2008年8月31日

從海藻看「藍海策略」

在寫前一篇《夕陽與藍天》的時候,看到黃教授提到的

雖然水是透明的,可是水分子對於紅外光較容易吸收(共振),也就是將光能轉為水的熱能加熱)。
也就是說水對於紅光(長波長)較藍光(短波長)相對吸收較多,因此在海底 所看到的顏色為藍綠色。


這件事讓我想到了海藻也會選邊站的現象。所謂選邊站,其實就是海藻垂直分佈的現象。一般海邊肉眼可見的大型海藻除了藍綠菌(藍綠藻)外,還包括綠藻、褐藻和紅藻。


一般說來,在6公尺的水深之內,能有較多的紅光,而這個範圍的優勢藻類以綠藻為主。再深一點,從6公尺到30公尺,紅光已經無法到達這裡了,這裡主要由褐藻組成。再更深一點,到35公尺之下,幾乎就只剩下藍光。
(資料來源:http://news.softpedia.com/news/Algae-and-Light-84543.shtml)






這些藻類的顏色不同,是因為所含的色素不同。而色素不同也造成了垂直分佈上的不同


  • 綠藻:葉綠素a、b,αβ-胡蘿蔔素、葉黃素
  • 褐藻:葉綠素a、c,藻褐素、β-胡蘿蔔素、 葉黃素
  • 紅藻:葉綠素a、d,藻紅素、藻藍素、αβ-胡蘿蔔素



不論是什麼綠藻、紅藻,都要行光合作用,但光合作用的進行並不是靠葉綠素就行了,還得要其他輔助色素的協助,像是胡蘿蔔素、葉黃素等,或是褐藻有的藻褐素和紅藻有的藻紅素。


以紅藻為例,它之所以能分佈到較深的地區,就因為藻紅素能夠利用那些僅存的藍光。


《色素的吸光範圍》


這種情況就像藻類版的「藍海策略」


藍海策略》這本書出版於2005年,其中最基本的核心就是「不靠競爭而取勝,開創無人競爭的新市場」。紅藻正是如此,只有藍光穿透至此,只有能利用藍光的紅藻能生存,而綠藻完全不是對手,這就是紅藻的「藍海策略」!



相關網址:

夕陽與藍天

在談到「天空為何是藍色,夕陽為何是紅色」時,這是個經典實驗。

一杯水,加一點點牛奶,用燈光從旁邊照射



從側邊看,出現了偏藍的顏色



從光源的正對面看,卻出現了略帶橘紅色的顏色



從上面往下看,更可以看出顏色的變化。燈光在右側,而左邊和中間的顏色卻是不同。



光線進入牛奶水後,大部分的藍光散射,留下了紅光到另外一端
關於這種現象,在師大的黃福坤教授的網頁藍天與夕陽裡有詳細解說。



除了加牛奶以外,前兩天意外發現LED和熱溶膠條也可以有類似的效果。

只要LED燈照射在熱溶膠條的一端就行了。



於是就會出現這樣夢幻的顏色。


我想,這個應該比牛奶好用吧?

2008年8月30日

阿狗生病,婚戒變黑

前兩天,我家的阿狗yoyo生病了,結果梅子的婚戒就變黑了!?(左邊是梅子的,右邊是阿簡的)




事情是這樣的,那隻阿狗yoyo因為有點黴菌感染,所以醫生開了藥讓yoyo洗澡。舉凡洗澡、溜狗、餵食這些事都是梅子在做,我的工作只有摸狗或是玩狗

就在梅子洗完狗之後,她驚叫了一聲(是梅子叫,不是狗叫)

「啊~~~~~變黑了」
結果是戒指變黑了,這可是咱們的婚戒啊,怎麼變黑了呢。


古裝戲裡的人會帶著筷子防止別人下毒,如果菜裡有毒,筷子就會變黑。而洗完狗之後,戒指會變黑,這就證明了狗有毒!
呃...我是說「藥有毒」!


其實戒指變黑的真實原因是,醫師開的洗狗藥含有硫磺,而銀戒指遇到硫磺,就產生了黑色的硫化銀。
活生生的化學反應就發生在婚戒上!難道我們的婚姻就從此變得「黑暗」嗎?

