:wiki

當然,不論是亞洲黑熊還是日本貂,都並不會刻意把種子帶上去。牠們都是雜食性動物,在春夏二季,受到了霞櫻香甜的果實吸引,在連果肉帶種子地吞食下去後,接著便意猶未盡地往高海拔地區移動,繼續尋找其他的果實或嫩葉。種子在經過牠們的腸道後,大約45個小時後(以亞洲黑熊為例)便隨著糞便排出,若那時牠們剛好在更高海拔區採食,種子便到了高海拔的地區。

當然,牠們在秋冬的時候也會有往低海拔地區移動的情形。這個狀況特別是在氣候不佳、食物不豐富的年頭,因為需要過冬要儲存養分,往低海拔區尋找食物的狀況更加明顯。但由於霞櫻開花結果的時間是在春夏,在那個時間牠們每天覓食的路徑大多是由低海拔區域往高海拔區域移動,於是就造成了研究團隊看到的往高海拔地區移動的狀況了。

所以,即使是無法藉風力、水力散播的植物種子,一樣可以搭其他生物的順風車往想去的地方移動--只要這順風車走對方向的話。因此,研究團隊也指出,在植物的散播上,藉助動物的力量這一環也是不容忽視的。而以氧同位素比例(δ18O)作為分析工具,更可以作為研究垂直散播的重要工具。相比於耗時費資源的分析基因體來找尋親本,氧同位素比例分析不啻為一個較為低成本且快速的方式。

許多植物苦心孤詣發展出誘人的果實,就是為了要吸引動物來採食之後,順便把種子帶往遠處去散播。在索爾‧漢森的「種子的勝利」一書中提到,全世界的植物中,大約有三分之一的種子是依靠動物來散播的。當然,往高海拔地區移動,雖然短時間內解決了暖化所帶來的問題,但是如果山不夠高的話,等到了山頂之後,若全球升溫的程度仍未稍減(估計到2100年時,全球升溫最高可達攝氏4.8度),這時就算有黑熊與日本貂,只怕也幫不上什麼忙了?

本文版權為台大科教中心所有,其他單位需經同意始可轉載)

參考文獻:

Shoji Naoe et. al., 2016. Mountain-climbing bears protect cherry species from global warming through vertical seed dispersal. Curr. Biol. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.03.002

R. L. Burk and M. Stuiver. 1981. Oxygen Isotope Ratios in Trees Reflect Mean Annual Temperature and Humidity. Science. 211(4489): 1417-1419. DOI: 10.1126/science.211.4489.1417

留言

這個網誌中的熱門文章

高麗菜(cabbage)

  圖片來源: 維基百科 小時候在家,媽媽很常做炒高麗菜。用蔥爆香或是加一點豬油渣來拌炒,是餐桌上常見的料理。但是比起空心菜(甕菜)、芹菜、韭菜等味道濃烈的菜,炒高麗菜味道可能真的太平凡了,所以沒有太多印象。 大學畢業後出國唸書,發現國外的高麗菜實在太便宜了!好大一棵高麗菜(英文名稱為cabbage)才十九美分,台幣還不到十元。在生活水準高於台灣的美國,雖然學校提供獎學金,但還是常有捉襟見肘之感,一看到這麼便宜的高麗菜自然是欣喜萬分,想都不想就立刻買了一棵回家煮,卻沒想到滋味與台灣的高麗菜有雲泥之別。美國的高麗菜幾乎沒有菜味,吃起來味同嚼蠟,令人大失所望。雖說如此,但為了省錢,在國外的日子還是很常買高麗菜的。 等畢業到了加州才發現,原來美國的高麗菜與台灣的是不同品系。美國的高麗菜呈圓球型,裡面的葉子很多都還是綠的;台灣的高麗菜呈橢圓球型,裡面的葉子是淺黃色。美國人其實不常吃煮熟的高麗菜,他們多半都是洗乾淨了做生菜沙拉吃。印象中美國人似乎不大喜歡味道濃烈的蔬菜,不只是高麗菜淡而無味,他們的萵苣、茄子、胡蘿蔔味道都比台灣的淡得多了。其實台灣還有味道更好的「高山高麗菜」:尖頭型的高山高麗菜,滋味比橢圓球型的平地高麗菜更好,但在高山上種植高麗菜會造成水土保持不良、導致土石流,所以還是吃平地高麗菜對環境比較友善。 學名為甘藍的「高麗菜」,又名捲心菜、洋白菜、圓白菜、球白菜、大頭菜、蓮花菜、疙瘩白,古名俄羅斯菘 ,不論在東亞或是在歐美,都是很常見的蔬菜。原產於地中海至北海沿岸的甘藍,是十字花科蕓薹屬的二年生草本植物,從羅馬時代就是很受歡迎的蔬菜。不過當時的甘藍並沒有捲心品種,而是長得有點像小白菜的樣子。歐洲人馴化了甘藍後,發現甘藍很容易出現不同的變異,便開始育種產生了花椰菜、青花菜、結球甘藍(也就是俗稱的「高麗菜」)、球芽甘藍等變種。結球甘藍大約在十三世紀時出現,十六世紀時傳入北美洲與中國大陸 ,再輾轉傳入台灣。結球甘藍在台灣最早的紀錄可能是康熙、乾隆年間出版的《台灣府志》,裡面把它稱為「番芥藍」。最近有一篇 關於結球萵苣(或稱為捲心)的研究 ,發現結球萵苣是因為 LsKN1 這個基因遭到一個類CACTA轉位子(CACTA-like transposon)的插入,使它以不完整的形式高度表現後,轉而去抑制另一個基因 LsAS1 的啟動子,造成 LsAS1 基因...

