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2011年6月2日 星期四

獵豹 (Acinonyx jubatus):陸地上跑得最快的哺乳動物

獵豹 (Acinonyx jubatus):陸地上跑得最快的哺乳動物-極速可超過110公里。

「成年獵豹」 頭小,體型流線。在雌雄同時出現時可略為比較出「雄性大於雌性」;單獨出現時則不容易做出分辨。此外,獵豹的臉上擁有明顯的「黑色淚痕」標記,胸、腹部和尾部都為白色,其餘則佈滿了由淺褐色短毛打底的「黑色實心斑點」尾巴末端的黑色條環,也都是由斑點聚集而成它們提供獵豹,蟄伏、守獵時能隱身於大地的保護色;以增加射獵的成功率。「幼豹」除了別具特色的黑點外,和成年獵豹最大的不同處在於:軟長毛和頸、背上灰白色的鬣鬃(mantle)。兩者可同時提供「保護」及「威嚇入侵者」的功能給孱弱的幼豹。 奔跑時,獵豹可在三至四秒內加速至100公里/小時,並在高速下急轉以利貼近突然轉向的獵物。(但在急速奔馳約350至550公尺後,獵豹會停止奔跑,以防熱衰竭對生命造成影響。)「極致的速度」和「矯捷的方向掌控能力」,都是來自於那幾乎配合的精準而完整的設計:加大的鼻孔(腔)和心肺、柔軟的脊椎、高度進化且能同時運作的肌肉、半縮回的腳爪(semi-retractable claw)、紋路粗糙的腳掌,以及長而有力並具有船「舵」性能的尾巴。「高效率的呼吸循環系統」和因為「脊椎、肌肉」而發展出的高伸展性,在「腳爪、腳掌」提供的抓地力,以及「尾巴」的平衡、導向功能協助下,讓獵豹的速度和靈活,有如那基因裡的密碼突然蹦上了每根神經般,直接而自然的呈現!
影片的開始,高土丘上趴著一大一小的獵豹這無意顯示出了獵豹的「生活」與「獵食」型態。 公的獵豹喜歡群聚生活,並以「同胎兄弟」為聚落單位;母的獵豹則習於獨立生活,並在懷胎後自行生產和照料小幼豹。獵食時,獵豹喜歡蹲坐於高處觀察獵物的動態此時,臉上的「黑色淚線」能幫助眼睛減少反光以尋找合適的機會突襲;那將有利於獵豹每一份速度上的爆發力,能被適當的運用。 假設,影片中的獵豹為同一隻,那麼,我們幾乎已真實地觀察到「母」獵豹的原始生活樣貌了! 最後,為大家介紹獵豹的其中一種發聲–呼嚕聲(purring);這是牠們感到愉快和舒適時的表現(影片最後可聽到)。 希望朋友們也都像末段影片裡的獵豹一樣,擁有快樂、滿意的生活! [UH]
 目前,獵豹被「國際自然保護組織」歸為「易危物種」。

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2011年1月23日 星期日

海豚的超強肌力! doplin power

每每看到影片中大型的魚類或是海豚在水中的泳姿,幾乎就像是在水裡的砲彈一樣,例如海豚的時速可以達30公里以上. 以往科學家不了解為什麼海豚可以游的這麼快, 因為根據計算海豚的肌力負擔不起那個大的推動力. 之前有發展出利用分析氣泡的動態來評估游泳選手姿勢好壞的方式. 方法是在水中注入很多氣泡, 當水有流動的時候只要追蹤這些氣泡就可以知道詳細的流場, 然後就可以計算出游泳物體對流體施的力.利用同樣的方式, 科學家現在也可找出海豚對周圍液體所施加的力, 結果發現海豚肌肉的力量比以往知道大的多, 最大可以施加上百公斤力而人類最好的游泳選手大約只有30多公斤的力. 影片中色彩代表了流場的速度, 藍色代表流動的快的區域而箭頭代表流向.


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幼稚還是優勢-猩猩打帶跑! Hit-and-run in gorilla play

在小朋友身上常常會看見打來打去的打鬧, 誰先打誰一下, 誰就要討回來. 這是一種小孩子的遊戲還是有某種演化上理由呢? 這是研究人員研究大猩猩的互動所發現的打帶跑的遊戲模式, 當一隻打了對方一下之後, 接下來的動作就是打的那隻趕快跑(而不是被打的跑), 然後被打的那隻就會追上去打回來, 然後再逃跑. 研究人員分析這是一種動物對待不平等的方式, 希望在互動的程序上取得自己的優勢地位(打人的那個). 這樣的行為就如同在人類身上那樣.

