38 | 更新時間: | 2008/03/27 下午 08:13:37 | |||||||||||||||||||||||
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延伸閱讀 |
嗅覺》香花臭屁 怎麼聞到的? 【聯合報/記者魏忻忻】2007/04/18
聖女貞德遺骨真偽爭議多年,最近真相大白。科技鑑定外,國際法醫團隊找來兩位法國最有名的「神鼻」,他們在遺骸裡嗅出「香草」味,由於火燒屍體不產生香草醛,證實遺骨屬於埃及木乃伊,非被處火刑的法國少女。 人類的鼻子能與高科技鑑定方法等量齊觀,神鼻果然神! 鼻子聞到啥 靠氣味受體 眼睛和耳朵可能是現代人最依賴的感官,在遠古時代,嗅覺卻是人類求生不可或缺。嗅覺不僅讓我們感受玫瑰的芬芳、烈酒的醇香,還能幫助人類辨別那些食物可吃,有沒有腐壞;對於新生哺乳動物,氣味更是找尋母親和哺乳的關鍵,成年動物則靠嗅覺,觀察周遭,維護自身安危。 氣味雖然能豐富人生,喚起記憶,人類卻直到最近才比較了解嗅覺在腦中傳遞過程。美國兩位學者艾克塞(Richard Axel )與巴克(Linda B.Buck)發現「氣味受體」,釐清嗅覺的分子運作模式,解開了氣味傳達到腦部的奧秘,兩人因此在二○○四年獲得諾貝爾醫學獎肯定。 林口長庚基因體醫學核心實驗室主任王子豪說明,嗅覺藉由分布在嗅覺上皮的嗅覺受體細胞,將所接受到的外界刺激傳遞到腦部,大腦再將這些訊息組合、處理,感受氣味。 從解剖學來看,輔大醫學院耳鼻喉學科主任江秉穎解釋,嗅覺黏膜位於鼻腔頂部兩側,通常我們稱為嗅覺上皮,主要包括嗅覺受體細胞(olfactory receptor cell)、支持細胞(supporting cell)和基底細胞(basal cell)。 一千種受體 組上萬味道 嗅覺受體細胞在嗅覺傳遞占有重要角色,它是一種特殊的神經細胞,一端有類似纖毛(cilia)的構造,方便氣味分子與之結合,另一端則有軸突,將嗅覺訊號傳達大腦。 艾克塞和巴克發現,每個嗅覺受體細胞會表現一種氣味受體,每種氣味受體能偵測數種氣味分子,氣味分子再活化嗅覺細胞內的蛋白質,將訊息傳至大腦。 艾克塞和巴克利用分子生物學,也發現影響氣味受體的基因約1000個,占人類基因總數3%。 王子豪說明,大腦嗅球裡的嗅小球(glomeruli)負責接受來自嗅覺受體胞傳來的訊息,再藉由僧帽細胞(mitral cell),繼續傳送到大腦的其他部位,進行訊息組合,經腦部處理與記憶,人就能有意識感受諸如茉莉花香,並能在其他時刻想起這種香味。 氣味受體只有一千個,人類卻能夠聞到上萬種味道,這是怎麼做到的?王子豪解釋,就像英文字母只有廿六個,組成字彙,卻能建構世界。絕大多數的氣味都由多種氣體分子組成,即使嗅覺受體僅有一千種,但可以產生不同的組合,形成大量氣味模式,這是人們能夠辨識和記憶約一萬種不同氣味的基礎。 細胞多40倍 狗比人靈敏 其他動物也有類似情形,魚類有數百種氣味受體,老鼠比人類多一些,約有一千多種,狗的嗅覺上皮細胞分布區域足足是人類的四十倍,這也是狗的嗅覺比人類靈敏許多的原因。 味道之於人類,不僅僅是聞而己,氣味與記憶、情緒都有關係,如同巴克在獲獎後受訪指出,嗅覺在腦部如何產生複雜連鎖反應,仍有許多謎團有待解密。
【2007/04/18 聯合報】 [回標題]
開花》含苞→綻放 是誰教花兒開了? 【聯合報記者郭錦萍、朱淑娟】
