為了要了解動物器官內的各種管道分佈情形,鑄型標本是很重要的技術。它的作法是將膠液灌注到動物器官的管道中(例如血管),等到膠液硬化後,再將原器官腐蝕,就可以取得管道的灌注鑄型標本。
以下是我最近完成的腎臟血管鑄型標本
材料:
注射針筒(不需針頭) 乒乓球數顆 丙酮 鹽酸 豬腎

- 先將豬腎洗淨,用生理食鹽水沖洗動脈,移除血塊。
- 準備膠液:將乒乓球剪碎加入丙酮,乒乓球對丙酮的比例約為1:10。數分鐘後乒乓球會溶解形成煉乳狀沈在底部。將煉乳狀的膠液倒入針筒內。
- 用針筒把膠液灌注到動脈中,速度要注意,太慢的話很容易堵住血管,太快則容易把血管灌爆,一邊灌一邊幫豬腎按摩。市場買到的豬腎,上面通常會有刀傷,所以灌下去有可能會從表面流出來,不過那沒關係,影響不大。
- 灌好之後,靜置數小時到數天,等待丙酮揮發,膠液就會硬化,變回乒乓球的材質。
- 把豬腎放在稀鹽酸裡腐蝕數天後,等到腎臟的基本組織被腐蝕成泥狀,就可以取出用水沖掉組織,得到腎臟血管的鑄型標本。
灌注的時候沒人幫我拍照,所以就沒留下紀錄,以下是最後步驟的照片。
剛從鹽酸裡拿出來,用水沖過,其他的組織就會脫落,留下血管的鑄型。
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以演化的觀點而言,根本與高等與否無關;因為生物的出現與存在,
主要受制於環境因素,不同的環境如何比較誰高等?我們只能說有簡單至複雜的趨勢,而複雜
是否就是較高等,這也是很有爭議的,因為複雜的穩定度相對較高,但是簡單的在族群擴大通常有速度上的優
勢。演化是反映生物對環境的適應情形
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這裡的重點有最早的生命形式(細菌),產氧性光合作用的出現、真核細胞的出現。值得注意的是,在產氧性光合作用出現前,早已出現了非產氧性的光合作用 ── 光合細菌,但是光合細菌使用的無機物並非水,而是像H2S的物質,所以經裂解後不會產生氧氣。而「35億年」是根據化石紀錄而非痕跡紀錄,因此科學家推測藍菌出現的年代應該更早。此外,地球充滿氧氣也不是一朝一夕的事情,因為這要等那些容易被氧化的物質都被氧化殆盡後,才有剩下的氧氣累積,而這已是27億年前的事了。
1埃迪卡拉動物群中的帕文柯利納蟲(Parvancorina) 2水母 3埃迪卡拉動物群中,類似現代海鰓類的動物 —— 加尼亞蟲(Charnia) 4埃迪卡拉動物群中的史皮吉納蟲(Spriggina) 5皮開魚(Pikaia)屬脊索動物門 6奇蝦 7怪誕蟲(Hallucigenia)全身長了許多保護的刺 |
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我有一種感覺,他一定知道,四十年以後,我們會回來的。那時候,我們就可以懂他的話了。這已是四十年前的事了。我那時是高二的學生,有一天,我們全班騎腳踏車郊遊,黃昏的時候來到了龍潭的齋明寺,這個廟在大漢溪旁邊的高山上,在廟前大草地上,我們坐著看風景、聊天。當時,我們都很口渴,可是那個時代,中學生是買不起飲料喝的,因為廟裡通常供應茶水,我們就公推一位同學去到廟裡討水喝。這個同學明明是天主教徒,只見他恭恭敬敬地向那位在廟前散步的老和尚走去,假裝是佛教徒,一面口宣佛號,一面雙手合十,這招果真有效,老和尚將我們大夥兒全部請進廟裡,不但給我們茶水喝,還拿出一些糕餅給我們吃,我們還進他的書房參觀,他的書房全是線裝書,老和尚當場揮毫,寫字給我們看,在此荒野,碰到一位和藹可親,而又有學問的老和尚,我們同學都覺得不虛此行。