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2014年2月12日 星期三

節錄轉載【2013回顧 PNAS十個細菌小故事】噬菌體:免疫系統最前線?

先感謝PanSci平台的創立,讓大眾能接觸到更多科學故事與觀點。前陣子讀到陳俊堯老師發表於的文章【2013回顧】PNAS 十個細菌小故事(),噬菌體的研究讓我聯想到,同樣很會分泌黏液的軟體動物,或許也有對抗細菌的功能,先筆記起來。


以下節錄自陳俊堯老師發表於PanSci的文章【2013回顧】PNAS 十個細菌小故事

噬菌體:免疫系統最前線?

你一定知道,想要對付敵手的進攻,把它怕的東西抓來守大門就對了。

這篇研究講的就是這一個道理,可是它卻發生在一個我完全沒想到情境上。這實在是個太大膽的推論,忍不住要跟大家分享。故事起因於一群海洋病毒學家發現了一個現象:在海洋動物的黏液裡,有大量的噬菌體的基因出現。進一步比對發現從海葵多毛類到魚類人類都有這個現象。他們回實驗室用能分泌黏液的人類細胞株進行測試,發現這些細胞果然可以留住比較多的 T4 噬菌體。

為什麼呢?動物的黏液被認為只要用來對付外界微生物的屏障,為什麼和獵殺細菌的噬菌體有關?難道這樣可以用來對抗細菌的進攻嗎?他們在這些能分泌黏液的細胞上先加 T4 噬菌體附著在黏液裡,再加入大腸桿菌,結果發現因為噬菌體的關係,成功留在動物細胞上的細菌數量顯著變少。

這群研究人員證實了噬菌體可以利用外鞘蛋白裡 hoc 基因產物裡的類抗體區段(Ig-like domain)來和人類黏液蛋白(mucin)結合。接著他們遍尋前人的基因資料庫,發現類抗體區段的基因真的在各種黏液樣本裡出現的機率比較高。這下假設清楚了:動物黏液裡有大量黏液蛋白,而噬菌體的外鞘上有類抗體區段可以和黏液蛋白結合而被拉住。噬菌體長得像登月小艇,外鞘蛋白裡包著 DNA,用尾部感染細菌。黏液拉住了噬菌體的頭,把尾部朝向外面的敵人。如果有細菌膽敢進攻,一定會先接觸到噬菌體的尾部而被攻擊。雖然這個假設還有一些不確定的地方(請看這篇解析),不過看起來是個相當可行的假設。我們動物是不是利用黏液來收編噬菌體,當做免疫系統的傭兵呢?

研究原文

Barr JJ, Auro R, Furlan M, Whiteson KL, Erb ML, Pogliano J, Stotland A, Wolkowicz R, Cutting AS, Doran KS, Salamon P, Youle M, Rohwer F. Bacteriophage adhering to mucus provide a non-host-derived immunity. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Jun 25;110(26):10771-6. doi: 10.1073/pnas.1305923110.

2011年9月8日 星期四

地球上到底有多少生物?


地球上(on Earth)到底(on earth)有多少種生物?當外星人飄來地球時,生物學家恐怕也無法回答這麼簡單的問題!即使連研究相當透徹的哺乳動物和鳥類,分類學家每年都持續發現與描述新的物種!

以往推測總物種數有兩類方法,一類是請分類學家評估可能還有多少物種待發現;另一類方法是根據已詳細調查區域的物種數量,外推至全球的總物種數。根據不同的方法推算,科學家認為地球上可能有三百萬到一億種生物。然而,這些方法有許多假設與限制,使得推算的總物種數差異甚大。

Camilo Mora博士主導的研究,應用生物分類階層(生物課本裡學過的界門綱目科屬種)的數量趨勢,推估地球的總物種數平均為870萬種(740萬-1000萬種)。例如某動物門=10綱=100目 =1000科=10000屬=100000種,不同類群的分類階層數量有相似的趨勢,且高階分類(屬以上的分類階層)相對於種(species)較穩定,因此可推估得到較可信的總物種數。Mora博士等人也提及包括對於物種的定義,高階分類的變動,分類學家研究努力量等,都是會造成總物種數低估的可能原因。

自從林奈提出以二名法命名物種以來,經歷約250年的分類學研究,人類已描述約120萬種生物。僅佔海洋生物的9%,陸域淡水域生物的14%。如果以過去20年來的動物新種發表速率推算(平均每年發表6200種新種,平均每位分類學家一生平均發表24.8種新種),需要30.3萬名分類學家,以1200年的時間才能描述完地球上所有動物新種。但因為人類嚴重改變地球生態系,使得現代的物種滅絕速率是自然情況下的100-1000倍,將會有非常多的生物,在我們認識牠之前,就消失在地球上了!

備註:
1. 該研究參考的陸域淡水域生物分類階層數量是根據Species 2000資料庫,此資料庫的目標是完整收錄目前已知的生物物種名。但是根據我比較熟悉的幾個軟體動物類群,超過1000種物種的煙管蝸牛科(Clausiliidae)卻未列入該資料庫,超過1000種的扁蝸牛科(Bradybaenidae)只列入17種,顯然全球總物種數是低估的!
2. 該研究報告也特別提到,分類學家曾經計算過,描述一個新種的平均花費是48500美元(包括野外採集與實驗室分析的設備、交通費、分類學家薪資等),以1美元兌換臺幣29元換算,等於約臺幣140萬元。描述完地球上所有的動物,約需3640億美元!

延伸閱讀:
原始發表文獻-How Many Species Are There on Earth and in the Ocean?
PLoS Biology專文導讀-Why Worry about How Many Species and Their Loss?
ScienceDaily相關報導-How Many Species On Earth? About 8.7 Million, New Estimate Says

本文亦發表於生態演化文獻閱讀俱樂部 以及 PanSci 泛科學 網站

十億年前,我還沒登陸,只到淡水而已!


生物從海洋演化至淡水環境,或是演化至陸域環境,會面臨全然不同的物理化學狀況,例如細胞滲透壓調節的改變、支撐身體重量的能力或構造、減少水分喪失的機制等等。科學家認為地球上的生命,是由棲息於海洋的生物逐漸演化至陸域環境,而至少在前寒武紀(約5.42億年前),陸地上可能就有各式各樣的生物生存。然而生物的演化難道如同教科書所寫的那麼簡單嗎?