還好,這種事情用牙膏就能解決。

用毛巾沾點牙膏擦拭戒指後,總算挽回我們的婚姻了。






2008年8月28日

仟圓鈔票上有什麼?

今天一大早,我爸老簡打電話給我,問我仟圓鈔票上面那個植物是什麼,原來是他和朋友跑去「觀霧」,看到了一個很像鈔票上的植物。

現在的鈔票都已經沒有偉人的圖像,取而代之的都是台灣的景物,像我老爸問我的這種就是玉山薊。雖然名為玉山薊,但其實分佈地不只有在玉山。





除了玉山薊以外,這兩隻雞也是台灣有名的雞-帝雉,我一直在想全聯會不會拿這兩隻雞做廣告?


在鈔票很清楚可以看見腳後方有根刺,那叫作「距」,是從蹠骨上退化的第一趾骨上方發育出來的,那是牠們的一個特徵,也是打架的利器。

雞,也是雉科的,嗜吃雞腳的人(例如我老婆),很清楚吃雞腳從來沒吃到那根刺。不過如果仔細看,應該還是可以發現雞腳上有個痕跡。其實養雞的人通常會做「去距」的動作,不然萬一雞打起架來,可就死傷慘重。不過反過來想,如果要雞打架打得好,那就不會去距了。像鬥雞的距其實都還留著。【這裡有中國的鬥雞文章,那些雞腳上也都還看得到距】





再來看看另外一面,我們常常可以聽到人家這麼說
「拼死拼活,都是為了那四個小孩啊!」

哪四個小孩?就是看地球儀的這四個小孩啊





不過鈔票上真的只有四個小孩嗎?不只,最少有六個!!

生物老師當然要介紹她,「看」顯微鏡的小女生


2007年聯合報的新聞有這麼一篇《千元鈔上四學童 北市福星國小在尋人
福星國小林姓教師指出,約在八年前,有位學生家長剛好是中央印製廠的員工,情商學校幫忙找幾名模範生擔任改版千元鈔的模特兒。後來學校分別從三、四年級學生中挑選出兩男兩女,四名小學生因為個性乖巧、儀態出眾,因而雀屏中選。

林老師回憶說,當時只記得是透過級任導師幫忙找適合的學生,並不清楚學生就讀幾年幾班和姓名,中央印製廠和攝影人員借用學校自然專科教室拍攝,總共花了兩個多小時,支援拍攝的學生個個「演技」一流,在鏡頭前的姿勢相當自然、投入。

她說,當時新版千元鈔票剛發行時,外界曾有人批評票面上看顯微鏡的小女生,是用鼻子「聞」顯微鏡。當時她全程在場,因攝影的角度關係,女同學絕對是「看」而不是「聞」。



我相信她不是在聞顯微鏡,但是說她在「看」顯微鏡,我還真的不相信啊。我倒是覺得這是攝影師刻意取景,而做出來的動作,不然你想小女生一顆眼睛塞在目鏡上,這樣放在鈔票上,會有美感嗎?



還有一個,還蠻有靈異的感覺哩




大概很少人注意過,在小女孩旁邊還有一個背後靈吧?而且為什麼顏色要弄得這麼詭異?為什麼?為什麼?

攀樹與玉山溪水棲昆蟲觀察

昨天生物學科中心辦了一場好棒的活動-8月田野生物材料蒐集實務活動,看報名的名單有80多位,不過實際到場的卻只有一半。那些沒參加的人真是可惜!

昨天的活動應該算是隱藏版的,到場時才給了個驚喜。行程和公佈的有些不同,除了玉山溪採集之外,居然有了個攀樹活動!




教練群是台灣攀樹協會的蘇俊郎教練等四人


攀樹的設備,除了必要的繩子之外,還包括安全帽、手套及吊帶。


蘇教練在前一天就已經先把繩子掛在樹上了,繩子和樹幹接觸的地方還有護套,防止過度摩擦。




不過並不是一直讓粗繩子掛在樹上,而是先掛上一條較細的,為的是防止松鼠咬斷重要的繩子。
要讓繩子能上到幾十公尺高的大樹,不是簡單的事,得先用這個重物拋到樹枝上,牽引一條繩子掛在樹上,之後才能把粗繩子掛上去。



