• 【科科愛看書】「啊，有小強！」一想到蟑螂，就讓人咬牙切齒，恨不得抄起拖鞋除之而後快。不過，這樣的方法真的有效嗎？為了面對這邪惡、強大又無所不在的傢伙，我們當然必須知己知彼，才能百戰百勝啊！與其討厭牠們，不如來學學牠們生存的不敗法則吧！一切祕笈盡在：《當蟑螂不再是敵人：從科學、歷史與文化，解讀演化常勝軍的生存策略》

殺不死的小強，我們揮之不去的夢魘

在一九四九年出版、獲得美國國家圖書獎的《金臂人》裡，艾格林罕見地犯了一個錯誤，在他露骨的描繪中，蟑螂血是一種深色液體，被用來當成噁心的討酒手段。但事實上，流貫蟑螂全身的血液是一種無色的透明液體，當牠堅硬的外殼（也就是外骨骼）被刺穿或壓碎時，會噴出一種很像膿或包皮垢的米白色物質。想當然，這個橋段並未出現在由普里明傑（Otto Preminger）導演、法蘭克．辛納屈（Frank Sinatra）主演的改編電影中。

這種略黃的米白色物質其實是脂肪，內含蟑螂的器官、神經和循環系統，這層厚厚的糊狀物位在堅硬的外殼與柔軟的內臟之間，稱為脂肪體，蟑螂的新陳代謝大多在此進行；這裡也儲存氮和其他養分，可在缺糧時維繫生命。

美國最常見的德國蟑螂（Blattella germanica），也就是我們最常在廚房裡看到的種類，在沒有食物的情況下，只要有水就可以存活四十五天；如果既沒有食物也沒有水，牠們依然可存活兩週以上。其他蟑螂的壽命更長，尤其是第二常見的美洲家蠊（P. americana）。只要有水就能存活九十天；實驗室裡的美洲家蠊，就算不吃不喝也能活四十幾天。而無論是哪種蟑螂，雌性不吃不喝的存活時間都比雄性更長。

點一下開燈你會看到：居家常見蟑螂：A：德國姬蠊（德國蟑螂）（Blattella germanica）、B：美洲蜚蠊（美洲家蠊）（Periplaneta americana）、C：澳洲蜚蠊（Periplaneta australasiae）、D和E：雌性和雄性的東方蜚蠊（Blatta orientalis）。圖／wikimedia commons

蟑螂都是天生的生存高手。雖然求生能力強的昆蟲並不少，但就目前所知，蟑螂是地球現存最古老的昆蟲，不愧是極成功的演化設計。蟑螂跟其他昆蟲一樣有六隻腳，外殼的成分是甲殼素（又稱幾丁質）；頭部永遠都低垂在背甲之下，前方伸出一對觸角，從側面看，蟑螂就像總是低著頭。油亮的外骨骼與體型使牠能夠擠進極度狹小的空間裡。

生存守則一：不挑食才可以活得久

牠可以從各種物質裡攝取養分，野生蟑螂的食物種類繁多，包括植物殘骸、真菌、木頭、動物糞便，幾乎是有什麼就吃什麼。被歸類為雜食性（什麼都吃）的動物為數眾多，但像蟑螂如此名實相符的少之又少。生活在人類身邊的蟑螂都是人類吃什麼、牠就跟著吃什麼（除了小黃瓜，聽說蟑螂非常討厭小黃瓜）。很多人類寧願餓死也不肯吃的東西，蟑螂卻可以開心吃下肚，例如膠水、糞便、頭髮、腐葉、紙張、皮革、香蕉皮、其他蟑螂、人類（無論死活），還有酸掉的溫啤酒（據說這是蟑螂的最愛）。

人類的冰箱就是我的冰箱～圖／youtube

蟑螂比恐龍早出現一億五千萬年、比人類早三億年，最早的蟑螂化石可追溯到西元前三億兩千五百萬年的石炭紀，那個時期留下的每一種昆蟲化石都代表一個物種的滅絕， 唯獨蟑螂例外。從伊利諾州含煤層裡挖出來的蟑螂化石，跟今日生活在同一塊土地上的蟑螂幾乎毫無二致。石炭紀的蟑螂數量龐大，多到有時也稱為蟑螂時代；時至今日，蟑螂依然數量龐大。過去兩個世紀裡，已發現和命名的蟑螂種類超過五千種。科學家相信， 尚未被發現的蟑螂種類也有五千種左右。蟑螂屬於蜚蠊目（Blattaria）， 這個單字源自希臘語的 blattae， 也就是古希臘人所謂的居家害蟲。

蟑螂的昆蟲近親是白蟻跟螳科昆蟲，如螳螂。這兩種昆蟲（以及蟋蟀跟蚱蜢）都和蟑螂一樣沒有牙齒，而是用口器撕、扯、碾、磨；寬廣的前翅很少用來飛行，因為牠們幾乎不飛。過去這幾種昆蟲被歸類在直翅目，但後來蟑螂有了自己的分類。

蜚蠊目底下共有五個科，其下約有一萬個種類。在我們平常的居住空間裡，只看的到少數幾種蟑螂（不到一百種）；但身為偏好炎熱潮溼的昆蟲，熱帶叢林或許是蟑螂最喜歡的環境。一九八三年有位科學家在巴拿馬叢林裡，只設置了六個陷阱，就捕獲到一百六十四種不同的蟑螂。

生存守則二：四海為家的風流小強

無論如何，蟑螂並不受限於特定的生存環境，牠們可以在各式各樣的地方生活，包括阿拉斯加的柴堆底下、哥斯大黎加熱帶叢林的樹冠、千里達雨林裡會集水的鳳梨科植物、澳洲的地洞、中亞兩千公尺的高山、阿根廷的沼澤、婆羅洲的洞穴，還有肯亞乾旱帶的灌木叢。無論住在什麼地方，蟑螂都可以開枝散葉。但數千種不同的蟑螂之中，大部分不會跟人類有交集。如果造物者真的存在，只能說祂特別眷顧蟑螂，因為蟑螂的構造獨冠全球，蟑螂無庸置疑是生物演化極致的呈現。

熱帶叢林或許是蟑螂最喜歡的環境。一九八三年有位科學家在巴拿馬叢林裡，只設置了六個陷阱，就捕獲到一百六十四種不同的蟑螂。圖／Heath Alseike @ Flickr

因此，人類可以從蟑螂身上學到的東西，遠超過蟑螂可從人類身上所學。此話並非空言，因為人類持續花費大量的時間與金錢研究蟑螂。蟑螂的生理及行為，每個面向都有相關科學研究，而且文獻數量多得驚人，早在十九世紀就有蟑螂繁殖機制的研究與討論。雖然蟑螂和人類顯然大不相同，但蟑螂被視為神經生物學的絕佳模式動物。

一般認為蟑螂完全依本能行動，是一種單純、有感知的機器，特別適合生物學研究。生物學系的學生最愛解剖美洲家蠊，因為牠體型大、數量多。「我們可以合理推測，在實驗台上遭到肢解的昆蟲裡，數量最多的就是蟑螂；被放在顯微鏡底下觀察的蟑螂口器數量也遠超過其他昆蟲。」康威爾（P. B. Cornwell）在他一九六八年的著作《蟑螂》（THE COCKRAOCH）一書中如此寫道。

生存守則三：躲過殺蟲劑的槍林彈雨

想當然，靠著日復一日研究蟑螂，賺取豐厚薪水的博士不在少數。截至一九七○年代，大部分的蟑螂研究都與生物學有關，包括蟑螂的身體如何運作、如何繁殖、該如何歸屬分類。一九七○年代之後，關於蟑螂社會與生活行為的研究迅速增加，這些研究資金多半來自製造與販售殺蟲劑的化學公司，他們的產品會擾亂蟑螂的行為、控制與（或）消滅蟑螂。因為自從床蝨已五十年左右未出現，蟑螂成為許多已開發國家最煩人的居家害蟲。

也因此，除了科學家，還有另一群專業人士靠蟑螂賺大錢：除蟲公司。害蟲防治每年都可賺進大把鈔票，尤其是殺蟑。根據美國農業部統計，每年用來消滅蟑螂、螞蟻、老鼠與白蟻的開銷約為四十億美元。最近有項研究指出，消滅蟑螂的花費約為兩億四千萬美元。

對除蟲公司來說，消滅蟑螂是一筆可觀的大生意。圖／Wallpapers Charlie

十八世紀的瑞典博物學家卡爾．林奈（Carolus Linnaeus）為蟑螂取的學名，並無法精準反映牠們的發源地。例如艾格林小說裡，那隻在寡婦維茲瑞克的吧台上爬來爬去的蟑螂，非常有可能是一隻德國蟑螂；據信德國蟑螂最初是跟著腓尼基人從非洲橫越地中海，然後散佈到俄國、歐洲，最後再到美洲。大部分北美城市居民在夜裡開燈時，看到四下逃竄的蟑螂，應該都是德國蟑螂，也是除蟲公司最重要的衣食父母。這種體型較小的棕色蟑螂，多半住在公寓或平房裡的廚房和浴室。

美國常見的居家蟑螂有五種，德國蟑螂是其中一種（另外還有六十四種住在離人群較遠的地方，有可能一輩子也見不到），也是最常見的一種。德國蟑螂的翅膀是祖先遺留下來的構造，由於已退化，因此不會飛。大部分的蟑螂都有翅膀，但很多都是中看不中用。不過，美國第二常見的蟑螂偶爾還是會飛一下，也就是前面提過的美洲家蠊；有些人委婉稱之為「水蟲」。

一般人叫牠們美洲蟑螂，但其實牠們並非源自美洲，而是從非洲搭乘奴隸船過來的。

美洲蟑螂呈深棕色，體型比德國蟑螂大很多，身長可達五公分，較常出現在美國南部與亞熱帶地區。不過美洲蟑螂的適應力很強，在紐約市任何一棟大樓地下室的鍋爐附近耐心觀察，都有機會看見牠們。牠們喜歡住在下水道、地下室等潮溼陰暗的地方。

本文摘自《當蟑螂不再是敵人：從科學、歷史與文化，解讀演化常勝軍的生存策略》，紅樹林出版。

The post 為何小強殺不死？蟑螂的生存之道──《當蟑螂不再是敵人》 appeared first on PanSci 泛科學.

• 【科科愛看書】「啊，有小強！」一想到蟑螂，就讓人咬牙切齒，恨不得抄起拖鞋除之而後快。不過，這樣的方法真的有效嗎？為了面對這邪惡、強大又無所不在的傢伙，我們當然必須知己知彼，才能百戰百勝啊！與其討厭牠們，不如來學學牠們生存的不敗法則吧！一切祕笈盡在：《當蟑螂不再是敵人：從科學、歷史與文化，解讀演化常勝軍的生存策略》

白天不懂夜的黑，你不懂小強的美

蟑螂是夜行動物，白天都在睡覺，或在棲息處懶散地消磨時間。若白天看見蟑螂出來遊蕩不是好現象，因為這表示棲息處裡的蟑螂數量多到牠們不得不離開、走進明亮的地方，這是蟑螂大量滋生的跡象。並非所有的蟑螂都是晝伏夜出，但是居家蟑螂全數如此。

地球上也有白天出來活動的野生蟑螂，不過人類對於野生蟑螂的習性所知甚少，還有幾千種尚待收集與分類，更別提研究。相反地，為了消滅居家蟑螂，牠們的生活方式已被徹底研究。

一般而言，居家蟑螂和人類過著平行的生活。牠們躲在壁紙後面、藏在櫥櫃的縫隙裡、冰箱底下，或是在馬桶水管附近。蟑螂晚上出來活動，尋找食物、水和交配對象。儘管蟑螂跟人類使用相同的空間，而且各自進行日常作息的時候只相隔數公分，但是彼此打照面的機會很少，很可能從出生到死去、整個世代都不曾被人類看見。

蟑螂可能就躲在冰箱後面或下面的縫隙中，與人類過著平行的生活。圖／Yoshitomo Oda @ Flickr

弄瞎小強，它會不會在白天跟你打招呼？

過去五十年，神經生物學家花費比以往更多的時間與資源，研究蟑螂的日夜節律。日夜節律指的是「生理時鐘」調節的作息、進食與睡眠等行為，據信大部分有意識的生物都有日夜節律。研究日夜節律的人特別喜歡用蟑螂做實驗，一九五五年，英國劍橋的昆蟲學家珍奈特．哈克（Janet Harker）把黑色顏料塗在蟑螂頭上，她刻意弄瞎蟑螂，想知道在無法利用視覺分辨日夜的情況下，蟑螂能否維持晝伏夜出的節律。

她發現蟑螂會慢慢改變作息；跟控制組的正常蟑螂相比，瞎掉的蟑螂在白天的某些時候比較活躍，晚上沒精神的時間也比較長。但是，若把正常蟑螂的食道下神經節移植到瞎掉的蟑螂體內，瞎掉的蟑螂又恢復了原本的日夜節律。因此，她推論蟑螂的作息是由神經節透過神經內分泌所控制。

在無法利用視覺分辨日夜的情況下，蟑螂能否維持晝伏夜出的節律？圖／Lucio Virzi @ Flickr

該研究發表的十二年後，英國劍橋另一位研究者約翰．布萊迪（John Brady）在《實驗生物學期刊》裡刊登了一篇文章，開頭就提及哈克的研究：「目前極少生物的生理時鐘已獲得明確證實，但其中兩種無脊椎動物的生理時鐘記錄得非常詳實。」他在文章後面提到自己嘗試複製哈克的實驗卻以失敗告終，但仍斷定蟑螂的大腦裡必定有一個控制日夜節律的機制，「一個電子節律器」。這些實驗，以及往後的許多實驗，都是以二十四小時為週期，測量蟑螂的活動。

斷開視葉、斷開魂結、斷開神經的牽連

四分之一個世紀以來，全球有十幾個生物學家，致力於尋找蟑螂的電子節律器。其中一位是范德比大學的泰瑞．佩吉（Terry Page），他已追尋超過二十年，主要資金來源是美國國家科學基金會。佩吉說要讓我看看蟑螂的大腦，我跟著他走進實驗室旁的小房間，他養的美洲蟑螂就住在那裡。這種又長又黑的蟑螂，有個比較文雅的別名叫「水蟲」。這個無窗的小房間裡有股熟悉的蟑螂味道：難聞又刺鼻的霉味；彷彿陰暗角落裡有潮溼的紙板，層層堆疊在小動物的屍體上。他把手伸到塑膠桶裡，用拇指跟食指捏起一隻長長的、閃亮的美洲蟑螂。

我們走回實驗室，佩吉把蟑螂放進一個有蓋的塑膠盤裡，塑膠盤接著一條管子，二氧化碳經由管子灌入塑膠盤以麻醉蟑螂，這隻美洲蟑螂的觸角立刻動也不動。佩吉拿起另一個圓形的小塑膠盤，它的邊緣有一個V字型缺口，昏迷蟑螂的頸部剛好可以放在缺口上，牠只有頭伸出塑膠盤，身體則留在盤內。塑膠盤底下是一個固定托架，正上方有具解剖顯微鏡。以肉眼來看，蟑螂頭只是一顆棕色小球；但是，在顯微鏡底下，複眼加上昆蟲口器的蟑螂臉，看起來活脫脫就像惡夢裡的巨蟲。

「這是一件相當有趣的事。如果你看過的蟑螂頭跟我一樣多，你會發現每隻蟑螂的長相都不一樣。」佩吉告訴我，「每張臉都有些微差異。」

他一邊說話，一邊用單刃刀片搭配鑷子，劃開蟑螂額頭的正中央，把兩片頭皮往後剝開，用兩塊小小的白色膠帶把頭皮分別固定在兩側，這是一小團色如灰珍珠的蟑螂大腦。佩吉說經過多年實驗，研究人員發現，就算切斷眼睛和大腦之間的神經，蟑螂的日夜節律依然維持不變，但如果切斷視葉和大腦之間的神經，生理時鐘就會被打亂。

「因此許多研究人員，包括我自己，都開始尋找視葉裡控制日夜節律的區域。我們逐步縮小視葉的損害範圍，並且取得了一致的結果：日夜節律仰賴的區域是分散的。當然，用損害的方式無法確知自己損害了什麼，你可能沒有直接破壞生理時鐘，卻依然改變了行為。」「損害」蟑螂的大腦是什麼意思？

「基本上就是以電解的方式。將一根針磨利之後，裝在顯微操作器上，它可以非常精準地刺中目標。」佩吉說，「把針刺進蟑螂大腦裡，讓微小的電流通過這根針，針頭會發熱，藉此損害極小部分的大腦，例如直徑五十或一百微米的球形區域，燒毀範圍取決於電流強度。」

他撕開固定頭皮的膠帶，用低熔點的蠟把兩片頭皮重新黏合在額頭上。我們在他的研究室裡聊天時，他說五到十分鐘後蟑螂就會醒來，看起來完好如初，「我的研究顯然不能直接應用在人身上，但我感興趣的是基本生理作用，我們可以合理假設這些作用是跨物種的。」

「我開始做蟑螂實驗時，其中一個問題是，能不能找到生理時鐘的位置？ 它是一個獨立的局部結構？還是大量分散但互相連接的細胞，不同的細胞處理不同的功能？」

「當時這個問題之於任何生物，都沒有明確答案，所以似乎是一個普遍的謎。相關研究也可用來解決人類的時差。雖然蟑螂的觀察結果無法直接應用於人類，卻能提供基礎概念，不僅能簡化複雜生物的實驗，也會更有研究方向。如果相同的實驗在蟑螂、蝸牛、青蛙跟魚身上都得到相同的結果，就更有理由相信這是一個生物通則。」

佩吉說話時靠著椅背。他高高瘦瘦、看起來很健康，一隻手靠著下巴，若有所思地用拇指跟食指輕碰下唇，就是剛才從塑膠桶撈出蟑螂的拇指跟食指。

當小強擠在一起，就是溫馨的感覺

在蟑螂的世界沒有幽閉恐懼症這回事，環境越封閉、空間越狹窄，蟑螂就越有安全感。如果可以，每一種居家蟑螂都願意天天跟同伴一起擠在狹小的空間裡，越擁擠越好，最好全身上下都有被觸碰的感覺。這種對觸碰的喜愛，科學家稱之為正趨觸性，德國蟑螂就是最佳典範。德國蟑螂選擇的空間幾乎都介於 0.15 到 1.2 公分之間，0.6 公分是最剛好的狹窄程度，如果四面八方都擠滿蟑螂會更棒。

每一種居家蟑螂都願意天天跟同伴一起擠在狹小的空間裡，越擁擠越好，最好全身上下都有被觸碰的感覺。圖／Boinink @ Flickr

研究人員很久以前就發現，落單的蟑螂，蛻皮時間拖比較長，進入成年期的時間也比較晚。我們可以合理假設「家」對蟑螂的定義，就是一大群蟑螂舒服地住在一起。但這並不代表蟑螂群落永遠天下太平，每一隻蟑螂未必都能從其他蟑螂身上得到源源不絕的滿足感。

蟑螂跟許多物種（包括人類）一樣，都有雄性攻擊的慣例；因應不同等級的衝突，牠們有屬於各自的攻擊行為，最基本的攻擊是威脅姿勢，再來就是揮動觸角與啃咬。當不同性別的蟑螂相遇時也會揮動觸角，藉此判斷母蟑螂是否發情。性和領土似乎是公蟑螂打鬥的主要動機，但是牠們不會爭到你死我活，而是只要有一方撤退就休戰。

關於蟑螂在一般情況下的活動範圍有多大，這個問題還沒有明確的答案。一九五○年代曾做過下水道的蟑螂實驗，把做了記號的蟑螂從人孔蓋送入下水道，然後設置陷阱重新捕捉這些蟑螂，不過並未獲得一致的結果。有些顯示蟑螂平常的活動距離是兩百七十公尺左右，有些則提出，季節與數量密度都會決定蟑螂的活動範圍。

本文摘自《當蟑螂不再是敵人：從科學、歷史與文化，解讀演化常勝軍的生存策略》，紅樹林出版。

The post 等不到天黑，小強不敢太鬆懈──《當蟑螂不再是敵人》 appeared first on PanSci 泛科學.

