2009年6月27日 星期六

飛天過海煙管蝸

生物依其特性而有不同的擴散方式
例如爬蟲類能透過漂流木而拓殖到小島上
蜘蛛藉由吐絲而順風擴散
毫不起眼的蝸牛也有可能搭上鳥類的順風車

2006年的一篇研究推斷Balea屬的煙管蝸牛
可能藉由鳥類的移動而擴散至9000公里外的海島

早在16世紀的一幅插圖
便寓意著鳥類可能是散播蝸牛的媒介
樹棲性的Balea煙管蝸牛會分泌高黏性的黏液
因此被認為可能透過鳥類而被動擴散
許多遠洋的海島也分布有許多陸貝
這可能代表蝸牛透過鳥類擴散是常見的事

Balea煙管蝸牛分布於古北區(Palaearctic region)
包括北非, 歐亞地區至北喜馬拉雅山
位於南非和南美之間的Tristan群島也有分布
但早期的分類學家把南半球的這群蝸牛另分為Tristania
而近期的解剖研究認為Tristania屬等同於Balea

Gittenberger等人利用粒線體COI片段
分析Balea屬的煙管蝸牛
認為這群煙管蝸牛由歐洲大陸擴散至Azores島
再擴散至9000公里遠的Tristan和Gough島而演化成不同種
Azores或Madeira島的其中一種再"返回"歐洲大陸

由於南半球的Tristan和Gough島直到1816年才有人類定居
因此作者排除是人為散佈的可能
推斷應是以水鳥為擴散媒介

這篇研究看似很簡單
但是得在已有物種分布和分類研究的基礎之下
才有可能產生這樣的研究構想
而且還能夠登上Nature!!
顯見生態與分類研究的重要性

不過這篇研究有個令人質疑的地方
supplementary information提及作者所參考的粒線體DNA突變速率
竟然是每650年就產生1個核苷酸突變!!
換算下來大約是每百萬年有15%的突變速率
遠高於哺乳動物平均突變速率2%
分子時鐘(突變速率)當做參考就好~
畢竟它也不是準確的時鐘!

參考文獻
Gittenberger E. et al. 2006. Molecular trails from hitch-hiking snails. Nature 439: 409.

相關科學新聞
Snails That Fly Around the World




2009年6月22日 星期一

International Workshop on Quantitative Ecology & 2nd Taiwan-Japan Ecology Workshop

第二屆 台日計量生態學研討會
將在2009年10月9-11日於台灣大學凝態科學/物理學館舉辦
邀請講者包括台灣ˋ日本ˋ美國和法國的生態學家
應該會是一場收穫豐富的盛宴!

簡介如下, 詳情請見大會網站

International Workshop on Quantitative Ecology & 2nd Taiwan-Japan Ecology Workshop

About the Workshop
This is the second time that we gather distinguished ecologists from both Taiwan and Japan to form a workshop. This time we expand our scope to invite also distinguished guests from USA and France. The purposes of this workshop are 1) to facilitate interactions among ecologists from both countries, 2) to serve as a means to discuss important ecological and environmental issues in the 21th century, 3) to promote quantitative ecology in Taiwan, and 4) to cultivate exchanges of ideas among scientists and students. The Taiwan-Japan Ecology Workshops are intended to serve as a conduit of long-term partnership between the Taiwan and Japan ecological societies.


講者
Japan:

Hiroyuki Matsuda (Yokohama National University, Theoretical Population Ecology)
Extinction risk assessment of Japanese vascular plants and hotspot analysis.

Toshiyuki Namba (Osaka Prefecture University, Theoretical Population Ecology)
Effects of palatable and unpalatable plants on deer population dynamics.

Gaku Takimoto (Toho University, Theoretical Ecology)
Ecosystem size, but not disturbance, determines food-chain length on islands of the Bahamas.

Kei Tokita (Osaka University, Theoretical Community Ecology)
Dynamic theory of species abundance distributions.

Jotaro Urabe (Tohoku University, Aquatic Population Ecology)
Stoichiometric and portfolio effects of rising CO2 on aquatic herbivores: an experimental study.

Joe Yuichiro Wakano (Meiji University, Theoretical Ecology)
Spatial dynamics of ecological public goods.

Norio Yamamura (RIHN, Theoretical Ecology)
Effects of livestock grazing on plant species diversity in Mongolian grassland.

Takehito Yoshida (University of Tokyo, Aquatic Population Ecology)
Eco-evolutionary dynamics of predator-prey systems: theory and empirical tests.

Kohei Yoshiyama (University of Tokyo, Theoretical Aquatic Ecology)
What size should phytoplankton be? Optimal cell size in resource competition.

France:
Sami Souissi (Laboratory Oceanography and Geosciences, Université Lille 1 – Sciences et Technologies)

USA:
Nicholas Gotelli (Department of Biology, University of Vermont)

Taiwan:
Wen-Hsiung Li (Biodiversity Research Center, Academia Sinica)

Anne Chao (Institute of Statistics, National Tsing Hua University)

Chih-hao Hsieh (Institute of Oceanography, National Taiwan University)

Pei-Fen Lee (Institute of Ecology and Evolutionary Biology, National Taiwan University)

Wei-Chun Liu (Institute of Statistical Science, Academia Sinica)

I-Fang Sun (Department of Biology, Tunghai University)

Takeshi Miki (Institute of Oceanography, National Taiwan University)

Takefumi Nakazawa (Institute of Oceanography, National Taiwan University)

