A.
美國蒙大拿大學平頭湖生物研究站的助理教授麥克菲(Megan McPhee)解答如下:
相隔甚遠的湖泊中之所以會出現同一種魚類,有以下兩種主要的解釋。第一種解釋,被專門研究生物分佈的生物地理學家稱為「地理割裂」。這個論點認為,生物起初分佈在一個較廣泛而連續的範圍內,之後因為長期的地理、生物及氣候因子阻隔,使得散佈的大部份族群滅絕,只留下現在各自隔離的族群。舉例來說,在上新世晚期到更新世之間(約200~50萬年前),北美洲西邊大陸的氣候潮濕,許多低漥地區皆形成大型湖泊。當該地的氣候逐漸乾燥,這些大型湖泊就慢慢變成數個各自獨立的小湖泊,存活於其中的魚類也跟著被隔離了。
第二種解釋則是「散佈」:生物個體由出生地移動至其他地區,有時這些生物會去到從未有同種個體存在的新天地。絕大部份的魚類都是雙性繁殖,至少要有一雄一雌同時來到新的湖泊,才能繼續繁衍後代。這種機率相當小,但長時間下來,可能仍有機會在新湖泊形成牠們的族群。
時間再久一點來看,魚類的散佈常來自於水源襲奪,也就是某一支流侵蝕掉兩條河流間的分水嶺,使其合而為一。雖然這種現象主要是影響河棲魚類的活動,但對湖棲魚類來說,若牠們的生活史中有部份階段是在河流中度過,也能因此遷移。
最後,人類更是讓魚類順利移動到遙遠地方的幫兇。很多時候,因為人們想要在原生地以外的地區捕魚,而刻意讓散佈現象發生。在19世紀後期,美國魚類委員會將可食用的鯉魚引進美國西部水域,現在牠們遍佈當地的湖泊及水庫。不管是有意還是無心,當人們在天然環境中把水族箱內的魚類倒出或清空裝餌的桶子時,便造成了生物的遷移。已有研究指出,外來種(包括鯉魚)常會捕食本土種或與本土種競爭,所以現在並不允許這樣的行為出現。(張亦葳 譯)
藍牙技術如何運作?
藍牙技術聯盟執行長佛里(Michael Foley)回答:
藍牙技術是一種短距離無線通訊科技,可取代原本用來連接各種電子裝置的傳輸線。其工作方式是採用所謂的「詢問」與「詢問掃描」兩種機制。處於「詢問掃描」狀態的裝置,會監聽已知的無線電頻道,以便找出正在「詢問」的其他設備。當掃描裝置偵測到一個詢問訊號時,便會送出一個回應訊號,其中包含了建立連結的必要資訊。
接著,數個裝置便可構成一個所謂的「藍牙微網」,其中包括一個主要裝置與最多七個現用從屬裝置,以及其他尚未連線到網路內的從屬裝置。每個設備都可以同時連線到一個以上的藍牙微網,扮演主要裝置或從屬裝置的角色。在藍牙微網內,所有裝置都與一個共同的系統同步,採用一致的跳頻模式,並共享同一個無線電頻道。跳頻的模式由主要裝置的演算法所決定,可以減少訊號傳輸時的干擾與衰減。基本的跳頻模式會在79個可用頻率內循環,但是系統也可以自動避開那些被干擾裝置用掉的頻段,以改善藍牙系統與其他定頻系統之間的相容性,譬如說位於藍牙微網附近的Wi-Fi無線網路。
無線的連結會被分割為不同的時間單位,也就是「槽」,資料便在這些槽間,以封包的形式進行傳輸,系統並在傳送與接收封包時進行跳頻。當然啦,當你透過免持聽筒接聽行動電話,或是使用無線耳機聆聽音樂時,上述種種複雜的程序,都在不知不覺間替你完成囉!(周坤毅 譯)
【欲閱讀完整的豐富內容,請參閱科學人2008年第73期3月號】
A.
臺灣大學昆蟲系教授楊平世的解答如下:
飼養過獨角仙或是其他甲蟲的朋友們,一定都有過這種觀察經驗。這其實是昆蟲蛻皮最後階段表皮蛋白質鞣化(sclerotization)的過程。
昆蟲的蛻皮牽涉到一連串體內激素的調節及生化反應。當幼蟲要蛻皮時,體內的青春激素(juvenile hormone)濃度逐漸降低,而蛻皮激素(ecdysone)濃度逐漸上升,這時候幼蟲的攝食量變少、活動量降低。而蛻皮激素會在脂肪體及真皮細胞中轉變成真正能讓幼蟲蛻皮的物質:20-羥基蛻皮激素(20-hydroxyecdysone)。此時,幼蟲的舊表皮下會先形成「新外上表皮」,以保護新表皮不受蛻皮液(含有20-羥基蛻皮激素的液體)影響。蛻皮液可進入新、舊表皮之間,逐漸向上溶解舊表皮;舊表皮溶解出來的幾丁質,可成為合成新表皮的材料。
當新表皮形成時,蛻皮激素濃度逐漸下降,昆蟲體內又會分泌多種激素,促使腹部收縮、心跳與蟲體循環加快,也會使表皮有彈性而增加延展性。此時,青春激素濃度也逐漸上升,幼蟲便開始活動,由於其背部中線的表皮較薄,舊表皮會從中間破裂,幼蟲便得以離開。
幼蟲會趁新表皮尚未硬化時,吸入空氣或液體,讓身體增大,而新表皮內的蛋白質分子側鏈會與化合物連結在一起,這便是獨角仙翅鞘顏色變深又變硬的真正原因。
【本文轉載自科學人2008年第71期1月號】