百變昆蟲族

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：Weaver和Forrester, 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

知識格子鋪

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：

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
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
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。
疾病管制署。http://www.cdc.gov.tw/
Weaver, S. C., N. L. Forrester (2015) Chikungunya: Evolutionary history and recent epidemic spread, Antiviral Research, 120, 32-39.
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：

複眼-維基百科https://zh.m.wikipedia.org/zh-tw/%E8%A4%87%E7%9C%BC
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

2015/08/21

--------------------------------------七夕談昆蟲--------------------------------------

楊正澤、陳采如∣國立中興大學昆蟲學系

七夕七巧農家祈豐收

每年農曆七月七日，七夕是漢字文化圈都有的節日，又稱乞巧節、七姐誕、巧夕、七巧節，其由來是大家耳熟能詳的牛郎與織女相會鵲橋的浪漫愛情故事。然而，七夕節始於古人對星辰（牛郎星、織女星）崇拜加上對於自由愛情的寄情，誘因是牛與桑蠶在中國的農業社會具有重要的經濟價值，後來七夕轉變為農耕桑蠶信仰。中國古代南方的農業特色是「桑基魚塘」，農家挖池塘蓄水疏洪養魚鴨鵝，池塘岸泥土堤栽桑養蠶，蠶糞落進水中養魚（楊正澤，2005）。而七夕將近大暑，正在期待邁入秋收季節，故有祈求豐收的盼望，或許也是豐收前最緊張的時刻，因此以農業時代敬天憫人的出發點，七夕也算是植物醫學相關節日。

在臺灣還有在七夕拜七娘媽的習俗，這天會準備胭脂水粉、鮮花、油飯、鏡子等祭品，據說是女生為了祈求自己有巧手製作女紅，七夕晚上少女會在微弱的月光下迎著風中在七孔針上穿線；當然也有祈求七娘媽保佑孩童順利長大的用意。

現今，七夕被商人營造成為男女表達愛意的情人節，成為每年各大百貨的重點行銷。其實這個被罰而約的年度淒涼之會，應該不會是情人浪漫相會的好時機，今年又多了一個天鵝颱風來湊熱鬧，以七夕為情人節，大家要享受淒苦的愛情氣氛嗎?在日本也有七夕的節慶，雖然日漸淡了，人們會將願望寫成「笹飾」掛在竹枝上祈願，所以有「許願日」之稱。除了中國傳統的「牛郎織女傳說」外，日本人加進了棚機傳說。「棚機傳說」原出《古事記》，謂古時有一少女棚機為了替村莊消災解難，在水邊織衣祭神，並結成一夜夫妻。奈良時期以來，七夕紀念棚機及牛郎織女並存，在越南及韓國都有七夕祭典，同樣「漢字文化圈」各民族都來自中國，不只是日子不同，內容及方式也應該有所演變，值得細細探索。

織女偷天蠶嫦娥偷靈藥

七夕這個節日竟然與昆蟲有關，很少有人發現，因為傳說中，牛郎有老牛神仙相助，結識仙界下凡的織女，織女以職務之便，偷了天上的「天蠶」下到凡間，這就是本文抓到「一絲」關係，讓我們也來一段七夕談昆蟲。

在彩萬志《中國昆蟲節日文化》一書中，在100個昆蟲節日明確記載著與昆蟲相關的中國節慶，如果按照分類階元劃分，除了廣義的昆蟲外，節日昆蟲涉及蜚蠊目、等翅目、直翅目、蝨目、半翅目、同翅目、蚤目、鱗翅目、雙翅目、膜翅目、鞘翅目等11個目的昆蟲。依照這本書出現的節日昆蟲，以出現的頻度次數的分布，可以用這個數據清楚地看到，歷史上對中國人的常民生活可能影響最大的前四大目昆蟲分別是，鱗翅目（41次）、直翅目（40次）、膜翅目（20次）及雙翅目（13次）。這些鱗翅目昆蟲中，主要是繅絲織布的材料來源，是家蠶或柞蠶呢?早期北方以天蠶蛾科（Saturnidae）的皇蛾（蛇頭蛾）近親，如楓蠶或柞蠶；另一個是中國南方主要農業活動的栽桑養蠶，養蠶繅絲的主角屬於家蠶蛾科（Bombycidae）。根據中國七夕的由來，織女由天上偷來天蠶，早在黃帝大敗蚩尤時代，嫘祖養蠶繅絲，當時養的是天蠶或可能是家蠶來繅絲呢？

