2015/09/20

------------------------------老樹共和國(三) - 螞蟻上老樹------------------------------

楊正澤、江英煜國立中興大學昆蟲學系

        螞蟻與白蟻在土壤各層及腐朽木材均可發現其蹤跡,白蟻主要擔任有機質分解的角色;螞蟻則扮演森林中重要的捕食者及腐食者角色,可加速物質的循環(林宗岐,2010)。螞蟻是種數極多、分布極廣的昆蟲,佔熱帶森林及草原動物總生物量(biomass)約10-15%,其生態功能群及生活形式多樣化(Agosti et al., 2000)。除了地面的土壤,螞蟻在著生植物基質形成「高位土壤」的生物群聚中為優勢之昆蟲類群(楊正澤等,2001a)。Benzing(1990)則認為,著生植物因提供食物而與樹冠層動物相(canopy fauna),尤其與螞蟻有長期合作關係。一棵老樹在一定點成長,時間數以千百年,除了樹上蟻巢之外,老樹的立地位置(site)也有許多螞蟻,與老樹的關係因此更加深遠。這裏來談談老樹、著生植物與螞蟻及蟻客(ant guests)的糾葛,由另一角度看螞蟻與老樹的關係。

老樹、著生植物與螞蟻

        台灣主要兩種著生植物--台灣山蘇花(Asplenium nidus L.)及崖薑蕨(Pseudodrynaria coronans (Wall.) Ching),主要在樹幹上生存,是老樹與螞蟻發生密切關係的另一個重要媒介。楊正澤等(2001b)依Benzing(1990)將維管束植物中主要的著生植物整理後,依著生植物與昆蟲的關係分下述五類型:

(1)蟻巢型(ant-nest-garden):由樹棲螞蟻所構築形成,一般屬喜陽性(heliophilic);石達愷(1991)指出,台灣最顯著的蟻巢是由舉腹蟻屬(Crematagaster sp.)在樹幹或樹枝上所築成的黑褐色紙質蟻巢。

(2)親(喜)蟻植物型(ant-fed; ant-house; myrmecophyte),指靠螞蟻授粉的植物或因螞蟻棲居而獲益,且特別適應與螞蟻棲居之植物,亦即通稱的螞蟻植物(ant plants);如馬來西亞熱帶雨林常見的茜草科(Rubiaceae) Hydnophytum屬之著生植物,其莖之基部膨大成球狀,內部形成許多空室可供螞蟻棲住及儲存有機碎屑(debris),植物根部可伸入吸取螞蟻用過的廢物作為養分。

(3)防護型(ant-guarded):指共生的螞蟻可防禦其他植食性昆蟲等危害著生植物,而著生植物則提供螞蟻作為棲所,此類型與親蟻植物之角色與功能,有些是一致的,如秘魯茜草科植物葉子基部有蟻巢,或非洲刺槐有螞蟻居住在空心的刺中,可以減少大型草食性動物取食。

(4)聚物籃型(trash-basket):此類型著生植物主要由宿主植物的落葉提供其所需的營養,累積有機碎屑提供螞蟻作為棲所,有時亦提供螞蟻食物,殘餘廢物則為著生植物的養分,經常發現在具有蓮座葉叢的大型鳥巢狀蕨類(bird’s nest-like ferns),如台灣山蘇花及崖薑蕨;另一類群為具有收集葉及營養葉二型葉片之蕨類,如鹿角蕨屬(Platycerium)之著生植物;Kabakov(1967)曾記錄著生植物山蘇花基質內棲住的鞘翅目(Coleoptera)昆蟲;Sergeeva等(1990)曾調查山蘇花基質的無脊椎動物組成,但皆未深入探討基質與螞蟻的關係。

(5)貯水杯型(phytotelm , tank):一般於熱帶美洲的鳳梨科植物(Bromeliaceae),其葉基開張具有接水及貯水的功能,這類型著生植物與水生昆蟲關係密切。
樹上的蟻巢可以提供螞蟻、蟻客等昆蟲共棲
(圖片來源:楊正澤攝) 
螞蟻與牠的客人

