黑面琵鷺E77出現在嘉義鰲鼓濕地 - 泛科學

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2013年12月2日下午3點前後,我在嘉義縣東石鄉鰲鼓濕地七號賞鳥亭附近拍攝黑面琵鷺,從望遠鏡與相機鏡頭都看到一隻站在海茄苳上的黑面琵鷺有腳環,於是趕緊拍下並設法瞭解牠 ... 000文字分享友善列印000動物世界專欄黑面琵鷺E77出現在嘉義鰲鼓濕地賴鵬智・2013/12/29・1774字・閱讀時間約3分鐘・SR值524・七年級+追蹤黑面琵鷺在台灣是冬候鳥,每年秋天從中國北方、韓國繁殖地飛越千山萬水到臺灣度冬,春天再北返繁衍,延續生命。

2013年12月2日下午3點前後,我在嘉義縣東石鄉鰲鼓濕地七號賞鳥亭附近拍攝黑面琵鷺,從望遠鏡與相機鏡頭都看到一隻站在海茄苳上的黑面琵鷺有腳環,於是趕緊拍下並設法瞭解牠的來龍去脈。

站在海茄苳上的黑琵有一隻套有辨識用的腳環格放後可以清楚看到編號E77鳥類學家為了瞭解鳥類遷徙的路徑、時程、族群動態、繁殖狀態、棲地領域、行為等,會在安全的方式下捕捉鳥類,在測量與標記(繫上有編號的金屬腳環與不同顏色的色環組合)後將之野放,有的利用衛星定位發報器或無線電發報器追蹤,有的則是蒐集各地傳來觀察到的資訊用以追蹤與判斷其動態,這種研究鳥類行為的方法在台灣稱為「繫放」。

臺灣有關黑面琵鷺繫放資料的收集與研究工作是由台南縣黑面琵鷺保育學會統籌,該協會設有「標記黑面琵鷺資訊系統」,可以讓民眾登錄發現有標記的黑面琵鷺所在地點與時間,如果註冊成為會員,還可以看該鳥更多詳細遷徙資料。

任何人在台灣各地看到有腳環的黑面琵鷺,都可以利用這個網頁登錄發現的時地與黑琵編號。

可以選擇發現到的編號,也可以上傳照片,並在地圖上標示發現地點,資料庫會自動顯示經緯度,非常方便。

免費註冊後可進入資料庫看某一段期間有環誌的黑琵在台灣的發現紀錄也可在資料庫選定登錄的那隻黑琵看詳細遷移資料,包括何時何地第一次繫放,以及之後在哪些地方與時間被發現而回報的紀錄,可以大略知道這隻黑琵的遷移經歷。

這隻E77是2012年6月20日在南韓Chilsando繫放的,其後被發現而回報登錄的時地分別為:2012/09/16 南韓Yeonggwang2012/11/01台南四草2012/11/10、11/17、11/22嘉義鰲鼓濕地2013/01/11嘉義布袋2013/02/06、02/20、03/28 嘉義鰲鼓濕地2013/04/21、04/27、05/08 嘉義布袋2013/0725、09/19、09/22南韓Yeonggwang2013/10/26 嘉義布袋2013/11/10台南七股主棲地2013/12/02 嘉義鰲鼓濕地2013/12/16嘉義鰲鼓濕地可見這隻黑琵在台灣是台南、嘉義間的濕地飛來飛去,也可知好的濕地環境(食源豐富、不受人類干擾、水質安全、棲地樣態長期穩定)愈多,對黑琵(當然也對其他的水鳥或生物)的保育愈有幫助。