天蠶蛾(A)吐絲作繭，曾是絲的來源，其幼蟲(B)食量大，有些天蠶蛾繭絲量不足(C)。
(D)白白胖胖的家蠶（圖片來源：楊正澤，2008）

天才化工合成家蠶繅絲蕭條

張保信的資料統計結果，全世界的家蠶科（Bombycidae）9屬28種，中國7屬9種，日本4屬5種，印度2屬14種，但真正使用於蠶業者，臺灣有則7種（楊正澤，2008）。根據TaiBNET的資料則有9種，其中與家蠶Bombyx mori 同屬的有B. horsfieldi， B. mandarina formosana，B. rotundapex。至於家蠶的來源在中國有許多傳說值得大家去探索，請參考拙作＜昆蟲生物多樣性與人類生活之衣著文化＞（楊正澤，2008）。

然因國際情勢，臺灣蠶桑業已沒落，原有蠶業改良場對家蠶進行「育種」與「推廣」，但是曾幾何時只能有「保種」的工作，勉強撐下來。至於家蠶在科學應用研究上真是不輸果蠅，當蜘蛛絲的強韌度被材料科學家發現超級效果，卻必須將基因轉殖到家蠶，成為蜘蛛絲的專屬代工廠；另外值得一提的是，國內中央研究院趙裕展教授以家蠶研發基因工程產出螢光蛋白，運用於疫苗生產，除了對於醫藥研究貢獻卓著，也為他獲得不少大獎。

當時織女星，七娘媽，偷了天上的蠶，可能只為了與牛郎在凡間共組家庭的經濟基礎，卻意外地給凡間常民一個生活所賴的栽桑養蠶事業。中國節日慶典文化，許多源自農業時代的「敬天畏神」，因此以祈求豐收又能盼望有緣人出現，言之成理。七夕的另一個傳說更有天體觀測的道理，織女星在七夕這天升上一年中的最高點，清晰可見。織女星與兩旁兩顆較暗的星形成一個朝東方開口的樣子，在此東面可見牛郎星，正好也是牛郎織女星相會的好時機，這應該是比較合理的傳說。至於這一天牛郎織女相會而衍生的故事，故事中偷天蠶的故事更是昆蟲學家所歡迎的，如果因而連結到家蠶在中國的起源，可能增添了意外的線索。

關鍵字：

七夕、家蠶、天蠶蛾、鱗翅目、昆蟲節日

延伸閱讀：

楊正澤（2005）桑基魚塘－基圍、水陸循環與昆蟲。農業世界雜誌 265: 80-87。
楊正澤（2008）昆蟲多樣性與人類生活「衣著文化」蠶的哀怨絲的高貴。農業世界299：91-97。
蘇柔雯（2010）七夕節的由來及其節俗研究－兼論臺俗十六歲成年禮。國立臺灣師範大學碩士論文。

2015/08/15

--------------第三代昆蟲刺探電位圖譜 (EPG) 監測儀 - 解開昆蟲吸食行為之謎-------------

石憲宗∣行政院農業委員會農業試驗所應用動物組

您能想像昆蟲的口針如何吸食植物組織汁液？用電子儀器可以記錄與解讀牠們的取食行為，你能相信嗎？本文將為您解說一部結合昆蟲學、植物學、電學、統計學與數位資訊等不同專業領域的儀器，讓我們瞭解基礎科學的研究發展，終將應用在解決與人類生活有關的問題。

昆蟲刺探電位圖譜監測儀之生物電極，分別連接在刺吸式昆蟲身體 (C) 與通到栽培植物的盆栽土壤 (A)。
(D)為金絲，其功能是作為微電流放大器 (B) 與昆蟲之間的通電金屬導體，使電流可通過昆蟲身體。
（資料來源：石憲宗攝）