        已知約有1,000種以上的生物和螞蟻有共棲的現象,其中包括動物及植物。這些與螞蟻共棲的動物中,因其生活史的某階段得到螞蟻的所提供的食物而成長,此類昆蟲通稱為蟻。在關刀溪森林生態系研究中,曾探討螞蟻、蟻客及著生植物基質三者間的關係。研究結果發現,螞蟻與蟻客共棲於台灣山蘇花與崖薑蕨著生基質內,螞蟻計有33形態種,鞘翅目蟻客共計6科,以隱翅蟲科(Staphylinidae)及蟻塚蟲科(Pselaphidae)為大宗,其次是蕈彪甲科(Ptiliidae)。著生植物基質以螞蟻為中心,其蟻客組成在基質之無脊椎動物之多樣性中佔有極重要的優勢度(楊正澤等,2001a)。
著生植物基質內除了螞蟻外,鞘翅目的隱翅蟲科及蟻塚蟲科是主要蟻客。
(圖片來源:楊正澤攝)
        此外,在關刀溪森林生態系所採的山胡椒樹幹上之舉腹蟻屬的紙質蟻巢,主要由螞蟻及介殼蟲組成,共計發現昆蟲5個目,其中膜翅目(Hymenoptera)除蟻科(Formicidae)之外,尚有小蜂總科(Chalcidoidea),鱗翅目(Lepidoptera)、雙翅目(Diptera)之蚤蠅科(Phoridae)、嚙目(Psocoptera)及半翅目(Hemiptera)之介殼蟲總科(Coccoidea)。著生植物基質中之螞蟻社會除有生殖階級外,亦可發現其卵及幼蟲,可確定此基質為螞蟻之生育場所(breeding site),由基質提供螞蟻棲息與食物等資源之觀點,著生植物或可視為防護型或聚物籃型之螞蟻植物。此外,從樹冠層研究結果亦發現,上層的螞蟻可能由下層或地表棲息之螞蟻活動而造成層次分布(stratification distribution),而且與每天的活動時間日律性(circadian rhythm)有關(林嘉勇,2012)。

        除螞蟻蟻巢內有蟻客,白蟻巢內也有蟻客群聚。楊正澤等(2001a)引用日本Iwata and Naomi (1998) 之報告,甲蟲是等翅目(Isoptera)白蟻巢內之蟻客,包括鞘翅目之棘角金龜科 (Ceratocanthidae)、金龜子科 (Scarabaeidae)、象鼻蟲科 (Curculionidae)及步行象鼻蟲科 (Rhynchophoridae)等4科,和其研究結果之螞蟻巢中的蟻客大不相同。因此,著生植物之螞蟻巢為中心之蟻客生物多樣性和白蟻巢有所不同,也是基質微生態系之一大特色。


關鍵字:

著生植物基質、螞蟻、蟻客、生物多樣性

延伸閱讀:
  1. 石達愷(1991)台灣社會性昆蟲,頁92,國立自然科學博物館,台中。
  2. 林宗岐(2010)第八章土棲螞蟻與白蟻,王明光等著,土壤生物多樣性,頁492,國立編譯館,台北。
  3. 林嘉勇、楊正澤(2012)昆蟲在樹木高度層次與日律時段的分佈研究初報。第33屆臺灣昆蟲學會年會,2012年10月26-27日,國立屏東科技大學植物醫學系,屏東。
  4. 楊正澤、陳明義、江英煜(2001a)關刀溪森林生態系著生植物基質中無脊椎動物群聚之生物多樣性,台灣昆蟲 21(2),99-117。
  5. 楊正澤、陳明義、江英煜(2001b)關刀溪森林生態系著生植物基質中蟻客之昆蟲群聚,林業研究季刊,23(4),31-44。
  6. Agosti, D., Majer, J., Alonso, E. and Schultz, T.R. (Editors) (2000) Ants Standard Methods for Measuring and Monitoring Biodiversity,Smithsonian Institution Press. Washington D.C.

-------------------------老樹共和國(二) - 高空土壤的土棲昆蟲--------------------------

楊正澤、黃騰禾、陳采如國立中興大學昆蟲學系
嚴中佑國立自然科學博物館

        聯合國農糧組織(FAO)與國際土壤學聯盟(IUSS)呼籲全世界人民落實對土壤資源的保育與珍惜,在2013年12月20日聯合國大會決議上,宣佈今年(2015年)為「國際土壤年」。國內科普期刋龍頭科學月刊,製作專輯「重返土壤」介紹國際土壤年在國內的相關活動,突顯其重要性,本文以「高位土壤」(perched soil)及無脊椎動物群聚,加以呼應。
2015年科學月刊7月號,以「重返土壤」為主題,和2015年國際土壤年相呼應,喚起大眾對土壤的重視與保育。
(圖片來源:科學月刊)
        歐洲才過了土壤生物多樣性年,強調土壤中生物的多樣性與功能的多樣性在環境生態過程的重要性。2010年歐盟執委會的聯合研究中心(Joint Research Centre)在「土壤、氣候變遷及生物多樣性」研討會,指出歐洲土壤生物多樣性所面臨的潛在威脅,以提醒決策者採取行動保護此一重要資源,因為土壤中的生物多樣性在農業、水循環及碳循環等方面皆扮演了極為重要的角色。