學術文獻
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怎麼欺騙口渴的蝙蝠! How to confuse thirsty bats

對動物來說利用周圍的資源跟食物是生活最重要的事, 也利用各種器官跟神經來完成這樣的任務. 蝙蝠利用回聲來對周圍的環境定位跟尋找食物,但是眼睛不好的牠們是怎麼找到水來喝的呢? 科學家相信這也是利用超音波來達成. 水面相較於其他物體的表面平坦很多, 也就是說這種表面對聲波的反射特性跟其他的表面都不同. 一般的表面除了反射以外, 有很大部分被散射或是吸收. 可是當一個聲波源到側向到達接近水面的時候, 垂直的聲波被反射回來, 側向的聲波則反射到另一個方向. 蝙蝠只要能分辨這種特性就可以找到水. 壞心的科學家利用了金屬來測試這樣的假說. 因為金屬也是平滑的表面, 也有同樣的反射特性. 影片中可以看到口渴的蝙蝠就真的這麼要去喝金屬表面. 因為這種特性不需要學習, 科學家聲稱這是蝙蝠天生的能力是在神經系統裡就設計好要這樣找水喝的. 這樣找水的天生神經線路是第一次在哺乳類發現.
學術文獻
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蝙蝠的情歌! Bat Love Songs

一直以來, 人類以為動物間的溝通很簡單, 大部分的動物就只會發一些特定的聲音來代表特定的訊息. 但是在蝙蝠的身上, 研究人員發現, 蝙蝠所發出的聲音其實有更複雜的階層結構. 一般知道蝙蝠可以發出超音波也會利用很高頻的聲音來互相溝通, 以往有研究指出這樣的過程甚至可以達到種間的區隔, 要是一類蝙蝠聽不到另一類蝙蝠的聲音, 牠們可能就會開始互相不交配. 因為聲音對蝙蝠的溝通的重要性, 研究人員錄下蝙蝠的叫聲, 然後慢速撥放然後發現, 牠們會利用不同的聲響組合聲音小節然後在用不同的小節構成整個叫聲. 不是一般所認為只發出單個特定的頻率的聲音來溝通.這樣的發現提供了研究人員一個很的研究系統來研究蝙蝠怎麼利用這樣聲音來作特定的溝通. 影片最後有這些蝙蝠的歌聲喔!


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雷射讓精子說出了隱藏的秘密! Which primate has the fastest sperm?

以往很多重要的生物力學問題, 因為沒有合適的工具並沒有辦法量測. 光學鑷子是這一二十年來一重很熱門的研究手段. 小粒子物體在雷射光場(電磁場)下可以被視為誘發電偶極, 而這種誘發電偶極會往電磁場密度高的地方跑, 也就是雷射聚焦的地方. 所以可以利用聚焦的雷射來抓住很小的物體. 這影片介紹科學家利用光學鑷子來研究靈長類精子的活力. 科學家相信這樣的資訊或許可以幫助了解靈長類的交配行為跟演化. 精子先被雷射抓住, 當慢慢利用偏光板減小光的強度的時候. 在某個功率大小時, 精子就可以逃出光的拘束而游走, 利用這樣的方式, 研究人員量出了大猩猩精子最游得不夠力, 黑猩猩的精子最用力游,人類則在中間. 研究人員推測, 游的又快又夠力的黑猩猩精子可能是因為雌性個體常在短時間會有不同性伴侶, 因為精子要跟多個不同來源的精子競爭而演化出來的. 在單一性伴侶的大猩猩上, 精子就可以悠閒地慢慢游. 而人類的精子速度可能表示演化上, 人類或許有過非單一伴侶的時期.


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2010年6月30日 星期三

海豚的圈圈

http://www.idn.com.tw/news/news_content.php?catid=4&catsid=2&catdid=0&artid=20100629abcd015

黑潮海洋文教基金會在林務局自然生態影片紀錄補助計畫實施的第一年,96年,以「海豚的圈圈」鯨豚影片拍攝計畫獲得近100萬元的補助。歷經兩年多的努力與拍攝,收錄台灣花蓮海域多種鯨豚影像,完成了本生態紀錄影片。

顏局長表示,鯨豚被稱為海中精靈,不論在國內或國際上都是倍受矚目的保育類動物,要在廣闊無垠大海中捕捉到牠們的影像,非常不容易。由於林務局與黑潮海洋文教基金會,長期投入鯨豚研究調查和環境教育,初步了解鯨豚的生態習性,才能捕捉到鯨豚躍動的美麗身影與大自然間細膩互動,成就了這支國內第一支以鯨豚為主題,最完整的鯨豚影像紀錄片。