前一陣子,日本氣象廳為了預測櫻花開的日子,和民間氣象互別苗頭。為了搞清楚到底是什麼物質在指揮花兒綻放?科學家已忙了上百年,去年終於找到答案。 「開花」是莖端分生組織從要長成葉子改變成花器的過程,它對植物完成生命周期事關重大,因為植物要完成生命周期必須形成合子、配子,形成配子的過程就必須先經過形成花器。此外,人們食用的果實和種子,形成前都必須經過開花過程,這也是開花研究為什麼重要的原因。 科學家很早就知道,植物感光的部分是葉子,但花則多長在頂端,感光的部位和花器之間,到底是如何傳遞訊號? 30年代有人提出,一定有種物質—「開花素」能從葉片到達頂端,傳遞「該開花了」這類訊息,但開花素究竟是什麼,沒有人知道。 1990年代,科學家利用突變體分析,找到影響開花的基因大概有70到80個,而且知道這些基因可相互影響作用,但仍無法解釋開花怎麼一回事。
去年,瑞典農業科技大學的植物學家真的找到植物開花的分子機轉。 原來,植物中有一種叫「FT」的基因活躍在葉子中,它能夠制造出一種在葉子和根尖之間傳遞信息的「傳訊RNA」,刺激植物產生花蕾,從而促使開花。 基因在體內是不會移動的,只會透過RNA翻譯出特定蛋白質,這些蛋白質可以在基因所在的細胞內作用,也可以轉移到其它細胞作用,但是過去很少有證據證明,RNA可帶著訊號在細胞間轉移,而且還是長距離運輸。 瑞典這個發現的重要性在於,它不僅知道了開花素可能是以RNA的形式存在,而且能以信號形式轉運出細胞,這也是學界第一次知道細胞可以用這種方式傳訊。 至於植物怎麼知道該何時開花?科學家認為,溫度和土壤等條件是重要原因,但如何互動作用則仍不清楚。 但知道開花機制,對人類到底有什麼用? 理論上,了解開花的原理就等於掌握了作物生產的重要「開關」,瑞典農業大學的學者就說,因為這個發現,我們可以應用來生產早熟稻,因為許多高產種類都開花比較晚,若相關技術可以發展起來,將可使農業生產完全改觀。 也因為這項發現預示,未來的各種可能,在2005年底,國際知名的『科學』雜誌把開花機制的研究進展列為「全球十大科學進展」之一。
2006/04/21 聯合報】 [回標題]
昆蟲記憶與學習》蟑螂學習力 夜強晝弱 【聯合報╱記者楊正敏】2007/12/12
根據美國范德堡大學的研究,蟑螂夜晚的學習能力優於白天,證明生理時鐘可以影響昆蟲的學習能力。 研究利用薄荷味與糖水相關聯的手法使蟑螂學習喜歡薄荷味,並在一天中不同時間訓練,發現蟑螂在傍晚的學習效果最好,晚上的學習能力也不錯,但早上幾乎不能學習。甚至在晚上學習的記憶,還是可以持續到早上。 前台灣師範大學生命科學系教授林金盾說,蟑螂是夜行性的生物,因此視覺退化,嗅覺與其他的感官相對發達,一到了晚上,活動力強,感覺也都活躍起來,學習的效果也比較好。 現在有不少大學生早上起不來,上課老遲到,是不是這類人晚上較聰明? 林金盾說,人類的生理時鐘和蟑螂不同。人基本上是日行性動物,因此視覺較佳,觸覺、聽覺與嗅覺相較之下比較不發達,既然靠視覺,視覺就是學習的主要感官,沒有燈光,視覺就發揮不了作用。 現在很多人愈晚精神愈好,陽明大學腦科學研究所所長郭博昭認為,那是因為百年前愛迪生發明了電燈,讓晚上可以跟白天一樣,有光照耀,人類可以繼續活動。 郭博昭說,在照明不發達的年代,人類晚上活動的時間較少,甚至更久遠前是日出而作日落而息。現代人類因為電燈,不分白天黑夜都可以工作,但不見得會跟蟑螂一樣,變得晚上比較有效率,甚至還可能因為睡眠不足,造成學習低落。 由於愈來愈多小朋友早上無法早起上學,有些學者建議學校晚上一點上課,但郭博昭認為,現在小朋友沒辦法起床,是因為現代生活有電燈,還有電腦,讓他們不想睡覺,所以早上才起不了床,早晨的學習效果差。 郭博昭說,「就算延到9點、10點才開始上課也一樣。小朋友可能會更晚睡,早上還是起不了床。」他認為,讓小朋友有正常的作息,充足的睡眠,比調整上課時間來得實際。 【2007-12-12/聯合報】