• 【科科愛看書】「啊，有小強！」一想到蟑螂，就讓人咬牙切齒，恨不得抄起拖鞋除之而後快。不過，這樣的方法真的有效嗎？為了面對這邪惡、強大又無所不在的傢伙，我們當然必須知己知彼，才能百戰百勝啊！與其討厭牠們，不如來學學牠們生存的不敗法則吧！一切祕笈盡在：《當蟑螂不再是敵人：從科學、歷史與文化，解讀演化常勝軍的生存策略》

人類 vs. 小強：生存大戰，你賭誰勝？

「人類與蟑螂對戰，我賭蟑螂獲勝。」費里許曼說。

他的答案不足為奇。多年來隨機採樣的德國蟑螂中，有些蟑螂幾乎對每一種殺蟲劑都有抗藥性，包括除蟲菊精、有機磷，甚至包括一九五○年代被寄予厚望的 DDT，不過 DDT 最終因為會對動物與人類造成危害而禁用。實驗也證明蟑螂的抗藥性可以傳給下一代；蟑螂一旦產生抗藥性，就會被編碼在基因裡，隨著世代繁衍。當蟑螂代謝殺蟲劑毒藥的能力變強，達到擊倒與死亡效果的劑量也必須隨之提高；類似情況曾發生在某個德國蟑螂的品系，這群德國蟑螂增加了一種酵素的分泌，使牠們可以代謝掉更多陶斯松，因而產生了抗藥性。

除了與生俱來的防禦力，蟑螂也能快速學會遠離噴過殺蟲劑的地方，這種行為被稱為殺蟲劑的「趨避性」。儘管蟑螂生來就討厭亮處，但一個陰暗（通常蟑螂喜歡）、噴過殺蟲劑的地方，跟一個明亮、沒有殺蟲劑的地方，牠們很快就學會得選擇後者；這屬於聯結學習。德國昆蟲學家梅茲格曾說，「以無脊椎動物而言，這是一種相當先進的學習方式。」人類不太可能徹底消滅擁有這種能力的蟑螂。

回想初見的第一眼，就注定了我們的孽緣

我們無法得知人類第一次在居處發現蟑螂時有何反應，但可能跟現代人差不多。數世紀以來，人類為了殺蟑，試過各式各樣的方法與工具，從手邊的石頭到現今的膠劑。有些雖然稱得上成功，但是還沒有一種方式能徹底消滅牠們，而這樣的方式可能永遠不會出現。時間已證明蟑螂有能力改變身體與行為去適應人類的各種攻勢，如果必須改變基因才能繼續與人類共存，牠們不需要經過太多個世代就能完成必要的調整。每當有效的毒藥開始被廣泛使用，無論是噴劑、膠劑或粉劑，蟑螂幾乎隨即開始培養自身的抗藥性；而且效果最好的藥劑對蟑螂造成的傷害，總是不及對人類健康造成的傷害。

雖然嘗試了這麼久還是無法消滅蟑螂，人類依然認為，既然在無數的生物之中存在像蟑螂這麼噁心的動物，必然也有一種可以殺死牠的東西。以殺蟑為目的而誕生的產品不計其數，有些效果有限，有些完全無效。硼酸是從十九世紀中就開始使用的殺蟑藥，把硼酸粉灑在踢腳板附近的效果頗佳。硼酸不同於強力殺蟲劑，無法驅蟑，蟑螂也從未學會避開硼酸。儘管使用硼酸的歷史悠久，但殺死蟑螂的機制仍屬未知，有可能是破壞前腸。無論是在清潔身體時吃到硼酸，或是體外接觸到硼酸，蟑螂都會死亡。實驗證明硼酸可以穿透蟑螂的外骨骼，即使美洲蟑螂與德國蟑螂的口器上都有一層蠟，但接觸到硼酸粉還是會死亡。

能有效殺蟑的硼酸為白色粉末或透明結晶，可溶於水。圖／Public Domain, wikimedia commons

還有一種粉劑的效果跟硼酸類似，就是在二十世紀上半葉幾乎要取代硼酸的氟化鈉，後來證實其毒性對人類的影響更加劇烈。至今氟化鈉已完全消失，但硼酸仍持續販售與使用。硼酸最大的缺點是沒有立即的擊倒效果，大概十天之後才會顯現其對蟑螂聚落的影響，因此除蟲公司無法用硼酸來滿足客戶，但只要在正確的地方施藥並保持乾燥，硼酸是有效的殺蟑藥。跟許多殺蟲劑相比，硼酸對人類的毒性較低，但它依然是毒藥；每年美國各地的毒物中心都會收到許多硼酸中毒的報告，嬰幼兒在探索周遭環境時尤其容易接觸到硼酸，甚至因此喪命。

市面上有不少殺蟑產品對人類完全無毒，可惜的是，它們通常也不具殺蟑效果。例如電磁裝置，此類產品宣稱可以改變蟑螂周圍的磁場，進而阻撓其進食與交配過程；還有利用微小震動達到上述效果的電子震動器。針對這些產品所做的實驗，一再證明它們毫無效果。另一種無用的殺蟑法是超音波，這類產品出現於一九七○年代早期，時至今日仍在有名的雜誌上刊登廣告，宣稱可以發出超越人類聽力頻率，蟑螂會因為受不了那種聲音而離開或死去。超音波產品的吸引力顯而易見：只要插上電源就會自動發揮效用，不會發出討人厭的氣味或聲音。過去二十五年來，有很多消費者花錢購買這種裝置，但是在科學家做過的無數實驗中，沒有一個能證明超音波裝置具有驅蟑效果。

桑橙（Osage orange）是另一種驅蟑方法，可取代除蟲菊精與陶斯松等化學物質，在美國南方被稱為「偽橙」（mock orange）。據稱把桑橙放在廚房跟浴室的角落，就可以驅除蟑螂。除蟲菊粉也是選項之一，如同其他除蟲菊精類的藥劑，都是以取自除蟲菊的化學物質為主要配方。

嘎吱嘎吱，壁虎為你斬草除根！

此外還有「生物性」殺蟑法，例如紐約市流行養壁虎，到寵物店買一隻約二十美元。壁虎非常愛吃蟑螂，很多人都說，把壁虎帶回蟑螂肆虐的公寓之後，不出幾個月就得開始替壁虎買飼料，因為蟑螂已被壁虎吃光。壁虎跟蟑螂都是夜行動物，白天壁虎會躲在看不見的地方休息，晚上才出來覓食。養壁虎幾乎沒有缺點，頂多是牠們啃蟑螂的聲音有點吵；但家中蟑螂問題嚴重的人說，他們很快就愛上這種聲音，或許就像捕蚊燈電死蚊子時發出的滋滋聲一樣，很多人都說聽起來很療癒。

壁虎非常愛吃蟑螂，很多人都說，把壁虎帶回蟑螂肆虐的公寓之後，不出幾個月就得開始替壁虎買飼料，因為蟑螂已被壁虎吃光。圖／arkblk75 @ Flickr

其他蟑螂的天敵也曾被招募加入殺蟑大戰。十八世紀的旅人說，牙買加人在家裡養蜘蛛，這樣就不會有蟑螂；而據說十九世紀的英格蘭人會在家裡養刺蝟殺蟑。比較近代的作法是養寄生黃蜂，有好幾種寄生黃蜂會產卵在蟑螂的卵鞘裡，黃蜂幼蟲孵化之後的第一餐就是蟑螂卵，而且會把卵吃光後才離開空空的卵鞘；在蟑螂出沒地點較分散的情況下，確實可利用黃蜂殺蟑。根據新聞報導，一九九八年夏天，美國科羅拉多大學的校園裡有幾棟建築底下的蒸汽管與管路空間爬滿蟑螂。校方花費一萬一千美元向俄亥俄州的貝利．保森（Barry Pawson）購買一萬兩千隻雌黃蜂。保森是目前全美唯一的蜚卵嚙小蜂賣家，因為這種黃蜂很小、不會傷人且壽命很短，因此適用於某些情況。校方事後表示很滿意。

還有一種很有趣的非化學殺蟑法：施加壓力。

蟑螂在充滿壓力的情況下會製造一種自體毒素，只要施壓的時間夠長，自體毒素就會癱瘓蟑螂，就算再移除壓力蟑螂也無法復原，不久後就會死去；這種現象最初是在實驗室裡讓蟑螂接觸 DDT 時發現的。後來也測試了其他不會致命的壓力源，例如把蟑螂放在不停旋轉的玻璃罐裡兩個小時，牠們會繼續自己「打滾」，接著超過半數的蟑螂無法正常使用肢體，陷入癱瘓。用棉線綑綁蟑螂使其動彈不得，幾個小時後牠也會癱瘓，就算鬆開棉線，蟑螂依然無法行動。

圖／ GIPHY

一般人又要上班又要對抗廚房裡的蟑螂，這當然不是適用的立即殺蟑法。多數人不可能綑綁數量龐大的蟑螂，也不可能花兩個小時翻滾蟑螂。儘管如此，蟑螂會製造足以致死的自體毒素，是個有趣的研究方向。

有個方法倒是蠻有效的，那就是凍死牠們；人類穿厚毛衣就能承受的低溫，足以讓房子裡每隻蟑螂都不省人事。大多數害蟲都無法承受嚴寒，例如在攝氏零下九度，蟑螂死亡率是百分之百。遺憾的是，根據我本身的經驗，低溫也能有效殺死一群馬達加斯加蜚蠊。我在巴塞隆納住的公寓格局很常見：挑高天花板、通風良好、沒有中央暖氣，但平常可以把裝有輪子的暖氣機推到任何地方以免受凍。活動式暖氣機的燃料是裝在矮胖橘色桶子裡的丁烷；賣丁烷的都是非法移民，因為只有他們願意在沒有電梯的建築裡，扛著重達十三公斤的丁烷桶爬樓梯。由於我的書房晚上沒有暖氣，所以溫度很低，隨著冬季到來，我的蟑螂變得越來越遲鈍，最後一一死去。

• 如果想考慮「冷凍小強」這種物理除蟑法，不妨參考日本很夯的「蟑螂冷凍噴劑」。這種噴劑是由日本的 Fumakilla 福馬公司所研發推出，採用「汽化熱」機制，吸走氣體汽化時所接觸物體的熱量，最低溫能夠到達 -75℃，將蟑螂瞬間結凍。這結凍的時間，讓我們有機會可以移走蟑螂，而根據網友的實驗影片（慎入！），即便經過解凍，小強也不會復活的喔！

讓小強通通結凍吧！圖／IMDb

本文摘自《當蟑螂不再是敵人：從科學、歷史與文化，解讀演化常勝軍的生存策略》，紅樹林出版。

The post 驗明殺蟑產品，才能除好除滿！──《當蟑螂不再是敵人》 appeared first on PanSci 泛科學.

文／劉珈均、蔡佩容、簡韻真

台灣國際科展自2002年起舉辦，像個科學競技場，各國好手在此交流、過招，選手的競技選擇繁多，有數學、化學、物理與天文學、動物學、微生物學、醫學與健康科學、行為與社會科學等13科，看見這些只有15到18歲左右的國高中生，是如此努力地「應用所學增進人類福祉」，若你也（跟採編們一樣）抱憾自己高中時代被考卷淹沒，一起來看看上個月的科展有哪些中學生驚人研究，逛逛今年來自20國家、展出150件作品的有趣攤位吧！

青少年科學家得主

各科獲獎學生有機會被選派繼續參與美國、荷蘭等國際科展，大會評審並從13科的一等獎選拔出三件專題，成為科展最高榮譽「青少年科學獎」，今年由建中高一生陳韋同、台中一中高二生李嘉峻、來自美國的華裔高中生張杰西（Jesse Zhang）共同獲得這最大獎。

由左至右分別為陳韋同、李嘉峻、張杰西。圖／劉珈均攝。

陳韋同已不是第一次進入國際科展複賽了，此次他設計「單點定位系統應用於無人飛行器控制系統」，厲害的地方在於，只要單一參考點，即可即時而精準的定位！目前常用的定位系統仍稍有不便，如GPS定位需要三四顆衛星，且無法用於室內追蹤；一般室內定位用的RSSI技術（Received Signal Strength Indicator）亦需要至少三個定位點，且訊號易受物體干擾或牆壁反射，常得多一道演算法抵消；無人飛行器常以相機定位，易有死角，也有妨害隱私疑慮。陳韋同讓定位點減少的方法是利用兩個旋轉速率不同的磁鐵產生磁場變化，只要測磁場的相位差，再配合分頻多工（Frequency Division Multiplexing）的數位訊號處理，就可得知物體在三度空間中的位置與角度，相當方便用於室內定位。年紀輕輕的他已在申請專利，除了應用於無人飛行器，也可延伸用在行動穿戴裝置、照護機器人甚至送餐機器人的室內定位控制，讓機器人更完美地執行任務。

根據GOCE衛星資料繪成的地球洋流影像。photo credit：ESA/CNES/CLS

太空也要有天氣預報！大氣層最上層的熱氣層常受太陽風影響，讓空氣分子的密度產生變化，這也會影響到在這個高度巡弋的衛星。來自美國科羅拉多州的張杰西發現，除了太陽風之外，月球重力場也對大氣層上層的「太空天氣」影響甚鉅。他分析歐洲太空總署2009至2013年的的GOCE海洋環流探測衛星資料（Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer, GOCE），由該衛星提供的地球磁場、地表冰層厚度及洋流等數據，計算出不受月潮振盪和地磁影響的結果。發現月球的重力也會影響增溫層的氣象，如同影響地球的潮汐一般，且影響力可以達到太陽風的 50 %。這個月潮信號（lunar tidal signature）的動態分布與氣層的相對密度及帶狀氣流（zonal wind）都有季節－緯度（seasonal-latitudinal）上的關係。

李嘉峻喜歡數學，在看書過程中看到有趣的題目，他以六個環狀數字為雛形，分析相間兩數字相減之後的絕對值，在這些環狀排列的條件下，探討其守衡狀態及其全數歸零的研究。李嘉峻說，不同於一般多以數論角度去解釋數列的性質，這專題提供另一個角度討論盧卡斯數列與梅森數列；就實際應用，守衡狀態中的同餘性質或許可用於通訊傳遞與密碼學的加密資料，不過這是否可行還要進一步探究。

颱風、鄉野傳說、攝影機腳架──生活即科學

每個家庭可能都有些祖傳秘方，從小立志當醫生的加拿大高中生艾蜜莉˙歐萊里（Emily O’Reilly）也不例外，她的科展作品靈感來自她克羅埃西亞爺爺的「民俗保健食品」──杏子（apricot）。幽門螺旋桿菌會引起胃黏膜慢性發炎，進而導致胃及十二指腸潰瘍，甚至胃癌。在她爺爺的家鄉，相傳杏子可以治療胃癌，歐萊里歷時一年作這實驗專題，她移去杏仁中的氰化物成份，以確定幽門螺旋桿菌不是被氰化物殺死，再將杏子萃取物加進幽門螺旋桿菌的培養皿，發現杏子萃取物的確能產生生長抑制圈。歐萊里的爺爺已過世，歐萊里以此專題紀念爺爺，她也期盼未來能進一步研究杏子對抗胃癌的功效及應用。

加拿大高中生艾蜜莉˙歐萊里探討爺爺家鄉的「民俗保健食品」杏子是否真有抑制胃病的效用，以此專題紀念爺爺。圖／劉珈均攝。

人人喊打的外來入侵種「小花蔓澤蘭」嚴重影響台灣本土生態系。但是曉明女中的許芷瑄利用移植腫瘤到裸鼠身上，發現小花蔓澤蘭的葉和根莖萃取物有清除自由基的能力，以及保護紅血球不受自由基誘發溶血反應，研究也發現它可以抑制血癌細胞生長。換句話說，小花蔓澤蘭可能具有抗氧化及抗血癌的功效！若未來成功利用它開發預防自由基疾病及抗癌的保健食品，也許就能促使大家踴躍除去小花蔓澤蘭，讓台灣生態系鬆一口氣，還另外賦予了「害草」重大生存意義（天生我材必有用，突然有點勵志啊）。

每次颱風來襲，大家除了關心有沒有放假之外，也都會緊盯颱風轉來轉去到底會從哪裡登陸，來自美國的吳威廉（William Wu）也希望能找到預測墨西哥灣颶風登陸地點的方式。他分析超過八十筆颶風登陸的歷史資料後，發現颶風登陸地點與路徑的相關性。他將會指向登陸地點的颶風路徑的切線位置連起來，建立出三條紐帶，當颶風經過時，可以大致估計其前往的登陸地點，他說這種方法的平均預測誤差比目前美國國家颶風中心模型的預測誤差少了 50 %。

天文學專題在科展屬鳳毛麟角，今年北一女學生柯芷蓉與江郁儀從選修課的作業延伸發想專題，從高一斷斷續續作到高三，探討紅移與星系顏色的關係，此專題拿下物理與天文學科別首獎。天文學家用望遠鏡擷取遙遠星系的資料，而宇宙正在加速膨脹，導致星系的顏色會往光譜波長較長的紅光方向移動，此為「紅移」，天體距離愈遠，遠離速度愈快，紅移值愈高，紅移值可用於計算地球與天體的距離。柯芷蓉說，他們看到一篇研究（Strateva et al. 2001），該研究使用史隆巡天計畫（SDSS）釋出的數據推想，但當時SDSS尚未有紅移資料，因此該學者用星系的亮度推論紅移，設想愈暗的星系，離地球愈遠，紅移值也愈高，偏紅星系的紅移值高會偏紅，但偏藍的星系紅移值愈高則偏藍。「這感覺跟我們課堂聽到的天文知識相衝突。」他們決定深入探究。柯芷蓉說，SDSS後期的資料有紅移值，他們分析SDSS第7至12版本的57萬多筆資料，加入實際觀測的紅移數據，重新探討紅移值與星系顏色、亮度的關係，發現紅移與顏色並無絕對的線性對應關係，不能從亮度推論紅移，且偏藍星系紅移值高一樣偏紅。他們修正了原本缺乏資訊造成的誤差，讓星系資訊更精確。

瑞士高中生埃利亞斯˙漢普的多軸手持腳架在現場吸引大批人潮。圖／劉珈均攝。

現場非常受歡迎的瑞士高中生埃利亞斯˙漢普（Elias Hampp）設計了多軸攝影機手持腳架，不論各種手持姿勢，腳架縱軸重心皆可巧妙的維持不變，其多軸關節緩衝手持給予的外力，讓影像維持平穩、不晃動，使用者也可調整螺絲位置，分配力矩配重。這腳架加上一台GoPro，簡直無往不利！只可惜腳架重量略沉了一點，小編熱烈期待以後是否有更輕巧的作品上市（若太輕巧，手持又容易晃動影像了，得抓到平衡點）。

國際科展有蟑螂入侵！

圖為德國姬蠊。photo credit: https://flic.kr/p/4Z7S7。

中山女高的生物老師蔡任圃有個綽號「蟑螂艦長」，他期望教育不只傳遞知識，更要引燃熱情，總是不斷鼓勵學生去闖。林沂萱、陳永文所做的《螂吞虎嚥》利用影像分析及電位記錄，探討斐蠊前腸的消化機制，結果發現牠們可以敏感偵測人體無法辨識的低揮發性物質，也會對可能影響酸鹼與滲透壓恆定的物質呈現趨避反應，未來也許可以利用這些趨避性來調配蟑螂藥。

另一組的姚乃筠、毛靖雯研究非真社會性昆蟲的蜚蠊，是否像黃蜂一樣，具有警告費洛蒙（alarm pheromone），能提醒其他個體逃亡或攻擊。結果發現自美洲蟑螂 (Periplaneta americana )分泌萃取的警告物質，具種內甚至是種間驅散效果，顯示其可能不為單一物種專屬的費洛蒙；此外，在不同性別與年齡間有不同的反應，推測分別有行為演化上的意義。未來也許可以利用以上兩組發現的趨避性甚至警戒物質，調配對環境傷害更小的蟑螂藥。

