5.24.2011

魷魚的祕密溝通的構造證據 @ Bilogy Letters

使用身體花紋溝通防禦以及偽裝的頭足類, 仰賴的工具是牠們體表的色素胞以及虹彩細:chromatophores.jpg

測量在不同角度的偏振光濾片下, 魷魚皮膚虹彩細胞的反射光波長, 發現:
1. 不同偏振角度下, 虹彩細胞的顏色會改變。
2. 虹彩細胞的反射光為偏振光。
3. 覆蓋在虹彩細胞上的色素胞, 作用有如彩色的濾片, 會改變虹彩細胞反射光的顏色, 例如當黃色素胞張開時, 虹彩細胞的反射光從480nm變為540nm; 而褐色素胞張開時, 則會完全遮掩反射光。


色素胞的張閉為神經主動調控, 因此魷魚可以主動控制虹彩細胞反射光的有無以及顏色。加上這個反射光為偏振光, 所以只有看得到偏振光的眼睛才看得到。大部份捕食頭足類的動物不具有偏振光視覺, 由此推測, 魷魚可以在偽裝的時候使用虹彩細胞釋放祕密的溝通訊息。

原始文獻: Anatomical basis for camouflaged polarized light communication in ...
研究團隊: Marine Resources Center :: Laboratory of Roger Hanlon

5.21.2011

CephaNick的軟絲發育日記-6

這是一篇接續2007年時的日記,拖稿拖了太多年了...這系列是頭足類胚胎發育過程很好的分享。
請繼續收看...



上圖是由卵授精過後的第七天。在把卵膜外的卵鞘(Egg capsule)剝除後,顆顆透明、直徑約0.8cm大小的卵膜內有著一個個的軟絲小生命。雖然每個個體幾乎皆是同時產出的,但還是可以看的出來每個軟絲可能因孵育的水體中:溶氧、溫度...等些微的不同,導致有不同的發育階段。例如上圖黃色箭頭指的軟絲胚胎發育時期就早於藍色箭頭的胚胎。



這張圖是卵鞘中發育較晚期的胚胎,這個胚胎已發育到了第23時期,可以看的出來不只往後用來噴水的漏斗口已經癒合(紅色箭頭,請參考CephaNick的軟絲發育日記-5),另外小小的鰭已經長出來了(黃色箭頭),而各個腕上的吸盤也正出現中(綠色箭頭),眼睛的水晶體也迅速發育當中(藍色箭頭)!


5.18.2011

烏賊舉手作偽裝 @ proceeding of the royal society B



烏賊除了會作體表花紋的偽裝之外, 他們也會利用腕足擺成合適的姿勢讓自己隱沒在立體的背景中。這是首次找出可以讓花枝在人工背景的下, 做出姿勢偽裝的方法。


原始文獻: Cuttlefish use visual cues to determine arm postures for camouflage
研究團隊: Marine Resources Center :: Laboratory of Roger Hanlon

4.13.2011

2011Euroceph meeting @ Naples (Italy)

圖片欣賞: http://www.facebook.com/album.php?fbid=159829000745396&id=100001548903721&aid=36504&l=97c1c0b030


一、 會議重要性

Euroceph 2011是一個非常特殊的國際會議,本次會議討論當前頭足類生物學的研究現況,所有與會的重量級國際學者(包括一位諾貝爾獎得主)共同討論未來10年頭足類生物學的發展方向以及合作的可能,更重要的是討論即將在2013年於歐盟實施的頭足類研究管理規範,這將影響未來10年國際頭足類研究的發展。

二、 參加會議經過

4/7 會議的開場演講為頭足類行為神經科學研究大老John Messenger, 他回顧了神經科學上重要導師John Zachary Young在Naples海洋研究站的兩個重大發現對於後續研究的影響, 以此作為開端討論未來可能發展方向。其一為發現魷魚的巨大神經, 開起了Hodgkin與Huxley對神經傳導的研究 (1963諾貝爾獎), 這是一個成功的選擇。其二則為選擇章魚作為模式動物探討學習記憶, 雖然章魚能夠展現複雜的學習行為, 但是在神經生理層面, 章魚的腦非常複雜無法以當時的技術作研究, 相對之下Eric Kandel選擇了構造簡單的海蛞蝓則成功了(2000年諾貝爾獎); 選擇模式物種的成功與否受到了當代科學技術發展的限制。

第一場海報展示, 與研究者進行了一些討論, 獲益良多, 節錄如下:

1. Effects of ocean acidification on statolith calcification and prey capture in early life cuttlefish, Sepia officinalis (R. H. Maneja, et al., Germany)