Strother等人發表於Nature(2011年4月13日線上搶鮮版)的研究認為,他們找到目前最早棲息於非海洋環境的真核生物化石。Strother等人從廣佈於蘇格蘭西北部,一種統稱為Torridonian的沉積岩中尋找到大量的多細胞生物化石,大約10億年前,此地不是海洋也不是陸地,而是淡水湖!他們應用各種化學分析方法,推論這些棲息於淡水環境的多細胞生物已經具備細胞核構造,還有粒線體和葉綠體(具有細胞核和粒線體等膜狀胞器的生物,稱為真核生物)。Strother等人認為這是目前已知最早的地球生物演化至非海洋環境的直接證據。

可惜臺灣的科學新聞再次過度簡化報導,化石不僅被說成從Torridonian湖底採得,連十億年前的多細胞生物都從海底直接登陸。還要全然相信沒有參考文獻的科學新聞嗎?請各位記者們多打幾個字,提供新聞原始來源吧!

延伸閱讀:
過度簡化報導–科學家找到生物早期登陸化石
原始發表論文–Earth’s earliest non-marine eukaryotes
比較貼近論文真相的報導–Complex life hit freshwater early
生物登陸的些微扭曲報導–Palaeobiologists uncover how sun and sex on land emerged earlier than thought 以及 Loch Fossils Show Life Harnessed Sun and Sex Early on

以上亦刊登於 PanSci 泛科學 網站

用尺量出的雄性生殖力?


針對老鼠與其他哺乳動物的研究發現,肛門到生殖器的長度(anogenital distance,AGD)和胎兒在母親子宮內暴露於雄激素的程度有所關聯,且和雄性的精子量與濃度有相關。然而有些環境荷爾蒙會導致胎兒器官的發育產生變化,使得發育完成的個體有較短的AGD。

AGD是否也能應用於人類,評估雄性的生殖力?Mendiola等人招募了126位自願參與研究的男性紐約客,測量AGDAS(肛門到陰囊下方)、AGDAP(肛門到陰莖基部)的距離和精液體積、精子數量、活動精子比例與正常形態精子比例(正常狀況下,還是會有許多畸形的精子出現)的相關性。分析結果顯示只有AGDAS的距離和精子數量、活動精子比例與正常形態精子比例有達到統計上的顯著,但相關程度並不高!由於生殖能力不完全只決定於精子數量,還有其他因素(例如射程距離、精子泳動能力等),且此研究僅分析126位紐約客,無法代表所有西方人,更不一定適用於東方人!

臺灣媒體發布的中文新聞卻有誤導之嫌,來自中央社的報導說"肛門尿道距離 決定男性生殖力",然而事實上應該是肛門到陰囊下方的距離,和男性生殖力有相關性,而非決定性!

誤導報導:
肛門尿道距離 決定男性生殖力
不看大小 肛門尿道距離決定男性生殖力
肛門到生殖器距離 決定男性生育力

延伸閱讀:
Shorter Anogenital Distance Predicts Poorer Semen Quality in Young Men in Rochester, New York

以上亦刊登於 PanSci 泛科學 網站

無聊嗎?來玩玩RNA摺疊遊戲!


假期無聊嗎?來玩玩RNA摺疊遊戲-EteRNA,未來將可幫助生物學家預測RNA的二級結構!

生物體內的DNA會轉錄成RNA,而許多RNA會形成特定的二級結構,有些序列會相互對應或互斥而形成如髮夾或是酢醬草形狀。即使用效能與演算邏輯最佳的軟體,預測出的RNA二級結構仍有可能是錯誤的(仍需透過人腦判讀與修正)。因此科學家便希望透過線上遊戲的方式,訓練眾多玩家如何折疊RNA,未來將會把實際的RNA序列上線,透過各位玩家的腦力來「破關」。

本文亦發表於生態演化文獻閱讀俱樂部PanSci 泛科學 網站

延伸閱讀:
阿簡的生物筆記–RNA結構遊戲- EteRNA
Online game helps predict how RNA folds

帶有粒線體的超級細菌?


細菌的體內除了本身的遺傳物質之外,尚帶有一個環狀DNA(稱作質體plasmid),質體可以自由進出細菌,而獲得新質體的細菌,就會帶有新的特徵或致病能力,例如具有多重抗藥性的超級細菌。

超級細菌是指帶有NDM-1(New Delhi Metallo-beta-lactamase?1)基因的腸道菌,NDM-1存在於細菌的質體當中,帶有這個基因的細菌,對於多種抗生素具有抗藥性,因此被視為治療上的大麻煩(也是因為人類濫用抗生素而導致細菌產生抗藥性)。

包括新聞媒體和網路媒介,不少資訊提到NDM-1存在於細菌的粒線體當中,在此必須澄清:NDM-1存在於質體而非粒線體,且細菌等原核生物不帶有粒線體(mitochondria)!

粒線體和細菌的大小差不多,存在於真核生物(例如動植物和真菌等生物)的細胞中,主流觀點認為粒線體是源自於寄生於細胞中的細菌。

延伸閱讀:
Google搜尋粒線體 跟 超級細菌,會發現很多錯誤報導
衛生署疾病管制局NDM-1 疫情解析
超級細菌 NDM-1

本文亦發表於 PanSci 泛科學 網站

2009年7月25日 星期六

又見寂寞喬治(Longsome George)

2006年, Trends in Ecology & Evolution期刊出現了一篇書評
介紹新書[Lonesome George: The Life and Loves of a Conservation Icon]
這是我第一次認識"喬治"

"喬治"是一隻來自加拉巴哥群島北方Pinta島的象龜
1971年, 科學家驚覺該亞種的象龜只剩下"喬治"
於是把"喬治"護送到達爾文研究站 (Charles Darwin Research Station) 善加照顧
[寂寞喬治] 一書闡述這段故事以及物種保育的議題

今天, 又再度看到"喬治"的新聞 (原文轉載於文後)
人類總是為自己犯下的錯誤找尋彌補的方式
讓"喬治"與其他亞種雜交而留下後代
究竟是好或不好? 有待進一步的討論
我倒是覺得把罪魁禍首的物種先滅掉一半數量
或許是對其他物種最有利的方式!