        這裡要提出一種另類的土壤,在高空中,著生植物基質有如地表的土壤。在人口壓力面臨2050年可能達到95億人口的地球,地表面的環境開發已經受限,在空中發展的未來世界,想要綠意盎然,在高空中可讓植物賴以生存的「空中土壤」就顯得更加珍貴。近年,樹冠層生態系研究亦成為國際生物多樣性及全球變遷研究中的重要議題。各種在樹冠層生態系上的生物(如著生植物、昆蟲、無脊椎動物)與著生植物的基質,是熱帶、亞熱帶和溫帶森林樹冠層中重要的組成部分。這些生物和基質的存在,不僅使森林生態系具有豐富的多樣性和生物量,而且影響生態系養分與水分平衡、生物地球化學循環(biogeochemistry cycle)及生產力。

        在臺灣中低海拔山區,森林由上層到林下層,樹幹上著生基質的微生態系中,最常見的著生植物是台灣山蘇花(Asplenium nidus L.)與崖薑蕨(Pseudodrynaria coronans (Wall.) Ching),其基部膨大或葉片宿存會聚集許多枯落物和腐植質,並轉化為本身可利用的養分來源。在枯落物轉化成為養分的過程中,分解者的直接作用、植食者的碎屑及糞便排遺,甚至動物屍體的直接貢獻,以至於築巢居住的物種,都可能造成著生植物基質結構的改變。在這造成著生質物基質結構改變的一連串生態過程中,昆蟲因物種數及個體數優勢,而佔有重要的地位。著生植物多發生於樹上或岩石上,而那些著生植物基質與地面上的土壤有所區隔,因此形成一個獨特的微棲所(microhabitat)或微生態系,由於實際上的位置高於地面,故有「高位土壤」之稱。

        臺灣過去將近20年由科技部支持的長期生態研究,有機會比較中部關刀溪森林生態系10年間著生植物基質之無脊椎動物群聚組成,使用柏氏漏斗法(Berles funnel method),從臺灣山蘇花及崖薑蕨的基質中分離出無脊椎動物。結果,21,941隻無脊椎動物鑑定出2門6綱24目,其中昆蟲綱16目占無脊椎動物總個體數約80﹪,以膜翅目(Hymenoptera)、彈尾目(Collembola)之個體數最多。而在非昆蟲無脊椎動物5綱中,則以蛛形綱之個體數最多(楊正澤等,2001a)。與10年後,2004年嚴中佑碩士論文,以同樣方法進行調查研究的結果相近;經比對土壤昆蟲學的報告,發現著生植物基質也就是高位土壤中的昆蟲綱,以膜翅目、彈尾目、鞘翅目、同翅目與纓翅目為個體數量最多的五個目。其中膜翅目99.9 %的個體為蟻科,由卵及幼蟲的存在,顯示螞蟻以高位土壤為築巢地點。鞘翅目中95.1 %的個體屬於蟻客昆蟲,顯示這些鞘翅目昆蟲與螞蟻間有共棲關係,其中隱翅蟲科與纓毛蕈蟲科為最主要的兩個科。此外,令人驚訝的是,高位土壤與地表土壤間節肢動物組成大致相同,只有螞蟻個體數比例遠比地表土壤中的高,其特有的群聚結構顯示螞蟻與著生植物間有某種程度的關係。以生態過程而言,功能群的組成應該最能反映生態系穩定性及健康的結構,高位土壤內以植物性分解者及植食者為主,地表土壤則以植物性分解者及捕食者為主。
高位土壤中的昆蟲群聚,跳蟲為主,有螞蟻及白蟻(左中)築巢。
(圖片來源:楊正澤攝)
        在資源有限的高位土壤內部棲息的無脊椎動物,生物多樣性多高?它們與其他生物之間彼此的關係又如何呢?這些都是值得深入研究的課題。對於高位土壤而言,在空間與高度上的分布並非連續性,因而形成一個獨特的棲位(niche),故Kabakov早在1967年就將高位土壤視為地理學上隔離的生物島(biological island)。反觀達爾文的小獵犬號航程,在許多島嶼中發現生物的變異,但是當時,還沒有生態系的觀念,也沒有生物島的概念,更沒有島嶼生物學的研究,有的只是每個島的生物適應的問題,達爾文甚至說加拉巴哥島是「對於人類和大型動物一點用處都沒有」。今天,我們可以將獨立老樹視同為隔離的生物島。如果時光倒流,是否也可能改變達爾文的觀點,吸引達爾文再去探索?或者提醒未來的達爾文信徒們,在熱帶雨林樹冠層研究中,或單獨一棵大樹的調查者,都會去注意到這一類微小生態系的「空中島嶼」。也許能因此再發現重要的生物法則,為人類著書立論。文至於此,這些樹冠上生物多樣性高,卻又各自隔離的「空中生物島」可能是達爾文最大的遺憾。
(本文由科技部補助「百變昆蟲族」執行團隊撰稿)
責任編輯:楊正澤
審校:林鶯熹
關鍵字:

著生植物基質、昆蟲群聚、土壤、生物多樣性、生物島

延伸閱讀:
  1. 黃貞祥(2015)【國際土壤年專題】認識「國際土壤年」,CASE讀報,國立台灣大學科學教育發展中心。
  2. 楊正澤、陳明義、江英煜(2001a)關刀溪森林生態系著生植物基質中無脊椎動物群聚之生物多樣性,台灣昆蟲 21(2),99-117。
  3. 楊正澤、陳明義、江英煜(2001b)關刀溪森林生態系著生植物基質中蟻客之昆蟲群聚,林業研究季刊,23 (4),31-44。
  4. 楊正澤、陳明義、陳瑩娟、羅華娟(2005)老樹共和國-老樹、著生植物與昆蟲,農業世界雜誌 ,257,74-86。
  5. 嚴中佑(2004)關刀溪森林生態系著生植物基質之節肢動物群聚結構,國立中興大學昆蟲學系碩士論文。
  6. Soil biodiversity: functions, threats and tools for policy makershttp://ec.europa.eu/environment/soil/biodiversity.htm

-------------------------老樹共和國(一) - 達爾文錯過的生物島--------------------------

楊正澤國立中興大學昆蟲學系

        2015年6月12日,立法院三讀修正通過「森林法」,於7月1日公佈,將樹木保護專章與專業人員制度納入,訂定「樹醫制度」。過去立法所保護樹木,以國有森林及珍貴老樹為主,但對於廣大的都市林及一般樹木,無「法」可管。然這些樹木也常因建案、道路擴寬等因素,進行不當的樹木移植、砍除或修剪,而影響都市林樣貌。8月9日蘇迪勒颱風來襲,造成全臺大量人行道或公園的樹木被連根拔起、折斷或傾倒,據各縣市政府統計結果台北市20,294株台中市2,883株高雄市12,977株,更突顯此次修法所強調樹木養護的重要性,透過專業的樹木管理人才,能合理有效的監督並執行保護樹木的相關工作。

        對於樹木的保護政策,我國1932年制定的「森林法」以保育森林資源;1989年,前台灣省政府農林廳訂定「加強珍貴老樹及行道樹保護計畫」,以平地及山坡地村落附近之老樹為保護對象。老樹的認定標準需合乎下列條件之一:(1)胸高直徑1.5 公尺以上(胸圍4.7 公尺以上);(2)樹齡一百年以上;(3)特殊或具區域代表性樹種。同時,老樹保護由樹木資源保護轉成生物多樣性、自然資源及生態保育之旗幟種 (flagship species),成為生物多樣性保護的一個重要議題,開啟了全國普查(inventory)工作。各縣市紛紛制定「樹木保護自治條例」,根據現地調查之回報結果,當時已由各縣市編印成手冊,共計21冊,經過十多年的資料建檔,已頗具規模。而保護老樹的話題至今仍然不斷昇溫,林務局、保育中心、林試所陸續投入大量人力,更新資料重新出版書籍、辦展覽、拍攝紀錄片等,民間團體也不遺餘力的以實際行動來護樹。

        老樹藉擴展的枝幹與茂密的樹葉,遮蔽陽光,調節氣溫,形成不同的微環境,使許多生物得以在此覓食、棲息以及繁衍,並與伴生動植物長時間的生物與非生物交互作用,具有達到自我恆定的自然力。在保育與生物多樣性上,老樹可能是一片森林殘存的植株,也可能是因風俗信仰目的而栽種。雖然單木難成林,卻能容納承載有如森林的生態群聚,稱得上是一座「人類文明大海中的生物島(biological island)」。人類開發森林成為社區、高樓、道路,並在高樓頂發展屋頂綠化的同時,生長在地表上,比我們年齡都大的老樹,可以比擬是都會區的生態島嶼。
老樹及其依附植物,附生於茄苳樹上的松葉蕨(右上)又提供蛾類結繭化蛹(右下)
(圖片來源:楊正澤攝)
        達爾文小獵犬號在加拉巴哥群島遍訪海島的航行事蹟,至今依舊引起廣泛討論。老樹是自然界的「大老」,樹冠層在現代人類文明開發環境中殘存下來,成了都會區的「樹島」。這些樹島也許是達爾文在島嶼探訪中唯一錯過的生物島,可能是未來演化生物學及生態學研究的寶貴資源。

        一棵老樹由地面起向上看,根、莖、葉、花、果實、種子,這些提供給樹島上的生物群聚的所有植物資源,同時支持著一群利用與棲息的其他生物。本專題藉由老樹這個單一個體承載一個生態系,一棵樹有如「超級生物」(super organism),在一切生命現象相關的生態過程中,以授粉、蟲癭、螞蟻、著生植物基質的昆蟲群聚及著生植物等,來探討昆蟲與老樹之間合作的依存關係。
(本文由科技部補助「百變昆蟲族」執行團隊撰稿)
責任編輯:楊正澤
審校:林鶯熹