刺吸式口器的農業害蟲，體型微小，不容易以眼睛仔細觀察。以蚜蟲為例，多數種類的體長都在5公釐以下，即便以顯微鏡觀察，也難以瞭解牠們的口針如何經過植物表面到維管束吸食汁液的整個過程。在 1964 年，美國加州大學 McLean 和 Kinsey 兩位學者，首次設計一部可利用交流電回路系统，測定蚜蟲取食行為的監測系统，我們將它稱為第一代昆蟲刺探電位圖譜監測儀（EPG monitor），或稱為交流電昆蟲刺探電位圖譜監測儀（AC EPG monitor）。此部儀器的原理是將生物電極分別連接在刺吸式昆蟲身體與通到栽培植物的盆栽土壤，當昆蟲口針刺探植物組織，電流隨口針、食道及唾液腔的液體通過蟲體傳回儀器本身，經過生物電流放大器、電流調整主機及電子訊號轉換器，於電腦呈現不同的波紋，據此解讀昆蟲口針於植物內部的取食位置。

AC-DC EPG 監測儀之電流調整主機 (A)，將昆蟲取食系列的連續電子訊號，
傳至電訊轉換器讀取訊號，然後在電腦螢幕顯示連續系列的取食波紋。
（資料來源：石憲宗攝）

目前 EPG 監測儀已發展至第三代，稱為第三代昆蟲刺探電位圖譜監測儀，或稱為直流-交流雙系統昆蟲刺探電位圖譜監測儀（AC-DC EPG monitor）。目前透過 EPG 監測儀研究的刺吸式口器昆蟲已超過50種，研究報告近500篇，主要研究內容除了定義與量測此些昆蟲的各種型式取食波紋的基礎研究之外，更被廣泛應用在寄主選擇、昆蟲傳播植物病害、植物抗蟲檢測、對系統性藥劑感性檢測等應用科學的研究，其最終目標是期望透過此部機器，研究出可適用於解決刺吸式口器害蟲整合防治的方法，合理有效的使用化學藥劑及抗蟲品系，建立符合我國之安全與永續農業的農業政策。2014 年由行政院農業試驗所引進的AC-DC EPG 監測儀，目前正進行相關昆蟲之基礎與應用研究，期能與國外研究同步接軌，並建立國際合作關係，以便在我國加速此一新技術的研究進度。

（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

關鍵字：

昆蟲、吸食行為、昆蟲刺探電位圖譜 (EPG) 監測儀

延伸閱讀：

Backus, E. A.、林柏安、張宗仁、石憲宗。2015。昆蟲刺探電位圖譜 (EPG)：刺吸式害蟲取食行為鑑定新技術。跨世紀植物防疫及檢疫技術回顧及展望研討會 (蒐錄於台灣昆蟲特刊，編印中)。

2015/06/20

---------------端午節談昆蟲（七）-「街角遇見蟲」昆蟲多樣性與人類生活---------------

楊正澤∣國立中興大學昆蟲學系

為什麼是昆蟲

昆蟲佔動物種數的 75 ～ 80 ％是眾人皆知，昆蟲種類繁多，2003 年掌握的資料，有些昆蟲學家估計昆蟲種類可能有 800 萬種，而現在全世界已知的種類才有 95 萬種左右。台灣已發表的昆蟲 2001 年統計約 17,634 種(楊正澤，2001)， 2006 年國科會科學季「生物多樣性台灣」展覽統計資料約 19,630 種，就已發表種數之百分比 10-15 %來估計，台灣應有昆蟲約 18-20 萬種。目前約有 60 位昆蟲分類學家從事昆蟲分類及資源調查工作，如果分配工作，每人要負責 3,000 種；若以每年 30 種的速度，每人要工作 100 年才能完成配額，若要 30 年完成，每人每年要負責完成 100 種，對昆蟲資源的調查，可謂杯水車薪，緩不濟急。才分析完上述資料，上網 TaiBNET 出現種數 21,493 種，資料庫共有 157,164 筆。

昆蟲適應生存演化與多樣性（資料來源：楊正澤）

在校園或公園，甚至在自家庭院，蹲在地上觀察，往往發現一隻隻的小動物在其間穿梭，有蝸牛、蜘蛛，還有各式各樣的小昆蟲。這些昆蟲，你都認識嗎？牠們為什麼出現在這裡？在校園內，住家附近的小生態系中，牠們又扮演什麼角色？昆蟲是自然觀察的好素材，人類自古與昆蟲的關係無所不在，包含基本生活的食、衣、住、行乃至休閒育樂。