另外, 我忘記在哪本書上看到 (以下新聞也有提到)
小獵犬號航行時, 船員的食物有一部份就是象龜!
把牠們四腳朝天擺放在船艙中
要吃的時候再來處理
還真是方便的"行動罐頭"


如果有學術網路, 可至此下載書評
Gerlach J. 2006. Conservation, economics and celibacy: a tortoise-eye view. Trends in Ecology & Evolution, 21(11): 604-605.
PS. 此書評的作者也做陸貝 (連結), 太巧了!


龜縮36年 「孤單喬治」可望當爹

中時電子報╱潘勛/綜合報導 2009-07-25
全球知名的加拉帕哥斯象龜「孤單喬治」(Lonesome George)與兩隻基因相近、其他亞種母象龜經歷十五年調情後,日前其中一隻母龜生下五顆蛋,「孤單喬治」可能終於能當上老爸,不再孤單。

「加拉帕哥斯保育信託」執行長達騰表示,在「孤單喬治」的巢穴裡找到那五顆蛋以後,目前已移送「加拉帕哥斯國家公園」孵育中心;而厄瓜多官員正在祈禱,希望不要像去年那樣,母龜生下的是無法孵化的「空包蛋」。

咸信「孤單喬治」是南美洲厄瓜多共和國加拉帕哥斯象龜亞種「Geochelone abingdoni」中,碩果僅存的一隻,年齡在九十至一百歲之間,已屬「人瑞」之級。十五年來,科學家一直在哄誘牠與相近品種的母象龜交配,可是,儘管「孤單喬治」正處於公象龜的性慾高峰期,卻一直「性趣」缺缺。

許多母龜一直想跟牠燕好,碰碰愛的火花。去年,在圈養區緊守童貞卅六年的「孤單喬治」終於屈服在母龜的魅力之下,與其交配,令科學家十分驚喜,可惜生下的蛋無法孵化。

「孤單喬治」重九十公斤,係加拉帕哥斯群島北方「品他島」的原生物種。一九六○年代,世人發現品他島的象龜族群已減少到瀕臨絕種。而當局在一九七二年發現喬治後,立即把牠轉送加拉帕哥斯群島「克魯茲島」的「達爾文研究站」。長年以來,牠在「金氏世界紀錄」中保有「最罕見現存生物」的頭銜。

據加拉帕哥斯國家公園描述,這五枚龜卵狀況完美,正由孵育中心細心照料。而孵育期要一百廿天,也就是說到二○○九年十一月,科學家就能瞭解這批卵是否能孵育出小龜。

加拉帕哥斯群島的象龜曾被水手及漁夫捕獵到幾乎絕種。一八三五年抵達加拉帕哥斯群島的達爾文便描述過,他跟「小獵犬號」的船員完全仰賴象龜肉維生。此外,由大陸地區引進的山羊,也把象龜的棲息地啃食殆盡。


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!!

2009年5月25日 星期一

台灣的生物多樣性真是名不虛傳


以前聽演講的時候
都會聽到老師們說台灣生物多樣性有多高
但是想引用這句話 又好像不容易找到文獻
而且全球生物多樣性熱點也未列入台灣

好消息來了~
最近發表於PNAS的研究顯示台灣是被忽略的生物多樣性熱點之ㄧ!!
作者分析全球各生物地理區的特有種豐度(endemic species richness)
包含維管束植物, 兩爬, 鳥類和哺乳動物類群
並比較大陸和島嶼的多樣性

研究發現維管束植物和脊椎動物的特有多樣性呈現明顯正相關
且島嶼的植物和脊椎動物特有多樣性, 分別是是大陸的9.5倍和8.1倍
前20名的維管束植物多樣性地區, 有一半是島嶼!
(supporting information提供了前20名的名單, 台灣第8)
顯示島嶼蘊含的特有種比大陸更多也有保育上的重要與急迫性!


此研究為open access 可免費下載http://www.pnas.org/content/early/2009/05/21/0810306106.abstract

另附上來自ScienceDaily的新聞報導http://www.sciencedaily.com/releases/2009/05/090511180651.htm

Biological Diversity: Islands Beat Mainland Nine To One

ScienceDaily (May 18, 2009) — Rare and unique ecological communities will be lost if oceanic islands aren't adequately considered in a global conservation plan, a new study has found. Although islands tend to harbor fewer species than continental lands of similar size, plants and animals found on islands often live only there, making protection of their isolated habitats our sole chance to preserve them.

Many conservation strategies focus on regions with the greatest biodiversity, measured by counting the number of different plants and animals. "Normally you want to focus on the most diverse places to protect a maximum number of species," said Holger Kreft, a post-doctoral fellow at the University of California, San Diego and one of the two main authors of the study, "but you also want to focus on unique species which occur nowhere else."

To capture that uniqueness, Kreft and colleagues at the University of Bonn, UC San Diego and the University of Applied Sciences Eberswalde used a measure of biodiversity that weights rare species more than widespread ones. They carved the terrestrial realm into 90 biogeographic regions, calculated biodiversity for each, then compared island and continental ecosystems. By this measure, island populations of plants and vertebrate animals are eight to nine times as rich.

The southwest Pacific island of New Caledonia stands out as the most unique with animals like the kagu, a bird with no close relatives found only in the forested highlands that is in danger of extinction, and plants like Amborella, a small understory shrub unlike any other flowering plant that is thought to be the lone survivor of an ancient lineage.

Fragments of continents that have broken free to become islands like Madagascar and New Caledonia often serve as a final refuge for evolutionary relicts like these. The source of diversity is different on younger archipelagos formed by volcanoes such as the Canary Islands, the Galápagos and Hawaii which offered pristine environments where early colonizers branched out into multiple related new species to fill empty environmental niches. The new measure doesn't distinguish between the two sources of uniqueness, which may merit different conservation strategies.