利用繩結間的摩擦力,居然就能攀上大樹




這是由另外一位教練示範攀樹的方法(好像是蘇教練的兒子),技巧看似簡單,只要學一隻尺蠖在繩子上伸縮伸縮就可以了。不過實際上在操作時,也是有些人伸縮了十分鐘,還是保持在同樣高度。




在這些攀樹的人當中,攀的最有型的應該算是許慶文老師了!我想在場的大多數人都會同意,此人的身手讓人不僅懷疑起他上輩子應該是猴子。
許慶文老師1




經過一番「蠕動」之後,大多數人都能夠順利攀上這棵大樹,每個紅框就是一隻尺蠖。
遠看之下有兩種感覺,一種是覺得像織布鳥在大樹上吊掛的巢,另外一種,總覺得像是大屠殺之後被掛在樹上的屍體。




爬樹這件事,很多人小時候都想做,但是都被大人阻止。其實攀樹不只是上去看風景而已。更重要的是能讓科學家們更接近樹冠層的生物。像在熱帶雨林的樹,垂直分層很明顯,很多樹冠層的生物幾乎不會下到地面,要研究它們只能靠坐熱氣球之外,或是攀樹技術。

我記得第一次看到攀樹這種技術時,是看到這本書「爬樹的女人 : 一位科學家的另類生活實錄」,這是科學家Lowman, Margaret的自傳。內容的簡介如下

羅曼教授是舉世聞名的樹冠生物學家,也是一位對生活充滿熱情的偉大老師與母親。她在澳洲用繩索爬樹,懷孕時利用採櫻桃的籃子登上尤加利樹,過著與常人迥然不同的生活。她以生動幽默的文筆,讓我們看到一位堅持理想、不屈不撓的科學家,如何突破身體、生理、自然環境、婚姻困境等障礙,走一條人跡稀少的路,終於完成個人的少年夢想,提攜了眾多莘莘學子,也為地球更美好的未來做出了貢獻。本書除了能夠擴展你的視野,啟發人生思考之外,那眾多令人莞爾、甚至笑中帶淚的細節,更使閱讀過程成為十分愉快的經驗。


這真的是一本好書,可惜現在沒有再版,但在圖書館裡應該還找得到。而最近也有另外一本在講爬樹的書,是由遠流出版的爬野樹的人,作者是蘇教練的師兄。看了這些書之後,一定能對攀樹有更進一步的了解,知道爬樹還能做什麼。

順帶一提,台灣攀樹協會偶而在台北市長官邸也會舉辦攀樹體驗活動,有興趣的人千萬不要放過。攀樹真的很好玩!回來之後,我就跟梅子計畫,看能不能找幾個有興趣的人一起,就在她學校辦一場攀樹活動。

延伸閱讀:
附註:最上面那張剪影,是阿簡蠕動上去之後正在休息的模樣,本來看起來很帥,不過看久之後,突然覺得像是被電線纏到,還是被樹枝插到屁股。



攀樹活動進行的時候,突然有一群老師驚呼,原來是看見了一隻蜂拖著蜘蛛走。趕忙衝上前去,原來是蛛蜂抓了一隻雌的白額高腳蜘蛛呢!



大家一群人圍著牠們倆拍照,偶而蛛蜂也會被嚇到,暫時拋棄蜘蛛,但是過沒多久還是會飛回來。對這隻蛛蜂而言,困難的不只是水平的拖移,還包括了垂直的方向。現在牠就要努力的把蜘蛛拖上矮牆。我想蜘蛛和蛛蜂可能差不多重量吧,如果情況換成是我們,要我們拖著一個和自己一樣重的東西垂直爬上牆壁,怎麼想都是不可能的事情,可是牠就是辦得到。


至於最後蜘蛛被拖到哪裡去了呢,我沒有繼續跟下去,因為我突然想起上次被胡蜂螫到的事情,我想我如果再被螫到一次,真的就「謝謝再聯絡」了,所以我還是趕緊逃之夭夭。



下午另外一個活動就是玉山溪的水棲昆蟲觀察

這是鳳山溪的支流,水質因為太清澈了,所以蟲也不多,而且現在也不是蟲多的時候。帶領活動的除了劉月梅老師之外,還有新竹縣關西鎮釣魚暨環保協進會總幹事的劉創盛先生。



在劉先生的指導下,這些水棲昆蟲的身份也一一被指認出來了(以下如果有寫錯,應該是我記錯)