2009年6月14日 星期日

颱風救台灣 地殼減壓強震少

颱風救台灣 地殼減壓強震少

【聯合報╱編譯林沿瑜/法新社巴黎10日電】

由台灣中央研究院地球科學研究所兼任副研究員劉啟清領導的國際研究團隊發現,台灣的地殼板塊運動比日本劇烈,但發生大地震的頻率卻比日本少很多,這主要得歸功於台灣年年出現的颱風。

這篇發表在英國「自然」(Nature)期刊的論文指出,颱風是熱帶性低氣壓氣旋,不僅降低了大氣壓力,也降低了對斷層帶上地面的壓力。因此,斷層帶中位於上方的板塊得以微微升起,讓蓄積在內部的壓力有機會釋放出來。

研究表示,這種緩慢的壓力釋放造成了長達數個小時、甚至數天的板塊滑動,而非在片刻之間發生。亦即,長時間的「緩慢」地震取代了突如其來的大地震。

研究團隊一開始在台灣東部地面下200至270公尺深的地方放置了地質運動的感應器,使之監測台灣東部菲律賓海板塊和歐亞大陸板塊間的碰撞和推擠。在過去5年中,研究人員發現了颱風和「緩慢」地震間的顯著關連。
根據研究報告,感應器共察覺到20個「緩慢」地震,其中有11個和颱風在同時間發生,且這11個地震比其它的「緩慢」地震強度更高,而且震波的波形較複雜。

參與研究的美國卡內基科學研究所教授艾倫‧林德表示,「這些資料清楚顯示,颱風導致了這些緩慢地震。兩者間意外同時出現的機率微乎其微。」

其實,日本西南方的南海海槽也位於菲律賓海板塊和歐亞大陸板塊之間,而此處的板塊聚合速度大約只有台灣的一半。理論上,台灣應該比日本更容易發生地震,不過紀錄顯示,台灣的大地震比日本少了許多。

林德說,台灣的地震帶多少蓄積了持續不斷的扭曲和壓力,而伴隨颱風而來的暴風雨可以視為地殼壓力的活塞,避免壓力蓄積到地層毀滅性斷裂的地步。

也就是說,被台灣民眾視為是一項詛咒的颱風,其實反而是一項祝福。
【2009/06/11 聯合報】

2009年6月13日 星期六

馬達加斯加--生物多樣之島

開始固定瀏覽ScienceDaily網站之後
我發現馬達加斯加很常出現在科學新聞
準確的說, 是很多針對馬達加斯加的研究
這也算是一種不錯的宣傳策略
當大家看多了馬達加斯加的研究之後
應該也會不知不覺的認同他的高度生物多樣性

前陣子看了兩篇有趣的文獻
頗有值得學習之處!!
以下就分別簡短的重點介紹



Pearson RG & Raxworthy CJ. 2009. The evolution of local endemism in madagascar: watershed versus climatic gradient hypotheses evaluated by null biogeographic models. Evolution, 63(4): 959-967.

什麼樣的機制使得馬達加斯加島演化出眾多的特有生物?
有人認為是地理障礙所造成的隔離而種化(allopatric speciation 異域種化)
或是在相鄰的區域因適應不同環境而形成新種(parapatric speciation 鄰域種化)
紐約自然史博物館的研究員以馬達加斯加的特有種分布資料(文獻和博物館標本)
利用地理資訊系統(GIS)和統計方式
檢測其分布是符合集水區假說(異域種化)或是氣候假說(鄰域種化)
研究結果發現, 一部分的物種分別符合集水區假說和氣候假說
有些物種的種化均符合兩種假說
但有超過44%的物種種化不符合兩假說
顯示馬達加斯加的特有種種化並非僅由單一機制所造成
且不同生物類群的種化機制比例也不同

這篇研究方法或許也能用在台灣的高海拔生物種化機制探討
由於馬達加斯加島受海洋隔離的時間非常久遠
但台灣形成以來多次因冰河期海退與亞洲大陸相連
因此用於探討中高海拔的生物或許比較合適(隔離時間較低海拔生物久)
不過利用現有的氣候與生物分布資料
無法完全代表過去的歷史狀況
畢竟氣候與生物分布範圍是會改變的!



Vieites DR et al. 2009. Vast underestimation of Madagascar's biodiversity evidenced by an integrative amphibian inventory. PNAS, 106: 8267-8272.

受到人類的影響
全球生物多樣性衰減的情形非常嚴重
我們連地球上到底有多少生物都還搞不清楚!
以馬達加斯加的蛙類為例
1991的蛙類大調查使得原紀錄133種遽增至244種蛙類
而到2000年為止, 又發現了51種新蛙種
本文獻的研究團隊再度進行馬達加斯加蛙類大調查
利用DNA和外部型態進行快速的初步鑑定
再度新增約200種新種
馬達加斯加的青蛙物種躍升至465種!!
顯示世界各地的青蛙多樣性有明顯的低估!

作者將青蛙以3種分類方式進行快速鑑定
1. CCS (confirmed candidate species)
形態與聲紋特徵與已描述物種有明顯差異且DNA有高度分化, 肯定是新種
2. UCS (unconfirmed candidate species)
DNA有明顯分化, 但形態和聲紋尚未被研究, 也是可能的新種
3. DCL (deep conspecific lineages)
DNA有明顯分化, 但形態和聲紋與已知物種沒有差異

作者也討論到持續發現新種的幾項原因(也應是大家努力的方向)
1. 持續增加的分類研究努力量
2. 分子工具與傳統分類的結合
3. 野外調查努力量的增加
即使在馬達加斯加研究較詳細的區域
也是發現了41種新種!!

如果連很多人在研究的青蛙都能有"新種大爆發"
想必研究相對少的蝸牛也是能有"大爆發"的情況發生
不過棲地破壞的強大壓力之下
或許分類與調查工作要持續進行
以免發表了是新種也是絕種!!