Although islands account for less than four percent of the Earth's land area, they harbor nearly a quarter of the world's plants, more than 70,000 species that don't occur on the mainlands. Vertebrate land animals – birds, amphibians, reptiles and mammals – broadly follow this same pattern.

"Islands are important and should be part of any global conservation strategy," Kreft said. "Such a strategy wouldn't make any sense if you didn't include the islands."

Threats to biodiversity may also rise faster for islands than for mainlands, the team reports. Scenarios based on a measure of human impact projected to the year 2100 warn that life on islands will be more drastically affected than mainland populations.

"That threat is expected to accelerate particularly rapidly on islands where access to remaining undeveloped lands is comparatively easy" said Gerold Kier, project leader at the University of Bonn and lead author of the study. Expanding farmlands, deforestation, and other changes in how people use land are among the alterations expected to cause the greatest damage.

The researchers also considered future challenges posed by climate change and report mixed impacts. Rising sea levels will swamp low-lying areas and smaller islands, but the ocean itself is expected to moderate island climates by buffering temperature changes. "Although disruptions to island ecosystems are expected to be less severe than on the continents, climate change remains one of the main threats to the biodiversity of the Earth," Kier said. "If we cannot slow it down significantly, protected areas will not be much help."

"We now have new and important data in our hands, but still have no simple solutions for nature conservation," Kreft said. "In particular, we need to answer the question how protected areas with their flora and fauna can complement each other in the best way. The part played by ecosystems, for example their ability to take up the green-house gas carbon dioxide, should be increasingly taken into account."

Journal reference:
Gerold Kier, Holger Kreft, Tien Ming Lee, Walter Jetz, Pierre L. Ibisch, Christoph Nowicki, Jens Mutke & Wilhelm Barthlott. A global assessment of endemism and species richness across island and mainland regions. Proceedings of the National Academy of Sciences, May 11, 2009 DOI:
10.1073/pnas.0810306106


2009年5月12日 星期二

船運帶來商機人潮, 也帶外來種

人為活動促使許多生物跨越自然的地理障礙
分布至自然情況下不會出現的地理區域
這樣的生物稱做外來種(alien species)
入侵種(invasive species)則是指會影響當地原生種的外來種

入侵種是造成生物多樣性衰減的主因之ㄧ
入侵種除了直接與原生種競爭食物與空間
也可能改變整個生態系!

找出外來種引入的途徑是減緩或解決外來種問題的根本
世界各地的海洋生物隨著航運進行生物相大交換
早期的船隻是利用石頭或其他重物來穩定船艙
後來則改成抽水入船艙(叫作壓艙水ballast water)
因此許多水中浮游生物就隨著壓艙水被帶至另外一地
(關於壓艙水裡的生物相, 相關研究非常多!)

那這些外來種從哪裡來?
除了以船運航線和頻度來推測之外
也能透過DNA的分析追尋其可能的來源地!

由於外來種引入的數量和次數是影響其是否能建立族群的關鍵
但通常此因子也不易準確評估
Brawley等人便透過歷史的記載的船運紀錄
代表外來種可能來源與輸入次數
以及兩種外來種--褐藻和玉黍螺--的DNA分析
推判出海洋外來種的引入和船運有明確的關連

此研究刊登於5月4日的美國國家科學院院刊(PNAS)搶鮮版(early edition)
Brawley et al. 2009. Historical invasions of the intertidal zone of Atlantic North America associated with distinctive patterns of trade and emigration. doi: 10.1073/pnas.0812300106
全文pdf檔可免費下載


搶鮮版介紹如下

Origins of invasive marine organisms

Trade and emigration from Europe to North America in the 19th century resulted in thousands of ships crossing the Atlantic Ocean. Shipping records from 1773-1861 indicate that nearly all ships arriving in Pictou Harbour, Nova Scotia originated in Scotland, England, or Ireland. Some of these ships brought marine organisms on the rocks used as ship ballast. Two invasive species, the rockweed Fucus serratus and the periwinkle snail Littorina littorea, have become common on Canada's North Atlantic coast, and the snail quickly became abundant on the Atlantic coast of the United States. By using genetic fingerprints and historical shipping records, Susan Brawley et al. determined that F. serratus and L. littorea found in Pictou Harbour likely originated in Great Britain and Ireland. Microsatellite analysis of F. serratus indicated 2 separate introductions to Nova Scotia: one originating in Galway, Ireland, and one in Greenock, Scotland. L. littorea showed a similar pattern, with 8 of the 9 cytochrome b haplotypes matching those from snails captured in Ireland and Scotland. These findings suggest that shipping records may provide a proxy for recognizing the introduction of invasive marine species, and the authors suggest that these species form the tip of the "invasive iceberg."

2009年4月25日 星期六

入秋葉紅,為那廂?

本文轉載自Sciscape網站 http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=2440

生物:入秋葉紅,為那廂?

編輯 HCC 報導
入秋葉紅,為那廂?哈佛大學演化生物學家對蘋果樹與蚜蟲的研究顯示,蘋果樹葉紅通通的色澤是為了驅趕打算啃食樹葉以及覓窩休息的昆蟲。證實了英國生物學家William Hamilton的理論。

已故的英國演化學者William Hamilton對樹葉為何在入秋之際轉紅,有其獨特的看法,他認為由花青素(Anthocyanins)產生的樹葉紅色澤,為了是警告昆蟲,本樹不宜用食或休憩。其他的科學家則認為樹葉的紅色素是為了抵抗陽光傷害。

哈佛大學演化生物學家Marco Archetti於Proceedings of the Royal Society B甫發表的研究支持William Hamilton的論點,Archetti認為紅葉代表警告信號,就如同毒蛙或蝴蝶的鮮豔色彩。

Archetti首先注意到野生的蘋果樹較栽種的蘋果樹多於葉紅,他懷疑栽種的蘋果樹已經喪失了秋季的警示顏色,是因為幾世紀來,果農選擇最大的、最鮮美的蘋果進行混種栽培,而捨棄了最抵抗蟲害的品種。Archetti對野生蘋果樹與果園蘋果樹進行比較,發現62.2%的中亞野生蘋果樹於秋天紅葉,而英國果園蘋果樹僅有2.8%會紅葉。

Archetti於2007年夏天進行實驗,分別於紅葉與綠葉蘋果樹放置蚜蟲,來年春天,於綠葉結巢的蚜蟲有60%存活,住在紅葉的蚜蟲僅有29%的存活率。差異性原因不明,不過Archetti與其他的研究認為紅葉含有毒化學防禦機制或者養分不夠小蚜蟲維生。

植物遺傳學家Andrew Flavell則認為栽種的蘋果樹不再葉紅,也許有不同的原因,例如葉子的顏色與蘋果味道可能有基因關聯性。

“寒山十月旦,霜葉一時新。似燒非因火,如花不待春。”白居易認為葉紅不是火燒的就對了。

參考來源: science now: Red Leaves Say, "Bug Off!"