二氧化碳造成暖化與海洋酸化, 烏賊因為需要碳酸鈣作為骨板以及平衡石的材料, 酸化低氧的環境使得兩個構造不正常, 影響攝食行為, 是探究暖化對生物影響的良好材料。另外, 烏賊能夠在一周內校正這些不正常發育對平衡影響, 其在海洋酸化後存活的能力, 是個值得探究的問題。

2. Cholinergic system of Octopus vulgaris: new cues from cChAT and pChAT immunohistochemistry (L. D’Este, et al. , Italy & Japan)

這是一個跨國合作的案例, 由日本團隊提供想法以及技術, 與擁有頭足類資源的義大利團隊合作, 比對脊椎動物與無脊椎動物cholinergic神經傳導, 了解中樞與周邊神經的神經傳導控制, 可能爲神經醫學帶來新的想法與應用。

3. A comparative analysis of different anaesthetics in Octpus: towards true anesthesia (E. Pagano, et al. , Italy & UK)

Efficiency of different anaesthetics as welfare promoters during human manipulation of European cuttlefish (A. V. Sykes et al. , Portugal)

Preliminary results on Octopus vulgris juvenile and adult cold-water anesthesia and euthanasia (A. V. et al. , Spain & Portugal)

因為歐洲在2013年將執行新的”以動物作為研究材料規範方法”, 方法中對頭足類與脊椎動物做了嚴格的人道處理規定, 其中麻醉即為一個重要議題, 過去經常使用的幾種麻醉劑的效果再度被仔細的比較與檢視。

4. Can cuttlefish use polarization sensitivity for orientation (L. Cartron et al. , France & Israel)

頭足類的偏振光視覺是近年的新發現, 此篇研究的方法, 讓正在進行認知行為研究的我們, 學到了關鍵的訓練技巧。

4/8 一整天的演講, 節錄如下:

1. Considerations for future cephalopod research

整理了近代對頭足類的發現, 未解之謎以及未來需要進行的工作。

a. 族群量分析

b. 族群結構

c. 老化以及定齡

d. 產卵場保護

e. 生態為基礎的海洋保護區

2. Population

a. Tagging

英國團隊在實驗室進行標定烏賊的測試, 3公分大小的紀錄儀, 能夠紀錄烏賊的活動, 若能施行於野外, 我們將能更了解頭足類如何使用產卵場與棲地。

b. Physiological performance of cuttlefish juveniles

比對英吉利海峽周邊的產卵場, 幼生生理表現的差異, 發現區域間有不同。

3. Aquaculture

西班牙與葡萄牙的合作, 在實驗室的環境完全養殖歐洲常見烏賊, 從出生的第一日起即可吃冷凍食物, 這是頭足類飼養的ㄧ大突破。

4. Camouflage

一連三篇講述頭足類精緻的偽裝能力, 至目前為止頭足類仍是視覺偽裝領域最佳的研究動物。另外還有兩篇研究體表反光以及色素細胞, 了解其作用機制以達到偽裝或是展示的體色, 這是軍事偽裝或是商業廣告所注目的範疇。

5. Defence system

研究NO在中樞神經分佈的狀況, 以及其可能調控防禦系統的方式。

6. Sensory

a. Vision

頭足類眼睛構造變異與可能的視覺機制, 這是40年前JZ Youg詳盡描繪頭足類眼睛以及神經系統之後的大發現, 將爲視覺與神經科學研究立下新的里程碑。

b. Hearing

頭足類可能聽得到, 只是聽不好。電生理證實, 魷魚以及小管聽得見高分貝的聲音, 但在海裡到底聽甚麼?尚待解答。

c. Motor control

四篇專門針對頭足類的吸盤, 腕足控制以及以頭足類作為仿效對象的機器人研究, 仿生領域的新進展已經可以做出能抓取物品的腕足。

7. Gene

三篇演講說明頭足類神經行為研究需要更進一步的細胞生物學工具來深究, Genome序列資料庫是目前缺乏的, 希望在會議中達成一些合作的共識, 選出幾個種類將其定序。

晚間參觀世界最早的海洋研究站The Stazione Zoologica, J Messenger以及J Z Young早期的實驗都在這裡完成, 這個研究站即將大更新, 需要廣納意見以吸引世界人才進駐使用, 期能再有第二個或是更多個JZ Young.