蟑螂總是惱人的爬上爬下，迅速躲開拖鞋攻勢，李欣玫與陳韻安探討蟑螂是不是能知道重力方向在哪裡。依據文獻資料，多數昆蟲用本體感受器如肌肉、關節、毛板等偵測身體各處的壓力，整合壓力資訊後才能推測出重力方向，這種方式需要較長的時間，若壓力資訊錯誤或身體各處壓力均等（例如被埋在沙子中），就會導致昆蟲判斷錯誤。蟑螂在地面、天花板、牆面等處爬行的過程中，重力方向不時變換，而蟑螂爬行速度又快，因此，李欣玫與陳韻安推論蟑螂身上有直接偵測重力的器官，讓牠可以迅速正確地判斷重力方向並作出反射以避免摔落，他們稱該器官為重力感受器（gravity receptor）。他們研究發現：蟑螂的觸角以及位於腹部末端的尾毛就是重力感受器；觸角需要兩側都存在才保有完整功能，尾毛只需單側即可；觸角的擺動可能是感測到重力方向改變後，產生的反射；蟑螂的尾毛有一種像小石頭的構造懸掛表面，與人類的耳石（同是與平衡有關的構造）十分相似，這種小石頭或許跟蟑螂感測重力有關，若之後有更多研究，找出相關的平衡機制，也許未來可以利用蟑螂來研究與人類前庭系統（包括耳石）相關的疾病。困擾很多人的暈眩症就是跟耳石有關，但耳石在耳朵裡，又小又不好找，若能利用長在蟑螂尾毛表面的小石頭研究應該會方便許多。

社科學生站出來　科展不由理工組「壟斷」

在這充滿自然組與理工氣息的場合，「行為與社會科學類」的攤位顯得獨樹一幟，國外科展多有此項目，台灣國際科展則是近三年才新增此科別。

北一女學生黃以寧與孟玉婕研究身障者與消費行為，過去研究顯示，不論是求職或消費，身障者常受到不平等待遇，黃以寧與孟玉婕換個角度想，若讓身障者轉換角色，位於生產者端，所受待遇如何？她們到夜市擺攤，請同一人分飾正常人與坐輪椅的身障者兩個角色，賣飲料六天，她們觀察記錄輔以問卷，分析來往一百多位顧客的行為。她們調查發現，年齡較高或是平日不常購買飲料的消費者，向身障業者購買飲料的比例及可能性較高（雖然購買行為受飲料吸引程度影響極高），這些族群的消費行為可能更受同理心驅策，其他變項如性別則較不顯著。她們希望藉由這些研究未來可以幫助身障業者，在打動消費者的時候做到更有效的行銷。

南非高中生蕾雅˙法蘭區（Leia French）自己設計遊戲「Gaming for Social Change」，在遊戲關卡中埋入社會議題暗示，希望以遊戲喚起對南非社會議題的關注，例如缺水問題、基礎建設不足、煤油燈造成的火災。蕾雅以問卷分析90位玩家玩遊戲前後的價值觀改變，發現這類遊戲能較輕鬆而更貼近生活的方式，喚起大家對社會議題的重視。

有趣的作品太多實在寫不下，對其他專題作品有興趣的讀者可以上科教館的網站看更多歷年的得獎作品。

The post 2015台灣國際科展　民俗祕方、太空氣候、蟑螂觸角皆題材　 appeared first on PanSci 泛科學.

大概沒有一種動物能像蟑螂一樣這麼能引起大家相同的共鳴，並串聯起多個世代的恐懼。我們總是很難直接面對牠，恨不得在下一秒牠就消失在自己的面前。就算是這樣的蟑螂，為了生殖當然還是有屬於牠們的愛的故事，而且其實意外的精彩。

所以這是一段可能沒有人要聽，但我還是要說的愛情故事。

幾乎所有種的雄性蟑螂，就算精盡但只要蟑螂不亡，都會和多個雌性交配；所以蟑螂交配的分類多是建立雌性的行為上。但蟑螂多是夜行性且交配的時候跟我們一樣也會找個隱密的地方偷偷進行，所以在野外的蟑螂其實就很難確定牠們實際的交配行為。

動畫中為了敘事需要而把蟑螂的交配分成若干種，讓美洲蟑螂小強好選擇牠的愛情動作片。但就像上一段說的，研究多只能從雌性蟑螂的交配行為去分類，所以大致能將蟑螂的交配行為分為兩大類：一夫制和多夫制。

一生只愛你一個

至少知道有兩種蟑螂就算沒有綁貞操帶，也實行著非常嚴格的一夫制（monandrous ）。Neopolyphaga miniscula 和七星蟑螂（Therea petiveriana）牠們不只一夫，而且還只交配一次。一旦交配完成後，雌性的餘生就很難再受精，甚至還會用後腿去擊退其他的追求者。

七星蟑螂，其實他長得蠻美的啊。source：Josh More

而被飼養著的隱尾蠊屬（Cryptocercus）的蟑螂，會建立類似社會化的一夫一妻制，能維持著長期的配對關係並形成家庭。雖然目前還沒辦法從遺傳的層次上去定義這樣的行為，但可以觀察到這些蟑螂額外交配的情形很少發生。只要雌性和雄性配對，牠們就會組成家庭並一起抵禦外來的入侵者，包括其他想把走雌性蟑螂的雄性蟑螂。

你或許會懷疑，難道牠們就不會犯天底下的蟑螂都會犯的錯嗎？觀察Cryptocercus punctulatus的交配行為時間約在30~40多分鐘左右，因此牠們要偷偷摸摸的交配卻不被發現是不可能的。

隱尾蠊屬蟑螂。source：tolweb

這一屬的蟑螂如果真的有不忠的時候，大概就只有剛成為成蟲但還沒有配對之前，雖然這應該頂多只能說是婚前性行為而不算是偷情吧。春季和初夏的時候，還會找到很多的單身蟑螂，這些單身蟑螂會夏天的好時節配對，之後一起渡冬並在下一個夏天產下牠們的後代。聽起來美得像幅畫啊，如果我不提醒你牠們是蟑螂的話。

雖然單次交配的精子量就足夠讓雌性蟑螂的卵受精，但牠們還是會不只交配一次。這行為非常有趣，因為在產卵之前多次的交配有可能是為了親緣保證；但在產卵之後的重複交配行為就變得很難解釋了（或許隱尾蠊屬蟑螂會說：要你多管閒事>//艸//<）。

觀察也發現，有盡到父親責任的雄性蟑螂的品種，牠們的交配頻率特別高。或許在這配對關係中演變出的多餘交配，可能是雌性為了去獨佔雄性好讓牠們能撫育後代，並同時剝奪雄性去偷腥機會的手段。（高招啊！）

目前還不曉得這樣重複交配的模式是否會發生在像是木蠊（Salganea）等其他一夫制的蟑螂，牠們也會組成家庭，並有長期的親子照護關係。

腳踏多條螂——不只你有小三，我也有小王

前面的蟑螂讓人想在故事後面加上「從此過著幸福快樂的日子」，但其實大部份的蟑螂仍是多夫制（polyandrous）的。

雌性蟑螂的一生中會有多次的生殖週期，有些品種的蟑螂在牠每段生殖週期當中雖然可能是一夫制，但多段的生殖週期加總起來，牠整段的生殖壽命（reproductive life）仍會被認為是多夫制，這被稱為序列式一夫一妻（serial monogamy）。就算每次談戀愛都像初戀一樣，但真正的初戀還是只有一個啊。

這些品種的雌性蟑螂接受雄性蟑螂的感受性是會週期性循環的，一個生產週期包括：接受、交配、產卵、卵孵化的循環，他們在一個生殖週期只會交配一次，且感受性會在交配過後急遽下降。有一些品種在找到下一個交配對象前會經過多個生產週期，有些則在每次生產行為過後感受性就會恢復。

比較常見的德國蟑螂（Blattella germanica, 也稱德國姬蠊） 和亞洲蟑螂（Blattella asahinai） 都會反覆交配，雖然他們在單次交配時產生的精子量就已經足夠提供雌性蟑螂在剩餘的生殖壽命使用。雌性的美洲蟑螂（Periplaneta americana）以這種交替交配的方式生產卵鞘，並可能會在產完卵的3-4小時候又進行交配。

亞洲蟑螂Blattella asahinai。source：wikimedia

也有觀察到一對Ellipsidion humerale在一個月內交配四次，交配的行為與生產卵鞘交替。 對Eublaberus posticus來說也是除了第一次的交配以外，後續的重複交配行為並不會增進生產表現；但仍然觀察得到牠們的重複交配行為。

Ellipsidion humerale. source：Bill & Mark Bell

那有單次生產週期卻發生很多次的交配行為嗎？研究有觀察到這樣的雌性蟑螂，但這些案例通常是例外而非是研究品種當中的通則。

有研究在超過200隻雌性德國蟑螂中記錄到一次雌性於第一次產卵前交配2次，在其他的研究中也曾注意到有一對德國蟑螂於24小時中交配2次。不只是德國蟑螂，也有研究觀察到褐帶蟑螂（Supella longipalpa）可能於一天之中發生1或2次交配。

說了那麼多，但其實關於蟑螂的交配行為，還有很多細節還存在在迷霧當中；畢竟要觀察到野外的蟑螂交配不太容易。如果小強真能說話，搞不好會告訴我們一段比瓊瑤還要蕩氣回腸的愛情故事。

參考資料：

• Cockroaches–ECOLOGY, BEHAVIOR, AND NATURAL HISTORY.  William J. Bell, Louis M. Roth,Christine A. Nalepa. Foreword byEdward O.Wilson.

The post 這是一段愛與蟑螂的故事 appeared first on PanSci 泛科學.

蟑螂，這麼可怕的生物，怎麼會有人當成寵物飼養呢？蟑螂最古能追溯到石炭紀（約三億年前） [1]，而現存的蟑螂中除了熟知的「小強」，在古巴還有晶瑩剔透的綠蟑螂，澳洲有愛挖洞又充滿慈愛光輝的犀牛蟑螂，以及用聲音彼此溝通的馬達加斯加蟑螂等。就讓我們來看看這些有趣的蟑螂家族吧～

晶瑩剔透的水果蟑螂－古巴蟑螂 

在加勒比海一帶有種晶瑩剔透、喜吃水果的蟑螂。中文的名字是古巴蟑螂（Panchlora nivea），或稱綠香蕉蟑螂，外型如同名稱一般，翠綠色的身軀附著黃白色的翅膀，長約1-2公分，由於外型亮麗，也被作為寵物昆蟲飼養。和我們所熟知的蟑螂不同，古巴蟑螂愛吃的是香蕉、棕櫚樹皮和可可樹葉，雖然聽起來非常無害，但由於牠們的食物同時也是經濟作物，所以對於農家而言仍屬害蟲的一種 [2]。

Source from Pavel Kirillov

蟑螂界的聲樂家－馬達加斯加蟑螂 

馬達加斯加蟑螂（Gromphadorhina portentosa）的原產地如同於名稱，牠原生於非洲外海的馬達加斯加島。成體長度5-9公分（註：iPhone 6 Plus寬度約為7.8公分）[3]，最吸引人的特徵是馬達加斯加蟑螂不論性別、成體或幼蟲，都能透過體表的透氣孔發出明顯的嘶嘶聲，而最讓科學家和飼主著迷的就是這聲音的用途。科學家發現，雄性在求偶和交配時，都會發出不同的嘶嘶聲，而如果兩隻雄性正相互對戰，雙方的嘶嘶聲甚至可以代表著誰是此戰役的贏家 [3]。由於特殊的外型和有趣的聲音，許多昆蟲飼主們也十分喜愛馬達加斯加蟑螂。

Source from wikimedia

超重量級蟑螂－犀牛蟑螂

犀牛蟑螂（Macropanesthia rhinoceros在蟑螂界有巨人的稱號，外型猶如鋼鐵人的「浩克毀滅者」，粗壯且渾身蓋滿硬甲。成體長約8公分，重量可超過30公克[4]而德國蟑螂成體一般約在0.05公克 [5]，兩者相較之下，犀牛蟑螂確實稱的上是蟑螂界的巨人。目前只生活在在澳洲的東北方，喜食尤佳利樹的落葉，是生態圈極為優秀的回收者。犀牛蟑螂有著這麼粗壯的外型卻有著慈愛的個性，當幼蟲被孵育而出後，成年蟑螂至少會撫育牠們6個月，直到後代能夠獨立成家為止 [6]。

Source from ArachnoVobicA

###以下將介紹大強&小強，附生動照片，膽小者慎入～###

不

要

邊

吃

邊

看

喔

蟑螂家族裡的閃電俠－美洲蟑螂 

美洲蟑螂（Periplaneta americana）就是大家口中俗稱的「小強」，身長可達4公分，是台灣最常見的居家型蟑螂之一。牠們喜歡住在陰暗且高濕度的環境，喜食腐敗的食物，所以算是生態系統的清道夫 [7]。但美洲蟑螂一旦開始與人類同居，絕不挑食的飲食習慣成了人類最頭痛的問題，膠水、書籍、頭髮、皮革和啤酒等，凡是能咬的東西通通來者不拒 [8]。而讓人瞠目結舌的是牠那神速的移動能力，加州大學柏克萊分校（University of California, Berkeley）曾測得美洲蟑螂的速度為5.4 公里/小時，相當於每秒飛奔40-50個身長，以人類的標準來說，我們的奔跑速度得要提升到約300公里/小時才能跟牠並駕齊驅 [9]，並且由於具備飛行能力，受到驚嚇時會四處亂竄或「啪答啪答」地振翅飛行，對於許多人來說，遇到這種會飛的蟑螂，真的算是一種夢魘…

Source from wikimedia

「啪嘰！」跑出更多小蟑螂！－德國蟑螂 

「『啪嘰』！擊斃蟑螂後不到1秒，數十隻小蟑螂從屍體中逃出，飛竄上拿著拖鞋的手…」，這可不是網路恐怖故事，將卵鞘帶在身上直到孵出後代為止，正是德國蟑螂（Blattella germanica）的特性之一 [10]。德國蟑螂長約1公分，由於身型較小，喜歡群居，反而比美洲蟑螂更難被殲滅，而卵鞘內可以有30-40顆卵，換句話說，打死一隻母蟑螂，換來的可能是數十隻小蟑螂飛竄而出的景象。德國蟑螂的飲食習慣跟人類很像，雖然曾被記錄吃過肥皂和牙膏，但牠最愛的仍是高糖類、高油脂的食物，因此在家中儲藏甜點及油炸餅乾的食物櫃，很自然地就成了德國蟑螂眼中的美食自助吧 [11]。

左右圖皆為德國蟑螂, 右圖為攜有卵鞘的母蟑螂, 來源皆為wikimedia

 參考文獻

1. Marion Copeland (2012) Cockroach (Animal) Reaktion Books
2. William H. Robinson (2005) Urban Insects and Arachnids: A Handbook of Urban Entomology, Cambridge University Press
3. Margaret C. Nelson, Jean Fraser (1980) Sound production in the cockroach, Gromphadorhina portentosa: evidence for communication by hissing, Behavioral Ecology and Sociobiology, 6(4), 305-314
4. W.V Brown, H.A Rose, M.J Lacey, K Wright (2000) The cuticular hydrocarbons of the giant soil-burrowing cockroach Macropanesthia rhinocerosSaussure (Blattodea: Blaberidae: Geoscapheinae): analysis with respect to age, sex and location, Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology,127(3), 261-277
5. Yuping Wei, Arthur G Appel, William J Moar and Nannan Liu (2001) Pyrethroid resistance and cross-resistance in the German cockroach, Blattella germanica(L), Pest Management Science, 57(11), 1055-1059
6. Liangwen Xu, Edward P. Snelling, Roger S. Seymour (2014) Burrowing energetics of the Giant Burrowing Cockroach Macropanesthia rhinoceros: An allometric study, Journal of Insect Physiology, 70, 81-87
7. Jones, Susan C. (2008) Agricultural and Natural Resources Fact Sheet: American Cockroach, Ohio State University
8. Adiyodi, K.G. (1981) The American Cockroach, Springer
9. Marko B. Popović (2013) Biomechanics and Robotics, CRC Press
10. William J. Bell, Louis M. Roth, Christine A. Nalepa (2007) Cockroaches: Ecology, Behavior, and Natural History, Johns Hopkins University Press
11. Michael K. Rust, John M. Owens, and Donald A. Reierson (1995) Understanding and Controlling the German Cockroach, Oxford University Press

The post 除了你家的小強，還有其他漂亮的蟑螂 appeared first on PanSci 泛科學.

「咦？廚房的地上怎麼會掉了一顆紅豆？」，也許你曾在地板上撿起一顆疑似紅豆的不明物體，正當困惑之時，爸媽卻尖叫著「那是蟑螂！」，然後要你拿拖鞋把它打扁！究竟，那是什麼東西呢？繼上篇「這是一段愛與蟑螂的故事」講述蟑螂的床第之愛，本篇將介紹那些日夜忠實地守護著我們廚房的小動物們－蟑螂，牠們如何撫育下一代的故事。

預約下一代幸福的美洲蟑螂

當雄性美洲蟑螂遇見雌蟑螂，雙方乾柴烈火且完成終身大事後（請見「小強！你怎麼了小強」之 蟑螂啪啪啪（交配篇）），作父親的會拍拍屁股一走了之，只留下母蟑螂思考照顧下一代的問題（做父親的醬子不行啊…）。母蟑螂會產出一顆「卵鞘」，將能孵化成小寶寶們的卵藏在裡頭。

美洲蟑螂的卵鞘呈暗褐紅色，外型像顆紅豆似的，就連顏色都相差無幾 [1]。裡頭通常內含16顆蟑螂蛋，平均能孵化出14-16隻小蟑螂 [3]。由於美洲蟑螂的天性並不會撫育下一代（改觀吃木頭的犀牛蟑螂卻會養育幼子），因此母蟑螂會尋找靠近食物的地點產下卵鞘，並用口中的黏液緊緊的將卵鞘固定在食物的附近 [1]。這也就是為什麼通常會在廚房、浴室等的排水孔附近發現卵鞘，因為那些地點食物較多、水氣充足，又不容易被天敵發現，於是就成了母蟑螂眼中最好的育幼地點了。

蟑螂蛋在許多動物的眼中是美味的食物（研究分析，美洲蟑螂的卵鞘含有約50%的蛋白質及約2%的油脂 [5]，而狀似卵鞘的紅豆，蛋白質的比例約20%、油脂<1%、醣類約60% [7]）。在大自然中，瘦蜂（Evania appendigaster L.）就是蟑螂的天敵之一，母瘦蜂會嗡嗡嗡地會搜尋蟑螂卵鞘，將蜂卵產在卵鞘之中，如此小瘦蜂的成長過程中，不僅能受到卵鞘的保護，更有豐富的食物來源 [3]。

由於美洲蟑螂大約每個月可產下一個卵鞘，而每顆卵鞘又能孵出15隻左右的小蟑螂，所以如果認真養育一對美洲蟑螂的話，一年後就能獲得大約150隻活潑又熱情的美洲小蟑螂囉～[1]（尚未計算小蟑螂彼此之間也會生出更多小蟑螂）

==美洲蟑螂卵鞘圖片分隔線==

以下

圖片

請在

飯前

使用

，

謝謝

您的

合作

美洲蟑螂卵鞘。Source from wikimedia

親力親為的德國蟑螂

替子女尋找一個適合成長環境的美洲蟑螂媽媽，已經讓我們感受到昆蟲界的母愛了，而身為居家型蟑螂最大宗的德國蟑螂 [4]，其母愛就更偉大了～

懷孕的母德國蟑螂並不會特意地尋找一個溫暖又充滿食物的環境（沒錯，這裡作爸爸的又不見了……），這太不負責任了！充滿母愛的德國蟑螂媽媽會將卵鞘懷抱在腹部（正確來說，並不是「抱住」），所以母親可以保護著幼蟲們直到孵化為止 [6]，也因此如此，德國蟑螂也比較不易受到寄生蜂的攻擊，不過也不是完全沒有風險，攜帶了沉重的卵鞘也會讓母蟑螂行動緩慢，容易遭到拖鞋的攻擊，所以下回看到行動遲緩的德國蟑螂，可以多觀察一下，也許你看到的正好是隻帶著卵鞘的母蟑螂喔！