2009年3月30日 星期一

"刻骨"銘心的古早農業活動



古早的人類農業活動, 也能讓動物"刻骨"銘心!
發表於本週PNAS期刊線上版(美國國家科學院院刊)的一項研究
利用碳的穩定同位素追溯東亞地區的農業歷史

前幾週才聽到關於穩定同位素在生態研究上應用的演講
自然界中存在著許多不同"重量"的同位素, 分成放射性同位素和穩定同位素
而不同的生物或自然系統也偏好使用特定的穩定同位素
例如氧原子有分16和18, 碳原子分13和14
C4植物偏好吸收"較重"的碳原子, C3植物愛"較輕"的碳原子
利用不同系統的不同穩定同位素比例
可以加以推判我們無法直接觀察到的現象
比如說冰河期的變化等等...

PNAS上的這篇研究, 就利用穩定同位素的分析
來看古早人類何時開始有農業活動
他們研究中國西北部的兩個文化層
分別距今7900~7200年前和6500~4900年前
雖然這兩層遺址都發現小米化石
但不代表當時已經有農業活動!

根據穩定同位素的特性
C4植物有較高含量的"重碳"
而取食C4植物的動物也會累積較高比例的"重碳"
小米恰巧就是當地少數的C4植物之ㄧ
因此透過遺址內的動物骨骼分析
就可以推判這些動物(包括人)的主食是否有可能是小米

古老文化層裡的狗骨分析顯示
裡面還有高比例的"重碳"
可能代表此時期的狗已被人類馴養
且小米也是狗的主食
但是豬就不是這麼回事了!
研究者推測當時豬還是直接殺來吃
不過年輕文化層裡的豬骨就呈現高比例的"重碳"
顯示此時期的古人已經把豬做為豢養的動物了!

PS. 我對化學的東西不太在行, 有錯誤歡迎批評指教~

較詳細的新聞請參考 ScienceDaily http://www.sciencedaily.com/releases/2009/03/090324081439.htm
原始文獻 http://www.pnas.org/content/early/2009/03/20/0809960106

2009年3月25日 星期三

烏賊與章魚聽覺神經生理新發現

來自中研院的消息
嚴宏洋研究員團隊研究成果獲選為 Faculty 1000 The Most Interesting Paper 由本院細胞與個體生物研究所嚴宏洋研究員領導的研究團隊,於2009年3月「比較生物化學與生理」(Comparative Biochemistry and Physiology-A)期刊所發表的一篇有關烏賊及章魚聽覺神經生理的論文,日前被 Faculty 1000網路期刊甄選為2009年3月的「最吸引注意的論文」(The Most Interesting Paper)。
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Faculty 1000是個蠻實用的資料庫
有一堆人負責評論各期刊新發表的論文
分成幾個不同的推薦等級
適合有空ˋ想補充新知ˋ需要新idea的時候來看看
裡面分成各種不同領域
每個獲選的論文都附加一段小評論
在這種"論文爆炸"的時候
有這樣的工具確實幫助很大!
至少都是人腦精心挑選的文獻!!

2009年2月19日 星期四

第17屆世界貝類學大會 開始報名!!

上次meeting的時候
提到今年將在韓國舉行的第十屆的醫學暨應用軟體動物學研討會
讓我想到另一個更"生態"的軟體動物研討會

由Unitas Malacologica每3年舉辦一次的世界軟體動物學研討會
2010年7月18~24日將於泰國舉辦第17屆的研討會
目前研討會網站已經釋出報名與徵稿的消息
研討會網站 http://www.wcm2010.com/home.asp

首先是"早起鳥兒專案"
可以選擇全程參與或是只參加幾天
提早報名享有優惠價格--非會員學生價 140歐元 (大人要260歐元)
2009年3月1日將開放線上註冊

研討議題初步分為10大主題:
1. Ecology, Evolution and Biology of Freshwater Bivalves
2. The Biology and Evolution of Limpets
3. Evolution of the Bivalvia
4. Community Ecology of Tropical Forest Land Snails
5. The Last 50 Years of Malacology: Specialization, Methodological Transformation and Globalization
6. Studies on Opisthobranchs Molluscs
7. Emerging Molluscan Models: Biological Questions in the 21st Century
8. Evolutionary Ecology and Genetics of Molluscan Populations
9. The Systematics of Asian Land Snails
10. Mollusc Aquaculture
各議題的簡要說明, 請參考大會網站 http://www.wcm2010.com/symposium.asp
關於陸貝跟雙殼貝就各佔2個議題
可見這兩類生物的熱門與值得探討程度之高!!

之前有瞄到一篇文獻"Toward a global information system for invasive species"
提倡建構一個全球性的入侵生物資料庫
(已經有了!! 請參考 http://www.invasivespecies.net/)
或許也可以新增一個關於貝類資料庫的議題
應該是個很好發揮的主題!!
畢竟這對於區域性動物相(regional fauna)和分類學研究勢必大有幫助!!
如果希望新增議題(也要有人投稿...)
可以直接與Somsak Panha博士連絡
somsak_panha@yahoo.com; somsakp@wcm2010.com

還不知道這個研討會到底多有趣?!
來瞧瞧2007年於比利時舉辦的研討會摘要
http://www.ucd.ie/cobid/unitas/congress/WCM2007abstracts.pdf
近幾屆的軟體動物研討會資料
也可以從這裡下載 http://www.ucd.ie/cobid/unitas/congress.html

看了就很想去跟大家分享研討
有機會見到很多貝類學大師!!
大家一起加油!! 來擠個成果去參加!!

