2017年7月8日 星期六

為什麼要問大家是否曾經把A蝶誤認為B蝶?

圖片連結自Current Biology
我偶爾會在蝶蝶樂這個社團問大家一種問題,例如:你有沒有把A蝶認成B蝶過?會問這個問題的原因是在擬態生物學中,模式(model)與擬態者(mimic)對掠食者所呈現的視覺訊息相似性(similarity in visual signal)是一個很難被檢測的議題。就好比有人認為大鳳蝶的有尾型雌蟲看起來像大紅紋鳳蝶,因此就推測兩者之間有擬態關係,但有人認為不像,認為所謂的擬態是無稽之談。

此外還有一個議題就是不精確擬態(imperfect mimicry)。精確擬態指的是擬態者和模式所呈現的訊息相似性是全面性的相似(overall similarity),白話一點說就是面面俱到。但有些擬態似乎並非如此,只像了一半,或是予人一種好像是又好像不是的感覺。

怎麼檢測掠食者怎麼想是相當不容易的。一般來說都是使用鳥之類的掠食者來做實驗,但是能不能使用人做實驗呢?一般來說科學家認為人類不是這些昆蟲的掠食者,所以拿人來做實驗是沒有意義的。但近年仍然有一些研究使用幼稚園的小朋友來檢測椿象的警戒性。另一方面,不做擬態研究的學者似乎會對A與B是否相似有很大的歧見。這也就是說,如果我們要進行一個擬態生物學的研究,說不定有必要說服其他學者:它們真的很像。

這時候,A看起來是否像B就是一個可以被拿來檢測的議題。

其實我們可以不需要挑蝶蝶樂這種社團來發問,因為這類的社團成員多半都有賞蝶經驗,而且還有區辨近似種的經驗。所以對擬態生物學來說,這些成員已經不是naive predator了。但是我們仍然想知道這些相對一般人有經驗的賞蝶者,是否認為A看起來像B。

但是我認為我們的發問是失敗的。為什麼?因為這類社團中有不少擔心自己"把A變成B會被恥笑"的人。所以我們無法真正看出是否有比較沒有經驗的賞蝶者會把A認成B,甚至還會引來習慣高調恥笑別人的人的不友善回應。

所以我們以後不會在這類社團中問這種問題,因為結果注定是失敗的。

如果拍蝶人把科學家當成敵人,究竟是哪裡出了問題?

我記得有一次我帶學生到福山植物園實習,當我們走到水生植物池那邊的時候,有一個解說員把我們攔下來說:你們不能在這邊採集,因為這邊有遊客。其實學生的採集都是在我們的解說下進行,所以學生並不會沒事拿著蟲網亂揮,那看起來就不專業。而且大多數的昆蟲也不會被帶走會原地釋放,但我不知道他在不高興什麼。我們不是常說,大眾應該要有機會了解科學研究工作嗎?那我們現在就是在做教學與研究,還可以解釋給遊客聽,他又在那邊不高興什麼?

後來晚上又遇到他,他說:你們在這邊採集會害我們不知道怎麼教育遊客。我簡單說明教學研究目的以後,他還轉身向他的夥伴伴們得意洋洋地說:你們看,剛剛這就是我的臨場反應。我當下覺得這個解說員真的是太狂妄了。更何況我們上福山進行任何活動都是需要申請的,難道他是在質疑林業試驗所無法把關嗎?但是這種人在環境教育體系中一點都不少見。

最近這十幾年來,我認為在許多生物的論壇上總是會出現一種莫名其妙的聲音,也就是"分不清楚破壞性的商業採集與科學研究所需要的採集"之間的差異。那些有錢買昂貴單眼相機,在一些前輩的帶領和指路之下每年都到特定地點拍到所謂稀有蝴蝶(或鳥類),在社群中獲得讚賞與欣羨的人,因為對科學研究的無知,對知識產生過程的無知,以為自己聽過幾句名言或不紮實的課程,就以為自己什麼都懂了。動輒在山林田野中干擾科學研究的進行,還以為自己在守護山林。

我認為這樣的人就是假惺惺,假道學。為甚麼呢?你只要把那些他想拍的蝴蝶換成任何一種夜蛾、小型蛾類,他就無所謂了。不是假道學是甚麼呢?