==德國蟑螂+卵鞘圖片分隔線==

（由於實在太恐怖了，所以編輯部貼心的關燈了。若能承受的話，請點擊看原圖。）

德國蟑螂和卵鞘，心理能承受超恐怖圖片請點擊看原圖。Source from wikimedia

如何有效殺死卵鞘裡的卵

當然，也不是每個人都這麼愛這些小動物們，關於如何消滅卵鞘裡的卵，各國的科學家做了許多研究（當然不是用各國的拖鞋），我們就以台灣科學家的研究來為大家說明，如何殺死卵鞘中的蟑螂蛋。以下滅蟑方式由國立中興大學陳玲玫 碩士以及黃紹毅 教授所進行實驗，我們同時感謝為了本研究所犧牲的美洲蟑螂寶寶們 [2, 3]。

在研究中，陳玲玫設計了四種方式對付美洲蟑螂的卵鞘，分別放進冰箱冷凍、放進烤箱烘烤、照射紫外光和曝曬在充滿輻射的環境之下(γ射線)，再看看蟑螂幼蟲是否能夠孵化成功。結果如下 [註1, 2]：

結果可以發現，不論是丟進冰箱或是丟進烤箱，都可以有效的殺死蟑螂卵，所以下次當你在廚房地板上發現疑似的紅豆的蟑螂卵鞘時，就知道該怎麼做，才能夠避免越來越多的蟑螂寶寶們在你們家繁衍子孫，越長越多囉～

• 註1：冷凍為六小時的-16 ˚C環境；加熱為六小時的50 ˚C的環境；紫外光為2.5小時且波長254 nm；γ射線劑量為20Gy
• 註2：通常蟑螂擁有很好的輻射抵抗力，但因為卵鞘中的幼蟲正值成長的時期，體細胞有絲分裂旺盛，因此對輻射對於幼蟲的殺傷力也就比較明顯。

參考文獻

1. K. A. Barbara (2014) American Cockroach, Periplaneta americana (Linnaeus) (Insecta: Blattodea: Blattidae). University of Florida
2. 陳玲玫, (民92, 1月)美洲蜚蠊卵鞘的四種處理對瘦蜂寄生暨發育之影響, 國立中興大學昆蟲學系, 中華民國, 台灣台中市
3. William J. Bell, Louis M. Roth, Christine A. Nalepa (2007) Cockroaches: Ecology, Behavior, and Natural History, Johns Hopkins University Press
4. 中華民國食品藥物管理署，食品營養成份資料庫. https://consumer.fda.gov.tw/Food/TFND.aspx?nodeID=178
5. Michael A. Baumholtz, MS, Lawrence Charles Parish, MD, Joseph A. Witkowski, MD, and William B. Nutting, PhD (1997) The medical importance of cockroaches. International Journal of Dermatology, 36(2), 90-96
6. M. Lihoreau, J. T. Costa, C. Rivault (2012) The social biology of domiciliary cockroaches: colony structure, kin recognition and collective decisions. Insectes Sociaux, 59(4) 445-452
7. Shaw-Yhi Hwang and Ling-Mei Chen (2004) Effects of Four Physical Treatments of Oothecae of Periplaneta americana on Parasitism and Development of Parasitic Wasp Evania appendigaster, Environmental Entomology, 33(5), 1321-1326

The post 地上的紅豆不要亂撿！　關於蟑螂卵鞘的二三事 appeared first on PanSci 泛科學.

琥珀中的蟑螂化石

那顆透明鵝黃色的琥珀，透出亮黃色的光芒，它包覆了一隻曾和恐龍生活過的遠古蟑螂，保留住了遠古的一瞬間，將千萬年前的地球濃縮在一顆透明的石頭之中 [1]。Peter Vršanský的研究團隊仔細地端詳著這隻好久、好久以前的蟑螂，思考著，牠能夠告訴我們什麼故事呢？

source：Cockroaches Probably Cleaned Up after Dinosaurs

昆蟲的祖先遠從石炭紀（約三億年前）就開始生活在地球上，並且從二疊紀大滅絕（約二億五千萬年前）後開始繁盛，而其中一支網翅總目（Dictyoptera）的昆蟲，和恐龍一同演化（恐龍約在二億三千萬年前出現），食肉的螳螂目（Mantodea）首先分家，演化成現代的螳螂。而蜚蠊目（Blattodea）的兄弟則吃起了雜食和木頭，站穩了生態圈的分解者角色。一支保留了少許的社會性風格，演化成現代蟑螂，另一支蜚蠊目昆蟲則是將社會性推向了至高點，成了真正的社會性蟑螂－也就是我們現在熟知的白蟻家族 [2]。

什麼都吃：恐龍的便便、人類的垃圾

Peter Vršanský等人用x光掃視了這隻還不到4公厘的遠古蟑螂，在檢視消化道過程中，發現了植物的顆粒，並在植物顆粒的表面上，有著被動物消化的痕跡。有鑑於當時稱霸地球的草食性動物就是恐龍，研究團隊這麼地寫了：「草食恐龍的糞便化石這麼難被找到的原因，就是因為遠古的蟑螂扮演了完美的清除者嗎？」

現代蟑螂的環境，比遠祖更加的複雜，在人類環境裡的垃圾，如：膠水、腐敗物、頭髮等，都是蟑螂的食物。生物學家很早就在思考，為什麼蟑螂吃了這麼多細菌，都不會生病呢？自從佛萊明（Sir Alexander Fleming）爵士在1928年發現了盤尼西林後，抗生素和細菌近百年的惡戰就此展開。近年來從微生物取得新藥的方法漸漸地枯竭，科學家將目光轉向蟑螂，牠們獨樹一格的免疫系統成了抗生素的新希望。

昆蟲體內有酚氧化酶（phenoloxidase）擔任第一道防線，能產生許多劇毒的氧化物（如：超氧化物/superoxide、雙氧水/hydrogen peroxide、高活性氮化物/reactive nitrogen intermediate），無差別地殺死外來的細菌和真菌 [3]。但蟑螂的防禦系統可沒那麼簡單，科學家曾做過試驗，將細菌注入美洲蟑螂體內，藉此刺激它們的血淋巴系統（hemolymph） [註]，產生具有專一性的抗菌蛋白。再取出蟑螂的體液，結果發現蟑螂的血淋巴能夠消滅75%的細菌，其中包含了醫院常見的感染菌－金黃色葡萄球菌和大腸桿菌 [4]。今日我們所厭惡的蟑螂，在未來很有可能就會變成藥廠老闆們眼中的可愛員工了。

• 註：昆蟲的結構並沒有將血液和淋巴系統分開，因此在牠們體內流動的並非血液，亦非淋巴液，故稱血淋巴（hemolymph）。

反應能力：人類比不過蟑螂

那隻琥珀中蟑螂也許已經結束了牠的故事，但牠的後代們，持續地寫著蟑螂的故事，經歷了幾千萬年的演化，現代蟑螂已經將身體的能力強化到不可思議的地步。前文 <除了你家的小強，還有其他漂亮的蟑螂> 已經敘述了蟑螂的高速奔跑能力，那麼牠們的瞬間反應力呢？

古代時，和恐龍同居要閃躲牠們的腳步，而現代蟑螂搬進了水泥住宅，貓咪和人類仍舊是一大威脅，因此蟑螂練就了反應快速的神經系統。和人類不同，蟑螂的神經中樞並非一黨獨大，腦、胸、腹等神經節，各自控制著身體不同部位的動作（所以切除部分身軀仍可快速行動）。

權力下放的策略加速了蟑螂的神經反應 [5]，而腹面和腳上遍佈的剛毛能感受到輕微的風吹草動，遠在你走近蟑螂之前，牠就早已逃之夭夭。曾有科學家用氣流對美洲蟑螂進行測試，從氣流的啟動到蟑螂逃逸，中間的反應時間僅有短短的11毫秒（msec）。那一般人類在面對危難時的反應時間呢？大約是0.5秒 [6]。

70年前，原子彈首次被用於戰爭之後，地球的核子滅絕就成了人類最恐懼的事情。倘若輻射籠罩戰區，人類和蟑螂，那個先陣亡呢？遠在美、俄對立的冷戰時期，Mary H. Ross, D. G. Cochran兩位學者就解答了這個疑惑。牠們以德國蟑螂為模型，研究了蟑螂對於輻射線的抵抗力。結果顯示，大約需要6400-9600 雷得（rads）才能殺死德國蟑螂的成蟲，若僅針對細胞分裂旺盛的生殖系統，則降到約3200 rads就能讓德國蟑螂不孕 [7]。但以人類這種生物來說，半致死率僅有約400-500 rads而已 [8, 9]。仔細想想，大自然真的很厲害。

寫在文末

在撰寫此篇文章，腦海中時不時的會浮現「火星異種」這部漫畫。我並不喜歡作者的設定，為什麼蟑螂一定要演化成跟人類一樣：重心不穩的雙腳站姿、無法全開的上下顎、窄視野的視覺系統呢？蟑螂自己的演化策略，後代多、速度快、身型極小，明明就比人類更能夠面對艱困的火星環境啊！

參考文獻

1. Peter Vršanský, Thomas van de Kamp, Dany Azar, Alexander Prokin, L’ubomír Vidlička, Patrik Vagovič (2013) Cockroaches Probably Cleaned Up after Dinosaurs, PLoS ONE, DOI: 10.1371/journal.pone.0080560
2. 深山虫吟, 解碼昆蟲的家譜, 果壳网
3. Isaac González-Santoyo and Alex Córdoba-Aguilar (2011) Phenoloxidase: a key component of the insect immune system, Entomologia Experimentalis et Applicata, 142, 1-16
4. Milad Latifi; Mohammad Yousef Alikhani; Aref Salehzadeh; Mansour Nazari; Ali Reza Bandani; Amir Hossein Zahirnia (2015) The Antibacterial Effect of American Cockroach Hemolymph on the Nosocomial Pathogenic Bacteria, Avicenna journal of clinical microbiology and infection, 2, e23017
5. Josh S. Titlow, Zana R. Majeed1, H. Bernard Hartman, Ellen Burns, Robin L. Cooper (2013) Neural Circuit Recording from an Intact Cockroach Nervous System, Journal of Visualized Experiments, 81, e50584
6. 中華民國交通部運輸研究所90.04.24.運安字第900002569號函
7. Mary H. Ross, D. G. Cochran (1963) Some Early Effects of Ionizing Radiation on the German Cockroach, Blattella germanica, Annals of the Entomological Society of America, 56, 256-261
8. 趙楷，陳兼善，孫克勤，趙德銘，賈福相，翁 (1998) 正中動物學辭典，正中書局，中華民國
9. 許文林，放射治療之基本原理，中華民國三軍總醫院官方網頁

The post 與恐龍生活到和人類同居：蟑螂的超強適應力 appeared first on PanSci 泛科學.

或許你曾在家裡見過一種長約一公分、體型如蒼蠅般的黑色小飛蟲；父母、兄弟姐妹中也許總有人認得，卻不一定叫得出名字。這種生物生著一對藍色具光澤的眼睛、纖細的「腰部」，以及總是擺動著的扁扁腹部。由於牠的後足較長，且外表黑色，乍看又像是一隻蟋蟀。當牠出現在你面前，往往時而飛行，時而於地面爬行。

蜚蠊瘦蜂（Evania appendigaster）的頭部特寫。圖／天下文化提供

假若哪天在家裡發現了，可先別急著拿蒼蠅拍、電蚊拍，打算把這小蟲「除之而後快」。因為牠可是蟑螂的天敵呢！牠是產於溫帶、亞熱帶地區，名為「蜚蠊瘦蜂」的卵寄生蜂。蜚蠊瘦蜂在分類上為膜翅目瘦蜂科。由於瘦蜂的腹部時常連續擺動，因此瘦蜂又有「旗蜂」、「旗腹蜂」之稱。

小強怕怕

蜚蠊瘦蜂與蟑螂之間有何關係，暫且先從蜚蠊也就是俗稱的蟑螂談起。蜚蠊是昆蟲綱蜚蠊目昆蟲的通稱，這類昆蟲通常具有扁平的身軀、布滿刺的足、細長的絲狀觸角，頭部大部分面積為前胸背板所蓋住，很容易讓人一眼認出。野外的蜚蠊通常以有機質為食，然而居家場所中的蜚蠊，喜出入髒亂環境、啃食食物殘渣，因而常會造成廚具、食物等物品的污染，促成病原菌、寄生蟲的散布。牠們停留過的地方，又常留下分泌物的異味，以及黑色的排泄物，這些現象不僅讓人覺得不舒服，蜚蠊的分泌物和排泄物也被認為是造成過敏、引起氣喘的成因之一，有很多因接觸蜚蠊而造成皮膚炎的案例。基於以上的種種理由，蟑螂帶給人們骯髒的刻板印象，令人聞之色變。

美洲蜚蠊（Periplaneta americana）在室內或戶外垃圾堆都有機會見到，是蜚蠊瘦蜂的寄主之一。這種蜚蠊的前胸背板底色為橙色，中央具有褐色斑塊。圖／天下文化提供。

雖然人類不樂見其在家中定居，但蟑螂終究是社區中常見的生物。而這蜚蠊瘦蜂就是一種以蟑螂卵鞘為寄生對象的卵寄生蜂，亦即，牠們會寄生蟑螂卵，減少蟑螂的數量。由於蜚蠊瘦蜂成蟲能靠著嗅覺搜尋蟑螂新產下的卵鞘，所以便伴隨著常在人類的家中出現。已知蜚蠊瘦蜂的寄主有澳洲蜚蠊、美洲蜚蠊、棕色蜚蠊、家屋斑蠊等。

蜚蠊瘦蜂的剋蟑過程

當蜚蠊瘦蜂成蟲鎖定了目標蟑螂的卵鞘，即伸出產卵管刺入，將自己的卵產於其中。蟑螂的卵鞘對蜚蠊瘦蜂而言有如「育嬰室」，不僅供應其幼蟲階段發育所需之養分，也是其生長的場所。蜚蠊瘦蜂幼蟲孵化後，便寄生其中，一面以蟑螂卵粒為食、一面發育著，直到長至蟲體大小佔滿整個卵鞘，隨後並在其中化蛹。

蟑螂卵鞘又稱卵囊，是一群卵粒的集合。雖然其卵鞘裡面含有數十粒卵（例如美洲蜚蠊的卵鞘內含約 16 粒卵，澳洲蜚蠊卵鞘含有約 20 餘粒卵），每個蟑螂卵鞘僅能讓一隻蜚蠊瘦蜂發育，因此蜚蠊瘦蜂一般每次僅產一粒卵。換句話說，一隻幼蟲的寄生，至少可以摧毀十幾隻即將誕生的蟑螂。

羽化以後，成蟲便突破卵鞘離去，進行交尾、產卵，傳遞下一個世代。蜚蠊瘦蜂成蟲以花蜜為食，行自由生活，喜愛訪花。除了居家環境，其實在平地至低海拔山區也可見其蹤影。

初羽化的蜚蠊瘦蜂雌蟲便能進行產卵，無論交尾與否；雌蟲所產下的卵中，未受精卵將孵化為雄性，受精卵則產生雌性後代；因此未經交尾的雌成蟲將只產下雄性後代，交尾完成者則能分別產下雌與雄的個體。雄蟲可行多次交尾，但雌蟲一生僅交尾一次。

請蜂來殺蟑？

既然蜚蠊瘦蜂這種蜂能夠消滅蟑螂卵鞘，那麼世界上有沒有會直接攻擊蟑螂成蟲的蜂類呢？有的，在熱帶地區有某些長背泥蜂科的種類，該科的蜂身形酷似螞蟻，也是蟑螂的天敵。特別的是，這些蜂專門獵捕蟑螂的成蟲或若蟲，將之拖入巢中，做為其後代的食物。部分種類於台灣低海拔山區亦可發現，但遠不如蜚蠊瘦蜂那般常見了。

蜚蠊瘦蜂的外觀。圖／天下文化提供。

看來，昆蟲中常見的蟑螂天敵，還是蜚蠊瘦蜂當之無愧。蜚蠊瘦蜂不僅能夠適應人類的生活圈，又是蟑螂殺手，能抑制其繁殖。既然如此，有沒有可能考慮請一些專業人員在市區裡大量飼養，然後分送給家家戶戶，造福縣市鄉里？

這個想法可能行不通。當成群貌似蒼蠅的小蟲在屋裡飛動，你我的家人恐怕不會有什麼正面反應，甚至會感到恐懼吧？而且過不了多久，還會留下一堆蟲屍、殘骸。相較之下，想要防除蟑螂，維持室內整潔、定期清理垃圾，這樣的做法更是容易可行。乾淨的環境自然能減少蟑螂滋生，也讓蟑螂沒有地方躲藏，應該才是防除蟑螂最簡單有效的方式！

大多數生活於都會環境的人們，可能除了蝴蝶、甲蟲等明星昆蟲物種之外，往往對許多生活於周遭的常見昆蟲視而不見。《自然老師沒教的事6：都市昆蟲記》是第一本以台灣都會環境為出發點的昆蟲專書，專門介紹都會居住環境中的常見或特殊昆蟲，這些出現在都市裡、居所旁，我們身邊隨處可見的昆蟲鄰居，就是本書最重要的主角。

本書獲得 2016 年第 40 屆金鼎獎兒童及少年圖書獎。

The post 居家蟑螂剋星：蜚蠊瘦蜂—《都市昆蟲記》 appeared first on PanSci 泛科學.