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        旗幟種(flagship species):或稱旗艦種,指能夠吸引大眾關注,甚至能夠引起國際關心的物種,常用於宣傳用途,例如貓熊,最終目的是能保育其棲地,進而可以保護生存此棲地的其他生物。(資料來源:維基百科

關鍵字:

老樹、生物島、樹冠層、生態群聚、生物多樣性

延伸閱讀:
  1. 立院三讀森林法,定都市樹木保護專章http://www.cna.com.tw/news/aipl/201506120391-1.aspx
  2. 行政院農業委員會(2012)魅力台灣樂活誌-第26集,自然界可敬的耆老台灣老樹巡禮
  3. 楊正澤、陳明義、陳瑩娟、羅華娟(2005)老樹共和國-老樹、著生植物與昆蟲。農業世界雜誌,257,74-86。
  4. 楊正澤(2005)天空綠世界-樹冠層、生物多樣性與昆蟲。農業世界雜誌,262,52-59。
  5. 羅華娟、陳明義、楊正澤(2009)樹說新語閒話老樹。自然保育季刊,65,5-29。

2015/09/16

----------------------------由台南登革熱疫情發燒談屈公病----------------------------

林鶯熹元培科技大學醫學檢驗生物技術系

        台南的登革熱疫情失控,依疾病管制署所統計目前(2015年9月7日)全台已有6,452個登革熱本土病例,其中台南市最多,達5,588人,造成12人死亡。媒體報導疫情開始影響旅遊業,飯店出現退房潮(自由時報,2015)。也有一些媒體評論當地主事者對於防疫工作的輕忽,包括聯合報於2015年8月28日的社論中提到:「近年來登革熱的防疫陷入偏聽、偏視」、『「消滅孑孓大作戰」想藉撲滅孑孓使登革熱降溫,必然事倍功半。這些,研究昆蟲的學者早就說過,但顯然不起作用。』登革熱防疫大作戰長期忽視昆蟲學專業,難怪南部地區輪流爆發登革熱疫情,不易控制。雖然,近日偶見相關的討論,然並未有真正尊重昆蟲專業之實,無法有效達到病媒蚊防治之目的,只見「七年之病求三年之艾」。不過本文的重點並非登革熱,而是探討一種類似登革熱的新興疾病—屈公病(Chikungunya fever)這也是由蚊子媒介的疾病,一葉落而知秋,此時提出這個議題有生物學的預測與未雨綢繆作用,或可防患未然。

        屈公病又稱「屈公熱」或「曲弓熱」,1952年發現於東非坦尚尼亞(Tanzania),Chikungunya為馬孔德語(Makonde language),「彎曲」的意思,指病患因為關節發炎而疼痛得彎曲身體。屈公病流行的區域、病患的症狀與傳播途徑都與登革熱相似,主要病媒蚊皆為埃及斑蚊(Aedes aegypti)及白線斑蚊(Aedes albopictus),且發病的症狀為發燒、頭痛、噁心、嘔吐、肌肉酸痛、出疹、疲勞、關節腫脹及關節痛,所以在臨床上容易被誤判。不過,屈公病的潛伏期為1至12天,平均為3至7天,其症狀一般在1至2星期內緩解,和登革熱不同的是,足踝及手腕關節最易發生因觸壓而劇痛,且關節痛可持續數週或數月之久,甚至有疼痛持續三年的罕見病例,可能影響關節的活動性。

        屈公病病毒則在1953 年,由坦尚尼亞的病患血清分離出來,為Togaviridae科 Alphavirus屬(登革熱病毒為Flaviviridae科Flavivirus屬)。由病毒基因組序列的親緣關係可將屈公病病毒分成四個病毒種系,分別為(一)西非種系(West African lineage):主要流行於西非地區。(二)東中南非種系(East/Central/South African lineage; ECSA):流行於西非、中非、東非、歐洲、澳洲及東亞等地。(三)亞洲種系(Asian lineage):流行於亞洲、大洋洲和加勒比海地區。(四)印度洋種系(Indian Ocean Lineage, IOL):流行於印度洋地區、亞洲和歐洲(江雪美等,2014;Weaver和Forrester, 2015)。病媒蚊吸取正處於病毒血症期(viremia)的患者血液而獲得病毒,病毒於蚊體內繁殖後,藉由叮咬而感染其他人。

屈公病源自非洲,綠色箭頭為東中南非(ECSA)種系的傳播路徑,紅色箭頭和紅點顯示亞洲(Asian)種系病毒的傳播路徑,黃色箭頭和黃點則為印度洋(IOL)種系病毒的傳播路徑。(圖片來源:WeaverForrester, 2015)