有時候覺得有點好笑,我們念小學的年代(1976-1982),在台灣對本土各類昆蟲的知識都很貧乏的年代,我們隨便採集到一個物種,或是弄清楚一個物種的生活史都是一個突破。這些長年累積的知識到後來被一本一本的通俗圖鑑引用、轉化、普及以後。很多人就根本不知道知識產生的過程。抓著一本書,或是在網路上發文發多了,就以為自己什麼都知道了。其實它們所知道的事情還不都是經常來自道聽塗說?如果只是在社群內嘴砲裝大大也就罷了,最可怕的是那些所謂的知識還會變成解說教育的素材。

我覺得那才是真正教壞小孩。

昆蟲的生殖潛力本來就遠大於許多脊椎動物,在它們成長的過程中原本就會因為天敵、天災等因素而損耗的個體量本來就非常龐大。所以在棲地品質完好或尚可的情況下,採取有限的個體進行科學研究對族群的影響是非常有限的。

有人一定會問:為什麼還要採集?其實這樣的問題就是出自對科學研究的無知。難道台灣的蝴蝶或其他生物研究的終點就是"出版一本圖鑑","讓你按圖索驥去拍"嗎?其實有絕大多數生物的生活史資訊是缺乏的,不可能站在野外觀測的。如果不採回去採卵、飼養、繁殖,請問要如何解讀那些現象?枯葉蝶的花紋是怎麼來的?如果沒有演化基因體學的研究,請問你怎麼知道是哪些基因的表現或不表現造就那樣的斑紋?如果沒有新鮮的材料,請問如何獲得基因體資訊?更別說科學議題的產生是無止盡的。

那些成天對採集有意見的拍蝶人最糟糕的一點就是對知識的產生無知,對科學也無知,甚至對於自己現在能夠拿出來說嘴的知識來源無知。要不是我們這些科學家長年累月的研究,那些拍蝶人哪來的圖鑑和知識可用?現在為了自己想要拍幾隻蝶,倒干擾起科學研究來了。

他們所持的理由就是"採集會讓蝴蝶絕種"。這本身就是一種無知的概念。

在甚麼樣的情況之下,採集會讓蝴蝶絕種?棲地大規模破壞、採集行為直接破壞棲地與寄主植物、還有恆常性商業化大量捕捉也可以造成局部性的族群衰退。

但是一般來說科學研究所採取的量都很少,採多也無益。因此適量採集本來就是研究倫理的一環。

然而這些拍蝶人又為何會對採集如此反感?甚至還對有採集許可的研究團隊惡言相向?我覺得只有兩個可能:
  1. 易騙難教:只要聽過一個不知道哪來的老師告訴他這麼一回事,他就這麼信了。不管你告訴他多麼細緻的道理,他就是不甩你。繼續使用那種欠揍的態度來婊你。
  2. 科學家甚少與大眾溝通:我認為這也是有可能的。科學研究的類型差異極大,好比說,群聚生態、行為生態、系統分類、基因體演化、功能形態學所需要的樣本品質、數量、採集頻度就不會是一樣的。連科學社群內部對彼此之間的研究都不一定非常了解的時候,我們就很難期待普羅大眾能夠如何理解這樣的複雜情勢。
那麼不合理的採集行為存在嗎?當然存在。我們反對收藏癖的採集,尤其是哪種填補慾望的採集。好比說,時間到了就一定要去哪邊放個鳳梨皮,然後把特定種類的蛺蝶抓下來捏死以後po網來個"今日戰果"。像這種炫耀式的採集就應該要予以譴責。因為他對知識沒有貢獻,他對保育沒有貢獻,他只有滿足自己的慾望。而這樣的行為在棲地普遍受到破壞的今日是非常不可取的。

但是我還想要反問那些動不動干擾研究的拍蝶者:你如果這麼關切生態保育,請問你的道德高度在哪裡?你的食衣住行育樂都沒有涉及剝削野生動物?你有沒有力行只選用永續水產品?你對蝴蝶以外的昆蟲有沒有大小眼?如果寄生蜂寄生蝴蝶幼蟲,你把它當成自然現象還是該死的害蟲?這些拍蝶人在野外對研究團隊大小聲之前,是不是自己得先反省一下?

事實上很多專業的拍蝶人對科學研究的幫助極大,許多科學現象也需要拍蝶人的仔細觀察來印證。拍攝、採集、研究,在嚴謹的倫理下並沒有任何衝突。然而我認為近年來無知但有錢買昂貴攝影器材的拍蝶人變多了,這是令人憂心的地方。

2017年5月27日 星期六

進行生態解說時可以隨便建議新手學員把動植物帶回家嗎?