有在玩遊戲的人應該對《星海爭霸》這款即時戰略遊戲並不陌生。《星海爭霸》帶給了我們可以說是遊戲史上最完整的世界（宇宙）觀之一，從裡面科幻、空想的軍事單位到物理、萬物的原則，都有詳細的故事和背景。

當然，這樣的遊戲中當然少不了跟現實科學相關的元素（或漏洞）。

來自 Carbot 的可愛教室。圖/Starcraft Wiki

遊戲中的種族之一——蟲族，是一種能藉由吸收其他物種來強化自己的進化部隊，與其說他們是噁心原始，不如說他們是相當進化的生物，將生存發揮到了極致：誰的基因有用，我就用誰。 儘管整個《星海爭霸》的故事背景是設定在一個外星系，但未來的人類竟然都能在那邊生存了，那我想拿地球稍微比較一下應該不算過分吧！那就把蟲族的的部隊中的兩大菁英：蟑螂和刺蛇，拿出來用地球上的眼光來看吧！

超強「蟑螂」，本體基本上是蛞蝓？

外星蛞蝓。圖/starcraft wiki

作為整個軍團的核心之一，蟑螂的重要性可以說是無法比擬，理所當然，他們的背景資料也是相當的豐富。從資料庫中，我們可以知道許多關於蟑螂的二三事，讓我們可以好好分析這個物種：

1. 蟑螂的中心能力是來自一種會分泌的酸性黏液、還能快速自我治療的蛞蝓。
2. 這種蛞蝓是可以從土壤吸收養分治療傷口與受損的組織，並組成外殼。
3. 擁有高度特化的條紋導管，所產生的酵素可以將蟑螂的強酸唾液化為武器。蟑螂利用導管周圍的肌肉，激射出酵素與唾液的混合液。
4. 有些理論相信蟑螂並非對自己的強酸體液免疫。即使在體內不斷受到強酸腐蝕的情況下，蟑螂強勁的恢復能力仍可保持體內組織結構性的完整。

真實世界的蛞蝓們

《星海爭霸》中的蟑螂竟然是一個圍繞著蛞蝓打轉的物種！但是真實世界的蛞蝓真的能辦到嗎？先不討論外星蛞蝓，我們先來看一下地球上的蛞蝓。

蛞蝓的黏液與人類的鼻涕很像，由水、多醣體和一些蛋白質所構成，除了保護蛞蝓不會脫水外，也提供蛞蝓「變速」功能，在不同地形、坡度、生存情況（如遇到危險）下，牠會調整黏液的成分、產量來改變移動能力。至於蛞蝓的外皮，或著是稱為外套模，是與蝸牛相比退化了許多的殼，簡單的鈣質外套模是蛞蝓儲存鹽分的器官和連結器官的介質。

聽說在宇宙的某處，我很猛！圖／By Carla Isabel Ribeiro – Own work, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

所以說在地球上你要找到一種能夠吐酸和組成硬殼的蛞蝓，基本上是不可能，因為光自己就受不了了。

但是看看《星海》中蟑螂的介紹：

「蟑螂並非對自己的強酸體液免疫。即使在體內不斷受到強酸腐蝕的情況下，蟑螂強勁的恢復能力仍可保持體內組織結構性的完整」

所以要從蛞蝓變成蟑螂一個最大的門檻在於要有超強的「自我恢復力」。

另外一種蛞蝓的表親：海蛞蝓，某種程度上在化學物質的利用上更勝陸地上的好朋友。海蛞蝓在受到攻擊的時候，第一階段會釋放出墨汁與蛋白質混和的煙霧彈，如果掠食者還是不罷休，海蛞蝓會進入第二階段：釋出一種使掠食者反胃的化學物質，讓他們失去食慾。這種物質是一種生物的次級代謝產物，和植物的防捕食化學機制類似，海綿也會產生類似的物質。所以如果把蟑螂的酸性攻擊當作次級代謝產物的一部分，還蠻合理的，因為他不影響生物本身的生存和生長，沒有它或許蟑螂還活得更好。

• 香蕉蛞蝓黏液的秘密

能噴酸液的節肢動物—鞭蠍

現在我們跳脫蛞蝓和超強恢復力不談，現實地球上還有什麼會噴酸液的生物，能來和《星海》中的蟑螂比較一下呢？

其實地球上還有一種能噴射酸液的節肢動物——鞭蠍（Whip scorpion, Thelyphonus doriae）。牠外表看似蠍子（但牠其實不是蠍子），除了又圓又大的螯，和比蠍子還要更像外星人的外型外，鞭蠍最吸引人的地方大概就是那個鞭狀的尾巴。鞭蠍的體內沒有毒腺，但在尾部的地方有一個混和乙酸和辛酸的腺體，當鞭蠍被打擾的時候，牠腺體四周的高壓會將這些酸液噴出，這些聞起來像醋的液體雖然對大型動物無害，也不會腐蝕你的相機鏡頭，但足以使牠擊退掠食者，甚至給一些更小型的節肢動物送終。

鞭蠍。圖／By Acrocynus – Acrocynus, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

如果要找一個蟑螂在地球上的遠親，我想鞭蠍大概毫無爭議，只差把金鋼狼的基因加進去了。

蟲族大砲「刺蛇」

外星毛毛蟲。圖/starcraft wiki

至於蟲族的玻璃大砲——刺蛇，又是另外一種進化方式了，而且某種程度上看起來更無害。

1. 在刺蛇的蟲殼盔甲下裝載了上百發的穿甲脊刺，能朝著從地面或空中接近的敵人發射。
2. 刺蛇那非凡的肌序（4000 條肌肉，而人類只有大約 600 多條）讓牠們可以用令人震驚的速度射出針脊刺，輕易地穿透 2 公分厚的實心新型鋼鐵板，就連在最遠距離也不例外。
3. 一種毛蟲狀、軀幹擁有細密刺毛包覆的草食生物叫「怠惰蟲」是刺蛇們演化的來源，這些刺毛擁有中度麻痺作用，用於抵擋攻擊。

看起來刺蛇其實是隻帶刺的毛毛蟲囉？

其實要在現實世界中找到帶刺的動物其實不少，如海膽、刺蝟……，還有許多隱性的帶刺動物如刺絲胞動物門的生物，但我第一個想到最接近的物種是豪豬。

看同樣有刺的豪豬，怎麼抵禦敵人？

豪豬（或稱箭豬，但不是刺蝟）除了滿身的刺外其實圓滾滾、還蠻可愛的，但他不是豬，而是齧齒目（也就是老鼠的近親）。豪豬分為新大陸及舊大陸種：舊大陸種的豪豬，刺是長在一個類似甲殼的身體部位上；而新大陸種的刺則是像頭髮一樣，直接與皮肉相連。 當牠們遇到危險時會背對威脅，並把身上的刺「豎起」 （注意不是射出喔），目的並不是攻擊或獵殺，而是讓掠食者攻擊後感到強烈的痛楚，知難而退。

牠身上的刺平均直徑有 0.5 公分，大概像原子筆的筆芯那麼粗，而且前頭有些微的倒鉤，所以一但被箭豬的刺刺到，不但難以拔下來，每次動作還會加深傷口，甚至引發細菌感染。

• 豪豬與牠身上的刺

但是重點來了，豪豬並不會射出刺。 這些由角蛋白（類似我們的指甲）構成的刺並不會主動出擊，而是因為豪豬一受到驚嚇或威脅，身上會起類似雞皮疙瘩的反應，皮下的豎毛肌會將刺豎起，由於刺的根部脆弱，稍微一碰到就很容易脫落，進而使攻擊者「中鏢」。

說到肌肉在自體防衛上的表現，還有會噴出毒液的眼鏡蛇，牠的毒腺也是經由肌肉擠壓，由毒牙中空部分噴出，所以說到噴射出物體，肌肉可說是功不可沒。

所以我們能發現，藉由肌肉射出脊刺的刺蛇，其實相當接近現實的生物了。想像一下，有一天你皮下肌肉變得十分發達，只要起雞皮疙瘩，就會觸動皮膚表層的毛飛出去，這大概就是刺蛇攻擊的方式了。也就是說刺蛇可能相當於經過改造、能力加強的豪豬，牠們一直處於戰鬥狀態，擁有取之不盡、用之不絕的「疙瘩力量」，讓牠們隨時可以射出脊刺來攻擊敵人。

刺蛇的咬合力大輸地表生物

另外一個我還蠻在意的設定是 ：

「刺蛇的厚顎也是演化自怠惰蟲，利用進化來提高雙顎功能後，牠的咬合力有 450 公斤，能夠輕易咬斷肉體、骨骼和新型鋼鐵。」

太多嗎？不，太少了。對比人類僅有 40 公斤的咬合力是強很多沒錯，但是 450 公斤在動物界上只是「還可以」的等級，一票動物如北極熊、老虎、鱷龜、鬣狗等，不僅咬合力跟他不相上下，甚至更強大。

咬合力箇中翹楚如大白鯊、河馬和鱷魚家族，可是遙遙領先刺蛇數倍以上，以鹹水鱷來說，咬合力可達 3000 多公斤。所以你說刺蛇能夠在克普魯星區咬穿新型鋼鐵，我真不知道該說新型鋼鐵中看不重用，還是地球上的猛獸們其實太強大了。搞了半天，或許待在地球上也沒有比較美好，身在強敵中不知強啊。

恐怖的蟲族看似強大，但是在其兇猛的外表底下，我們還是可以在地球上找到一些牠們的影子，讓人不禁想問，如果你是蟲族主宰，你想同化誰？

參考資料：

1. Aaron, The Vinegaroon and its Acidic Defensive Spray, Next Gen Scientist, 2014.9.8
2. 23 most strongest animal bites in the world of PSI, Tail and Fur, 2016.11.27
3. 謝伯娟，〈無殼蝸牛──蛞蝓與半蛞蝓〉，環境資訊中心，2005 年 8 月 9 日。
4. Spitting cobra, Wikipedia
5. 豪豬，維基百科
6. Starcraft Wiki

The post 怎麼用地球人的眼光看《星海爭霸》蟲族中的蟑螂和刺蛇？ appeared first on PanSci 泛科學.

• 【科科愛看書】「啊，有小強！」一想到蟑螂，就讓人咬牙切齒，恨不得抄起拖鞋除之而後快。不過，這樣的方法真的有效嗎？為了面對這邪惡、強大又無所不在的傢伙，我們當然必須知己知彼，才能百戰百勝啊！與其討厭牠們，不如來學學牠們生存的不敗法則吧！一切祕笈盡在：《當蟑螂不再是敵人：從科學、歷史與文化，解讀演化常勝軍的生存策略》

殺不死的小強，我們揮之不去的夢魘

在一九四九年出版、獲得美國國家圖書獎的《金臂人》裡，艾格林罕見地犯了一個錯誤，在他露骨的描繪中，蟑螂血是一種深色液體，被用來當成噁心的討酒手段。但事實上，流貫蟑螂全身的血液是一種無色的透明液體，當牠堅硬的外殼（也就是外骨骼）被刺穿或壓碎時，會噴出一種很像膿或包皮垢的米白色物質。想當然，這個橋段並未出現在由普里明傑（Otto Preminger）導演、法蘭克．辛納屈（Frank Sinatra）主演的改編電影中。

這種略黃的米白色物質其實是脂肪，內含蟑螂的器官、神經和循環系統，這層厚厚的糊狀物位在堅硬的外殼與柔軟的內臟之間，稱為脂肪體，蟑螂的新陳代謝大多在此進行；這裡也儲存氮和其他養分，可在缺糧時維繫生命。

美國最常見的德國蟑螂（Blattella germanica），也就是我們最常在廚房裡看到的種類，在沒有食物的情況下，只要有水就可以存活四十五天；如果既沒有食物也沒有水，牠們依然可存活兩週以上。其他蟑螂的壽命更長，尤其是第二常見的美洲家蠊（P. americana）。只要有水就能存活九十天；實驗室裡的美洲家蠊，就算不吃不喝也能活四十幾天。而無論是哪種蟑螂，雌性不吃不喝的存活時間都比雄性更長。

點一下開燈你會看到：居家常見蟑螂：A：德國姬蠊（德國蟑螂）（Blattella germanica）、B：美洲蜚蠊（美洲家蠊）（Periplaneta americana）、C：澳洲蜚蠊（Periplaneta australasiae）、D和E：雌性和雄性的東方蜚蠊（Blatta orientalis）。圖／wikimedia commons

蟑螂都是天生的生存高手。雖然求生能力強的昆蟲並不少，但就目前所知，蟑螂是地球現存最古老的昆蟲，不愧是極成功的演化設計。蟑螂跟其他昆蟲一樣有六隻腳，外殼的成分是甲殼素（又稱幾丁質）；頭部永遠都低垂在背甲之下，前方伸出一對觸角，從側面看，蟑螂就像總是低著頭。油亮的外骨骼與體型使牠能夠擠進極度狹小的空間裡。

生存守則一：不挑食才可以活得久

牠可以從各種物質裡攝取養分，野生蟑螂的食物種類繁多，包括植物殘骸、真菌、木頭、動物糞便，幾乎是有什麼就吃什麼。被歸類為雜食性（什麼都吃）的動物為數眾多，但像蟑螂如此名實相符的少之又少。生活在人類身邊的蟑螂都是人類吃什麼、牠就跟著吃什麼（除了小黃瓜，聽說蟑螂非常討厭小黃瓜）。很多人類寧願餓死也不肯吃的東西，蟑螂卻可以開心吃下肚，例如膠水、糞便、頭髮、腐葉、紙張、皮革、香蕉皮、其他蟑螂、人類（無論死活），還有酸掉的溫啤酒（據說這是蟑螂的最愛）。

人類的冰箱就是我的冰箱～圖／youtube

蟑螂比恐龍早出現一億五千萬年、比人類早三億年，最早的蟑螂化石可追溯到西元前三億兩千五百萬年的石炭紀，那個時期留下的每一種昆蟲化石都代表一個物種的滅絕， 唯獨蟑螂例外。從伊利諾州含煤層裡挖出來的蟑螂化石，跟今日生活在同一塊土地上的蟑螂幾乎毫無二致。石炭紀的蟑螂數量龐大，多到有時也稱為蟑螂時代；時至今日，蟑螂依然數量龐大。過去兩個世紀裡，已發現和命名的蟑螂種類超過五千種。科學家相信， 尚未被發現的蟑螂種類也有五千種左右。蟑螂屬於蜚蠊目（Blattaria）， 這個單字源自希臘語的 blattae， 也就是古希臘人所謂的居家害蟲。

蟑螂的昆蟲近親是白蟻跟螳科昆蟲，如螳螂。這兩種昆蟲（以及蟋蟀跟蚱蜢）都和蟑螂一樣沒有牙齒，而是用口器撕、扯、碾、磨；寬廣的前翅很少用來飛行，因為牠們幾乎不飛。過去這幾種昆蟲被歸類在直翅目，但後來蟑螂有了自己的分類。

蜚蠊目底下共有五個科，其下約有一萬個種類。在我們平常的居住空間裡，只看的到少數幾種蟑螂（不到一百種）；但身為偏好炎熱潮溼的昆蟲，熱帶叢林或許是蟑螂最喜歡的環境。一九八三年有位科學家在巴拿馬叢林裡，只設置了六個陷阱，就捕獲到一百六十四種不同的蟑螂。

生存守則二：四海為家的風流小強

無論如何，蟑螂並不受限於特定的生存環境，牠們可以在各式各樣的地方生活，包括阿拉斯加的柴堆底下、哥斯大黎加熱帶叢林的樹冠、千里達雨林裡會集水的鳳梨科植物、澳洲的地洞、中亞兩千公尺的高山、阿根廷的沼澤、婆羅洲的洞穴，還有肯亞乾旱帶的灌木叢。無論住在什麼地方，蟑螂都可以開枝散葉。但數千種不同的蟑螂之中，大部分不會跟人類有交集。如果造物者真的存在，只能說祂特別眷顧蟑螂，因為蟑螂的構造獨冠全球，蟑螂無庸置疑是生物演化極致的呈現。

熱帶叢林或許是蟑螂最喜歡的環境。一九八三年有位科學家在巴拿馬叢林裡，只設置了六個陷阱，就捕獲到一百六十四種不同的蟑螂。圖／Heath Alseike @ Flickr

因此，人類可以從蟑螂身上學到的東西，遠超過蟑螂可從人類身上所學。此話並非空言，因為人類持續花費大量的時間與金錢研究蟑螂。蟑螂的生理及行為，每個面向都有相關科學研究，而且文獻數量多得驚人，早在十九世紀就有蟑螂繁殖機制的研究與討論。雖然蟑螂和人類顯然大不相同，但蟑螂被視為神經生物學的絕佳模式動物。

一般認為蟑螂完全依本能行動，是一種單純、有感知的機器，特別適合生物學研究。生物學系的學生最愛解剖美洲家蠊，因為牠體型大、數量多。「我們可以合理推測，在實驗台上遭到肢解的昆蟲裡，數量最多的就是蟑螂；被放在顯微鏡底下觀察的蟑螂口器數量也遠超過其他昆蟲。」康威爾（P. B. Cornwell）在他一九六八年的著作《蟑螂》（THE COCKRAOCH）一書中如此寫道。

生存守則三：躲過殺蟲劑的槍林彈雨

想當然，靠著日復一日研究蟑螂，賺取豐厚薪水的博士不在少數。截至一九七○年代，大部分的蟑螂研究都與生物學有關，包括蟑螂的身體如何運作、如何繁殖、該如何歸屬分類。一九七○年代之後，關於蟑螂社會與生活行為的研究迅速增加，這些研究資金多半來自製造與販售殺蟲劑的化學公司，他們的產品會擾亂蟑螂的行為、控制與（或）消滅蟑螂。因為自從床蝨已五十年左右未出現，蟑螂成為許多已開發國家最煩人的居家害蟲。

也因此，除了科學家，還有另一群專業人士靠蟑螂賺大錢：除蟲公司。害蟲防治每年都可賺進大把鈔票，尤其是殺蟑。根據美國農業部統計，每年用來消滅蟑螂、螞蟻、老鼠與白蟻的開銷約為四十億美元。最近有項研究指出，消滅蟑螂的花費約為兩億四千萬美元。

對除蟲公司來說，消滅蟑螂是一筆可觀的大生意。圖／Wallpapers Charlie

十八世紀的瑞典博物學家卡爾．林奈（Carolus Linnaeus）為蟑螂取的學名，並無法精準反映牠們的發源地。例如艾格林小說裡，那隻在寡婦維茲瑞克的吧台上爬來爬去的蟑螂，非常有可能是一隻德國蟑螂；據信德國蟑螂最初是跟著腓尼基人從非洲橫越地中海，然後散佈到俄國、歐洲，最後再到美洲。大部分北美城市居民在夜裡開燈時，看到四下逃竄的蟑螂，應該都是德國蟑螂，也是除蟲公司最重要的衣食父母。這種體型較小的棕色蟑螂，多半住在公寓或平房裡的廚房和浴室。

美國常見的居家蟑螂有五種，德國蟑螂是其中一種（另外還有六十四種住在離人群較遠的地方，有可能一輩子也見不到），也是最常見的一種。德國蟑螂的翅膀是祖先遺留下來的構造，由於已退化，因此不會飛。大部分的蟑螂都有翅膀，但很多都是中看不中用。不過，美國第二常見的蟑螂偶爾還是會飛一下，也就是前面提過的美洲家蠊；有些人委婉稱之為「水蟲」。

一般人叫牠們美洲蟑螂，但其實牠們並非源自美洲，而是從非洲搭乘奴隸船過來的。

美洲蟑螂呈深棕色，體型比德國蟑螂大很多，身長可達五公分，較常出現在美國南部與亞熱帶地區。不過美洲蟑螂的適應力很強，在紐約市任何一棟大樓地下室的鍋爐附近耐心觀察，都有機會看見牠們。牠們喜歡住在下水道、地下室等潮溼陰暗的地方。

本文摘自《當蟑螂不再是敵人：從科學、歷史與文化，解讀演化常勝軍的生存策略》，紅樹林出版。

The post 為何小強殺不死？蟑螂的生存之道──《當蟑螂不再是敵人》 appeared first on PanSci 泛科學.

