2015普生實驗專題報告---前言

種間辨識：螢光魚是否會被野生型(wild type)當成同一物種呢？

             這個議題是在討論種間辨識(species recognition)的問題 (同物種的個體如何辨識彼此是同種)。螢光魚提供了檢測這個問題的機會，因為螢光魚在體色上與野生型有著極大的差異，甚至在魚鰭的部分也有明顯的不同，而牠們是否能夠辨別彼此為同種呢?牠們辨識同物種靠的是視覺訊息(visual signal)？雌/雄賀爾蒙？特殊化學物質？還是該種特有的行為呢？

如果想要多瞭解視覺訊息(visual signal)在魚類的種間辨識或性擇(sexual selection)上的角色，就應該要先從慈鯛科的文獻著手(Yen SH,2015年專題報告的準備、進行與評分說明,2015)。因為慈鯛以豐富多樣的顏色與型態著稱，許多分類為同種的慈鯛在外表卻有相當大的差異，例如：黃金短鯛與歐寶短鯛雖然在水族市場上被分為兩個商品名稱，但其實是同一個物種兩種表現型。許多慈鯛科魚類在野外環境就存在兩種甚至兩種以上在體表顏色上的型態差異。這個同種間的型態差異被認為是該物種在繁殖競爭上的優勢演化，色彩鮮艷的雄性個體較容易吸引雌魚的注意以取得交配權利，但是相反的色彩較樸素者卻最容易躲過天敵的獵食。(紅鱗彩鯛異世界,2014)

使用螢光魚的另一個原因是：螢光魚是否會造成生物安全(biosecurity)的疑慮還有很多的爭議。(這將為是我們實驗主題的延伸)，如果螢光魚還有可能與野生型交配，那是否就意謂著螢光基因這項外源基因是有途徑進到野生族群的。因此這個研究主題除了檢測同一個物種的體色被人工誘變後，是否還會被同種生物認得以外，也能提供一些生物安全議題的討論基礎。(Yen SH,2015年專題報告的準備、進行與評分說明,2015)

引用文獻

Yen SH,2015,2015年專題報告的準備、進行與評分說明

紅鱗彩鯛異世界,2014,野生黃金/歐寶短鯛 Apistogramma borellii

校園螞蟻分類檢索實驗---問題與討論

(photo by pixabay)

在製作檢索表的時候，常會遇到一個困難點就是許多不同種的螞蟻總會有不少交錯的特徵，例如：擬大頭家蟻屬與皺家蟻屬因為腹柄節有兩節所以一開始就與其他種類的螞蟻分開，但是分類到最後時卻會發現牠們與棘山蟻屬有著相同的觸鬚節數，而其他的螞蟻種類在分類時也遇到很多相似的情況。簡單來說，越接近起點的特徵狀態(character state)是被越多物種所共享的，而越接近終點的特徵狀態則是越少物種獨具的。這些特徵都需要具備穩定(consistent)的特質才能被使用。然而我們也發現有些特質似乎是有變異的，例如體色。那麼為什麼有些特徵(例如體毛多寡)在某些物種具有高度的個體變異(individual variation)，但是在某些物種內卻相對穩定呢？(Yen SH,對檢索表製作報告撰寫之提點,2015)

即使是同一種基因型在面對不同環境時仍會產生不同的表現形態，此現象稱作表型可塑性，例如：一對同卵雙胞胎擁有相同的DNA，假設其中一者喜歡曬日光浴另外一者則否，喜歡曬日光浴者在肌膚上額外的皺紋較多且罹患皮膚癌的風險較高，另一者則否，由此可知除了遺傳，環境也造成了許多影響性狀的作用。表型的可塑性能增加特定條件下生物的生存率，產生個體變異，促進遺傳多樣性，而上述螞蟻的外型特徵，也能夠以此說明，例如：工蟻、兵蟻由於在族群中扮演的工作角色不同，即使他們屬於同種類的螞蟻，在外觀與體型上也會有明顯或些微的差異。

而同種螞蟻個體間性狀的差異取決於環境的適應及工作的性質，若某種螞蟻的分工很一致，那牠們的性狀歧異度便不高，如果環境沒有巨大的改變，久而久之，該性狀將會長期的保留下來，逐漸成為穩定型天擇，所以才會有某些種類的螞蟻在個體變異的部分相對高度個體變異的種類穩定。

然而，擁有不同基因型的個體，有時會有相同的表現型，趨同演化就是一個典型的例子，不同生物棲息在相似的環境，進而演化出類似的器官與構造，例如：海豹與企鵝為分類差距很大的生物，牠們在脊索動物門之後就分為哺乳綱及鳥綱，但是牠們卻擁有在外型與功能方面極相似的構造。這就是我們常說的同功器官，而螞蟻也有相似的狀況，例如大顎的形態。

以上是此次我們在「校園螞蟻分類檢索實驗」中提出的問題與討論

Fusco G.,Minelli A. 2010. Phenotypic plasticity in development and evolution: facts and concepts. The Royal Society.


Jean-Michel Gibert ,Frédérique Peronnet, Christian Schlötterer.2007. Phenotypic Plasticity in Drosophila Pigmentation Caused by Temperature Sensitivity of a Chromatin Regulator Network. PLOS Genetics.

Klucevsek K. Student.com. [year] Genotype-Environment Interaction and Phenotypic Plasticity

Shanshan Zhou, Terry G. Campbell, Eric A. Stone, Trudy F. C. Mackay, Robert R. H. Anholt.2012. Phenotypic Plasticity of the Drosophila Transcriptome. PLOS Genetics.

中山大學螞蟻分類---「傳統檢索表」

1. 腰節1節 -------------------------------- 2
    Waist 1-segmented ------------------ 2
1. 腰節2節 -------------------------------- 6
    Waist 2-segmented ------------------ 6



2. 螯針退化 ------------------------------- 3
    Sting degenerative ------------------- 3
2. 螯針未退化 ---------------------------- 5
    Sting non-degenerative-------------- 5



3. 觸角9~11節 ---------------------------- 4
    Antenna 9~11-segmented ---------- 4
3. 觸角12節 ------------------------------- 棘山蟻屬
    Antenna 12-segmented ------------- Polyrhachis



4. 觸鬚型式5﹐3或更少-------------------- 臀山蟻屬
    Palp formula=5﹐3 or less ------------- Acropyga
4. 觸鬚型式6﹐4----------------------------- 捷山蟻屬
    Palp formula=6﹐4 ----------------------- Anoplolepis



5. 腹錘第二節背板呈拱型 -------------- 盾角針蟻屬
    Second tergite arching---------------- Proceratium
5. 腹錘第二節背板未呈拱型 ------------泛針蟻亞科
    Second tergite non-arching --------- Ectatomminae



6. 體表光滑 --------------------------------- 擬大頭家蟻屬
    Surface smooth ------------------------- Pheidologeton
6. 體表粗糙 --------------------------------- 皺家蟻屬
    Surface uneven ------------------------- Tetramorium

校園內螞蟻圖像式檢索表