絹蛺蝶的蛹 (攝影:林家弘) (圖片來源:Taibif)
我們常說台灣的學生(大人也差不多)不動手,在學習的過程中只會唸書寫考卷。如果沒有動過手,一切都是紙上談兵,所以那個動手操作的經驗就變得非常重要。就博物學與生物學發展的歷程來說,所有的新發現都不會是因為走馬看花或讀讀書就冒出來,而是因為動手操作。所以,在自然觀察的經驗與教學中,如何採集生物樣本,以及如何培育生物活體就是一項重要的課題。

但是,這表示我們應該讓那些什麼都沒碰過的新手隨便把動植物帶回家嗎?

小學養過蠶寶寶算不算有經驗?對不起,我認為不算。為什麼?因為家蠶本身已經是一個被長期馴化的動物,因此牠們的需求已經和野蠶不太一樣了。小朋友養蠶的時候通常都只是隨便養,蠶蛾的成蟲不取食任何食物,所以一羽化就能交配產卵。卵的孵化率也很高。只要小心把蟻蠶(一齡蟲)撥到葉片上牠們就吃了起來。請問你有聽說過誰教小朋友養蠶時要使用一整個枝條的桑葉?要把枝條立起來避免蟲糞和葉片接觸?有人告訴小朋友說蠶蛾化蛹結繭後要小心保濕,然後還要把糞便都清理掉以免羽化失敗嗎?沒有。因為家蠶已經被馴化到不需要做這些事也能繼續存活交配,這就讓一些人對真正的野生昆蟲的飼養吊以輕心,而且抱著非常隨便的態度。

除了家蠶以外,有些人的昆蟲飼養經驗頂多停留在無尾鳳蝶或紋白蝶這種多世代、成長快、寄主植物到處都是、而且飼養門檻很低的物種。那請問這樣的新手就應該讓他直接接觸大多數的野生動植物,然後帶回家養嗎?我認為不是的。

有時候我看到一些生態解說教育真的非常不OK。我都不知道為什麼生態解說教育的門檻可以這麼低,低到你願意就可以講,就敢講。好比說,把一群只有踏青經驗的人帶到山上去,看到一種蝴蝶的幼蟲,就鼓吹大家「可以帶回去養」。但是我看不到在那個過程中,解說者有沒有把採集、飼養的專業和細緻上當作一回事?

真的是我太龜毛嗎?並不是。無論是昆蟲學研究者或只是自然愛好者,都應該要知道昆蟲那麼小的動物會非常容易受到突如其來的溫濕度變化而死亡或損傷。所以請問那些隨便鼓吹學員把動物帶回家養的人有沒有想過應該要提示以下的問題?
  • 你為什麼要帶牠回去?有什麼特別的目的嗎?不能讓牠好好待在山上嗎?
  • 如果真的養出來了,你還要再把牠帶回山上嗎?還是就死在家裏?但是你若不是一個標本收藏者或研究者,請問你為什麼需要那個標本?
  • 你有沒有帶合適的容器出來裝蟲?如果沒有,請問你要怎麼辦?
  • 你知道應該要帶多少葉片才能養活一條蟲嗎?就算是桑葉也不容易。
  • 你知道把蟲關在小盒子裏,丟在背包和你走一天,蟲會因為高溫而脫水嗎?
  • 你知道只準備葉子是不夠的,很多蟲在空間不足食物品質不佳時根本養不起來嗎?
  • 你知道一年一世代的昆蟲需要越冬嗎?請問你在平地要怎麼辦?隨便丟在冰箱裏?
  • 你知道山上起霧的環境和你隨便拿噴瓶亂噴是不一樣的嗎?
  • 你知道什麼樣的飼養容器才是合格的嗎?又保濕、又通風、有防蟻、又能讓昆蟲自由活動嗎?

如果連這個都不知道,就在解說時隨便讓大家「帶回家養」,那我就認為有違生態解說教育的本意,讓你出門去觀察自然,結果被搞成寰宇獵奇和干擾動植物。我認為這樣的解說活動是非常不對的。

如果今天把昆蟲換成脊椎動物,這些人會這麼隨便嗎?

2017年4月19日 星期三

擬態絹粉蝶的鳳蛾新屬 – Mimaporia

鳳蛾科(Epicopeiidae)是一群以擬態多種有毒蝴蝶與蛾類而著名的昆蟲。牠們只產於東北亞與東南亞的中高海拔闊葉林中。自19世紀中葉起,被學者發現的鳳蛾種類約有9屬18種,分別以麝鳳蝶(Atrophaneura)、豔粉蝶(Delias)、豹尺蛾(Dysphania)、蜆蝶(Stiboges)、與毒蛾為擬態對象。最近國立中山大學生物科學系博士候選人韋家軒與顏聖紘副教授發現越南北部的沙壩(Sapa)山區有一個擬態絹粉蝶(Aporia)的鳳蛾新屬新種Mimaporia mhong(圖一)。這個發現不只是讓這個小科多了1屬1種,也將促進學界對鳳蛾科形態演化可塑性與擬態多樣性的瞭解。這個研究於2017年3月X日正式刊登於《動物分類群》(Zootaxa)這個國際性期刊上。