本片主要是呈現台灣東部海域經常出現的飛旋海豚和花紋海豚的水中活動,群起躍動於海面,展現高超迴旋空中的壯觀畫面,讓人不得不佩服其優雅、柔軟的姿態與敏捷的身軀。此外,弗氏海豚、瓶鼻海豚和抹香鯨的珍貴畫面紀錄,也突顯出台灣東部海域鯨豚種類的豐富多樣。


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2010年6月10日 星期四

吹泡泡環玩的海豚! Dolphin play bubble rings


海豚是少數被實驗說明有自我意識的動物之一, 會看著認著鏡子裡的自己. 甚至可以唱歌用各種特殊的聲音辨識每個不同的海豚, 就如同人類稱呼彼此的名字一樣. 這影片是海豚吹泡泡環遊戲的樣子. 也許很多人都看過了, 不過知道物理的應該不多. 吹泡泡環的物理是海豚先利用身體或鰭在水中製造出漩渦環, 就是會在水中照環型流動的水, 可以用煙圈的氣流想像一下. 然後把空氣吹在這漩渦環的中間, 因為水跟空氣都會照著漩渦環轉, 水的密度比較大, 就會被甩到環的外側, 於是空氣就變成在漩渦環的中央. 這樣泡泡環就形成了. 一但形成以後就是一個穩定的結構, 海豚可以對這泡泡環做很多遊戲, 像是吃掉, 拉小環, 轉圈圈, 還是試著穿過這泡泡環. 每次看總是會對這樣的生命會有多點感受:)


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2010年6月8日 星期二

古氏樹袋鼠 眼睛看出去的世界 Tree Kangaroos

研究生態是一個很需要耐心韌性的工作,看看研究人員怎麼把攝影機放到古氏樹袋鼠身上,然後用它們的眼睛看到雨林頂端的世界! (好可愛的動物)

相關學術文獻
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老鼠: 看我笑的多開心! Rats Laugh When You Tickle Them

動物的情緒還是一個很少被研究的領域. 研究人員近來發現老鼠其實會笑的喔! 當科學家用手指跟老鼠互動的時候 (就是逗老鼠玩 :P), 老鼠會發出短促的聲音, 藉由分析這樣個聲音跟考慮老鼠的反應- 總是看似開心的追逐跟他玩的手指. 現在科學家認為那樣的聲音其實就是老鼠的笑聲. 看到這樣的研究, 有點開心知道動物也會笑, 可是也知道好多老鼠都犧牲在研究上了, 希望每個研究人員都真的珍惜尊重生命喔!

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風洞裡的蝙蝠! Bats in a wind tunnel feeding on nectar

傳統上要研究流體力學, 常常就是把要測量的物體擺進風洞, 然後利用煙霧或是粒子來觀察流體在物體周圍的流動. 現在科學家把頭腦動到蝙蝠身上了! 利用固定餵食的工具, 研究人員可以在風洞裡用高速攝影機同時捕捉扁蝠的運動跟周圍空氣的流動. 這樣的研究除了科學上的興趣或許也可以幫物發展小型的飛行裝置, 因為扁蝠提供了鳥類與昆蟲之外另一種可以飛行的身體設計!


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猩猩-就是愛分享! Bonobos Like to Share

不同的種類的猩猩有不同的社會運作規則. 有一些會殺害同類爭取權力, 有一些卻很愛分享溫和互動. 這影片是巴諾布猿關於自私與否的實驗影片. 研究人員把食物放在一隻猩猩拿的到的地方, 而另一隻猩猩則用鐵欄隔開. 可以吃食物的猩猩可以選擇自己吃或是把門打開讓另一隻猩猩也來一起吃. 實驗結果就看影片吧! 看了還蠻開心的!

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大象真的在跑嗎? Are fast-moving elephants really running?

利用分析大象的運動影片, 研究人員發現當大象快速移動的時候, 前腳跟後腳有不同的運動方式. 前腳可以兩腳同時離開地面, 也就是我們所謂的跑. 但是後腳卻總是有一隻腳停留在地面上, 也就是說當大象前腳在跑的時候其實後腳是用走的!

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骨頭是我的! 狗細膩的低嚎 Growl distinction

越來越多研究揭露動物溝通的秘密. 一般所知道的狗可以根據自己的情緒狀態發出不同的聲音. 可是卻很少研究能不能針對特定的外界情境來發出聲音溝通. 這個研究是想確認到底狗的低嚎能不能傳達情緒以外的訊息. 研究人員把三種不同的低嚎聲, 用錄音機裝在黑箱子裡放出來, 箱前面放一個骨頭, 看看測試的狗敢不敢把骨頭刁走. 三種低嚎分別是遊戲時的低嚎, 陌生人接近時的低嚎, 跟保護自己骨頭的時候所發的低嚎. 研究發現, 只有放出保護骨頭的低嚎時, 另一隻狗才會後退不拿狗頭. 遊戲的低嚎沒有用, 可是連要嚇退陌生人的低嚎也不能阻止另一隻狗. 這顯示了狗可以根據情境來發聲, 而另一隻狗也能解讀!