4/9

早上議程主要在討論2013年歐洲即將施行的實驗動物規範, 參與者分成三組討論動物採集, 麻醉方法以及飼養技術。臺灣尚未有這類型的規範, 歐洲相關領域的期刊將採納這些規定, 是未來必須要注意的。此會議委員會決定在未來法規施行之前的這段期間, 持續協助相關研究者對於法規相關文件的辦理, 扮演行政部門與研究者溝通的橋梁。

下午的演講著重於頭足類行為認知, 獲得一些新知, 如:視覺資訊在胚胎的時期已經開始作用; 頭足類的胚胎是做為生態-演化-發育研究的應用(Eco-Evo-Devo) ; 頭足類有個性, 或是人格, 研究者該以它做“單一個體“的研究。

4/10

會議的最後一天, 為回顧過去五年世界上頭足類研究的發展, 並開放討論未來發展方向。頭足類是海洋界分佈得最廣的動物, 種類只有900多種, 因為獲得材料門檻很高, 研究者則更少, 此會議奠定了一個研究者合作與討論溝通的橋梁, 未來的發展令人期待。

三、 與會心得

本次會議除了見到使用頭足類作為神經科學研究的經典大師, 也見到全世界活躍的團隊合作帶來的火花。會議中, 台灣有7位研究者參與佔大會的1/10的人數, 所發表的論文也受到大會的肯定。比起歐洲以及美洲, 臺灣擁有豐富的頭足類相; 比起澳洲, 頭足類漁產發達, 複雜的頭足類是未來神經科學的研究模式動物, 除此之外牠也是漁業以及養殖業未來的明星, 臺灣擁有資源優勢, 我們值得推動團隊合作, 將研究能量投入, 建立臺灣的特色。

3.14.2011

花枝躲貓貓~

花枝跟小管很不一樣, 牠們並不像魚喜歡游來游去, 牠們是底棲的, 除了偽裝能力很強, 一動不動的時候像顆石頭, 牠們還超愛躲藏。許多第一次參觀花枝飼養缸的人以為缸子裡面只有石頭, 在野外想要在非生殖季節發現它們的行蹤也因此十分困難。



動手測試一下花枝怎麼尋找這個躲藏的角落, 發現只要地上有陰影就很有吸引力了!不過提供一個三度空間的藏匿點, 讓牠們有個安心的家, 加上複雜豐富的飼養缸才是維持牠們活得健康的不二法門。

3.08.2011

烏賊產卵

現在是基隆花枝產季, 此時就是成熟花枝群聚生殖的時候, 只要購買健康的個體蓄養, 便可觀察到產卵的過程, 不過成熟虎斑烏賊的體型很大(約2kg), 蓄養要有足夠大的空間與良好水質, 一般水族飼養不容易進行。

秤重


運輸後適溫中


產卵囉~

(by Chia-Hui Wang)

12.27.2010

測量野外花枝在生殖季時的代謝速率@Journal of Animal Ecology


了解生物在各種活動時的代謝速率是生態學的基礎。計算運動的加速度來推估消耗的能量, 已經運用在人, 鳥類以及鯊魚。想了解野外的動物消耗多少能量, 必須要在野外能夠追蹤, 有局限的棲地比較容易辦到, 頭足類中的澳洲巨大烏賊在每年的生殖季節會聚於澳洲東南, 本實驗為首次運用此法於野外估算烏賊的代謝速率。

以花枝呼吸的壓力來估算代謝速率, 結果發現澳洲巨大烏賊是日行性在夜晚的活動非常的少, 移動緩慢, 與之前野外的標定實驗相同。

相關連結:
澳洲巨大烏賊 Whyalla 大花枝來嚕
野外標定研究 Cephanews @ Taiwan: 05.09.10
研究團隊 Bronwyn M. Gillanders

12.23.2010

花枝看得到顏色嗎?

ABK問:花枝看得到顏色嗎?
答: 目前的答案是看不到。

只要看過活的頭足類, 或是有經驗的釣友, 都會驚訝這個答案。花枝百變的能力一直是令人驚豔的, 花枝透能過眼睛看到的世界, 快速變換身上多樣的花紋的能力獨一無二受研究者關注, 先前的文章也多次展示這個主題:

把花枝的眼睛蒙起來牠還會變色嗎?

焉能辨我是雌雄

動物如何偽裝

移動的雲紋 in 白斑烏賊

花枝界的明星-花花枝

虎斑烏賊變身

花枝偽裝

花枝用皮膚感光@Biology Letters
視覺經驗影響花枝的偽裝能力@JCP

然而到目前為止, 除了一個種類(日本的螢火蟲烏賊)之外, 證據都指出大部份的頭足類是色盲。在此舉兩個例子:

Color blindness and contrast perception in cuttlefish (Sepia ...
行為實驗, 將花枝放在藍黃方格上, 雖然有顏色上的對比, 花枝仍呈現均勻的花紋。


… and contrast perception in cuttlefish (Sepia officinalis) …
歐洲常見烏賊僅有一種視蛋白基因, 類似脊椎動物視網膜的桿狀細胞, 有高感度但不提供顏色資訊。

不過目前為止, 被仔細探究過的種類仍然很少, 這仍是個令人期待解開的謎題!