鳳蛾是一群奇妙且具有複雜分類學歷史的日行性蛾類。牠們在野外的數量相當稀少,因此在全球的標本館中都不常見。也正是因為標本的稀少,雖然早在19世紀中葉英國學者就已經在印度東北部發現牠們,但是一直到2002年才第一次被法國學者仔細研究。

「鳳蛾」顧名思義就是「長得像鳳蝶的蛾」。但為什麼這個類群被稱為「鳳蛾」的昆蟲卻又與這麼多「不像鳳蝶的蛾」被合稱「鳳蛾」?這得從牠們複雜的分類歷史說起。

在鱗翅目昆蟲中,凡是其形態與生態涉及「擬態」(mimicry)與「多態性」(polymorphism)的類群都有複雜的分類歷史。這是因為擬態的成因經常是「趨同演化」(convergent evolution),而趨同演化也容易造成分類學家誤判其親緣關係。

在20世紀中葉之前,學者一般認為只有長得像麝鳳蝶的鳳蛾屬於鳳蛾科。後來有學者在比較頭部與腹部發香毛(androconial hairs)的結構後發現一些被錯置於燕蛾科(Uraniidae)、燈蛾(Arctiinae)、螢斑蛾(Chalcosiinae)、與毒蛾(Lymantriinae)的類群都應該被移入鳳蛾科,才形成「同屬一科但彼此之間差異極大」的有趣狀態。

根據生物擬態的演化理論,無論是穆氏擬態(Müllerian mimicry)或副貝氏擬態(quasi-Batesian mimicry)的擬態者(mimic),因為與擬態模式物種(model)在近似的防禦機制下互蒙其利,因此彼此之間的關聯性演化應該較強。白話一點來說就是「擬態者的演化應該會緊緊跟著模式物種的演化,而比較不會發生大規模的,戲劇性的性狀位移(phenotype shift)」。但是不知道為什麼,鳳蛾科每一屬之間的翅型、翅紋與發香器結構都非常不同,也就是說牠們在演化上有頻繁的性狀位移。但在這麼頻繁的性狀位移下又能精準模擬形態生態各異的擬態模式。由於「精確擬態」需要在演化上付出一些代價(例如改變代謝、體型、發育調控、溫度棲位等),所以這在自然界中是非常少見的現象。

雖然到目前為止並沒有任何化學分析指出鳳蛾科使用什麼類型的物質作為化學防禦基礎,但是根據已知的觀察指出鳳蛾的成蟲在受到驚嚇以後會發出一種臭味。

由於鳳蛾如此稀少,因此一般來說學者不會期待,也無法預期還能不能發現這個科的新物種。就在去年底,業餘鱗翅學愛好者張訓誠醫師發現有採集者在越南北部的沙壩採獲一種前所未見的蛾類。當這些標本被送到中山大學生物科學系時,韋家軒與顏聖紘副教授立刻懷疑這是一個從來沒有被發現過的鳳蛾類群。他們使用了COI、EF-1α與28S的基因片段首次重建鳳蛾科的分子親緣關係(圖二),並發現牠不屬於任何已知的屬,因此決定將牠置於新屬Mimaporia且描述為新種Mimaporia mhong。

這個新屬名(Mima+Aporia)意謂著牠與共棲的絹粉蝶(Aporia)極為相似且有擬態關係。然而絹粉蝶有毒嗎?根據初步的資訊顯示,廣泛分布在歐亞大陸、中南半島北部與台灣的絹粉蝶看起來雖然輕盈無害,但對其天敵來說很可能是體內含有胡頹子鹼或小蘗鹼的有毒蝴蝶。至於其種小名mhong則是獻給沙壩山區的原住民族「孟族」。

國立中山大學的研究團隊表示,雖然描述與發現一個新種蛾類對昆蟲學界來說並不是什麼太特別的事,但是每一個新物種的發現其實都暗示了新的演化與生態議題,也豐富了我們對生物性狀演化的知識。此外,由於擬態群中的擬態者的數量通常遠比擬態模式來得稀少,因此這類稀有物種的發現,也彰顯了中南半島高山棲地保育的重要性,也這項研究結果也將為未來台灣與越南在相關領域的合作提供機會。

論文出處:Wei CH, Yen SH (2017) Mimaporia, a new genus of Epicopeiidae (Lepidoptera), with description of a new species from Vietnam. Zootaxa 4254 (5): 537–550.