2013/12/08另有鳥友登錄S01與S42黑琵也出現在鰲鼓濕地。

國際上就是要靠這樣集結民眾的力量,才能點點滴滴累積鳥類遷移的訊息,作為研究鳥類生態及提供保育決策的基礎資料。

您在濕地賞鳥時,請隨時注意鳥兒的腳上是否有標記,如有標記,可詢問中華鳥會(+886-2-86631252)如何上傳資訊。

(黑面琵鷺的標記資訊則請與台南縣黑面琵鷺保育學會聯繫或上傳)黑面琵鷺是在東亞遷移的候鳥,幾個國家或地區有進行繫放研究並合作資訊交流。

為了一眼認出黑琵是在何處被繫放的,因此每個國家或地區的編號環顏色不同,例如台灣是藍色、日本是黃色、香港是綠色、南韓是紅色、俄羅斯是白色。

不過有時也會因研究者沒有協調好而採用不同顏色的編號環,現在因為資訊流通發達,腳環的制度逐漸趨於一致了。

這是臺灣繫放過的黑琵編號環及色環組合情形。

以上資料庫圖片皆取自台南縣黑面琵鷺保育學會「標記黑面琵鷺資訊系統」網頁。

延伸閱讀:香港觀鳥會「鳥類遷徙及環誌研究」台南縣黑面琵鷺保育學會「黑面琵鷺的腳環」台南縣黑面琵鷺保育學會「從黑面琵鷺保育網談鳥類繫放研究的公民參與」黑面琵鷺掃食與飛行(影片與相片)長腳鷸與黑面琵鷺在台南七股魚塭覓食(影片與相片)轉載自賴鵬智的野FUN特區我要跟泛科學說「   」!參加泛科學網站體驗調查,提供意見還能拿禮卷!利用阿基米德浮力原理,當玻璃小球浮起時測量氣溫~伽利略溫度計交換禮物大賞!QUALY醉愛北極熊酒瓶塞廢材大作戰!科學實驗室EP5—手作神器如虎添翼數學好無聊、不實用,到底為什麼要學數學?給大人玩的理財桌遊,從此航向財富自由!交換禮物首選、推理迷必買!台灣推理作家協會20週年限定週邊相關標籤:候鳥公民科學家東石鄉繫放遷徙黑面琵鷺熱門標籤:量子電腦BNT疫苗珊瑚諾貝爾獎前列腺文章難易度剛好太難所有討論 0登入與大家一起討論賴鵬智45篇文章・ 0位粉絲+追蹤野FUN生態實業公司總經理RELATED相關文章規工欸!為何斷頭水母還是能吃東西?——解構「基轉水母」的神經迴路揭露蜘蛛結網的「五大SOP」——它們是隱身牆角的紡織專家!盤點海洋中的「毒系寶可夢」!河豚、貝類有毒不是they的錯ft.食品技師Evelyn【科科聊聊EP71】英國「流浪貓口普查」發現:社經條件較差、人口密度高的區域有較多流浪貓TRENDING熱門討論即時熱門聖誕老人的難言之隱:他恐怕是世上最受歡迎的「成人ADHD患者」226分鐘前什麼是SPAC?——「特殊目的收購公司」如何推動新太空產業?111小時前跟名偵探學習推理—回溯推理與貝氏定理分析(下)11天前海上救援和逃生演習——和平號順利歸航│環球科學札記(58)11天前核廢料放我家?高階核廢料的危險性與處理方式84天前「恆水創電」聯手比利時Turbulent研發超低落差機組——力拼「微水力發電」扎根台灣!42021/12/15腸道炎會導致憂鬱症?——淺談體內的腸腦軸線,揭露腸道菌的「腦控」機制!42021/12/15人類是96%的大猩猩嗎?——《生命之鑰:一場對生命奧祕的美麗探索》32021/12/05021文字分享友善列印021人體解析動物世界生命奧祕規工欸!為何斷頭水母還是能吃東西?——解構「基轉水母」的神經迴路Curious曉白・2021/12/22・3671字・閱讀時間約7分鐘+追蹤人腦的神經運作向來難倒大批科學家,因為人腦擁有一千億個神經元,百億條以上的神經連結。