        自從屈公病於非洲被發現後迅速擴散於全球,早期1960年代屈公病週期性大發生於非洲和亞洲,多為埃及斑蚊所媒介的東中南非種系和亞洲種系。2005-2006年在印度和一些印度洋小島大流行,後來發現患者的病毒在E1膜醣蛋白226位置的胺基酸,由丙胺酸(alanin)改變成纈胺酸(valin),成為印度洋種系。且因為病毒基因的改變,使得屈公病病毒更適合感染白線斑蚊,也提升病毒在白線斑蚊體內的增殖速率。由於白線斑蚊比埃及斑蚊更能適應在較寒冷的氣候和偏好生存在鄉村地區,其分布範圍較埃及斑蚊廣,因而助長了屈公病迅速擴散。2007年屈公病傳到歐洲的義大利,即由白線斑蚊所傳播。2013年底,屈公病傳到西印度群島上的法屬聖馬丁(St. Martin),西半球開始流行。現在屈公病已擴散到中南美洲,依據泛美衛生組織(Pan American Health Organization, PAHO)和世界衛生組織(World Health Organization, WHO)的統計,今年至8月中,加勒比海地區和中南美洲已有超過15,000個本土病例。

        台灣在2006年發現第一個屈公病病例,為一疑似在新加坡染病返台的小留學生,經由機場發燒篩檢站檢出。疾病管制署自2007年10月15日正式將屈公病列為第二類法定傳染病,以提昇防疫層級。因台灣地區同時存在著埃及斑蚊和白線斑蚊,一旦屈公病病毒入侵,就有可能爆發大規模疫情。自2007年至今,台灣每年都有1-29個境外移入病例,幸好未曾發生本土病例(疾病管制署,2015)。

而病媒病擴散的原因,在前幾個世紀就是經由船隻航行運送被感染的病患、船員或攜帶病原的病媒蚊,當然也可能在航行過程於船艙中發生循環感染,這可由許多病媒病由港口城市開始流行而證實。隨著經濟的發達,除了船隻,還有車輛和飛機等便利的交通工具,更促進了旅遊及貿易的迅速發展,也間接加速病媒蚊的散播,一旦病媒蚊適應當地環境,便可建立新的勢力範圍,例如:1985年白線斑蚊藉由進口舊卡車輪胎而由亞洲輸入美洲地區。

        目前屈公病的主要診斷方式有兩種:分子檢驗法和血清學方法。分子檢驗法使用real-time-PCR(RT-PCR)技術,主要用於發病最初的病毒血症期,血清學法較簡便,利用Enzyme-linked Sorbent Assay(ELISA)技術在平均病發2天後(1-12天)可偵測到IgM,持續數週至3個月,而IgG可於恢復期偵測到,並可持續數年。但血清學法可能出現與登革熱等其他病毒的交叉反應,產生偽陽性。且Saswat等(2015)提出以分子檢測方法檢查2013年在印度204位疑似登革熱病例,發現有分別單獨感染屈公病毒(28位)和登革熱病毒(50位),也有共同感染者(28位)。另外篩檢18位登革熱確定病例中,也有15位共同感染兩種病毒。由於感染屈公病的臨床病徵與登革熱非常相近,且因主要病媒蚊相同,造成流行的地區也相同,所以病患可能被誤診為登革熱,也許在早期可能低估了屈公病的實際發生率。台灣現行對於通報登革熱病例檢體,亦同時檢驗屈公病病毒,以加強監測屈公病;但通報病例之檢驗陽性確診率僅4.4%,平均從發病至通報期間為8日,大多數病例已過病毒血症期才被診斷通報,此為屈公病可能於國內流行的一大隱憂(江雪美等,2014)。

        屈公病和登革熱一樣,目前並無有效的疫苗可用。因此,最簡單有效的預防措施為平時做好病媒孳生源清除工作,利用教育宣導,結合區域共同防治。另外,可於機場、港口等處監測境外移入病例。一旦發生本土病例,即應防止病例再被病媒蚊叮咬,除了例行的孳生源清除減少幼蟲的羽化外,應同時執行緊急噴藥防治法,其目的為在短時間之內殺死已帶病毒的病媒蚊,以免疾病擴散。治療方面,目前並無特定之抗病毒藥物,以支持性療法為主,通常約一星期病患可康復,死亡率約千分之一。此外,由於境外移入病例少,醫護人員的臨床經驗不足,加強醫護人員對屈公病的了解,也可減少疾病流行的可能。
(本文由科技部補助「百變昆蟲族」執行團隊撰稿)
責任編輯:楊正澤
審校:楊正澤