2009年2月15日 星期日

缺乏運動加速身體老化

本文轉載自國科會國際合作簡訊網
http://stn.nsc.gov.tw/view_detail.asp?DOC_UID=0970212001&KIND_NO=A01

缺乏運動加速身體老化
作者:褚志斌 現職:芝加哥大學博士後研究員
文章來源:Archives of Internal Medicine, Vol 168:154-158, 2008
發佈時間:97.02.15

英國科學家最近發現,經常運動可能可以使身體延緩老化。英國倫敦的聖湯瑪斯醫院巒生子研究中心(Twin Research Unit at St Thomas’ Hospital in London)的主任Tim Spector醫生研究了2401對雙胞胎,他的研究團隊測量這些巒生子體內細胞染色體的端粒(telomeres)長度。科學家已知,隨著細胞不斷的分裂、染色體不斷的被複製,染色體的端粒會愈來愈短,端粒本身具有保護染色體上基因的功能。癌細胞不像一般細胞只有有限的壽命,許多癌細胞透過一些酵素的突變,不斷修補端粒,使端粒維持較長的長度。每個人的端粒長度未必一樣,目前已知抽煙者和肥胖者的端粒較一般健康的人短。許多生物學家認為端粒的長度和老化以及壽命長短有關。Tim Spector醫生的團隊將受測的雙胞胎依照他們每週運動時間的長短分成不同組別,結果發現,運動最多(每週平均運動3小時20分鐘)的那組的染色體端粒長度比運動最少的那組(每週運動時間不到16分鐘)的染色體端粒長度,平均長了約200個核苷酸(nucleotides)。

Spector團隊再依照已知的數據推算,認為,運動最少的該組,生理年齡比運動最多的那組老了約10年。研究者也分析了同一對雙胞胎中,剛好一人在運動最多的那組,另一人在運動最少的那組的狀況。結果發現,平均起來,同一對雙胞胎,在運動最多該組的那人比在運動最少那組的兄弟或姊妹的染色體端粒長了88個核苷酸(nucleotides)。由於雙生子的基因完全相同,因此這分析顯示運動和端粒的長度有正相關,而且運動可能延緩老化。這個研究發表在內科醫學學誌(Cherkas L. et al., Archives of Internal Medicine, Vol 168:154-158, 2008)。

研究者表示,他們還無法證明運動直接導致端粒長度較長,但是他們已經排除了各種健康因素差異的影響,包含了抽煙、肥胖和社經地位等等的因素。Spector醫生認為,科學家已知細胞分裂愈多次,端粒就會愈短,因此可能缺乏運動會導致生體必須不斷地進行細胞的更新替代而增加細胞分裂的次數。另外一個可能原因就是氧化壓力(oxidative stress)。身體的許多機能活動會產生活性氧,而造成一些重要蛋白質或酵素被氧化、破壞其活性,使細胞機能受影響而增加細胞的壓力,因此一些科學家和醫生建議攝取抗氧化劑,例如綠茶等,來中和體內過多的活性養,避免身體的老化或癌症的產生。Spector醫生認為運動短時間內會在身體內產生活性氧,但是經常運動很可能有助於激發一些抑制活性氧的機制,保護身體。

許多科學家認為這是個有趣而且重要的發現,但是大多數人都同意應該進行更多的研究,確認運動和端粒長度之間的關係。Spector醫生則指出,有不少科學家對於端粒長度是不是和老化以及壽命長短有關還保持否定或懷疑的態度,因此他們的結論指出運動能延緩老化可能會有一些科學家無法認同。但是未來如果進行更多的研究,包含對其它生理機能的測量,將有助於確定運動是否能讓人類保持較年輕的生理年齡。由於運動已知對降低血壓、避免肥胖和預防心血管疾病等有幫助,因此多運動應該是能讓人活的較健康較長壽的生活方式。



膽大心細,先要察「顏」觀「色」

做實驗需要謹慎小心, 似乎比較適合紅色
看書或閱讀文獻, 除了吸收知識, 也要能激發更多新idea, 比較適合藍色
那圖書館的研究小間, 好像改成藍色裝潢比較適合!!

本文轉載自Sciscape網站 http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=2427

[Feb 13, 2009]
生物:膽大心細,先要察「顏」觀「色」
編輯 thinhug 報導

不同顏色對認知表現影響面向不同:紅色似乎讓人的行為變得更加謹慎小心,而藍色會在解決日常生活問題時激發更多創造力。

紅色標誌代表了警戒和潛在危機,藍色海洋展現開闊與包容;紅色表徵了浪漫與熱情,而藍色讓人保持冷靜卻隱含憂鬱。雖然在日常生活中我們並沒有意識到顏色和這些意義的高度聯結,但是餐桌鋪上紅色餐巾確實促進了我們的食慾、仰望藍色天空也會讓人思緒突然自由翱翔。

發表在最近一期的Science 雜誌,加拿大英屬哥倫比亞大學(University of British Columbia)的科學家進行一連串的心理學實驗來探討兩種對比色 -- 紅色和藍色,究竟如何影響人類認知表現。實驗找來兩百零八位大學生,先要求他們在兩分鐘內記住呈現在電腦螢幕上的三十六個詞彙,過了二十分鐘再請他們回憶;結果發現當電腦螢幕呈現紅色時,這些詞彙被回憶出來的數目和正確率顯著高於藍色螢幕。這些大學生接著試著對一個物品(例如:磚頭)在有限時間內盡可能想出各種用途時,比起紅色螢幕,藍色能幫助大學生激發出更多有創意的點子。此外,當請這些大學生進行文字校對工作,紅色的背景顏色也有助於他們挑出錯誤的速度,以及提高校對的正確性。