就在我們向老和尚道謝,而且說再見的時候,老和尚忽然說,「你們等一下,我要替你們看相」。同學們紛紛轉過身來,讓老和尚在我們的臉上掃瞄了來回各一次,最後他指指一位同學,作個手勢,叫他站到前面來。這位同學名字最後的字是「丁」,我們叫他「阿丁」,阿丁被老和尚指了以後,乖乖地出列,老和尚拍拍他的肩膀說,「你前途無量」。阿丁嚇了一跳,喃喃地說,「師父,你一定弄錯了」。可是老和尚十分堅持,他堅定地說,「你最有前途」。說完以後,就放我們走了。
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在西南極洲冰原(West Antarctic ice sheet, WAIS)之下,發現了曾經在2300年前噴發的活火山。
其實早在1993年,德州大學的Donald Blankenship等人,就曾經利用地球物理方法,發現在西南極洲冰原之下有活火山在活動,最近一次的噴發估計是在7500年前。只不過這個結果一直都沒有直接的觀測證據。
最近英國南極調查團隊的Hugh Corr和David Vaughan則利用機載雷達(airbone radar)的觀測,同樣在西南極洲冰原之下,發現了可能是火山噴發所形成的火山灰地層,估計噴發時間是在2300年前。
即使火山噴發有可能把冰原融化,但是根據計算,每立方公尺的岩漿,最多也只能融化14立方公尺的冰層。根據雷達波反射訊號所估計,二千多年前這次火山爆發的噴發量,大約只落在0.019到0.31立方公里之間,屬於中等規模的火山爆發。
雖然被融化掉的冰層不多,但火山灰和火山碎屑還是穿過冰層噴向空中,分佈了相當寬廣的地區。遠在一千多公里外的冰心(ice core)採樣,都還可以明顯發現這一層火山灰堆積在冰層之中的紀錄。
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有機汞化物(Organomercury compound)是具有高度毒性的有機金屬化合物(Organometallic compound),由於其具有水溶性的特性,使得容易進入生物體內,進入食物鏈中,造成生物堆積(Bioaccummulation),進而對生物造成中毒的現象。然而,在自然界汞的生物循環中具有一些酵素(enzyme)可將有機汞化物降解成汞離子(mercury ion),最後再還原成汞原子(mercury element),使其毒性降低,進而減少在食物鏈中的堆積。
1950年代,日本熊本縣水俁市(Minamata)爆發了相當嚴重的汞金屬環境污染案件,當地居民由於食用含有有機汞化物的海鮮,而出現了大規模集體中毒的症狀,日後關於有機汞中毒的病症,皆以水俁市名命名為水俁病(Minamata disease)。汞離子(mercury ions)與硫(sulfur)具有相當好的配位能力(Binding ability),由於生物體中含有半胱氨酸(Cysteine)等具有硫原子組成的生物分子,因此汞離子會與這些生物分子形成很強的鍵結能力,進而影響生物分子的活性。然而,自然界也利用此一特性,發展出一系列的有機汞化物裂解酶(Organomercurial Lyase),將汞離子捕捉住,進而降解成相對低毒性的元素汞。