• 【科科愛看書】「啊，有小強！」一想到蟑螂，就讓人咬牙切齒，恨不得抄起拖鞋除之而後快。不過，這樣的方法真的有效嗎？為了面對這邪惡、強大又無所不在的傢伙，我們當然必須知己知彼，才能百戰百勝啊！與其討厭牠們，不如來學學牠們生存的不敗法則吧！一切祕笈盡在：《當蟑螂不再是敵人：從科學、歷史與文化，解讀演化常勝軍的生存策略》

白天不懂夜的黑，你不懂小強的美

蟑螂是夜行動物，白天都在睡覺，或在棲息處懶散地消磨時間。若白天看見蟑螂出來遊蕩不是好現象，因為這表示棲息處裡的蟑螂數量多到牠們不得不離開、走進明亮的地方，這是蟑螂大量滋生的跡象。並非所有的蟑螂都是晝伏夜出，但是居家蟑螂全數如此。

地球上也有白天出來活動的野生蟑螂，不過人類對於野生蟑螂的習性所知甚少，還有幾千種尚待收集與分類，更別提研究。相反地，為了消滅居家蟑螂，牠們的生活方式已被徹底研究。

一般而言，居家蟑螂和人類過著平行的生活。牠們躲在壁紙後面、藏在櫥櫃的縫隙裡、冰箱底下，或是在馬桶水管附近。蟑螂晚上出來活動，尋找食物、水和交配對象。儘管蟑螂跟人類使用相同的空間，而且各自進行日常作息的時候只相隔數公分，但是彼此打照面的機會很少，很可能從出生到死去、整個世代都不曾被人類看見。

蟑螂可能就躲在冰箱後面或下面的縫隙中，與人類過著平行的生活。圖／Yoshitomo Oda @ Flickr

弄瞎小強，它會不會在白天跟你打招呼？

過去五十年，神經生物學家花費比以往更多的時間與資源，研究蟑螂的日夜節律。日夜節律指的是「生理時鐘」調節的作息、進食與睡眠等行為，據信大部分有意識的生物都有日夜節律。研究日夜節律的人特別喜歡用蟑螂做實驗，一九五五年，英國劍橋的昆蟲學家珍奈特．哈克（Janet Harker）把黑色顏料塗在蟑螂頭上，她刻意弄瞎蟑螂，想知道在無法利用視覺分辨日夜的情況下，蟑螂能否維持晝伏夜出的節律。

她發現蟑螂會慢慢改變作息；跟控制組的正常蟑螂相比，瞎掉的蟑螂在白天的某些時候比較活躍，晚上沒精神的時間也比較長。但是，若把正常蟑螂的食道下神經節移植到瞎掉的蟑螂體內，瞎掉的蟑螂又恢復了原本的日夜節律。因此，她推論蟑螂的作息是由神經節透過神經內分泌所控制。

在無法利用視覺分辨日夜的情況下，蟑螂能否維持晝伏夜出的節律？圖／Lucio Virzi @ Flickr

該研究發表的十二年後，英國劍橋另一位研究者約翰．布萊迪（John Brady）在《實驗生物學期刊》裡刊登了一篇文章，開頭就提及哈克的研究：「目前極少生物的生理時鐘已獲得明確證實，但其中兩種無脊椎動物的生理時鐘記錄得非常詳實。」他在文章後面提到自己嘗試複製哈克的實驗卻以失敗告終，但仍斷定蟑螂的大腦裡必定有一個控制日夜節律的機制，「一個電子節律器」。這些實驗，以及往後的許多實驗，都是以二十四小時為週期，測量蟑螂的活動。

斷開視葉、斷開魂結、斷開神經的牽連

四分之一個世紀以來，全球有十幾個生物學家，致力於尋找蟑螂的電子節律器。其中一位是范德比大學的泰瑞．佩吉（Terry Page），他已追尋超過二十年，主要資金來源是美國國家科學基金會。佩吉說要讓我看看蟑螂的大腦，我跟著他走進實驗室旁的小房間，他養的美洲蟑螂就住在那裡。這種又長又黑的蟑螂，有個比較文雅的別名叫「水蟲」。這個無窗的小房間裡有股熟悉的蟑螂味道：難聞又刺鼻的霉味；彷彿陰暗角落裡有潮溼的紙板，層層堆疊在小動物的屍體上。他把手伸到塑膠桶裡，用拇指跟食指捏起一隻長長的、閃亮的美洲蟑螂。

我們走回實驗室，佩吉把蟑螂放進一個有蓋的塑膠盤裡，塑膠盤接著一條管子，二氧化碳經由管子灌入塑膠盤以麻醉蟑螂，這隻美洲蟑螂的觸角立刻動也不動。佩吉拿起另一個圓形的小塑膠盤，它的邊緣有一個V字型缺口，昏迷蟑螂的頸部剛好可以放在缺口上，牠只有頭伸出塑膠盤，身體則留在盤內。塑膠盤底下是一個固定托架，正上方有具解剖顯微鏡。以肉眼來看，蟑螂頭只是一顆棕色小球；但是，在顯微鏡底下，複眼加上昆蟲口器的蟑螂臉，看起來活脫脫就像惡夢裡的巨蟲。

「這是一件相當有趣的事。如果你看過的蟑螂頭跟我一樣多，你會發現每隻蟑螂的長相都不一樣。」佩吉告訴我，「每張臉都有些微差異。」

他一邊說話，一邊用單刃刀片搭配鑷子，劃開蟑螂額頭的正中央，把兩片頭皮往後剝開，用兩塊小小的白色膠帶把頭皮分別固定在兩側，這是一小團色如灰珍珠的蟑螂大腦。佩吉說經過多年實驗，研究人員發現，就算切斷眼睛和大腦之間的神經，蟑螂的日夜節律依然維持不變，但如果切斷視葉和大腦之間的神經，生理時鐘就會被打亂。

「因此許多研究人員，包括我自己，都開始尋找視葉裡控制日夜節律的區域。我們逐步縮小視葉的損害範圍，並且取得了一致的結果：日夜節律仰賴的區域是分散的。當然，用損害的方式無法確知自己損害了什麼，你可能沒有直接破壞生理時鐘，卻依然改變了行為。」「損害」蟑螂的大腦是什麼意思？

「基本上就是以電解的方式。將一根針磨利之後，裝在顯微操作器上，它可以非常精準地刺中目標。」佩吉說，「把針刺進蟑螂大腦裡，讓微小的電流通過這根針，針頭會發熱，藉此損害極小部分的大腦，例如直徑五十或一百微米的球形區域，燒毀範圍取決於電流強度。」

他撕開固定頭皮的膠帶，用低熔點的蠟把兩片頭皮重新黏合在額頭上。我們在他的研究室裡聊天時，他說五到十分鐘後蟑螂就會醒來，看起來完好如初，「我的研究顯然不能直接應用在人身上，但我感興趣的是基本生理作用，我們可以合理假設這些作用是跨物種的。」

「我開始做蟑螂實驗時，其中一個問題是，能不能找到生理時鐘的位置？ 它是一個獨立的局部結構？還是大量分散但互相連接的細胞，不同的細胞處理不同的功能？」

「當時這個問題之於任何生物，都沒有明確答案，所以似乎是一個普遍的謎。相關研究也可用來解決人類的時差。雖然蟑螂的觀察結果無法直接應用於人類，卻能提供基礎概念，不僅能簡化複雜生物的實驗，也會更有研究方向。如果相同的實驗在蟑螂、蝸牛、青蛙跟魚身上都得到相同的結果，就更有理由相信這是一個生物通則。」

佩吉說話時靠著椅背。他高高瘦瘦、看起來很健康，一隻手靠著下巴，若有所思地用拇指跟食指輕碰下唇，就是剛才從塑膠桶撈出蟑螂的拇指跟食指。

當小強擠在一起，就是溫馨的感覺

在蟑螂的世界沒有幽閉恐懼症這回事，環境越封閉、空間越狹窄，蟑螂就越有安全感。如果可以，每一種居家蟑螂都願意天天跟同伴一起擠在狹小的空間裡，越擁擠越好，最好全身上下都有被觸碰的感覺。這種對觸碰的喜愛，科學家稱之為正趨觸性，德國蟑螂就是最佳典範。德國蟑螂選擇的空間幾乎都介於 0.15 到 1.2 公分之間，0.6 公分是最剛好的狹窄程度，如果四面八方都擠滿蟑螂會更棒。

每一種居家蟑螂都願意天天跟同伴一起擠在狹小的空間裡，越擁擠越好，最好全身上下都有被觸碰的感覺。圖／Boinink @ Flickr

研究人員很久以前就發現，落單的蟑螂，蛻皮時間拖比較長，進入成年期的時間也比較晚。我們可以合理假設「家」對蟑螂的定義，就是一大群蟑螂舒服地住在一起。但這並不代表蟑螂群落永遠天下太平，每一隻蟑螂未必都能從其他蟑螂身上得到源源不絕的滿足感。

蟑螂跟許多物種（包括人類）一樣，都有雄性攻擊的慣例；因應不同等級的衝突，牠們有屬於各自的攻擊行為，最基本的攻擊是威脅姿勢，再來就是揮動觸角與啃咬。當不同性別的蟑螂相遇時也會揮動觸角，藉此判斷母蟑螂是否發情。性和領土似乎是公蟑螂打鬥的主要動機，但是牠們不會爭到你死我活，而是只要有一方撤退就休戰。

關於蟑螂在一般情況下的活動範圍有多大，這個問題還沒有明確的答案。一九五○年代曾做過下水道的蟑螂實驗，把做了記號的蟑螂從人孔蓋送入下水道，然後設置陷阱重新捕捉這些蟑螂，不過並未獲得一致的結果。有些顯示蟑螂平常的活動距離是兩百七十公尺左右，有些則提出，季節與數量密度都會決定蟑螂的活動範圍。

本文摘自《當蟑螂不再是敵人：從科學、歷史與文化，解讀演化常勝軍的生存策略》，紅樹林出版。

The post 等不到天黑，小強不敢太鬆懈──《當蟑螂不再是敵人》 appeared first on PanSci 泛科學.

• 【科科愛看書】「啊，有小強！」一想到蟑螂，就讓人咬牙切齒，恨不得抄起拖鞋除之而後快。不過，這樣的方法真的有效嗎？為了面對這邪惡、強大又無所不在的傢伙，我們當然必須知己知彼，才能百戰百勝啊！與其討厭牠們，不如來學學牠們生存的不敗法則吧！一切祕笈盡在：《當蟑螂不再是敵人：從科學、歷史與文化，解讀演化常勝軍的生存策略》

人類 vs. 小強：生存大戰，你賭誰勝？

「人類與蟑螂對戰，我賭蟑螂獲勝。」費里許曼說。

他的答案不足為奇。多年來隨機採樣的德國蟑螂中，有些蟑螂幾乎對每一種殺蟲劑都有抗藥性，包括除蟲菊精、有機磷，甚至包括一九五○年代被寄予厚望的 DDT，不過 DDT 最終因為會對動物與人類造成危害而禁用。實驗也證明蟑螂的抗藥性可以傳給下一代；蟑螂一旦產生抗藥性，就會被編碼在基因裡，隨著世代繁衍。當蟑螂代謝殺蟲劑毒藥的能力變強，達到擊倒與死亡效果的劑量也必須隨之提高；類似情況曾發生在某個德國蟑螂的品系，這群德國蟑螂增加了一種酵素的分泌，使牠們可以代謝掉更多陶斯松，因而產生了抗藥性。

除了與生俱來的防禦力，蟑螂也能快速學會遠離噴過殺蟲劑的地方，這種行為被稱為殺蟲劑的「趨避性」。儘管蟑螂生來就討厭亮處，但一個陰暗（通常蟑螂喜歡）、噴過殺蟲劑的地方，跟一個明亮、沒有殺蟲劑的地方，牠們很快就學會得選擇後者；這屬於聯結學習。德國昆蟲學家梅茲格曾說，「以無脊椎動物而言，這是一種相當先進的學習方式。」人類不太可能徹底消滅擁有這種能力的蟑螂。

回想初見的第一眼，就注定了我們的孽緣

我們無法得知人類第一次在居處發現蟑螂時有何反應，但可能跟現代人差不多。數世紀以來，人類為了殺蟑，試過各式各樣的方法與工具，從手邊的石頭到現今的膠劑。有些雖然稱得上成功，但是還沒有一種方式能徹底消滅牠們，而這樣的方式可能永遠不會出現。時間已證明蟑螂有能力改變身體與行為去適應人類的各種攻勢，如果必須改變基因才能繼續與人類共存，牠們不需要經過太多個世代就能完成必要的調整。每當有效的毒藥開始被廣泛使用，無論是噴劑、膠劑或粉劑，蟑螂幾乎隨即開始培養自身的抗藥性；而且效果最好的藥劑對蟑螂造成的傷害，總是不及對人類健康造成的傷害。

雖然嘗試了這麼久還是無法消滅蟑螂，人類依然認為，既然在無數的生物之中存在像蟑螂這麼噁心的動物，必然也有一種可以殺死牠的東西。以殺蟑為目的而誕生的產品不計其數，有些效果有限，有些完全無效。硼酸是從十九世紀中就開始使用的殺蟑藥，把硼酸粉灑在踢腳板附近的效果頗佳。硼酸不同於強力殺蟲劑，無法驅蟑，蟑螂也從未學會避開硼酸。儘管使用硼酸的歷史悠久，但殺死蟑螂的機制仍屬未知，有可能是破壞前腸。無論是在清潔身體時吃到硼酸，或是體外接觸到硼酸，蟑螂都會死亡。實驗證明硼酸可以穿透蟑螂的外骨骼，即使美洲蟑螂與德國蟑螂的口器上都有一層蠟，但接觸到硼酸粉還是會死亡。

能有效殺蟑的硼酸為白色粉末或透明結晶，可溶於水。圖／Public Domain, wikimedia commons

還有一種粉劑的效果跟硼酸類似，就是在二十世紀上半葉幾乎要取代硼酸的氟化鈉，後來證實其毒性對人類的影響更加劇烈。至今氟化鈉已完全消失，但硼酸仍持續販售與使用。硼酸最大的缺點是沒有立即的擊倒效果，大概十天之後才會顯現其對蟑螂聚落的影響，因此除蟲公司無法用硼酸來滿足客戶，但只要在正確的地方施藥並保持乾燥，硼酸是有效的殺蟑藥。跟許多殺蟲劑相比，硼酸對人類的毒性較低，但它依然是毒藥；每年美國各地的毒物中心都會收到許多硼酸中毒的報告，嬰幼兒在探索周遭環境時尤其容易接觸到硼酸，甚至因此喪命。

市面上有不少殺蟑產品對人類完全無毒，可惜的是，它們通常也不具殺蟑效果。例如電磁裝置，此類產品宣稱可以改變蟑螂周圍的磁場，進而阻撓其進食與交配過程；還有利用微小震動達到上述效果的電子震動器。針對這些產品所做的實驗，一再證明它們毫無效果。另一種無用的殺蟑法是超音波，這類產品出現於一九七○年代早期，時至今日仍在有名的雜誌上刊登廣告，宣稱可以發出超越人類聽力頻率，蟑螂會因為受不了那種聲音而離開或死去。超音波產品的吸引力顯而易見：只要插上電源就會自動發揮效用，不會發出討人厭的氣味或聲音。過去二十五年來，有很多消費者花錢購買這種裝置，但是在科學家做過的無數實驗中，沒有一個能證明超音波裝置具有驅蟑效果。

桑橙（Osage orange）是另一種驅蟑方法，可取代除蟲菊精與陶斯松等化學物質，在美國南方被稱為「偽橙」（mock orange）。據稱把桑橙放在廚房跟浴室的角落，就可以驅除蟑螂。除蟲菊粉也是選項之一，如同其他除蟲菊精類的藥劑，都是以取自除蟲菊的化學物質為主要配方。

嘎吱嘎吱，壁虎為你斬草除根！

此外還有「生物性」殺蟑法，例如紐約市流行養壁虎，到寵物店買一隻約二十美元。壁虎非常愛吃蟑螂，很多人都說，把壁虎帶回蟑螂肆虐的公寓之後，不出幾個月就得開始替壁虎買飼料，因為蟑螂已被壁虎吃光。壁虎跟蟑螂都是夜行動物，白天壁虎會躲在看不見的地方休息，晚上才出來覓食。養壁虎幾乎沒有缺點，頂多是牠們啃蟑螂的聲音有點吵；但家中蟑螂問題嚴重的人說，他們很快就愛上這種聲音，或許就像捕蚊燈電死蚊子時發出的滋滋聲一樣，很多人都說聽起來很療癒。

壁虎非常愛吃蟑螂，很多人都說，把壁虎帶回蟑螂肆虐的公寓之後，不出幾個月就得開始替壁虎買飼料，因為蟑螂已被壁虎吃光。圖／arkblk75 @ Flickr

其他蟑螂的天敵也曾被招募加入殺蟑大戰。十八世紀的旅人說，牙買加人在家裡養蜘蛛，這樣就不會有蟑螂；而據說十九世紀的英格蘭人會在家裡養刺蝟殺蟑。比較近代的作法是養寄生黃蜂，有好幾種寄生黃蜂會產卵在蟑螂的卵鞘裡，黃蜂幼蟲孵化之後的第一餐就是蟑螂卵，而且會把卵吃光後才離開空空的卵鞘；在蟑螂出沒地點較分散的情況下，確實可利用黃蜂殺蟑。根據新聞報導，一九九八年夏天，美國科羅拉多大學的校園裡有幾棟建築底下的蒸汽管與管路空間爬滿蟑螂。校方花費一萬一千美元向俄亥俄州的貝利．保森（Barry Pawson）購買一萬兩千隻雌黃蜂。保森是目前全美唯一的蜚卵嚙小蜂賣家，因為這種黃蜂很小、不會傷人且壽命很短，因此適用於某些情況。校方事後表示很滿意。

還有一種很有趣的非化學殺蟑法：施加壓力。

蟑螂在充滿壓力的情況下會製造一種自體毒素，只要施壓的時間夠長，自體毒素就會癱瘓蟑螂，就算再移除壓力蟑螂也無法復原，不久後就會死去；這種現象最初是在實驗室裡讓蟑螂接觸 DDT 時發現的。後來也測試了其他不會致命的壓力源，例如把蟑螂放在不停旋轉的玻璃罐裡兩個小時，牠們會繼續自己「打滾」，接著超過半數的蟑螂無法正常使用肢體，陷入癱瘓。用棉線綑綁蟑螂使其動彈不得，幾個小時後牠也會癱瘓，就算鬆開棉線，蟑螂依然無法行動。

圖／ GIPHY

一般人又要上班又要對抗廚房裡的蟑螂，這當然不是適用的立即殺蟑法。多數人不可能綑綁數量龐大的蟑螂，也不可能花兩個小時翻滾蟑螂。儘管如此，蟑螂會製造足以致死的自體毒素，是個有趣的研究方向。

有個方法倒是蠻有效的，那就是凍死牠們；人類穿厚毛衣就能承受的低溫，足以讓房子裡每隻蟑螂都不省人事。大多數害蟲都無法承受嚴寒，例如在攝氏零下九度，蟑螂死亡率是百分之百。遺憾的是，根據我本身的經驗，低溫也能有效殺死一群馬達加斯加蜚蠊。我在巴塞隆納住的公寓格局很常見：挑高天花板、通風良好、沒有中央暖氣，但平常可以把裝有輪子的暖氣機推到任何地方以免受凍。活動式暖氣機的燃料是裝在矮胖橘色桶子裡的丁烷；賣丁烷的都是非法移民，因為只有他們願意在沒有電梯的建築裡，扛著重達十三公斤的丁烷桶爬樓梯。由於我的書房晚上沒有暖氣，所以溫度很低，隨著冬季到來，我的蟑螂變得越來越遲鈍，最後一一死去。

• 如果想考慮「冷凍小強」這種物理除蟑法，不妨參考日本很夯的「蟑螂冷凍噴劑」。這種噴劑是由日本的 Fumakilla 福馬公司所研發推出，採用「汽化熱」機制，吸走氣體汽化時所接觸物體的熱量，最低溫能夠到達 -75℃，將蟑螂瞬間結凍。這結凍的時間，讓我們有機會可以移走蟑螂，而根據網友的實驗影片（慎入！），即便經過解凍，小強也不會復活的喔！

讓小強通通結凍吧！圖／IMDb

本文摘自《當蟑螂不再是敵人：從科學、歷史與文化，解讀演化常勝軍的生存策略》，紅樹林出版。

The post 驗明殺蟑產品，才能除好除滿！──《當蟑螂不再是敵人》 appeared first on PanSci 泛科學.