為了觀察不同顏色對於日常生活選擇的影響力,實驗者另外找來六十九位大學生,先在電腦螢幕上對日常用品(例如:牙膏)的某段廣告敘述評定他們對這項產品的喜好程度,當產品的廣告敘述傾向使用「避免」(avoidance)的手法(例如:降低蛀牙風險),紅色的螢幕背景會增加人們對這項產品的喜好;反之,當產品的廣告敘述傾向使用「鼓勵」(approach)的手法(例如:增進牙齒潔白),藍色的螢幕背景則有助於提高對這項產品的好感。有趣的是,這些人接著被詢問對於某項高價產品(例如:相機)的購買傾向,當產品訴求商品的多元功能(比如:背著去旅行),平面廣告的背景設定為藍色會增進人們的購買興致;而當產品訴求商品的特殊裝備(比如:廣角鏡頭)時,背景設定為紅色則大大提高了人們的購買慾望。

心理學家認為顏色對我們的影響其實來自於經驗和學習。由於紅色經常被用來代表危險和錯誤,所以人們會特別提高警覺來避免犯錯;而普遍代表開放與和平的藍色,則會讓人們有積極進取的冒險傾向,也因此帶來更多創意。

這項研究結果除了提供講求細心謹慎的會計師事務所、以及廣告公司創意部門決定室內裝潢顏色基調的科學參考,也帶來更多的可能性讓教師們思考如何利用顏色的特性來設計學習教材、飲料公司如何包裝產品來刺激買氣,或者,在情人節即將到來的前夕,想想該選擇哪一種顏色來包裝禮物。

原始論文Mehta, R., Zhu, R.J. (2009) Blue or Red? Exploring the Effect of Color on Cognitive Task Performances. Science.

參考來源:ScienceNow: Color Me Creative

2009年2月8日 星期日

親緣地理學研究概況(二): 全球觀點

2008年底, Molecular Ecology期刊登出一篇20年來親緣地理學研究的review
Beheregaray LB. 2008. Twenty years of phylogeography: the state of the field and the challenges for the Southern Hemisphere. Molucular Ecology, 17(17): 3754-74.
http://www.bio.mq.edu.au/molecularecology/pdfs/publications/review_mec08.pdf
著眼於1987~2006年的親緣地理學研究的整體回顧
包括大陸地理分布, 棲地類型, 分類群, 研究時間尺度, 分子標記類型等項目

而2009年初, Journal of Biogeography也邀請親緣生物學之父--Avise JC
撰寫一篇親緣地理學的簡短review
比較偏重於理論和概念層面的回顧與展望
Avise JC. 2009. Phylogeography: retrospect and prospect. Journal of Biogeography, 36(1): 3-15.


Phylogeography一詞自1987年由Avise首度提出
2000年發表其經典教科書"phylogeography: The History and Formation of Species "
親緣地理學的發表研究數量與被引用次數逐年攀升
至2008年結束, 發表數量已超越4000篇(根據Web of Science資料庫統計)
面對這一個持續蓬勃發展的領域
是否有需要再加強的研究區塊?
感謝Beheregaray的review為大家提供一個大方向的回顧
以下將簡要的整理文中的幾項重點
圖表以及詳細內容, 直接看paper原文比較精彩
(個人非常推薦此篇review!!)

Beheregaray利用Web of Science資料庫進行文獻蒐集
以"phylogeography"和"phylogeographic"為關鍵字
搜尋1987~2006年間的original paper (排除review等文獻)
閱讀其文獻的摘要以進行分類與分析(看完就變成大老了...)

1987~2006年間, 共有3049篇文獻發表
平均的被引用次數為每年3172篇
也特別提及被引用次數前N名的文獻有哪些!!

若以發表的期刊領域來看 [請見Beheregaray (2008) Table 1]
72%的文獻屬於"演化生物學", "生態學", "生化與分子生物"和"遺傳學"四大領域
親緣地理學發表最多的前10名期刊, 便佔全部的49.5%
前5名分別為"Molecular Ecology", "Molecular Phylogenetics and Evolution", "Evolution", "Biological Journal of the Linnean Society"和 "Heredity"

從生物樣本採集地點來看 [請見Beheregaray (2008) Figure 2a]
77%的文獻採樣完全位於北半球, 15%在南半球, 僅6%的研究採集自多個大陸
2%有進行跨赤道的樣本採集
不過這和研究的物種, 空間尺度, 愈探討的問題也有關係
有趣的是, 作者提到北美大陸物種最豐富的中美洲地區, 研究僅佔9.7%
亞洲大陸物種最多的東南亞, 研究佔20%
但是地球上物種最多的南美洲, 研究卻只有6.3%

若以生物的棲息環境來分類 [請見Beheregaray (2008) Figure 2b]
陸生生物佔65%的研究, 水生生物佔18%, 海生生物為17%

而單一研究所採用的分類群數量 [請見Beheregaray (2008) Figure 2c]
68%的研究使用單一分類群(taxon), 25%採用多個分類群(multiple taxa)
但以comparative phylogeography為角度進行研究的, 僅佔8%

檢視各文獻愈探討的時間尺度 [請見Beheregaray (2008) Figure 2d]
第四紀(0~2百萬年前)佔69%, 第三紀(2~66百萬年前)佔11%, 第三紀和第四紀佔2%
18%的研究未明確指出研究的時間尺度(作者有提醒要注意這一點!!)

分析各研究所使用的分子標記 [請見Beheregaray (2008) Figure 6 & 7]
整體來看, 89%的研究僅使用單一種分子標記
採用單系遺傳的分子標記(粒線體或葉綠體)近十年有比例下降的趨勢
而使用核DNA的研究在過去5年, 一直維持在13%左右
同時採用粒線體(或葉綠體)和核DNA的研究有增加的趨勢
畢竟這兩種遺傳方式不同, 所受到的天擇或族群歷史事件之影響也會不同
採用多種分子標記, 比較能清楚分析!!