有機汞化物裂解酶具有很多類型(MerA,MerB,MerP,MerT),過往的研究多集中在MerA酵素的研究,MerA是將汞離子還原降解成元素汞的酵素。然而近期的研究發現,MerB則是將有機汞化物轉變成汞離子的酵素,經由此一酵素可將毒性最強的有機汞化物,轉變為毒性相對較低的二價汞離子。MerB的作用機制大致利用三個半胱氨酸形成一個活性中心(active site),與有機汞化物配位進而將汞與碳的鍵結切斷(mercury-carbon bond cleavage),釋放有機分子及汞離子。其中汞離子再經運送交給MerA進行還原反應(reduction reaction)生成元素汞。
由於MerB的活性中心具有三個半胱氨酸,因此來自德國霍恩海姆大學(University of Hohenheim)的Gerard Parkin等人利用一個三牙基有機配子(ligand)嘗試模擬MerB活性中心上的三個半胱氨酸,並且與甲基汞化物(Methylmercury compound)反應。在過往的研究中,相類似的配位子與汞配位多得到四配位四面體(tetrahedron)的構形,然而Gerard Parkin等人成功得到一個二配位的有機金屬汞化合物的晶體結構(crystal structure),並且發現在溶液中與四配位的構形具有快速交換的特性。另外他們也使用單一配位的有機配子類似物與甲基汞化物配位發現在一比一當量下形成的有機金屬化合物需要較高的溫度才可將汞碳間鍵結打斷,然而再提高有機配子的當量數發現可以較低的溫度就可做汞碳間鍵結斷裂的反應。
因此,Gerard Parkin等人認為MerB需要三個半胱氨酸的原因在於,第一個半胱氨酸提供鍵結能力將甲基汞化物捕捉,再利用第二個半胱氨酸的配位活化汞碳間的鍵結,最後第三個半胱氨酸的配位則將活化的汞碳間鍵結切斷,形成汞離子與甲烷分子。自然界的代謝反應其實是由許多化學反應所構成,藉由瞭解分子層次的作用機制,可以對此代謝反應做更深入的瞭解,進而設計出更好的系統應用在工業上,例如經由基因轉殖技術將表達MerB的基因植入特定的生物中,利用牠們吸收環境中的汞,進而減低環境的毒性。
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感同身受的慈悲,可以幫助我們破除執著、抗拒誘惑。但是在這個弱肉強食的社會上,雖然自己對別人處處慈悲,別人未必會以慈悲回饋自己。因此,面對名利、財色的爭奪時,難免擔心自己會吃虧。 對別人慈悲,從眼前來看好像吃虧了,但如果把範圍放大來看,就會發現非但不吃虧,而且最終對自己或他人都是有益的。例如過獨木橋時,如果兩個人在橋上互不相讓,最後的結局就是兩敗俱傷。就像俗話所說:「兩虎相鬥,非死即傷」,到了這個地步,沒有一個人能占便宜。如果我們能夠對別人慈悲,讓一條路給別人先走,自己一時之間好像吃虧了,但是至少彼此的性命還在,毫髮未傷。
因此,當我們遇到非常強硬的對手,雙方僵持不下時,知道再爭下去一定是兩敗俱傷,還是盡早把成敗得失放下吧!所謂「留得青山在,不怕沒柴燒」,慈悲不但能利益別人,還能保護自己。當別人因為自己的退讓而成功了,此時自己看起來似乎懦弱、無能,是個失敗者,但這其實保護了自己生命的安全,也是為了保全實力,使自己不受重大的傷害。現代人最割捨不下的不外乎感情問題,自己不斷地付出,卻又收不回來時,就會感到十分不甘心、不情願。其實,寶貴的人生經驗都是從吃虧、挫拆、失敗之中得來的,如果已經為對方付出很多還是失戀了,卻仍一心想再把對方追回來,這等於是緣木求魚。