這個看起來綠油油多汁甜美的是石蠶蛾的幼蟲



平常會躲在用小砂石做的巢中




這個是短腹幽蟌的稚蟲,尾部的束狀物就是它的鰓。它對環境的耐受力很強,從未受污染到中度污染的溪流中都可以看到。




這則是扁蜉蝣的幼蟲,那對複眼真是大到令人嫉妒!這種通常會出現在未受污染到輕度污染的溪流中



在地人最知在地事,所以要問這條河川乾不乾淨,問裡頭的生物最清楚。而水棲昆蟲明顯大隻、生活史長,又在食物網中扮演舉足輕重的角色,所以自然成為河川指標生物的代表。

在特有中心的這篇文章《以水棲昆蟲為指標生物評估台北外雙溪水質 》提到了 (奇怪字和字之間為什麼都要留個空白呢?)


我 國 環 境 保 護 署 環 境 檢 驗 所 將 水 棲 昆 蟲 列 為 重 要 的 指 標 生 物 , 做 為 河 川 水 質 評 估 的依 據 。 一 般 將 水 質 污 染 情 況 區 分 為 四 級 , 分 別 是 貧 腐 水 性 ( oligosaprobic, os)、 β 中 腐 水 性 ( β-mesosaprobic, β m) 、 α 中 腐 水 性 ( α-mesosaprobic, α m) ,以 及 強 腐 水 性 ( polysaprobic) 。 據 該 所 出 版 的 「 台 灣 河 川 底 棲 生 物 手 冊 - 水 棲 昆蟲 」 一 書 , 依 此 四 種 水 域 舉 出 台 灣 各 水 域 代 表 之 底 棲 生 物 。 貧 腐 水 性 是 指 未 受 污 染或 稍 受 污 染 之 河 域 , 在 台 灣 此 種 水 質 的 河 域 大 多 位 於 河 川 之 上 游 , 代 表 性 底 棲 生 物包 括 石 蠅 、 網 蚊 、 扁 蜉 蝣 、 流 石 蠶 、 長 鬚 石 蠶 與 渦 蟲 等 。 β 中 腐 水 性 是 指 輕 度 污 染之 河 域 , 多 位 於 河 川 之 中 、 上 游 , 代 表 性 底 棲 生 物 為 縞 石 蠶 、 扁 泥 蟲 、 雙 尾 小 蜉 蝣、 石 蛉 與 蜻 蛉 等 。 α 中 腐 水 性 是 指 中 度 污 染 之 河 域 , 多 位 於 河 川 之 中 游 , 代 表 性 底棲 生 物 是 姬 蜉 蝣 、 水 蛭 與 水 蟲 等 。 強 腐 水 性 是 指 嚴 重 污 染 之 河 域 , 多 位 於 河 川 之 中、 下 游 , 此 種 河 域 水 已 變 成 黑 褐 色 而 且 發 出 臭 味 , 代 表 性 底 棲 生 物 為 紅 蟲 、 管 尾 蟲及 顫 蚓 。




所以這條玉山溪的確是條乾淨的溪流,至於上回我召喚草履蟲的那條水溝,有紅蟲又有顫蚓,想當然爾,「嚴重污染」絕對當之無愧!

不過嚴重污染還是能帶來點好處,像台北的三腳渡,就因為污染太嚴重,有一堆紅蟲(我猜是顫蚓),而紅蟲又能作為鰻的飼料,所以一度成了全台最大的鰻飼料供應地。只是時代在變,鰻也不愛吃紅蟲了,改吃其他魚飼料了,三腳渡也就逐漸落沒了,雖然那邊應該還有數不清的紅蟲。

漫畫家劉興欽曾經有個作品,主題就是漁民撈紅蟲的景況,這張圖在<劉興欽畫民俗>枯草污泥紅蟲多可以看到。

2008年8月27日

奧運裡的反應時間

任何比賽當中都需要反應時間,反應時間往往決定了勝敗的關鍵,不過反應時間也不能太短,否則有可能被視為作弊呢!