2017年3月26日 星期日

枯葉蛾科棕燄枯葉蛾種群之分類與分布問題回顧,以及台灣一新種之描述



文獻來源:Wu, S., H. Lee & V. V. Zolotuhin. 2017. Review of the Alompra ferruginea Moore, 1872 complex with description of a new species from Taiwan (Lepidoptera, Lasiocampidae). Zootaxa 4247 (2): 149–156.

簡介
本研究回顧燄枯葉蛾屬(Alompra)中包含屬級模式種的棕燄枯葉蛾(A. ferruginea Moore, 1872)種群分類與分布問題。確認棕燄枯葉蛾僅分布於東方區大陸,而越南為新產地;將原始描述為該種之兩亞種,即產於婆羅洲與蘇門達臘產的bidiensis Tams, 1953以及菲律賓產的cerastes Tams, 1953據形態與分子證據提升為兩獨立種,並描述台灣產者為一新種,即范氏燄枯葉蛾(A. yibinfani Wu, Lee & Zolotuhin, 2017)。此外,本研究對棕燄枯葉蛾的選模以及A. cerastes的正模身份判定作討論,並分別指定該模式存放於大英自然史博物館(BMNH)與美國自然史博物館(USNM)。台灣新種已知兩標本皆產於福山植物園,另有東眼山之交尾個體與後續幼生期觀察記錄,種小名則獻名給現任職於林業試驗所范義彬博士,以彰顯他於1990年代福山植物園開園初期至今對該地蛾類基礎調查的貢獻。

Abstract
The present study reviews the Alompra ferruginea Moore, 1872 group. A. ferruginea bidiensis Tams, 1953 (TL: Borneo) and A. ferruginea cerastes Tams, 1953 (TL: Mindanao) are both raised to bona species level. The population of Taiwan is described as a new species, A. yibinfani sp. nov. The lectotype of A. ferruginea is designated from BMNH, the holotype of A. ferruginea cerastes is designated from USNM. A. ferruginea is listed here from Vietnam for the first time.

2017年2月28日 星期二

台灣產帕劍紋夜蛾屬一新種之描述

台灣帕劍紋夜蛾 Subleuconycta calonesiota Kiss, Wu & Matov, 2017

文獻來源:Kiss, A., S. Wu and A. Y. Matov. 2017. A new Subleuconycta (Lepidoptera: Noctuidae: Acronictinae). Zootaxa 4237(3): 593–600

本研究對帕劍紋夜蛾屬之分類歷史進行回顧。此屬過去僅知兩種,屬級模式種帕劍紋夜蛾Subleuconycta palshkovi (Filipjev, 1937) 產自俄羅斯遠東地區、中國東北部、韓國、日本,從1991年至近期文獻皆視台灣外觀相似種為此種,而杉氏帕劍紋夜蛾 S. sugii Boursin, 1962則僅分布於台灣。本研究經解剖特徵確認過去於台灣鑑定為帕劍紋夜蛾者為一特有新種,即台灣帕劍紋夜蛾 S. calonesiota Kiss, Wu & Matov, 2017,種小名辭源為據希臘語「居於美麗的島嶼」之意。

2016年11月30日 星期三

台灣產茶蠶蛾屬新種朱氏茶蠶蛾之描述


文獻來源:Wu, S. & W. C. Chang. 2016. Andraca yauichui sp. n., a new species endemic to mid elevation forests of Taiwan (Bombycidae sensu lato, Lepidoptera). Zootaxa 4200 (4): 515–522.

本文對台灣茶蠶蛾之分類歷史進行回顧,並確認中海拔1800公尺以上、過去亦鑑定為台灣茶蠶蛾的族群,據外觀、生殖器與終齡幼蟲差異為一新種,將其描述為朱氏茶蠶蛾(Andraca yauichui Wu & Chang, 2016)。新種種小名獻名給故 朱耀沂老師,以感謝其對台灣昆蟲界的巨大貢獻。

Abstract

A new endemic, montane species of the genus Andraca, A. yauichui sp. nov., in Taiwan is described. It can be separated well from a lower montane, notable tea tree pest A. theae (Matsumura, 1909), based on morphological characters of adult, e.g. larger wingspan size, head vertex white rather than brown, valval apex truncate rather than bifurcate, and final instar larva, e.g. the presence of a pair of white spot on lateral part of each abdominal segment and a distinct short anal horn rather than the absence of two characters. The subgeneric placement of this new species in Andraca is also discussed.