12.12.2010

頭足類@澳洲深海計畫

2010的12月, 有幸上到澳洲的研究船, 比海研三號小的Cape Ferguson, 拉著8m見方的中層拖網, 本次主要的目的Coral Sea區域因生殖聚集的深海燈籠魚, 幸運的也捕到許多深海的頭足類。


11.24.2010

烏賊不會辨識其它社交個體的@Animal Behaviour


(Sepia officinalis from EOL Common cuttlefish)

這個實驗是使用歐洲廣佈的歐洲常見烏賊(Sepia officinalis)進行的, 頭足類是海洋無脊椎動物中擁有與我們人類同等仰賴視覺的生活的生物, 我們能夠辨識我們的另一半與其他人不同, 而他們呢?

從野外捕來暫養的成熟烏賊, 發現他們對待熟悉以及陌生的其它烏賊的行為表現沒有明顯的不同; 他們有很明顯的雄性護衛行為, 但是沒有配偶專一的配對行為; 個體之間的互動狀態是隨機的; 雄性會持續對彼此展示敵對行為就算共同飼養三個月以上的時間; 在置換雄性個體的實驗中發現, 置換成功率與體型相關, 越大的雄性越容易成功。

交配次數及替換成功率與體型相關


原始文章: Absence of social recognition in laboratory-reared cuttlefish, Sepia officinalisL.(Mollusca: Cephalopoda)

作者實驗室: Millersville University - Jean G. Boal, Ph.D

相關文章:
Social recognition using chemical cues in cuttlefish (Sepia ...
Social recognition: A top down view of cephalopod behaviour

11.22.2010

真蛸族群定義: 以幼生的型態以及色素細胞排列做比較(東北vs.西南 大西洋)@Fisheries Research



Octopus vulgaris廣布太平洋以及大西洋, 不但是全世界重要的經濟種類章魚, 我們對頭足類"聰明"的知識大部份來自對於這個種類所做的實驗, 牠的俗名是 "the common octopus" "真蛸", 2010的世界杯之後, 它得到了新的暱稱叫做"保羅"。

然而這樣廣布的種類, 遭到懷疑, 其中是否有些是"似真蛸"的新種被誤認, 而非一個種類有著近似無限制的分布?由於不同種無法一起生下有生育力的後代, 所以了解真正"一種"的分佈, 才能更精確的擬定資源開發的政策。

研究人員採集比對西班牙以及巴西海域的真蛸幼生, 發現的確形態上面有些差異, 也發現了一些區域為誤認的新種。本研究的特點為使用新鮮的章魚幼生作比對, 它也展示了形態研究可以告訴我們DNA所看不到的關鍵事實。



原始文獻: Defining Octopus vulgaris populations: A comparative study of the ...

11.06.2010

11.03.2010

螢光細菌對抗NO以進駐耳烏賊發光器@Molecular Microbiology



耳烏賊(|Classificaiton| 耳烏賊 Sepiolida)因身上的有利用螢光細菌發光的發光器, 加上體型小, 世代交替時間短(3個月), 是實驗室的模式動物。本篇研究發現, 發光細菌在進駐宿主時, 能夠對抗免疫作用的NO。

NO普見於真核細胞的生物中, 能對抗微生物入侵。當然, 也有微生物(原核生物)也發展出感知NO並解毒的能力, 為病菌入侵的關鍵, 鼎鼎大名的大腸桿菌, 沙門桿菌, 以及造成植物腐軟的軟腐病菌, 都是透過這樣的方式成功登入宿主, 相關的蛋白質有能去除NO的Hmp, 以及感知NO而開啓Hmp表現的NsrR。除了惡名昭彰的病菌之外, 一些共生與宿主互利共生的"好菌"也需要對抗NO的能力, 例如豆科植物的根瘤菌, 而耳烏賊的發光器中居住的螢光細菌則是動物界的研究範例。

本實驗確定耳烏賊的螢光細菌也是利用Hmp以及NsrR這個途徑感知且解毒NO, 在開始聚集於發光器開口的階段, 這個能力決定了菌落的大小。

原始文獻: Vibrio fischeri flavohemoglobin protects against nitric oxide ...
冷泉港耳烏賊研究相關資料(搜尋關鍵字"Euprymna scolopes"): Cold Spring Harbor Protocols
cephalove報導:
Bobtail squid and their microscopic friends
V. fisheri and the squid that love them

花枝卵的來源

請問一下,如果想買花枝卵(已受孕的),有辦法去買到嗎?
或是有哪裡可以購買到,方便介紹小弟知道嗎?..
另外如果想去澎湖買,應該找誰打聽消息呢?