就像賭輸的人心中不服氣,老是想翻本,錢輸光了就想辦法再借,借了再賭、賭了又輸、輸了再借,就這樣愈陷愈深而無法自拔,這種行為實在很愚蠢。人生其他方面也都是如此,如果自己不是別人的對手,已經全盤皆輸,不可能挽回局面時,就不要再陷下去了。此時應該趕快撤退,就算輸掉了也無所謂,只要能以此為戒、學到經驗就夠了,這就是對自己慈悲。面對別人的慈悲,雖然有些人會感謝,但大部分的人會認為這是他比你強的緣故,所以你得不到是你活該,而他搶得到是他應得的,並不需要感謝他人。遇到這種情形時,不需要把它當成奇恥大辱,也不用覺得自卑,因為慈悲主要還是從自我保護的角度來考量。不過,中國人說「當仁不讓」,當你不斷地慈悲別人以後,對方反而得寸進尺地去傷害他人,那就不能繼續再讓了。當然,在爭取權益之前,必須先估量一下自己的力量,如果有所把握,就要勇往直前、力爭到底,否則對方會傷害更多人。對人慈悲,就是讓別人有路走,而整個世界是個生命共同體,讓別人過得快樂、自由、有希望,最終一定也會利益自己。所以,慈悲不僅能利益別人,事實上,也是為了保護自己。如果我們能常常生起慈悲心,對所有人都會有幫助的。
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近年歐美等地養蜂產業爆發「蜂群衰竭失調症」(CCD),嚴重威脅到養蜂產業,往往一星期內整群蜜蜂全部消失,估計美國已經損失三分之一的蜜蜂,被迫要從澳洲購買補充。部分專家警告,如果無法找出CCD的成因與遏止之道,到二○三五年美國可能完全沒有蜜蜂。 蜜蜂是地球上最重要的花朵授粉動物,據估計人類有三成五的糧食要靠蜜蜂傳遞花粉才能生產,但是最近卻遭到蜂群衰竭失調症的嚴重傷害。國家地理頻道為CCD對蜜蜂與整體農業可能帶來的威脅,製作「沈默的蜜蜂」紀錄片,將在廿二日世界地球日晚上八時播出。 在
蜜蜂與植物的共生關係已經延續一億年,估計三分之一以上的農作物仰賴其授粉。蜂巢內的蜜蜂:蜂群衰竭失調症導致整窩蜜蜂在一星期內就消失殆盡。
根據統計,美國已經有卅五個州的養蜂業出現CCD疫情。農民打開蜂箱取蜜時,卻發現短短幾天內整個巢幾乎「蜂」去樓空,蜜蜂飛出蜂巢之後就不再返巢。蜜蜂為何會選擇死在外面?目前說法不一:有人認為是蜜蜂得病後為了避免繼續傳播給同類,選擇飛出去等死;有人認為是蜜蜂得病後記憶力與認路能力大失,飛出蜂巢之後就找不到路回去,直到累死為止。 在美國,大約有三分之一的糧食作物仰賴蜜蜂授粉,包括水果、蔬菜、棉花等,每年產值估計超過一百五十億美元,甚至有俗話形容「沒有蜜蜂就沒有蘋果」。由於CCD肆虐,現在估計美國的蜜蜂已經降到新低,八十年來首次必須從澳洲進口蜜蜂來彌補不足。在義大利、波蘭、葡萄牙、中南美洲,也都曾出現蜜蜂大量消失的案例。 CCD的成因至今不確定,目前的假設包括病毒、寄生蟲、有毒化學物,甚至手機電波干擾。部分死亡蜜蜂在解剖後發現身上有各種疤痕組織,腹內也有完整的花粉粒,顯示牠們雖然進食但失去消化的能力。現在學界一般認為最可能的元凶是一種被稱為「以色列急性癱瘓病毒」(IAVP)的病毒,因為在許多發生CCD的蜂群中都有發現。是否就是IAVP導致蜂群暴斃、如何防治、有沒有其他因素?都還沒有定論。