如此錯綜複雜,就像打結成一團的毛線球,究竟該從哪邊開始解?這時,就要使出研究學者通用的訣竅——化繁為簡,越複雜的問題,就用越簡單的雛型為思考出發點。

因此,一群學者發現了一個「極簡風」的研究雛型——水母,那透明小巧的身軀,再結合特殊工具,讓牠們每條神經都發光。

在我們的視野下,水母的神經「坦誠相見」,接著發現了很多有趣的現象……欲知詳情,就繼續給他看下去!為何水母是絕佳的實驗對象?一般研究人類疾病的實驗室採用的實驗動物(也稱模式生物)無非是小鼠、黑猩猩、豬,因為這些動物與人類的親緣關係較近,生理機制也較為雷同。

然而,為何研究神經系統,要拿與人類親緣關係一點都不近的水母來研究呢?研究學者對此給出解釋:一部分的學者認為所有生物的神經系統可能共享同一個神經科學原理,因此為了深入調查這個「共享通則」,相較於其他生物,水母小巧好操作,軀體透明好觀察。

延伸閱讀:協助人類健康的大功臣「模式生物」最重要的是,牠體內的神經分布不像人腦如毛線球般集中​​在身體的某個部位,而是像一張漁網一樣「分散式」地遍佈全身,而這樣的神經系統優勢就在於即便將牠身體的一小部分獨立分離出來,這一部分仍能正常運行,例如網路火紅的迷因「歸剛欸」水母(影片一),即便水母的嘴被分離了,但這張「獨立的」嘴還是可以正常進食的呦!影片一:水母的身軀即便被分離,仍能正常運作。

(此為不良示範,請勿隨意模仿、虐待動物!)影/YouTube相形之下,人類神經細胞一旦離開人體就非常脆弱,在培養皿中一定要有足夠的營養才能支撐它存活(相信養過人類神經細胞的朋朋們一定懂當中辛酸)。

因此,綜合操作難易度、觀察便利性、神經細胞的生存韌性,水母可說是作為研究神經系統模式生物的不二人選。

另外,還有一個有趣的點即是水母沒有大腦、心、肺,那它究竟是如何進食的呢?以下揭曉答案!延伸閱讀:別小看無腦水螅,牠可以用神經系統和細菌溝通呢!如何研究水母的神經?早期為了研究水母的神經,通常採用單一神經元電生理紀錄(single-unitelectrophysiologicalrecordings),透過一個微小細尖的微電極靠在細胞膜附近,以記錄神經元產生的動作電位變化,但是這個方法只能看到單一神經元的狀態,而當水母在做出反應、活動時,都是由好幾個神經細胞們一同作用產生的,所以這個方法可說是見樹不見林,缺乏整體系統性的觀察。

因此科學家們又發明出了一個新方法——基因轉殖水母,要施展這個方法的第一步就是尋覓合適的研究主角,因此他們找到一種名為Clytiahemisphaerica(圖一)的水螅綱水母,牠擁有嬌小體積(直徑約1釐米),且生命週期短,也擁有完整的基因定序,在實驗室操作的便利性極高,可謂是命定首選。

其中,Clytiahemisphaerica還有更吸引人的一點,即是在進食時,其特定神經元會釋放一種特別的肽RFamide(RFa)。

為了追蹤這種肽如何影響水母的神經活動,一群學者決定將能發出紅螢光的mCherry基因質體(plasmid)與Tol2轉位酶(Tol2transposase)[1]顯微注射入大量的水母受精卵當中,以便追蹤身體每一處細胞的位置,並挑選能夠強烈表現出紅螢光基因的受精卵,進而將牠們培養成成體(初代,F0)。

這些成體會再跟牠們的親代進行雜交,透過遺傳的方式產生穩定表現轉殖基因的子代(F1),並讓這些子代維持無性繁殖,以維持基因表現的穩定性。

除了在質體上裝載能讓細胞發紅光的mCherry,學者也會在質體中放入特定基因,讓子代水母表現此種基因,並觀察此基因對水母進食行為帶來的影響。

另外,若要探討神經動作電位,鈣離子的流動狀態一定是不可或缺的電位傳導指標,因此學者也會在質體中加入GCaMP這類鈣離子指示劑(calciumindicator)的基因[2],以追蹤後續水母在進行任何反應時神經細胞內鈣離子的濃度。