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        病毒血症期(viremia):屈公病病人發病前2 天及發病後5 天為病毒血症期,為患者的血液裡有病毒活動的時期,稱為「可感染期」。若病媒蚊吸取此時期的患者血液,病毒會在蚊子體內繁殖後具有感染力,藉由後續叮咬而感染其他人。

關鍵字:

屈公病、病毒血症期、埃及斑蚊、白線斑蚊

延伸閱讀:
  1. 北基6登革熱病例曾遊台南 恐衝擊府城觀光,自由時報,2015-08-27http://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/1426091
  2. 偏聽偏視:台南登革熱疫情失控主因,聯合報社論,2015-08-28 http://goo.gl/RuiHGn
  3. 江雪美、李欣純、許椀琳、陳美蓉、呂易澤、吳智文、巫坤彬(2014)2008-2013 年臺灣地區境外移入屈公病之流行病學分析,疫情報導,30,258-267。
  4. 疾病管制署。http://www.cdc.gov.tw/
  5. Weaver, S. C., N. L. Forrester (2015) Chikungunya: Evolutionary history and recent epidemic spread, Antiviral Research, 120, 32-39.
  6. WHO. 2015. Chikungunya. http://www.who.int/denguecontrol/arbo-viral/other_arboviral_chikungunya/en/

----------------------------------記者節談總統與昆蟲---------------------------------

楊正澤國立中興大學昆蟲學系

契子

記者總統與昆蟲有什麼三角關係?這樣的機率有多高? 

昆蟲真昰無法無天,這兩號人物也敢造次,昆蟲真是未來世界的主宰者?


記者節談昆蟲

        當記者現場報導新聞時,遭受到昆蟲干擾,會是如何反應?九一記者節這天,三立電視台整理網路上美國電視新聞現場轉播,記者報導時被蟬等大型昆蟲攻擊而當場出糗的案例(http://m.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/1430000 ),也有記者轉播時吃下飛來的蒼蠅,眼也不眨一下,若無其事的專注報導,如此專業精神值得嘉許,也值得在記者節祝福全球記者,佳節愉快。記者訪問總統的新聞或專訪總統對記者來說是稀鬆平常的事,但是,總統接受記者訪問而且與昆蟲主題有關,並不多見。訪問過程發生昆蟲入鏡搗亂而連帶引起話題,還真是少見。總統與昆蟲的關係,在幾年前曾經整理過,現在以記者節的慶祝行情,把老文章拿出來,加上這一件記者與昆蟲的新聞,加上記者訪問總統時出現昆蟲的三角關係,重新整理獻給記者,給政治話題甚囂塵上的今天,增加討論話題的選項,順便以此科普短文介紹大家認識昆蟲。

舊酒換新瓶-重談蟲談

        原稿2009年7月10日完成,當時是準備為生物學會理事長任期內發表在「傳情」與會友們分享的文章。2013年的雙十節國慶日,當大家盯著主席台,關心總統與立法院王院長的互動時,我卻意外發現在主席台上黃澄澄的文心蘭花間,有一隻蝴蝶出現,不知道哪一位有看到?又有哪一家電視媒體拍到這一隻小昆蟲的倩影?中型褐色蝴蝶,應該是弄蝶,因為大白天,只有可能是日飛性蛾類,根據瞬間的影蹤,應該是鱗翅目的蝶類昆蟲。


        因研究昆蟲而名聞全球,因研究內容中有昆蟲,而功成名就者所在皆有,中興大學昆蟲學系系友江安世教授當選中華民國第三十屆院士,世界名人中,喜好昆蟲者有日本皇室成員,蔣家第二代,但是,最近六年,國家領導人和昆蟲的直接接觸,常常成了新聞焦點話題。

名人昆蟲- 挑戰權威

        美國新任超人氣的總統,歐巴馬2009年6月16日接受CNN專訪時,俐落精準的打死一隻當場攪局的蒼蠅,還用鏡頭帶了一下躺在地上的黑點。拍蒼蠅的動作有技巧性,一般蒼蠅對氣流的感應和影像的反應都很快,當舉手或蒼蠅拍要下壓的瞬間,蒼蠅就飛走了,因此,大部份的人打不到蒼蠅。徒手成功掃捕蒼蠅的人必須有耐心且緩慢觀察,由後面拍;若從前面拍,則應該調整瞄準的表尺,在半空中攔截。



機智反應-虎口求生

        昆蟲為了蜜源或花粉甚至為了搜尋後代的寄主植物,到處飛翔尋覓,視覺上依賴複眼的超級成像能力及對光的感受性,以順利找到五顏六色的花。雙翅目家蠅複眼的小眼面(ommatidia)約4,000 個,螞蟻約5-10個小眼, 蜻蜓有1-28萬個小眼,蝴蝶小眼數目更高達1.2-1.7萬個。蒼蠅則約4000-5000個小眼,而每個小眼包含 8 個光受體,每個光受體的視野(field of view)與毗鄰受體相具有 90%的重疊。

