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上山抓蟲過暑假 [複製連結]

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發表於 2014-10-13 16:10:36 |顯示全部樓層

農夫靠天吃飯,做生態研究也不例外。天氣好壞是野外實驗成敗的關鍵,雖然我們無法改變天氣,但我們爭取最高的實驗效率。

生物的合作行為是生態與演化生物學上的重要議題,長久以來科學家試圖解開合作之謎:為什麼生物為了生存,不只是會競爭,也會演化出合作的策略?

近年來許多學者指出,生態環境會影響社會生物的合作行為;然而,研究顯示優渥與惡劣的環境都有可能促進合作的社會演化。我的研究主題是尼泊爾埋葬蟲合作行為所導致的生態影響,有別於多數研究者是探究生態對合作行為的影響,我們反過來探究合作的生態意義。

尼泊爾埋葬蟲在生態上扮演清除者的角色,能把小型哺乳類的屍體,經過除毛後做成肉球,最後埋入土壤以供給幼蟲所需。特別的是,許多沒有親緣關係的埋葬蟲成蟲個體會行合作生殖,共同處理屍體,這種特性被認為是埋葬蟲在演化上為了適應屍體資源的珍貴與稀有所導致的。

野外實驗是我們實驗室每年的研究重點,許多人利用暑假出國度假,我們則徜徉自然山林的懷抱。我們的研究團隊長年以南投縣台灣大學梅峰山地農場做為野外研究站,順著台14甲線進行跨海拔的研究,研究範圍從中海拔的清境農場一帶一直到高海拔的鳶峰地區。

俗話說農夫靠天吃飯,做生態研究也不例外。天氣是野外實驗成敗的關鍵,雖然我們無法改變天氣,但我們爭取最高的實驗效率。山上的生活沒有星期幾的分別,日出而作、日落而息,不論日曬雨淋,在有限的三個月內收取最多的資料組數是首要目標。於是我們每天往返中海拔到高海拔森林、設置陷阱、架設錄影裝置、置入埋葬蟲、等待屍體埋入,最後收回幼蟲。有時甚至連番遭遇颱風來襲,我們也一樣不畏風雨,外出進行實驗。

團隊合作,克服困難

野外實驗一開始,我的內心十分慷慨激昂,但這樣的生活持續一個月後便已身心俱疲,多次湧現消極、放棄的念頭,只想回到舒適圈的生活。單靠一個人的力量想完成實驗有如蚍蜉撼樹,但因為有夥伴同舟共濟,我們似乎更靠近成功一步。透過合作、分頭進行實驗,我們團隊能在一天內在各海拔設置陷阱、架設錄影,或收回陷阱。我非常珍惜有實驗室夥伴的鼓勵與合作,讓我能在實驗過程的最低潮重新燃起鬥志。

為了調查野外尼泊爾埋葬蟲的繁殖表現,我們必須先在實驗樣區以老鼠屍體大量設置陷阱,誘捕尼泊爾埋葬蟲。雖然大部份的屍體在數分鐘內就被雙翅目蠅類佔據,使埋葬蟲繁殖失敗,不過,只要有繁殖成功的例子,均可觀察到四隻以上的埋葬蟲。因此我們好奇,是否埋葬蟲能透過合作生殖行為來對抗蠅類的種間競爭?

為了探究埋葬蟲合作生殖的生態意義,首要任務應是區分形成社會性群體是否影響埋葬蟲的繁殖表現。於是,我們設計了兩種不同的群體大小:一雌一雄、三雌三雄,分別代表非社會性與社會性的群體,同時透過跨海拔的大尺度實驗,觀察兩種群體在不同環境壓力下的表現。此外,為了探討溫度如何影響埋葬蟲行為表現,以及如何與蠅類競爭,我們也在中高海拔地區的陷阱加熱老鼠屍體,以增強蠅類的分解能力。驚人的是,社會性群體的埋葬蟲展現了高度的合作行為,也因此提高繁殖成功率。


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