在「飲食」方面，世界各大洲共計113國有吃昆蟲的記載。另外全世界超過四分之三的人直接或間接使用中藥，李時珍《本草綱目》中確定的昆蟲藥材之種類為17目70科以上，重要的蟲類藥用有家蠶、蟬、蜚蠊、胡蜂、蟋蟀等，目前甚至研究人類吃昆蟲的健康問題，使「吃昆蟲」漸為現在人接受。

昆蟲多樣性與人類生活-食蟲文化（圖片來源：楊正澤攝）

在「衣著」方面，可追溯至「嫘祖教民蠶桑，治絲繭以供衣服。」至今已有4000餘年的歷史。但會紡絲的昆蟲不只是蠶，還有無翅亞綱的纓尾目（Thysanura）之衣魚，用紡絲引導雄蟲來「吃」吞精胞，達到交尾目的；直翅目的蟋螽（Grylloacrididae）挖土洞吐絲固形，在土洞中越冬；紡足目（Embioptera）、脈翅目（Neuroptera）草蛉（Chrysopa sp.）雙翅目和膜翅目的幼蟲均會紡絲結繭。

在「居住」的方面，人類現代生活利用自然界動物生存所演化出來的建築，稱為演化建築（evolutionary architecture），或演化材料（evolutionary materials），以昆蟲的巢材為結構及室內設計為理念的仿生展示，是每一個博物館包括自然史及工業設計等展示主題之一，主要以白蟻、蜜蜂、胡蜂、螞蟻等社會性昆蟲為主。利用自然演化出來的概念可以節能，創意生活，豐富人類居住文化，所以以昆蟲為師設計建築成為「巢流」。

昆蟲多樣性與人類生活-居住文化（圖片來源：楊正澤攝）

在「行動」的方面，許多學習自昆蟲的「行動文化」，最為熟知的是機器人的研發。機器手臂是利用節肢動物的肌肉及神經系統控制關節的連接，使機器人手臂能全方位活動的基礎。利用昆蟲的六足運動模式，三點決定一平面，可以使機器人較平穩不間斷地快速前進。另外，翅的構造常被討論，其結構與飛行能力的生物物理學議題一直是熱門的研究題材，例如金龜子後翅fold and unfold提供太空科學中無人駕駛太空站或登陸在外星球自動展開的參考模型；用雙翅目昆蟲飛行概念設計的小型機器人可以應用地震救災及災害偵測。蝗蟲的跑跳飛（run jump fly）常是研究昆蟲運動行為的模組及機制的材料，尤其後足的跳躍。

昆蟲多樣性與人類生活-行動文化（圖片來源：楊正澤攝）

在「休閒育樂」方面，由琴（吟唱興頌蟲為題）、棋（博奕養性蟲為棋）、書（差詞遣字蟲為師）、畫（圖藝彩繪蟲傳情），開啟現代生活中昆蟲之休閒利用。唐朝就有飼養蟋蟀欣賞鳴聲，到了宋朝才轉而鬥蟋蟀。與大陸鬥蛐蛐不同，台灣鬥蟋蟀因地制宜，利用當地的黃斑黑蟋蟀（烏龍仔）。另外，台灣還有灌台灣大蟋蟀童玩。在藝術創作方面，齊白石、江寒汀的草蟲寫生畫，到現代李轂摩大師書畫中的昆蟲，皆能生動融入景象。國立故宮博物院的鎮館收藏國寶之一，「翠玉白菜」玉雕作品上的蝗蟲與螽蟴，則象徵多產，祈願能多子多孫。余燈銓先生的裝置藝術作品有一座是孩童提水壺灌蟋蟀（土伯仔）的雕塑，座落在台中市自由路與公園路口最繁忙的一個角落，也是佳作。