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蝠-風力發電葉片周圍的負壓死亡區! Wind turbines make bat lungs explode

風力發電是目前一種開始被大量化建造發電機組, 但是風力發電機組對生態的衝擊也漸漸地被發現. 以鳥類而言, 旋轉的葉片是直接的殺手, 但是科學家發現一種奇怪的現象, 連有聲納可以閃躲的蝙蝠也大量死在風力發電機組附近. 以往的解釋是因為機組的噪音干擾到聲納的運作, 造成蝙蝠的誤觸死. 可是新的研究發現, 其實葉片周圍的空氣負壓才是造成蝙蝠死亡的原因. 經由解剖蝙蝠, 研究人員發現, 雖然死亡的蝙蝠沒有外傷, 可是肺部的血管有爆裂的痕跡. 這是由於在葉片快速旋轉的時候會在周圍造成渦流負壓區, 即使蝙蝠不碰到葉片, 只要進入這區域, 就會造成肺部出血進而死亡. 這研究提供的在以後建造風力發電機組的時候應該多加注意的訊息.


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不憂鬱的老鼠! Undoing Depression

很多人都知道老鼠幫助了很多生理疾病的研究, 其實老鼠在心理方面它也也做出不少貢獻喔! 這影片介紹老鼠跟憂鬱的研究. 研究人員把老鼠放在大泳池裡, 老鼠一開始會奮力游, 可是慢慢發現沒有逃離的機會以後就會開始憂鬱, 不想動了, 於是這就變成研究老鼠憂鬱的好方式. 當然已經有一些藥物知道對抗憂鬱有效, 老鼠吃了這些藥之後, 果然就會繼續游. 這是可以預期的, 但是研究人員進一步想知道, 除了藥物以外,有沒有治療老鼠憂鬱的方式. 他們發展出了行為療法, 讓老鼠在一個感到安全的地方, 然後背景放固定聲音. 然後當老鼠憂鬱的時候在放這種聲音出來, 他們發現老鼠就好像不憂鬱了, 會繼續努力游. 而且這樣的處理會讓老鼠腦部的神經新生. 或許同樣的方式也可以應用在人身上喔!

科學文獻
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因壓力而遺忘的老鼠! Stress and Memory

常常說現代人壓力大, 但是這樣的壓力對腦的影響是什麼呢? 研究人員利用老鼠來就研究這樣的問題. 在游泳池裡, 健康沒有壓力的老鼠會記得那裡有水下踏板可以停歇. 可是在經過研究人員利用噪音對老鼠進行轟炸以後, 老鼠就忘了可以停歇處的位置了. 研究人員利用電極偵測老鼠海馬迴的神經發火, 發現當找到停歇處跟要喚醒這記憶的時候, 同樣位置的細胞群會發出訊號. 然後那些被壓力轟炸過的老鼠雖然同樣的區域的細胞也會發出訊號, 但是發出的頻率卻變了. 另外研究發現, 壓力也會讓要形成記憶的神經不容易連接, 干擾跟記憶相關的其他腦部功能. 所以還是放輕鬆好, 也許同樣的事情也發生在人的身上!

學術文獻
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猴子也懂社交 不過看的見才算數! Monkey See, Monkey Give

人懂得跟人分享還有給予人幫助的快樂, 但是這樣的社交行為是人類獨有的嗎? 這影片介紹利用猴子來做這樣的實驗. 研究人員設計兩種代幣, 其中一個代幣是猴子拿了就會得到食物, 而另一個代幣則是拿了, 不僅自己可以得到食物, 連關在旁邊的猴子也可以得到食物. 然後研究人員測試關不同的猴子在隔壁, 看看拿代幣的猴子是怎麼選擇的. 結果發現, 如果在旁邊的猴子是有血緣關係或是認識的猴子時, 選擇的猴子會選讓兩者都受益的代幣. 可是如果是隔壁是不認識的猴子時, 就會選給自己好處的代幣. 這說明了猴子也有某種程度的社交. 另外就是這樣的行為要看的到對方才算數. 如果猴子看不見受益的對象, 就不會做出讓其他猴子也受益選擇. 研究人員推論說, 人因為有很強的想像力, 才能為遠方的人付出. 猴子雖然有讓朋友得好處的傾向, 但是卻沒有那麼好的想像力讓自己做出行動.


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