       複眼方便昆蟲進行高速的視覺運算,像蒼蠅成像大約是人類的十倍速率,相對的,在蒼蠅眼中人類活動是以十分之ㄧ的慢速度在進行活動,小眼數目愈高的昆蟲,成像速度倍數愈大。因此,蒼蠅可以在人類採取行動,舉手要拍蒼蠅,或如同電視報導中,歐巴馬要伸手抓蒼蠅時,蒼蠅老早在十分之ㄧ秒前,已經知情,準備逃跑,所以歐巴馬要伸手抓蒼蠅時,蒼蠅不如蜻蜓複眼,其視線受限,所以伸手的角度可能較為重要。蜻蜓的複眼,小眼面的球狀分布可以見到後方影像,要是有了昆蟲學知識,要在全世界人面前表現「治大國如烹小鮮」的過人能力,就不是難事了。下一次不要再說「雕蟲小技何足掛齒?」,昆蟲的知識可也是關係國家大政的哩。

        至於伊朗總統遇到的是飛蛾,如果是電視轉播時定點的燈光,飛蛾撲火是旋轉式,且飛且停,不喜快速飛行,由停止到起飛也不快,所以要攔下然後拍走,其實不難,端看是否有用心?是否有要領?當然,面對的是什麼昆蟲?昆蟲行為學知識也是很重要。

        2008年馬英九總統到東部視察,電子媒體前出現一群薄翅蜻蜓在鏡頭前飛來飛去,對馬總統可能視而不見,但是,對我而言,這是吸引我看則新聞的亮點,因為,這個畫面很特別,有電影手法「借位」的效果,否則不會那麼近身而不影響馬總統的視線。其實蜻蜓反應及飛行速度極快,馬總統身旁隨護加上隨行官員,一定有人會被吸引,隨著蜻蜓移動視線。蜻蜓只會在頭頂上群飛,就算氣壓再低也不會在人身旁穿梭,況且,記者攝影要有一定距離,或許在田野隔著水溝,或田園或水塘,視角、視野均佳,蜻蜓只是毫不相干的一群,在人群和鏡頭間聚集翱翔,正是台灣俗諺「田蠳結堆,著穿棕蔉」的寫照。

        蜻蜓在氣壓低的時候聚集,大部份是薄翅蜻蜓,而薄翅蜻蜓和其他昆蟲及飛行捕食的動物息息相關。看到燕子群體低空飛過水面,可能是喝水,但是,在草原,在稻田,燕子可能為了捕蟲,來回飛翔,低空掠過。因為氣壓的關係,小昆蟲如浮塵子等羽化後會在低空飛行,吃蟲的當然跟著低飛。同理,總統訪問,記者聚集。但是,薄翅蜻蜓聚集,搖蚊科聚集成蚊捲,家蚊科聚集成雄性群,吸引雌蟲來交尾,卻是不同的,不可混為一談。昆蟲學的知識再一次表現了多樣性與多樣化的生存哲學,在哪裡沒有昆蟲? 在哪裡沒有人生大道理?昆蟲與人的關係除了現代名人,重量級人物,古代清朝有蟋蟀皇帝,早期宋朝有蟋蟀宰相,以相蟲之術掄取人才,也許無稽。但是,因昆蟲產生的靈感,是彌足珍貴的唯一,值得深思。

        據稱台灣的環境衛生昆蟲受到極大重視,是當年的蔣總統經國先生下達的指令;近代有新聞人,中國時報的前社長,王健壯在時論廣場以「兩個政黨就像兩隻蟋蟀」對於2009年3月馬總統曾到嘉義中埔觀看鬥蟋蟀,好奇提問「他們要鬥到什麼時候?」藉由這個大哉問,政治的用心在此不談,但是正好給生物學家有機會傳達正確科學知識,自然狀態下,昆蟲用威嚇代替打鬥,而打鬥時只要一方認輸而走避, 或表示臣服,另一方就罷休了,作一些炫燿的動作,勝利者擺出得意的姿勢,有時留一些痕跡,或留下「紀念品」標誌,通常不太會趕盡殺絕。不過,動物行為學應該避免用擬人化的方式描述,藉動物的行為譬喻(metaphore),自古有之,總統與昆蟲的關係,也可以有精彩故事,而且應該不勝枚舉,等著大家去發現。

關鍵字:

昆蟲、總統、複眼、視覺。

延伸閱讀:
  1. 複眼-維基百科https://zh.m.wikipedia.org/zh-tw/%E8%A4%87%E7%9C%BC
  2. 察顏觀色的複眼與單眼-中國科普博http://159.226.2.2:82/gate/big5/mtw.kepu.net.cn/gb/lives/insect/abc/abc301_01.html