蟋蟀是常見鳴蟲之一，灌肚伯仔（臺灣大蟋蟀）是許多人的童年回憶（圖片來源：楊正澤攝）

關鍵字：

昆蟲多樣性、人類生活、文化價值

延伸閱讀：

楊正澤（2003）昆蟲與休閒利用。台灣生物多樣性年刊2: 13-23。
楊正澤（2007）昆蟲多樣性與人類生活－食蟲文化與民俗資源保育（上）。農業世界雜誌 282: 92-98。
楊正澤（2007）昆蟲多樣性與人類生活－食蟲文化與民俗資源保育（下）。農業世界雜誌 283: 72-78。
楊正澤（2007）昆蟲多樣性與人類生活－民俗昆蟲資源與保育－藥用養生文化（上）。農業世界雜誌 284: 98-102。
楊正澤（2007）昆蟲多樣性與人類生活－民俗昆蟲資源與保育－藥用養生文化（中）。農業世界雜誌285：86-93。
楊正澤（2007）昆蟲多樣性與人類生活－民俗昆蟲資源與保育－藥用養生文化（下）。農業世界雜誌 286：72-78。
楊正澤（2008）昆蟲多樣性與人類生活「衣著文化」蠶的哀怨絲的高貴。農業世界299：91-97。
楊正澤（2008）昆蟲生物多樣性與人類生活陸海空「行動文化」--蠕爬跑跳、浮游划潛、飛翔攀附。農業世界 302：80-87。

----------------端午節談昆蟲（六）：來無影去有「蹤」的怪客--小黑蚊-----------------

施昌良∣國立中興大學昆蟲學系

喜歡到山區踏青的朋友們應該對於數量不少、形影飄忽的「蚊子怪客」深有所感！因為，這些怪客體型細小卻胃口極佳，總在大家駐足觀賞美景時親吻雙腿，短暫接觸後，留下紅腫大包做為禮物！

其實，這些「蚊子怪客」不是蚊子，而是雙翅目蠓科鋏蠓屬的台灣鋏蠓 (Forcipomyia taiwana)，大家較熟悉的稱呼是「小黑蚊」，也稱作「小金剛」。鋏蠓屬在台灣共有24種，幸好，只有台灣鋏蠓及三地鋏蠓兩種嗜吸血液。台灣鋏蠓(小黑蚊)是危害嚴重的微小吸血昆蟲之一，所以，現在已經是「頂港有名聲，下港有臭名」了！又因為體長只有1.4公釐左右，雌小黑蚊叮咬人時不易被察覺，待感覺痛癢時，小黑蚊早已飽食血餐飛離現場，只留下奇癢無比的紅腫及過敏反應，嚴重時則需要就醫診治。另外，2005年有報告指出約41%的人對小黑蚊的叮咬不會有過敏反應，這可能提供雌小黑蚊更多的血餐，而使小黑蚊族群更加擴大。

小黑蚊屬於騷擾性昆蟲，因為，目前國內外文獻均未證實任何疾病會經由小黑蚊傳播，只曾經在雌小黑蚊驗出日本腦炎及B型肝炎病毒，推測可能是吸食患者的血液所致，並無傳染疾病的案例，大家可以較為放心。

小黑蚊的地理分布與吸血活動

目前，小黑蚊只出現在台灣與中國大陸，作者曾在1991年參與調查台灣本島小黑蚊的分布，當時在11個縣市28個鄉鎮捕獲小黑蚊，都是海拔200公尺以下的地區，只有桃園、苗栗、高雄、屏東及台東等地區未發現小黑蚊的蹤跡。但2006年再度調查時，出現小黑蚊地區已經增加到在14個縣市125個鄉鎮，只剩屏東與台東2處「淨土」，而且，分布的海拔高度已經達到900公尺。2012年時，台東及屏東也發現小黑蚊的蹤跡，至此，台灣各縣市均納入小黑蚊的「管區」。探究其原因，應該與發展休閒觀光產業以及車輛攜帶傳播有關。近來，休閒觀光已逐漸形成風氣，假日時，各觀光勝地吸引人潮旅遊而提供小黑蚊大量血源，另外，遊客上下車或打開窗戶時，小黑蚊就進入車內，使得小黑蚊藉由車輛的攜帶到處傳播擴散。