關於蕃薯,你知道你吃的是什麼品種嗎?

蕃薯( Ipomoea batatas )從臺灣人的主食、轉變為副食、又轉變為飼料,最後在養生的風潮下,再度躍上餐桌,成為美食,可有人關心過,我們吃的蕃薯是什麼品種嗎? 圖片來源: 農委會 上面這張照片裡的蕃薯,中間的TN57與TN66,就是台農57號與台農66號,是臺灣最受歡迎的兩種蕃薯喔! 台農57號在1955年由嘉義農試分所將日治時代培育出的台農27號與南瑞苕種(Nancy hall)雜交育成。它黃皮黃肉,目前還是全臺灣產量最大的蕃薯。口感鬆軟,適合烤、煮食或製作薯條。主要產地在雲林、台南、高雄。適合在四~十月間種植。台農57號還曾經隨著農技團飄洋過海到史瓦濟蘭去,協助他們解決糧食問題呢! 至於台農66號呢,就是所謂的紅心蕃薯啦!台農66號是1975年也是由嘉義農試分所選出,1982年正式命名。它是目前栽植最普遍的食用紅肉番薯。在臺灣,幾乎全年皆可栽種,秋冬作五個月可收穫,春夏作四個月就可以收穫囉! 最右邊的台農73號,就是現在所謂的「芋仔蕃薯」啦!它是在1990年以台農62號(♂)x清水紫心(♀)雜交後,在2002年選拔出優良子代CYY90-C17,並於2007年正式命名。由於肉色為深紫色,所以得到「芋仔蕃薯」的暱稱。本品種富含cyanidin 及peonidin 等花青素,具抗氧化功用。 至於常吃的蕃薯葉,則是以桃園2號與台農71號為主,這兩種葉菜蕃薯都不用撕皮就可以直接煮來吃,而且莖葉不易倒伏,方便農民採收喔! 如果您愛吃的是蕃薯的加工食品,如蕃薯餅、蜜蕃薯、蕃薯酥,其實他們大多也是用台農57號與66號來加工的喔! 參考文獻: 蔡承豪、楊韻平。2004。臺灣蕃薯文化誌。貓頭鷹出版。 行政院農委會。 甘藷主題館 。

《後宮甄嬛傳》之夕顏是什麼?

 在《後宮甄嬛傳》第十七集,甄嬛溜出七夕夜宴,在桐花台遇到果郡王,結果討論起桐花台上的小花。 截圖取自八大電視YouTube頻道 根據甄嬛所說,這小花名叫牽牛花,看花的顏色也的確是(雖然很明顯是假花,這讓人很不滿);接著果郡王就說,這花另外還有個名字叫做「夕顏」。這一整段其實都錯了。 俗名為牽牛花( Ipomoea nil )的植物其實又名「朝顏」(morning glory),是旋花科番薯屬的植物。朝顏是日本人對它的稱呼,因為都是早上開花,中午就謝了,所以被稱做朝顏。所以,七夕夜宴時桐花台角落的小花,既然是晚上還在開,就不可能是牽牛花(朝顏)。 那麼,有沒有夕顏這種植物呢? 根據網路搜尋的結果,夕顏可能是葫蘆花(瓠瓜花)。瓠瓜( Lagenaria siceraria )也稱為扁蒲,總是在傍晚開花,所以就得了「夕顏」這個風雅的名稱。 瓠瓜的花是白色的,所以影片裡的花也不可能是瓠瓜花。 其實看影片裡的植物的型態應該是牽牛花沒錯,但是牽牛花不會在晚上開花;而夕顏也不是牽牛花,瓠瓜也不會開這樣顏色的花。 《後宮甄嬛傳》的布景華麗、人物的妝容精緻,但是植物卻搞了個大烏龍;雖然菊花與牡丹都是真貨,可是這麼重要的夕顏卻完全搞錯,另外幾個荷花出場的地方也全部用了假花,真是可惜。 其實中山大學的顏聖紘老師也曾指出,在第33-34集中,甄嬛請果郡王幫她捉蝴蝶,那些蝴蝶也有許多不是當地的物種。在那個時代,應該不會有洋蝴蝶出現在昌平行宮吧! 3/8/2022:有讀者來信說,旋花科番薯屬的 Ipomoea alba 也叫做夕顏,是傍晚開花沒錯。  我查了一下,如果根據 英文維基百科 的資料, Ipomoea alba 在中國並沒有分布;但是中文維基的資料卻說中國有。 這讓我有點困擾,一般來說我比較相信英文維基的資料...不知道大家覺得呢? 當然, Ipomoea alba 的花是白色或粉色的,而劇中的「夕顏」花卻是藍色的,應該不是 Ipomoea alba 。