對人類而言，磁場是很虛幻的東西，我們感受不到，平常可能也用不到。但是世界上有很多動物擁有不同於人類的感官，可以利用磁場來討生活，這些生物的感磁能力一直是很多科學家研究的對象。藉由研究各種不同感應磁場的方法，我們除了可以更認識動物之外，還能改良人類的感測器技術。

其中昆蟲也是受磁場影響不小的物種，今天要介紹的實驗，科學家偏偏挑了其中一種大家最避之唯恐不及的昆蟲：蟑螂。

今年搞笑諾貝爾生物學獎由一支多國組成的團隊獲得，他們發現：死蟑螂跟活蟑螂被磁化後的消磁速度會不一樣喔～

先講結論：死蟑螂消磁得很慢，能夠在磁化之後繼續吸在冰箱上～

領獎演說：「我們發現了：死掉的蟑螂比活蟑螂能夠維持磁化狀態更久，各位請看！！！」

為什麼挑蟑螂？帥氣的金龜子不好嗎？

在所有擁有磁感能力的動物中，昆蟲就是一個大宗，例如螞蟻、蜜蜂、果蠅……等，就具有類似感應磁場能力來偵測周遭或定位自己，甚至連昆蟲的屍體都能可能會有特殊的磁性現象。而屬於昆蟲的蟑螂，物理學界在之前的一些的實驗中，甚至發現牠們可以每 10 分鐘校準一次地磁的變化。所以這群科學家們（得獎團隊成員包括：南洋理工大學 Ling-Jun Kong ，新加坡大學 Herbert Crepaz、Rainer Dumke 和 Tomasz Paterek，澳洲蒙納許大學 Agnieszka Górecka， 英國格但斯克大學 Aleksandra Urbanek）開始好奇：蟑螂體內的磁性物質到底有什麼特殊的運作方法呢？這裡需要開發出一種測量蟑螂體內磁性並量化的全新方法。

首先～最重要的是準備這次實驗的主角。

實驗的事前準備，科學家們先把活生生的公母蟑螂各一隻保存在透明的昆蟲箱裡，裡面有足夠牠們生活的水和食物（貓飼料）以及日夜燈光調控，再置放在攝氏 4 °C 的環境中讓牠們逐漸失去活性，直到蟑螂進入休眠狀態，我們的「活」蟑螂實驗體就完成了。

另一方面，這次實驗所使用的死蟑螂是使用非常人道的氮氣窒息法殺死的，死亡後甚至還有幫牠超音波沖澡，確認沒有外來的物質影響，所有的磁性反應都是蟑螂內部產生的。然後保存在 4°C 的環境中確保不會腐敗，一定死超過兩天之後才加入實驗的行列。

掛蟑螂賣實驗器材，重點其實是……

而為了準確的測出活蟑螂和死蟑螂之間的磁場差別，團隊需要開發出一種對生物無入侵性的測量方法。

這實驗使用銫原子為基礎的感測器，來測量被磁化蟑螂身上的磁場。這種感應器靠的是磁滯性來判斷磁場的強度，當你想要測量的磁性物質在生物體內、不能用侵入式方法的時候，就可以使用這個技巧。

這些死蟑螂和動彈不得的活蟑螂以塑膠袋封包，被放置在兩個 N52 級釹永久磁鐵板中間進行磁化。我們從750G 開始，依遲滯現象循環進行，這兩個磁鐵產生的磁場在蟑螂的位置上最高可達 3 kG，最大最小值值相差15%，整個過程持續 10 分鐘。

實驗概念圖：實驗開始前美洲蟑螂與磁場呈垂直，實驗後蟑螂散發出的磁場跟磁偶極一樣……從腹部開始垂直散發出。圖/Kong, L. J. et al., 2018

磁化 20 分鐘後，蟑螂會被轉移到這次的實驗儀器：銫原子光學磁強計內，如下圖所示：

蟑螂磁化實驗示意圖。圖/Kong, L. J. et al., 2018

整個實驗裝置基本上就是 GT偏光片(Glan-Thomson polariser)、石蠟包覆以阻隔背景磁場的銫氣體膠囊（銫這個元素在室溫是液體喔）加上蟑螂，再搭上後面的平衡光電感測器。當偏振光經過儀器內的蟑螂身邊時，遇到磁場會發生極化旋轉 (polarization-rotation) 的現象，這時後方的稜鏡 (Wollaston prism) 和平衡光電感測器就能夠知道銫氣體的磁場改變。在 10 個小時的實驗內，每 20 秒移動一次蟑螂的位置，來產生不同的實驗結果來記錄。

最後科學家們發現活蟑螂被磁化後的半衰期為 50 ± 28 分鐘；而死蟑螂消磁的時間則長了將近 50 倍，半衰期為 47 ± 29小時。

死活蟑螂體內的磁性作用大不同

注意！這裡的時間單位是分鐘 vs 小時喔！死活蟑螂磁性持續的時間這裡可是差了 50 倍左右。科學家們覺得可以用磁性物質在不同黏度流體中的布朗運動來解釋。

下圖是蟑螂體內磁場之於時間變化的實驗結果，黑點代表活蟑螂、藍方塊代表死蟑螂，團隊總共進行了 15 次的實驗，8 次在活蟑螂、7 次在死蟑螂身上，實驗長達 10 小時，另外還有 10 幾次比較短的實驗（2~5小時）來做確認，紅線則是每個實驗結果的回歸線，實線是活蟑螂、虛線是死蟑螂。

以下三組圖表分別代表實驗所得磁化蟑螂消磁的數據，可以發現在剛磁化完之後，活體的殘留磁場可能更高、相近或是更低都有可能，但是之後活蟑螂的磁場數值都快速下滑。三組實驗數據的呈現，活蟑螂半衰期分別為 25、71、30 分鐘；而死蟑螂則是 82.6、36.3、24 小時，平均之後得到就是實驗結果半衰期為 50 ± 28 分鐘 VS 47 ± 29小時。

被磁化的蟑螂磁場隨時間之變化。黑點代表活蟑螂、藍方塊代表死蟑螂。a, b, c 三組圖表分別挑選數據呈現了當活蟑螂的磁場低於、高於、約等於死蟑螂的變化情況。可以發現不管是哪個起始點，相較死蟑螂，活蟑螂磁場數值都快速下滑。圖/Kong, L. J. et al., 2018

那麼到底為什麼死蟑螂可以撐比較久呢？

對於活蟑螂與死蟑螂消磁速度的巨大差距，團隊提出了兩個解釋方向：蟑螂體內原本就有的亞微米 (sub-micron) 磁性顆粒 (magnetic deposits) 作祟；或者是死/活蟑螂體液有不同的黏滯性，造成其體內磁性物質布朗運動 (Brownian rotations) 有差別。

前者首先被科學家踢掉，因為這類的物質在其他研究發現需要數小時的時間才有辦法逐漸跟地磁校準，但是整個實驗磁化蟑螂只維持了 10 分鐘，應該不足以使其對實驗有影響，所以科學家們先試著從布朗運動來解釋。

為了更了解死活蟑螂內的磁場來源，科學家們另外針對蟑螂體內磁性物質的遲滯現象做了一段簡短的實驗，來驗證布朗運動是否與實驗結果有關係。這個實驗只在 1 隻蟑螂身上執行，觸發了之後針對蟑螂體內硫化鐵類物質產生的磁場進行討論，如下圖。

圖表中的紅點代表殘存的磁場與施加在蟑螂身上磁場的關係，藍色的線條則是運用遲滯原理的 Preisach 模型模擬出來的，黑線則是推導出的殘留磁場遲滯數據的原始模型。紅點勉強符合藍點的模擬結果。圖/Kong, L. J. et al., 2018

因為不管是死的還是活的蟑螂，體積都不曾改變，根據球形物質的布朗運動公式，我們可以知道死蟑螂活蟑螂的磁場衰退時間 (τ) 與體液黏滯性 (η) 的比例應該都會是相同的 （也就是 τ死/τ活 = η死/η活），也就是說死蟑螂為什麼消磁的很慢，理論上可能是因為他體內的黏滯性變的更高了。

布朗運動公式：$$ \tau =\frac{3V\eta }{k_B T} $$

事實上，在經過驗屍之後，也的確發現死蟑螂體內的黏滯性更高。主要是因為死蟑螂體內的細胞逐漸脫水，造成蟑螂細胞骨架的體積百分濃度逐漸增加，所以黏滯性也間接升高，造成死蟑螂不容易消磁。

以上~~就是這次搞笑諾貝爾獎生物學獎的大概內容，一群科學家們挑了一個大家最不想認識的動物做了一次徹頭徹尾、生死相交的電磁學實驗，為了找出一種不用侵入本體就能找出磁場變化的方法。另外我們也對於生與死動物細胞內的現象差異有了更進一步的了解。或許未來的某一天，這種技術能夠幫助我們更仔細的找到各種不同生物細胞間的差異、甚至是人腦喔~

喔！！我們也多了一種全新造型的的冰箱磁鐵，讓你晚上去冰箱找食物時嚇出一身冷汗～

經過磁化的死蟑螂可以成功的吸在冰箱上！圖/截自搞笑諾貝爾獎頒獎影片。

資料來源

• Kong, L. J., Crepaz, H., Górecka, A., Urbanek, A., Dumke, R., & Paterek, T. (2018). In-vivo biomagnetic characterisation of the American cockroach. Scientific reports, 8(1), 5140.

The post 想要個蟑螂冰箱磁鐵嗎？死蟑螂與活蟑螂的磁化實驗—— 2019 搞笑諾貝爾生物學獎 appeared first on PanSci 泛科學.

• 作者／胡立德；譯者／羅亞琪
• 編按：本篇沒有蟑螂圖片，請安心服用！

黎明時分，柏克萊生物系的學生高什克‧賈拉雅姆 (Kaushik Jarayam) 聽見蟑螂竄走的聲音，他正坐在生命科學系館的階梯上吃貝果，就跟每天早晨一樣。貝果的屑屑掉落在水泥階梯上， 竄走的聲音愈來愈大，甚至演變成窸窣聲，同時，附近山茱萸樹下的落葉堆也開始出現動靜。

他看見灌木叢中冒出兩根長長的觸角，接著是一抹褐色物體朝他的腳衝來。高什克本能地站起身，胡亂踩踏了幾下，大部分只踩到水泥地，但其中一下踩到了一個小生物，發出壓扁的聲音。那個生物迅速逃跑，衝進他剛剛坐著的階梯上的一個小縫隙。

看到蟑螂，大家常出現的反應就是：我踩，我踩，我踩死你！圖／GIPHY

那是似乎天下無敵的美洲蟑螂 (Periplaneta americana)，即使鞋子踩中了牠，牠卻還逃得了，高什克不禁感到好奇：蟑螂怎麼有辦法活過這樣的重擊？在進行縝密的實驗後，高什克將會發現這些動物看起來很堅硬，實際上卻很柔軟。在研究的歷程中，他將發明一種可被輾壓的機器人，會變形，但不會碎裂。

以柔克剛，軟一點才有存活的可能

高什克正在攻讀生物學博士學位，但是他從未上過任何一堂生物學的課程。他在印度的邦加羅爾長大，這個地方在他小時候還是個小鎮，但後來發展成一座繁忙的都市，有許多資訊科技人才湧入。他曾就讀印度理工學院孟買校區，專攻機械工程，特別是製造領域。

在我們的世界，隨處可見製造的痕跡，例如加工成型的塑膠或鑄造的金屬，這當中大部分的成品都是堅硬的。高什克將開始了解，製造業的發展前沿不再是如何讓機器和裝置更加堅硬，而是如何把這些東西變得更柔軟。

物品看起來很堅固，但還是一被輾壓就碎了 QQ。圖／GIPHY

高什克對製造產生興趣時，正值四軸飛行器剛被開發出來。四軸飛行器有四個各自獨立的旋翼，如同正方形的四個象限般排列。旋翼的數量使四軸飛行器非常具有機動性，可以定點旋轉、俯衝、懸停以及隨飛隨停。

早期的四軸飛行器有一個問題，那就是它們的性能遠超過存活能力，它們飛行的速度太快了， 如果撞到東西，便直接碎屍萬段。因此，工程師開始在飛行器外圍包覆一種類似倉鼠滾輪的保護裝置，倘若發生碰撞，保護裝置會先被壓碎，以便保護裡頭的旋翼。

於是，高什克便開始研究蟑螂的運動，因為牠似乎無論受到什麼樣的撞擊都似乎無法被摧毀。

跟蟑螂學習如何「完整地」活下來

從蟑螂的角度來看，這種能力是必需的，因為牠們一直處在被掠食者吃掉的危險當中，蜥蜴、貓、鳥等動物都很樂意大啖蟑螂這種具有豐富蛋白質與脂肪的營養來源。一旦被抓住，蟑螂很快就會遭到嚼食吞嚥， 因此能存活的唯一機會就是加速逃跑，愈快愈好。

為了躲避掠食者，最好是跑得越快越好，越快越好～圖／GIPHY

蟑螂隨時準備逃命，牠們可以在 \(\frac{1}{50}\) 秒的時間內做出反應，比人類快上 10 倍；牠們能以每秒 25 倍體長的速度奔跑，相當於一輛車以每小時 450 公里的速度前進。

速度是蟑螂生存的關鍵，因為太重要了，所以蟑螂沒有時間閃躲物體，只能直直一頭撞上。

如果你把這個動作用高速攝影機拍下，接著慢速播放，就會看見蟑螂是衝撞牆壁，回彈，接著才直爬上牆。如果牆壁下方有小縫隙，牠會以最快的速度把身體擠進去，這個行為可以讓牠在體型大上許多的掠食者面前消失無蹤，牠們通常是僥倖成功的。

蒙大拿州的生物學家塔拉‧馬吉尼斯 (Tara Maginnis) 曾對野外昆蟲進行一次普查。昆蟲生來會有六隻腳，但在野外捕獲的昆蟲之中，腳的平均數目卻是五隻，這些五腳昆蟲算是幸運的了，牠們勉強成功逃脫，可以再多橫行一天。

模擬野外環境，觀察蟑螂的荒野逃生

由於蟑螂速度太快，在野外很難觀察，高什克便在實驗室裡做了一個障礙訓練場。

想要有效逃生，首先要先學會變形！圖／GIPHY

蟑螂喜歡生活在散落著枯枝落葉的林地上，在這樣的環境中，其褐黑相間的體色有助完美偽裝。高什克建了一個開放的走道，末端是一個隧道入口，隧道屋頂只有兩枚硬幣疊起來的高度，是蟑螂站立時高度的 \(\frac{1}{4}\)。當蟑螂要進入隧道時，就會像黃金獵犬要把身體擠進信箱一樣。

高什克用高速攝影機拍攝蟑螂進入隧道的動作，從遠方看， 這隧道口就像是個小縫隙。在進入隧道前，蟑螂會先把長長的觸角伸進去，探索完裡面的空間之後，牠會短暫停頓，接著再把頭塞進縫隙，瞧瞧裡面。有時，牠得硬塞好幾次，頭才進得去。

蟑螂高 1.2 公分，是縫隙高度的 4 倍，為了擠進洞裡，牠用前腳往前走。縫隙很低，因此當牠把頭塞進去時，身體會往上傾斜 45 度，導致後腳在半空中亂踢。蟑螂處變不驚，繼續用前腳把身體拉進縫隙，短短 1 秒鐘，整隻蟑螂已經進到縫隙中，從掠食者的角度看，蟑螂就像是憑空消失了。

高什克用玻璃排成隧道的牆壁，這樣就能看到裡面。蟑螂幾乎把自己擠壓到完全扁平，牠在站立時，腳通常是位在身體下方，但現在卻像螃蟹一樣水平攤開。高什克拿一根棒子往隧道裡戳，模仿貓把爪子伸進去的動作。令人驚訝的是，蟑螂竟以螃蟹走路的方式遠離棒子。

他又多戳了幾下，蟑螂加快速度並開始跑了起來，雖然這時身體仍處在被壓平的狀態。被壓扁的動物還能夠全速衝刺，令高什克十分訝異。我們在開車經過狹窄巷弄時，並不會全速行進，若全速行進的話，車子很容易就會損壞到無以修復的地步。

穿戴盔甲的蟑螂，天生就有被壓扁的潛能？

雖然蟑螂看起來全身覆蓋著閃亮的盔甲，但牠們其實有許多柔軟的關節，讓身體能極度靈活地形變。例如，蟑螂腳上的每一個關節都是由柔軟可形變的半透明膜所組成，就如中世紀騎士的盔甲在膝蓋和肩膀部位有著互相重疊的甲片一般。蟑螂的腹部也覆滿了百葉窗般互相重疊的甲片，高什克認為，這些重疊的甲片允許蟑螂的身體在壓平時往側邊擴展。蟑螂天生就是可以被壓扁的。

蟑螂在承受強大的外力後，還能毫髮無傷地走開呢！圖／GIPHY

為了測試蟑螂的極限，他把蟑螂放在機械式壓機裡，四面都有透明牆壁，以防蟑螂脫逃。接著，他施加等同於蟑螂體重 900 倍大的力在牠身上，相當於把人壓在一間單房公寓底下。

此時腹部甲片輕輕擴張，讓蟑螂柔軟的內臟得以透過柔軟的透明膜被推出。蟑螂的體內大部分是液體，因此當身體受到向下的壓力時，也就意謂體液必需從某處流出，而流出的地方就在甲片之間。當外力消除後，這些透明膜會把蟑螂推回正常的形狀。

蟑螂在承受這麼大的外力後，仍能毫髮無傷地走開，牠們就像一顆裝有馬達的壓力水球，縱使被壓扁到認不出原貌，仍能繼續行走。蟑螂可以承受多大的下壓力而不死亡，就要看牠的外骨骼能承受多大的體內液壓了。

所以殺蟑螂，還是用噴得比較有效（？）圖／GIPHY

然而，機器人就不會有這樣的限制，它們互相連結的部位可以是空氣，而不必是液體，就跟紙鶴一樣，機器人具有被壓成一張紙後仍可繼續運作的潛力。高什克受到蟑螂承受輾壓的能力所啟發，決定製作一個人造版本。

• 下篇《我們有辦法打造跟蟑螂一樣伸縮自如的機器人嗎？——《破解動物忍術》下》帶大家來看看，在參考天造的蟑螂之後，人造的版本可以達成哪些功能。

——本文摘自泛科學 2020 年 3 月選書《破解動物忍術：如何水上行走與飛簷走壁？動物運動與未來的機器人》，2020 年 1 月，三民出版。

The post 小強求生術（上）：原來踩爆蟑螂沒有想像中的簡單——《破解動物忍術》 appeared first on PanSci 泛科學.

• 作者／胡立德；譯者／羅亞琪
• 接續上篇《殺不死小強崩潰了嗎？原來踩爆蟑螂沒有想像中的簡單——《破解動物忍術》上》，在觀察到蟑螂逃生的特殊能力之後，可輾壓也能移動的機器人誕生了！

在前幾年，六足機器人的發展開始出現變革。研究人員對於可動的足式機器人一直都很感興趣，但使科學家的興趣達到巔峰的，是美國國防高等研究計劃署在 2000 年召集數名研究人員參與的特殊會議。

國防高等研究計劃署因資助月球探測而成為著名的政府機構，這些深具野心的探測計畫推動該領域的進展。那年，他們對具有跟昆蟲一樣行動能力的足式機器人產生興趣，高什克的指導教授鮑勃‧弗爾 (Bob Full) 以及密西根大學的電機工程學家丹尼爾‧科德舒克都在場。

六足機器人 RHex 圖／wikimedia

丹尼爾觀看了鮑勃有關蟑螂跋涉過困難地形的影片，因而受到啟發，建造了六足機器人 RHex，大小和體重跟 7 公斤的鬥牛犬差不多。它可以走過石頭、雜草和其他障礙物，全都是以開迴路的方式進行，也就是完全沒有接收周遭環境的回饋，即使沒有眼睛，也能奔跑而不跌倒。

堅硬與柔軟的結合

在 2009 年，微製程工業與機器人研究結合，建造了一系列的輕量級六足機器人。其中，「動態自主式爬行六足機器人」(Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod，DASH) 是由一張厚紙板做成，僅 30 公克，可以放在手掌心。

這是由加利福尼亞大學柏克萊分校的電機工程學教授榮恩‧費林 (Ron Fearing) 的學生保羅‧柏克梅爾 (Paul Birkmeyer) 所設計的。柏克梅爾與費林使用了一種稱為「智慧複合微結構製造」(smart composite microstructures (SGM) manufacturing) 的技術，將堅硬的零件和柔軟的零件結合在一起，建造出一種複合型機器人。

• 首先，他們使用電腦畫出一份藍圖，將要切割的地方事先安排在一個平面上。
• 接著，他們使用雷射切割術在一張卡紙上進行切割，然後將紙對摺，並將一張具有彈性的聚酯薄片夾在中間，再使用黏著劑和加熱的方式讓卡紙和聚酯薄片永久黏附在一起。
• 最後他們用雷射刀在上面切出洞來，讓它變成可以像立體書一樣彎曲摺疊的平坦形狀。
• 最終完成的立體造型有六隻腳，只靠一個普通玩具遙控車會用的那種直流小馬達就能致動。

這個機器人每秒可移動自己的一個體長距離，相當於汽車以每小時 16 公里的速度前進，柔軟的外殼也讓這款機器人適於被重新設計成可輾壓的機器人。

DASH 有一個根本問題使它無法被輾壓——它只能被壓到馬達的高度，因為馬達必須是堅硬的。

那時，完全以柔軟的橡膠製成的馬達尚未被發明出來。高什克的創新之處在於他用兩個小一點的馬達來驅動機器人，馬達置於機器人的左右兩側，分別驅動該側的三隻腳。由於每個馬達只需要驅動三隻腳，而非六隻，因此可以比原本的馬達還要小。

全名為「具關節機構之可壓縮機器人」(compressible robot with articulated mechanisms) 的仿生機器人 CRAM 及其自然之師美洲蟑螂。在被壓縮到原本高度的一半下，機器人仍可移動；而蟑螂則能在被壓縮到原本高度的 1/4 時仍保持運動能力。（圖片由高什克‧賈拉雅姆提供。）圖／三民提供