動物行為》牠虐兒?跟你想的不一樣 聯合報/記者楊正敏】 2008/01/30
雪花被母熊叼在嘴裡左搖右晃,甚至還跌落數次的鏡頭,透過電視傳送到全世界,可愛的小熊竟被如此對待,讓多少人對於動物界如此脆弱的親子關係感到不忍。動物界的親子關係究竟是像企鵝抱蛋無怨無悔;還是根本就是放任自生自滅,甚至吃掉也在所不惜? 雪花被娘虐 沒這回事 台北市立動物園發言人金仕謙說,對於動物的親子關係,人類總是投射了太多的想像與詮釋,動物的親子關係很單純,只是一種為了傳宗接代,保留種族基因的本能而已。 金仕謙先為紐倫堡的母北極熊叫屈,他說,從獸醫的觀點,母熊並沒有摔或「虐待」小熊,那都是大家看了畫面以後的想像。 犬貓熊 育兒靠本能 他解釋,母熊可能稍早感到威脅,想要把小熊搬到一個牠覺得比較安全適合的地方。畫面上的母熊叼著小熊,並沒有張嘴咬牠,可能是母熊的下顎功能不是很好,一直叼不穩,小熊才跌下來,只能說母熊的育兒技巧不好,談不上虐待小熊。 動物的親子關係,視種類不同有很大差異,例如靈長類就和其他哺乳動物明顯不同。 金仕謙說,靈長類的育兒方法多靠學習,但犬、貓或熊科動物多靠本能。 新手母猴 長者為師
金仕謙說,沒有經驗的母猴連抱小猴子的方法都不會,常常不知輕重,伸手一把抓住小猴的腿,小猴因為倒栽蔥尖叫連連。這時有經驗的母猴就會出手阻止,年輕母猴也就上了一課。 有一些獨自行動的靈長類動物,沒有其他的學習對象時,有些動物園會放影片,讓這些猩猩、人猿學習如何照顧小寶寶。 獅王上任 先趕盡殺絕 犬科、貓科或熊科動物的親子關係出於本能,就是天性,但像獅子或是集體行動的犬科動物,與獨來獨往的老虎、豹子、熊也有差別。 金仕謙說,獅群是集體生活,獅王換人做時,新獅王會咬死前任獅王留下來還在哺乳中的幼獅,迫使母獅子中斷哺育,荷爾蒙產生變化,從哺乳的狀態,回到發情的狀態。 他說,這種情形跟人類改朝換代時都要趕盡殺絕,斬草除根有點相似。只是動物的出發點十分單純,只是要讓母獅能趕快恢復到受孕的狀態,新獅王可以趕快傳宗接代,留下自己的種。 金仕謙說,如果母體感到威脅、緊張、壓力、不安全感,會帶著小寶寶移居,但搬來搬去都覺得不安全,不知要藏到那裡時,會乾脆把孩子吞下去,即使是小型肉食動物像白鼻心,都會有類似的行為。 媽媽搬家 先搬強壯兒 而母體要移居時,會先搬強壯的,活動力強的小寶寶,這也是為了保障最強壯的個體可以存活下去,是一種求生,延續種族的本能,並不見得是刻意的遺棄。 德國動物園裡的北極熊媽媽遺棄、甚至直接咬死體弱的小熊,金仕謙認為,可能是母熊面臨緊迫壓力。他解釋,熊在野外獨居,公熊和母熊只有在傳宗接代時會短暫在一起,母熊養育小熊時,若感到公熊的威脅,在緊張和壓力下,就會急著要把小寶寶移走,才會有一些異常的行為。 【2008-01-30/聯合報】 [回標題]
1.刺激與反應。 2.神經系統。 3.活動。 4.內分泌系統。 5.動物的行為。 6.有關動物行為的活動。 7.植物的感應。 |