小黑蚊是日行性昆蟲，且雌小黑蚊嗜吸人血。經作者調查，小黑蚊自早上7點多開始有吸血活動，隨著日出時間的增長，吸血活動也增加，因不同季節的溫度變化，其吸血高峰有所不同，整體而言，以中午至下午3點為吸血高峰，直到日落天黑，小黑蚊才停止吸血活動。

小黑蚊的生活史及孳生處

成蟲的棲息地在矮灌木叢、雜草及竹林等，懷卵的雌小黑蚊會在棲息地附近，選擇有藻類滋生且光亮的場所產卵。小黑蚊的幼蟲為陸生，和生長在水中的蚊子幼蟲大不同，小黑蚊幼蟲的食物為藍綠藻或綠藻，幼蟲孳生的地方為一般為濕潤有長青苔，且有遮蔭處的地方，如竹林、菜園、檳榔園、茶園、花圃、盆栽、住宅旁的青苔處及溪流旁。

以藍綠藻在25℃時飼育小黑蚊時，其生活史約12-15天，其中，卵期2-3天，幼蟲期7-9天，蛹期3-5天，成蟲壽命約22天，卵孵化後會留下拖鞋狀的卵殼。

小黑蚊生活史包含卵、幼蟲、蛹、成蟲，幼蟲孳生源一般為濕潤長有菁苔的遮陰處，
雌蚊嗜吸人血，叮咬處會產生紅腫和過敏反應。
（圖片來源：施昌良攝）

小黑蚊的密度等級及防治

在小黑蚊危害程度的分級上，國內從事小黑蚊研究的學者專家已達成共識，是以人的一隻裸露小腿誘集小黑蚊20分鐘所調查的蟲數為依據，分為無危害(0隻/20分鐘)、輕度危害(1-5隻/20分鐘)、中度危害(6-20隻/20分鐘)、中重度危害(21-50隻/20分鐘)、嚴重危害(51-100隻/20分鐘)及極嚴重危害(>100隻/20分鐘)，共6個等級。小黑蚊在田間的族群密度受氣候因子的影響很大，如果氣候持續乾旱，那麼小黑蚊的密度通常處於低密度甚至為零。至於梅雨季過後，因為水分提供了青苔的生長，使得小黑蚊幼蟲的孳生源暴增，小黑蚊的蟲數因而急遽增加。

防治小黑蚊不只從成蟲著手，幼蟲的防治更加重要。在成蟲方面，首先要做好個人防護，避免提供血源，建議可穿著薄長袖長褲或噴塗防蚊液，若長時間待於戶外，則可塗抹含有DEET成分的防蚊液。若是住宅、辦公室或教室的一樓，為了防止小黑蚊飛入室內叮咬，可裝設大於55網目的紗網，以便達到有效隔絕的效果。至於幼蟲方面，則以環境管理為重，若能減少青苔的孳生，就能減少幼蟲的食物源，建議可在長青苔處種植韓國草、蔓花生或耐陰植物，亦可舖木屑、碎石、翻土或保持排水良好與環境乾燥。至於在化學防治上，是從幼蟲到成蟲兩方面進行防治，幼蟲防治以殘效性噴灑為主，使用高壓噴霧機或動力噴霧機將藥劑(陶斯松、撲滅松等有機磷劑或百利普芬等昆蟲生長調節劑)水霧噴灑於幼蟲孳生源青苔上。至於成蟲則可使用熱霧機，讓微小藥霧飄散於空中，使成蟲接觸到除蟲菊類殺蟲藥劑 (百滅寧、賽酚寧、賽滅寧等)殺死小黑蚊，以「鋪天」除成蟲，「蓋地」除幼蟲的方式，達到防治的目的。

結論

小黑蚊原本棲息於山腳下的村莊，但現今台灣過度開發，使得鄉村與城市幾無區隔，而且國人越來越重視休閒娛樂，交通也更加便利，經由人為傳播後，讓小黑蚊在近十幾年更為猖獗，終致全台淪陷。為了防止小黑蚊繼續擴散蔓延，在防治小黑蚊的工作上，需要全民投入，與政府共同努力，將個人防護、環境管理及化學防治等各種方法長期運用與執行，才能發揮具體的防治效果。

小黑蚊的防治方法（圖片來源：施昌良攝）