當研究對象、研究工具都準備好了,就是學者大展身手的時刻啦!圖一:名為Clytiahemisphaerica的水螅綱水母擁有嬌小體積(直徑約1釐米),且生命週期短,也擁有完整的基因定序,在實驗室操作的便利性極高。

圖/Wikipedia水母進食的神經迴路水母的神經細胞並非每個都會釋放RFamide,而是在特定的神經才會產生RFamide(以下稱這些神經元為RFa⁺neuron),而這些RFa⁺neuron分布在水母的神經網(nervenet)、嘴、神經環(nerverings)及觸手,尤其在神經網的所有神經中約80%都是RFa⁺neuron,神經網也是RFa⁺neuron最多的地方。

學者透過免疫螢光染色發現RFa⁺neuron會與連接放射狀肌纖維神經軸突結節(varicosities)相連而跟著形成放射狀。

相較之下,不會產生RFamide的RFa⁻neuron則是較為害羞的傢伙,神經元較小,缺乏明確的放射方向。

由此可明顯看出,掌握水母行為的主導權主要落在RFa⁺neuron身上,所以學者準備玩轉(殖)這個RFa⁺neuron,並進行以下兩種操作:消除水母體內的RFa⁺neuron學者為了消除水母體內的RFa⁺neuron,特地在水母的RFa⁺神經細胞中轉殖了硝基還原酶(nitroreductase,NTR)基因,硝基還原酶就像是遙控炸彈,當把這些轉殖基因水母浸泡在甲硝唑(metronidazole,MTZ)溶液(炸彈引爆器)中,便會使帶有硝基還原酶基因的RFa⁺神經細胞產生細胞毒性而死亡,而RFa⁻neuron不會受到影響。

當學者「炸」掉了水母的RFa⁺神經細胞後,發現牠們捕捉獵物和進食能力變差了,不管是食物誘導或是用蝦提取物的化學誘導,水母的觸手完全無法抓取獵物,也無法摺疊身體將食物餵進其口腔內,但周遭肌肉功能正常,且水母仍能正常游泳和蜷縮。

然而再將此類水母的下傘面(subumbrella)局部肌肉注入RFamide,則會使局部肌肉收縮及邊緣傘面折疊。

由此可知,水母的獵捕和進食能力主要還是得靠RFamide的力量。

 圖二:Clytiahemisphaerica的生命週期。

圖/ReseachGate水母神經電位偵測器為了追蹤水母體內的RFa⁺neuron活動,學者另外也將一群水母的RFa⁺neuron轉殖入鈣離子指示劑GCaMP6s基因及紅螢光mCherry基因,並將這群水母放入一個小空間,讓他們自然游動,或是將牠們包埋在瓊脂糖凝膠(agarose)中,並攤開牠們的傘狀結構,以便捕捉稍縱即逝的電傳導訊號。

學者將獵物蝦子放在水母身體周遭,發現水母起初最靠近蝦子的一側觸手會先產生電訊號,而這個電訊號會從水母身體邊界傳導至嘴巴,而且整個電訊號路徑會呈現扇形區域(如圖三),接著RFamide便會使這個扇形區域的肌肉收縮,讓觸手直接被向內折疊到嘴巴的位置,然後把蝦子吃掉。

圖三:水母在捕捉獵物時,神經傳導訊號路徑呈現披薩片形狀(扇形)。

圖/Ageneticallytractablejellyfishmodelforsystemsandevolutionaryneuroscience揭露水母的進食行為:「肽」重要了以上操作,讓科學家們更了解沒有大腦的水母們究竟是如何進食,也發現RFamide對水母們來說「肽」重要了!水母在地球上存在了5億多年,卻可以透過如此單一的神經傳導機制生存至今,不過……揪斗!或許,這個發現也可能只是冰山一角;或許,透過水母的神經研究的成果能帶給學者更多對於人腦神經運作的發想,就讓學者邁向這條偉大的航道,去挖掘神經科學中更多的奧秘吧!註釋通常注射入細胞中的質體上也帶有Tol2轉位酶基因,而一起被送入細胞的Tol2轉位酶(transposase)蛋白會催化此外送質體,並將Tol2轉位子活化且同時將外來的基因嵌入受體生物之基因組中,所送入的Tol2轉位子會持續跳躍和插入外來基因,直到Tol2轉位酶的活性消失或其mRNA完全降解為止。