偉忠 王

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王先生您好,

我們因為研究需要的關係, 也在尋找販售花枝卵的商家, 目前台灣似乎沒有商家有穩定的供應, 所以我們是自己聘雇漁民出海採集, 如果您有找到來源, 可否也請您不吝惜推薦, 謝謝您。

Cephanews

10.29.2010

開發與未開發之鸚鵡螺族群比較(菲律賓vs澳洲)@Fisheries Research



澳洲Osprey reef鸚鵡螺為一未被開發的族群, 根據12年的標示捉放紀錄發現鸚鵡螺的棲地約在500m以下的深海, 平均8-10年才會成熟的, 壽命約12-15年, 屬k-selected成長模式(大體型, 長壽, 少子, 晚熟), 族群量易受環境變化影響 (例如漁業捕撈)。比對被積極開發使用的菲律賓Palawan的族群, 發現菲律賓的鸚鵡螺族群量已無法維持漁業捕捉的需求, 從1980至今的族群數量已經減少了80%, 世代數為1-2 (也就是出生就被捕走)。

從問卷調查發現, 一開發區域僅能維持約10-20年的漁業, 鸚鵡螺殼的購買者仍積極的訓練當地人找尋新捕撈地點, 可見對殼的需求造成的強大捕撈壓力。作者建議鸚鵡螺該被列入IUCN列紅色名單(瀕臨絕種endangered)以及CITES名單中, 並積極輔導當地發展永續獲利的方法, 以避免未來捕撈壓力擴張至整個印度太平洋區域。

原始文章: Nautilus pompilius fishing and population decline in the ...

10.24.2010

重金屬在頭足類體內累積情形以及影響

頭足類的消化腺會累積來自環境的物質, 在Octopus vulgaris的消化腺發現高濃度的重金屬, 這些重金屬來自生活的海域, 環境重金屬含量, 章魚的組織以及DNA受到甚麼影響, 都是海岸的健康指標, 值得關注。

葡萄牙沿岸的研究, 發現消化腺中Cd Zn Co Pb與環境中的重金屬有關。研究人員也尋找消化腺中會結合重金屬的蛋白質, 並測量DNA損壞的程度來檢視重金屬累積在體內對章魚的影響。

發現接近工業城海域的章魚, 牠們的消化腺中Cd含量較多, DNA損壞程度也較漁業城的章魚高。


原文1: DNA damage and metal accumulation in four tissues of feral Octopus ...
原文2: Association of Zn, Cu, Cd and Pb with protein fractions and sub ...

章魚的逃脫術



這兩隻章魚, 試圖從加蓋的缸子逃脫(蓋上還有20公斤的重物), 雖然因為身體卡住逃脫失敗, 也夠讓我們大大開眼界了。

資料來源: The anatomy of the the nervous system of Octopus vulgaris

10.18.2010

魷魚嘴的結構 @ The Journal of Biological Chemistry


頭足類的嘴是由基丁質組成, 它的硬度能夠切斷魚骨, 卻不是利用普遍生物常見的"鈣化"來增加硬度, 未知的生物材料組成, 可能爲發展應用材料帶來新想法, 科學家對這個柔軟有彈性又堅硬的嘴, 當然有興趣。

Humboldt Squid - Wikipedia, the free encyclopedia為材料, 想知道這個巨大魷魚的嘴有什麼神奇之處, 還好這世界上還有別的動物利用基丁質的作身體結構-昆蟲, 要研究頭足類的嘴不需要海底撈針的猜測或是亂槍打鳥找尋方法。


原始文獻: Cross-linking chemistry of squid beak
相關文章: Squid Beak Is Both Hard And Soft, A Material That Engineers Want ...

10.04.2010

魷魚肉的透明度 @ Journal of Food Science




新鮮(活的)的魷魚是透明的, 但隨著捕獲後的時間這個透明度遞減, 最後就變成不透明白色, 這是因為頭足類肌肉中含有分解蛋白質的酵素, 含量比魚肉高很多, 肌肉瓦解的速度也快很多。凡事鑽研到底又熱愛海鮮的日本人認真的探究其中的變化, 比對不同運送方法造成肌肉微細結構改變, ATP含量變化等。


原文: Relationship between tissue structural collapse and disappearance ...