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高雄醫學大學生物系學生任永旭熱中高雄柴山地區鳥資源調查,發現外來種寵物鳥白腰鵲鴝適應力強,不但成功在柴山築巢繁殖,也入侵不少台灣其他地區,危害本土鳥種與生態。 白腰鵲鴝原產地在東南亞、大陸南方及印度,十多年前引進,因棄養或逃逸,在中低海拔的樹林生活。任永旭95年9月開始上柴山找尋白腰鵲鴝,並仔細記錄。 去年4月,他在柴山蓮花洞附近發現一個白腰鵲鴝的巢,當時看到母鳥叼著巢材進入樹洞,公鳥在旁警戒,見到有其他鳥類接近會發出激動的聲音,尾羽上下擺動,似乎在宣示這個地區是牠的勢力範圍,不准其他鳥靠近。因成鳥體長廿多公分,頗有乞丐趕廟公、以大欺小的氣勢。 任永旭陸續在柴山的中心亭、土地公廟、中山大學海科院附近發現四個巢,其中一個還沒有看到蛋就不見了,一個有下蛋但是蛋不見了,另兩個孵出小鳥。成功繁殖率是40%。 任永旭說,白腰鵲鴝喜愛在樹林的中、下層活動,常常伴隨出現的鳥種有小彎嘴、台灣畫眉、繡眼畫眉等。他見過白腰鵲鴝驅逐小彎嘴,也看到這種外來客在地面翻攪落葉堆,叼出小蟲吃,生活環境與食物都與本土鳥重疊。 他說,鳥類研究者與鳥友在台灣西部各地低海拔森林陸續發現白腰鵲鴝,雲林湖本、嘉義蘭潭、台南鹿寮水庫以及高雄柴山都有成功繁殖紀錄,且有擴張趨勢。 農委會特有生物中心在雲林做調查,發現牠們在巢位選擇上會與棕面鶯、頭烏線等鳥種競爭,捕食兩棲、爬蟲類動物,除影響兩棲、爬蟲類,也影響到其他原生物種的食物來源。 任永旭說,白腰鵲鴝在台灣野外還沒有大量繁殖,目前進行移除最符合效益。不過要有效解決外來物種造成的問題,需要研究者長期投入,合作建立外來種鳥類分布 動態資料庫;政府也應結合生態保護團體,積極向民眾推廣正確的觀念,不要飼養外來種寵物,以免危害本地物種和生態。
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未來人類再度登陸月球時,在月球地表(月表)除了插上自家國旗之外,或許還可以蒔花種草。歐洲一個科學家團隊最近進行模擬月球環境的實驗,運用成分近似月表岩石的岩石粉末,加入適當的細菌,結果成功種活了幾株金盞花,而且不需添加人工肥料。
這項實驗由「歐洲太空總署」的月球任務專家佛因博士主持,與烏克蘭科學院兩位學者合作,並在「歐洲地球科學聯盟」17日於維也納舉行的年會上發表論文。
研究人員將鈣長石(anorthosite)研磨成粉末來種植金盞花,起初成效欠佳,種得奄奄一息。後來他們在岩石粉末中加入幾種細菌,結果小花居然重獲生機,開得欣欣向榮,原因很可能是細菌能夠從粉末中擷取鉀之類的養分,供金盞花利用。
這種方法除了不需人工肥料,還有一大優點:細菌能在極為惡劣嚴酷的環境中生存,因此未來可以發揮「月球施肥者」的功能。未來登月太空人或者漫遊車可以帶著含有種子、特殊細菌、水與空氣的植物包,讓月球也能出現盎然綠意。不過月球缺乏磁場保護,植物將面對遠比地球環境強烈的輻射考驗。
當然,在月球種植物的目的不是怡情養性,而是建立原始的生態系,再逐步發展成為支援人類常駐基地的維生系統。
佛因博士表示,除了金盞花之外,鬱金香、甘藍菜和阿拉伯芥(arabidopsis)都適合充當綠化月球的先鋒。
歐洲太空總署目前還沒有相關計畫,但佛因博士期望規劃中的「月球新階段」(Moon Next)任務在2015年將漫遊車送上月球時,能夠落實他的構想。如果來不及,那麼預定2016年或2017年上路的「月球後勤登陸車」(Lunar Logistics Lander),或許可以成為第一位月球園丁。
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