此方法常用於基因轉殖生物,主要特色便是外送基因傳承至子代幾乎沒有發生基因默化(genesilencing)的情況,具有高度穩定性,而且脊椎動物也通用此方法。

GCaMP鈣指示劑是綠螢光蛋白(GFP)、鈣調蛋白(calmodulin,CaM,又稱攜鈣素)及肌球蛋白輕鏈激酶M13的合成物。

當與鈣離子(Ca²⁺)結合時,GCaMP便會發出綠螢光信號,而螢光信號會隨著鈣離子濃度的變化而增長或消散。

參考文獻Howtoreadajellyfish’smindAgeneticallytractablejellyfishmodelforsystemsandevolutionaryneuroscienceAprimeronreinforcementlearninginthebrain:Psychological,computational,andneuralperspectives|SemanticScholarExtracellularSingle-UnitRecordingandNeuropharmacologicalMethods–OxfordMedicineThegenomeofthejellyfishClytiahemisphaericaandtheevolutionofthecnidarianlife-cycle|NatureEcology&Evolution紐時摘譯:水母沒有脊椎不表示沒有大腦前沿顯微成像技術專題之鈣離子成像魚類Tol2轉位子在基因轉殖上之應用我要跟泛科學說「   」!參加泛科學網站體驗調查,提供意見還能拿禮卷!利用阿基米德浮力原理,當玻璃小球浮起時測量氣溫~伽利略溫度計交換禮物大賞!QUALY醉愛北極熊酒瓶塞廢材大作戰!科學實驗室EP5—手作神器如虎添翼數學好無聊、不實用,到底為什麼要學數學?給大人玩的理財桌遊,從此航向財富自由!交換禮物首選、推理迷必買!台灣推理作家協會20週年限定週邊相關標籤:RFamide基因轉殖水母無性繁殖神經系統轉位酶鈣離子熱門標籤:量子電腦BNT疫苗珊瑚諾貝爾獎前列腺所有討論 0登入與大家一起討論Curious曉白25篇文章・ 6位粉絲+追蹤對於科學新知充滿好奇心,對於一切新知都想通曉明白,期許自己有一天能成為有所貢獻於社會的曉曉科學家!RELATED相關文章副作用斷片腦袋關機!鴉片類藥物的成癮真相ft.杜學淵醫師【科科聊聊EP74】聖誕老人的難言之隱:他恐怕是世上最受歡迎的「成人ADHD患者」基因神剪CRISPR:當初被發現及命名的故事——《破解基因碼的人》不只是罹癌!研究證實:電子煙恐導致男性「勃起障礙」TRENDING熱門討論即時熱門聖誕老人的難言之隱:他恐怕是世上最受歡迎的「成人ADHD患者」226分鐘前什麼是SPAC?——「特殊目的收購公司」如何推動新太空產業?111小時前跟名偵探學習推理—回溯推理與貝氏定理分析(下)11天前海上救援和逃生演習——和平號順利歸航│環球科學札記(58)11天前核廢料放我家?高階核廢料的危險性與處理方式84天前「恆水創電」聯手比利時Turbulent研發超低落差機組——力拼「微水力發電」扎根台灣!42021/12/15腸道炎會導致憂鬱症?——淺談體內的腸腦軸線,揭露腸道菌的「腦控」機制!42021/12/15人類是96%的大猩猩嗎?——《生命之鑰:一場對生命奧祕的美麗探索》32021/12/05



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