原版的 DASH 有一個方形底座，是用來固定六隻腳的地方。高什克在機器人的中間位置設計了一個斷裂區，讓機器人可以被往下壓，但又能回彈（如圖）。你可以把它想像成中間有彈簧連接的兩個底座，用手指把它往下壓時，機器人的兩半就會向外展開；把手放開時，機器人就會彈回來。

最後，高什克把一張聚酯薄片摺成可壓縮的外殼，就像摺紙帽那樣，然後將它覆蓋在機器人的上端。他用油來潤滑這個外殼，以減少它與隧道天花板間的摩擦力。

當機器人站立時，可以輕易走在堅硬的地面上。整個機器人只有巴掌大，僅 50 公克重，不過幾顆葡萄的重量。這是可以自主的機器人，電池和電子設備都裝在身上，它的主體是由層壓紙製成，所以可用手拿起、放下、甚至彎折扭曲。

接著，高什克把機器人放進只有它一半高的隧道中，就如他所設計好的， 機器人背部的中間位置可以彎曲，讓它被壓平。然而，彈簧的反作用力大力頂住天花板和地面，產生很大的摩擦力，使機器人動彈不得。機器人掙扎著想把自己往前推，但六隻小腳卻只是對地面又抓又刮，徒勞無功。

觀察蟑螂爬行，重新修正機器人

把馬達一分為二、讓體節可以變形的設計都發揮了成效， 但現在問題出在腳上，他必須重新設計腳的部分。

原來問題出在腳上！圖／GIPHY

目前，他把腳設計成火柴般的紙造腳，而機器人就靠這些腳走路，但當機器人被壓縮時，這些火柴腳會彎離主體，使腳無法獲得足夠的抓地力。同時，當機器人遭擠壓時，因頂住上下壁而多出來的摩擦力又會阻礙前進，也就是說，腳的姿勢已經很奇怪了，而天花板加壓在機器人身上的力又使得腳必須出更多力才行。

於是，高什克重新觀看蟑螂爬行的影片。蟑螂的腳就跟牠的腹部一樣，是可以折疊的。當蟑螂不受拘束自由奔跑時，腳尖會碰觸地面，然而，在隧道中，牠把腿往外張，就像在劈腿一樣，牠用膝蓋來推離地面，跟我們爬行時一樣。而當蟑螂一離開隧道，儲存在腿部的彈性位能便立刻把蟑螂推回站立的姿勢。

高什克領悟到，機器人的腳也必須設計成可折疊的，這樣無論是站立或壓縮的姿勢，腳都能緊抓住地。他把火柴折成一半，設計出 L 形的腳，接著把連接腳的關節設計得更有彈性。當站立時，機器人會用 L 形的其中一邊走路；當被壓縮時，腳則會向外攤開，使機器人還是可以用 L 形腳的另一邊走路。這個設計使得機器人的腳無論在什麼姿態下，都可以抓牢地面。

未來可壓折機器人，或許還能用在搜救行動中。圖／GIPHY

高什克的可壓折機器人或許可以應用在搜救行動。

地震過後，現場救難人員會希望評估瓦礫堆中是否仍有生還者，問題是瓦礫堆通常十分不穩定，人走在上面太危險了，這時若能派出大量像高什克設計的這類可壓折的小型機器人，裝配著感應器，就能穿梭在各個角落和裂縫來尋找生還者。高什克的機器人大部分是以廉價的材料製成，像是厚紙板和玩具馬達，因此，這種搜救機器人可以被當作消耗品使用，任務完成後毋須設法取回。

——本文摘自泛科學 2020 年 3 月選書《破解動物忍術：如何水上行走與飛簷走壁？動物運動與未來的機器人》，2020 年 1 月，三民出版。

The post 小強求生術（下）：人類有辦法打造跟蟑螂一樣「抗壓」的機器人嗎？——《破解動物忍術》 appeared first on PanSci 泛科學.

• 文／Staceylwj

在 Adult Swim 甫釋出第五季預告片段的成人向動畫《瑞克和莫蒂》(Rick and Morty)，一直都是影迷心中數一數二獵奇又富含哲學思考的科幻動畫，劇情描述瑞克 (Rick)，一個瘋癲的天才科學家，與他的金孫莫蒂 (Morty) 在不同宇宙甚至不同時空穿梭所發生的奇幻故事。

圖／flickr

自 2013 年首播至今共四季 41 集，每一集只有短短不到 30 分鐘，內容卻橫跨了穿梭蟲洞、多元宇宙論、人工智慧……等諸多科學議題，以下我們來一一探討。

平行宇宙的存在？C-137 號宇宙

早在第一季第六集中，瑞克意外把人類們都變成怪物之後，帶莫蒂來到另個有著他們分身的正常星球，就已經道出「他們原先生活的世界並不是唯一的世界」此情節設定，在後續的集數中也再次提到相同的世界觀。

我們正在觀賞的這一組瑞克和莫蒂其實是來自 C-137 號宇宙，而這也是多重宇宙論的基本概念。意指在我所存在的這個宇宙之外，還有無窮盡個宇宙，每一個宇宙都有一個我，在同一時間裡，每一個我做出不同的選擇導致不同的宇宙同時發生不同的結局。

很可惜到目前為止，多重宇宙論仍是個未被證實的假說，科學家尚未實際觀測到其他宇宙的存在，但可能也因此使其更加受到廣大科幻迷的喜愛。

萬能傳送槍開啟蟲洞

只要是《瑞克和莫蒂》的劇迷絕對知道，支撐好幾季劇情瑞克用來穿梭時空的法寶就是他隨身攜帶的傳送槍，只要使用傳送槍，就能開啟一道綠色漩渦，走進去便能到達任何你想到達的宇宙或時空，這樣的概念近似科學理論中的「蟲洞」。

要介紹蟲洞，首先得先說明已經觀測到被證實存在的黑洞，成因來自衰老的恆星，經過長時間的核融合反應後元素消耗殆盡，恆星的質量不得不向內墜落，形成密度極大、體積極小且具有強大引力的黑洞。

與科學上計算出可能存在的白洞有著相反特性，而科學家認為在黑洞與白洞的中心（也就是奇異點）產生連結時，便會形成蟲洞。理論上，蟲洞有進行瞬間移動或是時間旅行的可能性。也因此可見大量的小說影劇作品採用蟲洞來做為時空旅行的取材。

操縱蟑螂機器人

第三季的第三集中，瑞克一開場就把自己變成一根醃黃瓜，意外滾落下水道後遇到了蟑螂危機，卻反咬蟑螂一口，利用舌頭刺激蟑螂的大腦操縱了牠的肢腳。看似不可能的情節，但在生物界卻是有可能發生的。實際上蟑螂沒有像動畫中那樣的「大腦」，取而代之的是散佈在頭胸腹的三處神經叢組織，也因此實驗發現缺少了頭部的蟑螂，仍可以存活數週。

而在真實的生物世界，提到操縱蟑螂，就不能不介紹一種體型比蟑螂小上許多的扁頭泥蜂（Ampulex compressa）。雌蜂會在蟑螂身上刺上兩針，使其變成「蟑螂殭屍」，最後就成了幼蟲的美味大餐。第一針刺向胸部神經節部分，能迅速暫時癱瘓蟑螂；第二針則是針對頭部，毒液流入神經節後，有麻痺蟑螂反射性逃離的效果。

最後扁頭泥蜂會將不會反抗的「蟑螂殭屍」帶入巢穴，並在其表面產卵，待幼蟲孵化，蟑螂就是牠們的成長養分。

那變成殭屍的蟑螂還有救嗎？好奇的科學家曾做實驗，將類似章魚胺的神經傳導物質注射致蟑螂殭屍頭部，竟然又成功恢復牠們的行動能力。看來，影片中瑞克控制蟑螂的獵奇想法並非異類。

人工智慧將會毀滅它的開發者——人類？

在第一季第五集中，瑞克為了應付家人的煩人要求，拿出了一個米西盒（Meeseeks Box），只要按下上面的按鈕，就會變出一個藍色人形的米西先生（Mr. Meeseeks），說出你的願望，米西先生會幫你達成並在完成使命後消失。

這個簡單的設定讓人聯想到現代人類為了複雜工作而開發的人工智慧（artificial intelligence），而故事中的角色對米西先生許了一個達成不了的願望，使得米西先生拚盡全力卻無法完成，近乎崩潰之時決定把提出要求的人消滅，才能安心離開。

這讓我們不禁聯想到若有一天 AI 完全掌握和人類相符的各項能力，甚至超越人類，是否會直接或間接地導致開發者的毀滅呢？類似的擔憂在科學界也曾被已故的天文物理學家霍金提出，在一次英國電視台BBC的採訪中，霍金提到人工智慧威脅人類生存：「AI 會以越來越快的速度迅速發展與自我改良，而人類受限於生物演化速度較慢，會導致無法與之競爭而被超越。」

看完了以上幾點介紹後，是不是覺得欣賞《瑞克和莫蒂》的時間沒有白白浪費了呢？若你還沒看，恭喜你，還有精彩的影集讓你邊看邊學科學；若你已面臨劇荒，也別著急，《瑞克和莫蒂》已在 2018 年宣布由Adult Swim平台續訂 70 集，也就是說，扣掉目前已播映的第四季，還有 60 集腦洞大開的獵奇故事指日可待囉！

參考資料：

1. Adult Swim
2. The Science of Rick and Morty: The Unofficial Guide to Earth’s Stupidest Show, Matt Brady
3. From Brain Control to Multiverses, ‘Rick and Morty’ Gets Some Science Right, livescience
4. The real science behind Rick and Morty, NewScientist
5. 誰在操控蟑螂殭屍？，科學人雜誌
6. Multiverse, Wikipedia
7. Wormhole, Wikipedia
8. Artificial intelligence, Wikipedia

The post 操縱蟑螂機器人、平行宇宙存在？看獵奇動畫學科學——腦洞大開的成人向動畫《瑞克和莫蒂》 appeared first on PanSci 泛科學.

作者 / Y 編、S 編，以及在旁邊打雜的 U 編

2020 年第 30 次第一屆搞笑諾貝爾獎在 9 月 18 號早上隆、重、登、場啦！好啦，雖然因為今年的疫情，整個典禮改為線上舉行（而不是平常的桑德斯劇場），不過，也正因為如此，今年參與的諾貝爾獎得主數量也超級多，真是族繁不及備載啊！（我就承認我懶）

對於大家來說，今年都是 bug 很多的一年，而今年的搞笑諾貝爾獎主題，似乎正呼應了這讓人印象的 2020──「蟲子（bug）」！

今年的得主都會拿到一個「蟲蟲獎盃」！這個獎盃是張 pdf，得主們可以印下來、自己將它折成一個六面紙盒，每一面都是一隻「蟲」，上頭有：跳蚤、電腦「BUG」、蟑螂、金「龜」車等等。同時，得主也會收到一張紙質獎狀和十兆元辛巴威幣XD

那我們就來看看30次第一屆搞笑諾貝爾獎獎落誰家吧！今年可是有很多大大們得獎呢。

聲學獎：所以說，鱷魚吸了氦氣會怎樣？

這個研究本身其實是非常認真的，研究者們想要了解鱷魚的發聲跟我們有什麼不同，而由於水中與在空氣中的聲音傳播方式不同，也為這個研究增加了不少難度。

那麼，為什麼這麼一本正經的研究會得獎呢？這是因為其中有個環節，科學家們決定讓揚子江鱷 (Chinese alligator) 吸入氦氣，再看看他們的發音會變得怎樣？:）他們將雌性的揚子江鱷放入密閉的箱子中，分別讓鱷魚吸入正常空氣以及氦氣氧氣混和的氣體，混合氣體能讓鱷魚正常呼吸，但會改變聲譜的共振峰分布。

• 原文研究：A Chinese alligator in heliox: formant frequencies in a crocodilian

心理學獎：想知道人自不自戀？看眉毛就知道！

自戀者雖然有其迷人之處，但有時和他們相處久了總是會碰到些「bug」。那要如何一眼就認出他們呢？今年的搞笑諾貝爾心理學獎的研究告訴我們：看眉毛吧！

研究團隊將自戀人格的人的面部特徵展示給受試者看，發現從眉毛能相當準確的判斷出自戀者。

• 原文研究：Eyebrows cue grandiose narcissism

物理獎：地震時蚯蚓怎麼動？搖搖看就知道！

你有沒有好奇過，遇到地震時，蚯蚓到底會如何呢？是會跟著地震一起搖晃？還是怡然自得待在原地不動如山呢？想要找到解答，那就把牠們搖搖看啊！

首先，讓蚯蚓平平地躺著，再來，給牠來點上下震動的波，然後……叮！恭喜您獲得了一隻會以法拉第波震動的蚯蚓！而所謂的法拉第波呢，指的是因為流體不穩定性而產生的一種非線性駐波。

而由於大部分生物體中都充滿液體，所以我們所觀察到的非線性波，可能在日後對於生物學和醫學都會有所幫助。

• 原文研究：Excitation of Faraday-like body waves in vibrated living earthworms

經濟學獎：收入不平等與接吻次數有關

接吻可以表達親密、傳達愛意，甚至還能改善過敏，不過，你有想過，接吻跟經濟也有點關係嗎？

研究者找來了來自 6 大洲、13 個國家的人，嘗試了解人們接吻等親密行為的態度與國民健康、GDP、相對財富之間的關係。

在這個研究中其實有不少有趣的發現：女性與較有魅力的人會較重視親吻的重要性，而更有魅力的族群通常親吻的次數較多，也對這些次數感到較為滿意。

那麼，親吻跟收入之間的關係呢？研究發現，越是收入不平等的地方，與伴侶間的親吻的頻率會更高。

• 原文研究：National income inequality predicts cultural variation in mouth to mouth kissing

昆蟲學獎：很多昆蟲學家也怕蜘蛛！啊它就不是昆蟲嘛

很多昆蟲學家也怕蜘蛛！（居然！）退休的昆蟲學家 Rick Vetter 偶然發現他做水生昆蟲的同事在他拿出蜘蛛時突然「人間蒸發」，還有當在野調時和他合作的同事警告他「不要過去那裡有蜘蛛！」，於是讓他發現：明明昆蟲和蜘蛛同樣都是節肢動物門，但卻有些昆蟲學家不怕昆蟲怕蜘蛛！

於是維特透過《American Entomologist》期刊，找到了41位怕蜘蛛的昆蟲學家做更深入的調查。包含讓他們從包含蟑螂、蚊子和蛇的清單中做出喜歡和不喜歡的動物排名，其中，蜘蛛幾乎是大家最討論的生物（僅次於壁蝨），這些昆蟲學家還洋洋灑灑列出了很多他們討厭蜘蛛的理由：牠們移動的方式、很多腳、會出其不意地出現等等。

雖然身為麻瓜，感覺這些討厭的地方難道昆蟲和蜘蛛不是87分像嗎……

• 原文研究：Arachnophobic Entomologists: When Two More Legs Makes a Big Difference

醫學獎：咀嚼的聲音讓人很崩潰

有些人聽到別人咀嚼的聲音會覺得非常崩潰、生氣，這其實是有原因的，科學家稱之為「恐音症」(misophonia)。患有恐音症的人會對一些特定的重複性噪音，例如咀嚼、薯片的沙沙聲、鍵盤啪啪聲等等，覺得困擾、生氣，甚至會直接攻擊聲音來源。雖然聽起來可能有些好笑，但是，它其時真的會造成一些嚴重的人際影響，最後讓這些人選擇離群索居。

儘管在2000年時這樣的現象就已經被描述，但直到2017年才由英國的研究團隊發現了大腦額葉變化的證據，證明了患有恐音症的患者的確被這些聲音觸動了情緒反應。

• 原文研究：Misophonia: Diagnostic Criteria for a New Psychiatric Disorder

醫學教育獎：COVID-19 全球大流行讓我們知道：政治人物對生命的影響，比科學家和醫生更直接

這獎項頒給了各國的領袖們，包括了：巴西的 Bolsonaro、英國的 Johnson、印度的 Modi、墨西哥的 Obrador、白俄羅斯的 Lukashenko，土耳其的 Erdogan、俄羅斯的 Putin、土庫曼斯坦的 Berdimuhamedow，以及美國的川普大大。

為什麼要頒發醫學教育獎給他們呢？因為在這次的疫情中，我們學到了一個極為重要的啟示：比起科學家及醫生，政治人物對於生命的影響實在是直接得多啊！

材料科學獎：用人類糞便做的刀子相當難用

有個傳說是這樣的，有個因紐特人在大風雪中沒有工具，因此用自己的糞便鍛造出了鋒利的刀，並用那把刀殺死了一隻狗，用牠的肋骨做成雪橇、用牠的皮拴住了另外一隻狗，然後消失在黑暗的風雪中（相當勵志）。但這真的做得到嗎？於是，看到了這個故事的人類學家 Metin Eren ，決定進行反向工程，來試試看人類糞便是否能夠製作成鋒利的刀。

首先，當然要有對味的原料。為此他吃了八天的高蛋白、高脂肪酸的北極飲食，以便產生符合因紐特人的便便。然後冷凍、銳化，並且試圖用這把刀切開豬皮。結果發現：相當難用，刀刃一下就融化了。

• 原文研究：Experimental replication shows knives manufactured from frozen human feces do not work

• 延伸閱讀：Scientists test to see if knives made from frozen feces can cut animal tissue、Why scientists tried — and failed — to make a knife out of frozen poop

管理獎：不斷外包的殺人案！所幸最後無人傷亡（咦）

案子太多怎麼辦？外包啊！2014 年，中國廣西發生了一連串「連環買兇殺人案」。得獎者是：覃佑輝、奚廣安、莫天祥、楊康生、楊廣生、凌顯四！以下我們分別用甲、乙、丙、丁、戊、己代稱之。

事情是這樣的：甲因為投資糾紛花了兩百萬元人民幣雇用乙，但乙並不想親自出馬，於是拿了一百萬將案子轉手給丙。丙不知為何也沒有親自下手，而是轉頭找了丁，先付了訂金等事成之後再付尾款。丁拿到了訂金後轉頭找戊，戊則找上了最後一位殺手──己（凌顯四）。

出乎所有人意料的是，最後最後的外包商殺手臨時反悔了，於是直接找上原定的目標，跟他約出來面對面談判，想拍下目標被反綁的照片好交差。

事情暴露之後，就這麼串粽子式的一發不可收拾，只能說，外包的品質真的是十分重要啊，品管必不可少XD

• 延伸閱讀：你外包我也外包 中國不想殺人的殺手判刑確定

和平獎：印度、巴基斯坦的外交官，互相半夜按門鈴又跑掉

印度和巴基斯坦之間的關係相當緊張，克什米爾邊境時有違反停火協議的行為。除此之外，彼此的高級外交官也不堪其擾：其中包含跟蹤、斷水斷電，和在凌晨3點按門鈴後逃跑。

不相信外交官們有這般如小學生幼稚的行為發生？來看看《衛報》 的這篇報導：Pakistan recalls envoy from India in ding-dong over harassment claims

而為了呼應今年的蟲蟲主題，穿插在頒獎典禮中的短劇主角便是大家最熟悉的鄰居──小強！當牠在睡覺的時候，從蟑螂變身為……人了！牠們需要面對一個非常重要的抉擇：到底該成為蟑螂或是人呢？

如果想看劇或重溫頒獎典禮看這邊：https://youtu.be/Amkyp-dhYX0

雖然因為疫情而沒有實體典禮，但這群科學家們還是十分自娛自樂呢！能夠在這樣的日子繼續愛著科學，實在是再幸福不過的事呀。如果大家想要支持主辦單位，可以去他們的官網贊助喔！（也可以贊助認真報導的我們<3）

那麼，今年的典禮到此結束啦！更多詳細內容請期待我們的後續報導！也可以複習一下以前超有哏的頒獎典禮，或是去看看往年的得獎內容喔！

斗內泛科學，支持好科學！

The post 疫情也阻止不了的2020搞笑諾貝爾獎！宅在家慶祝這充滿 BUG 的一年 appeared first on PanSci 泛科學.