在【2008-08-27/聯合報/文教(C4)版/新聞中的科學 第 134 期】當中的【計時技術》計時設備 三部分組成 聯合報╱記者李志德】談
到了:

分析短跑選手起跑,它經歷四段過程:一、選手就位,兩手撐地時,起跑架開始受到壓力。二、起跑時選手用力蹬,起跑架上的感應板一旦受力達到 29 公斤(女選手 27 公斤),就開始啟動計時。三、選手腳掌離開起跑架,壓力歸零。

階段二到三稱為「反應時間」,依國際田徑總會的規定,選手可以有 0.1 秒的反應時間,意即如果階段二到三的時間在 0.1 秒以上,就是合法起跑,反之就是違規偷跑。

因此,一個短跑選手的成績,事實上是由「反應時間」和「實際在賽道上跑步的時間」組成,例如奪下北京奧運男子兩百公尺金牌的牙買加名將柏特,成績是 19.30 秒,但是決賽中「反應時間」最快的,不是柏特的 0.182 秒,而是第三名迪克斯的 0.151 秒。換句話說,迪克斯事實上比柏特「合法提早」 0.031 秒出發,但仍舊被柏特遠遠拋在身後,短跑名將的實力,由此可見一斑。



也就是說聲音訊號傳進大腦到腿部肌肉動作,至少得0.1秒。真令人好奇,當初這0.1秒是怎麼訂出來的?

2008年8月26日

在新竹看大霸尖山

在台北,很難不注意到101的存在,因為101是台北的地標。而在新竹也有這樣的地標-大霸尖山,雖然沒有101那麼明顯,但只要天氣好,一定可以看得到。

新竹地區距離大霸尖山大概40公里左右,在新竹市的光復路、東大路或是快速道路上,只要東南方沒有阻礙,再加上山邊沒雲遮擋,要看到它真的很容易。聽說在台北北投、桃園龜山甚至到苗栗都能夠看到大霸尖山呢!

這是我從寶二水庫看大霸尖山(寶山鄉),中間的小凸起就是大霸尖山,特殊的外型讓人印象深刻。



這是上面那一張照片切割放大



這是從竹北河堤看大霸尖山(竹北市),角度稍微不同,但看到的山也不同了。



比起在寶山的角度,這張在旁邊還能看到像桃子的桃山(應該是吧?)




幾年前冬天下大雪的時候,甚至在新竹地區就能夠一眼看到雪山到大霸尖山的積雪呢!

後記
如果想要在家看大霸尖山也不難,拿出五百元鈔票,就可以看見了,還附贈梅花鹿呢!

做個浮游生物模型吧!

一個偶然的機會,看到日本的琵琶湖博物館在2007年5月中曾經辦過一個浮游生物觀察的活動。在那活動中,除了讓民眾觀察水中浮游生物之外,還有做浮游生物的模型。

做浮游生物模型?看起來好吸引人啊!透過少少的資料交互查詢,原來他們用的是這種材料「おゆまる」,這種材料只要放在80度C的熱水中就會軟化,冷了就會變硬。而且還具有半透明的性質。

我心想,台灣跟日本這麼近,沒理由台灣沒有這種材料啊!果然自稱Google查詢達人的我,發現在台灣也有賣啊。在此不說太多,只給各位幾個關鍵字:pchome、取型粘土。剩下的就自己去查吧。

像下面這樣一盒日幣是300元,台幣是120元。


裡頭有七種顏色,一根的長度大約是5.5公分。



用的時候只要丟進80度C熱水就會軟化。


既然要做浮游生物,就來做個比較有特色的生物吧,那就做「眼蟲」囉。先搓幾個葉綠體再加上細胞核和眼點。



然後再拉一條透明的,做一片細胞膜



然後就像包餃子一樣,把葉綠體、細胞核和眼點包進去,最後再用風箏線當鞭毛。
噹噹~~一隻可愛的眼蟲就出現啦!




這是本尊,多少有點像吧。



扁眼蟲




扁眼蟲本尊






眼蟲家族大集合(這種感覺怎麼有點像三劍客,我為人人,人人為我)



草履蟲,伸縮泡、大小核和纖毛都很難做,唯一加進去的是食泡。


草履蟲本尊





柵藻和新月藻



新月藻的本尊




渦鞭藻(沒加鞭毛啊)


矽藻


矽藻的本尊



微生物模型大集合!中間還藏了一個綠球藻,咦?還是小球藻?啊,隨便啦,反正就是一個綠球就是了。

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