另外, 作者也將各文獻所分析的生物區分為10大類:
哺乳動物, 魚類, 兩爬, 鳥類, 陸生植物, 水生植物, 陸生無脊椎, 水生無脊椎, 微生物, 真菌
交叉分析不同大陸 [請見Table 2], 棲息環境和分類群數量 [請見Table 3]
以及所採用的分子標記 [請見Table 3]

由於各生物類群在文中都有詳盡的分析說明
再此列舉一些比較值得注意的重點
如果從各大陸的角度來看 [請見Beheregaray (2008) Table 2]
亞洲的各種生物類群研究比例大多次於歐洲和北美
兩爬研究為六大陸最低(9%), 水生無脊椎研究(14%)少於歐洲, 北美洲和澳洲

各生物類群的研究均集中於北半球 [請見Beheregaray (2008) Table 2]
部分是南半球的研究比例次之
但是有3類生物的全球尺度研究比例僅次於北半球
微生物40%, 真菌38%, 水生植物29%

關於無脊椎動物的部份
作者提及無脊椎動物相對於其他動物
更容易採集到共域分布的物種
因此非常適合進行comparative phylogeography的研究
但是此類研究只佔無脊椎動物的8%
仍有待努力的空間!!

而分子標記方面
無脊椎動物使用粒線體DNA的研究非常普遍(尤其是COI)
個人看法: Folmer等人(1994)所發表的COI無敵universal primer實在太強了!!
而結合核DNA和同功異構酶(allozyme)的研究為其他生物類群之冠
但採用微衛星DNA (microsatellite DNA, 或稱微隨體DNA)的研究仍偏低

作者針對親緣地理學的研究現況, 提出幾個建議加強的方向
1. 親緣地理學者和地球科學者應加強合作和整合
2. 闡釋生物地理分布時, 應加入時間的元素
3. 應加強無脊椎動物, 微生物和真菌類群的親緣地理學研究
4. 加強研究散佈能力低的生物的族群歷史, 以了解區域性的演化和生態過程
(蝸牛就是一個最適合的生物啦!!)
5. 結合粒線體DNA, 微衛星DNA等多種分子標記, 有助於釐清其族群歷史及分化時間

讀完這篇review, 真的是收穫非常豐富
了解親緣地理的研究現況之外
也對未來的方向能夠稍為釐清
我在想, 台灣的地質研究是否有更新的證據了??
除了各地湖泊鑽探的孢粉學研究, 提供近期的區域性氣候歷史
是否有其他對台灣島的形成有更多的了解?
整合地質學和親緣地理學的研究
應該能為台灣的物種來源, 擴散, 演化, 分布模式提供更近一步的解讀

2009年USNEWS美國大學生物學類學術排名

本文轉載自 Sciscape網站 http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=2372

2009年USNEWS美國大學生物學類學術排名
編輯 esinstra 報導

美國新聞與世界報導(US News and World Report,USNEWS)本週推出2009年美國大學學術排名,在此介紹生物科學類研究所整體排名與各專業領域排名,以供有志留美的讀者參考。

在生命科學類整體排名方面,前六名依序為史丹佛(Stanford University)、麻省理工(Massachusetts Institute of Technology)、柏克萊(University of California--Berkeley)、加州理工(California Institute of Technology)、哈佛(Harvard University)、約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University),第七名有五間學校並列,各為洛克斐勒大學(Rockefeller University)、斯克利普斯研究院(Scripps Research Institute)、加州大學舊金山分校(University of California--San Francisco)、聖路易華盛頓大學(Washington University in St. Louis)、耶魯大學(Yale University)等,這項排名與2008年結果幾乎完全相同。以下為生物學類整體排名: (點圖放大)
在各專業領域方面,則未必與整體排名一致,而是各有千秋。在生化領域方面,前三名分別為哈佛、麻省理工、史丹佛大學,與分子生物學、細胞生物學、遺傳學、神經科學、微生物學、免疫學領域的前三名雷同。但在演化領域則有些差異,前五名分別為芝加哥(University of Chicago)、哈佛、柏克萊、加州大學戴維斯分校(University of California--Davis)、杜克大學(Duke University)等。以下為各專業學門前十名排名: (點圖放大)


若考量到地理位置,美東、美西、美中各不相同,如較高緯度的芝加哥大學冬天冰天雪地,而加州大學系列則是風光明媚,氣候也可能是一個很重要的考量,可參照以下美國地圖來估計適合自己的地點。(Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free Documentation license.)


◆註:美國各州中英文州名及英文縮寫:阿拉巴馬 Alabama AL;阿拉斯加 Alaska AK; 亞曆桑那 Arizona AZ; 阿肯薩斯 Arkansas AR; 加利福尼亞 California CA; 柯羅拉多 Colorado CO; 康涅狄格 Connecticut CT; 德拉瓦 Delware DE; 佛羅里達 Florida FL; 喬治亞 Georgia GA; 夏威夷 Hawaii HI; 愛德華 Idaho ID; 伊利諾 Illinois IL; 印地安那 Indiana IN; 愛荷華 Iowa IA; 肯薩斯 Kansas KS; 肯塔基 Kentucky KY; 路易斯安那 Louisiana LA; 緬因 Maine ME; 馬里蘭 Maryland MD; 麻塞諸塞 Massachusetts MA; 密西根 Michigan MI; 明尼蘇達 Minnesota MN; 密西西比 Mississippi MS; 密蘇裏 Missouri MO; 蒙大納 Montana MT; 內布拉斯加 Nebraska NE; 內華達 Nevada NV; 新罕布夏 New Hampshire NH; 新澤西 New Jersey NJ; 新墨西哥 New Mexico NM; 紐約 New York NY; 北卡羅來納 North Carolina NC; 北達科塔 North Dakota ND; 俄亥俄 Ohio OH; 奧克拉荷馬 Oklahoma OK; 俄勒岡 Oregon OR; 賓夕法尼亞 Pennsylvania PA; 羅德島 Rhode Island RI; 南卡羅來納 South Carolina SC; 南達科塔 South Dakota SD; 田那西 Tennessee TN; 德克薩斯 Texas TX; 猶他 Utah UT; 維蒙特 Vermont VT; 維吉尼亞 Virginia VA; 華盛頓 Washington WA; 西維吉尼亞 West Virgin WV; 威斯康辛 Wisconsin WI; 懷俄明 Wyoming WY; 哥倫比亞特區 Dist. Of Columbia DC

參考來源:
America's Best Graduate Schools 2009
The Sciences - Best Graduate Schools - Education - US News and World Report