在一篇發表於《iScience》的新論文中，復旦大學天體物理學家白明（Cosimo Bambi）提出一個大膽的構想：發射奈米探測器前往距離地球約 20 至 25 光年的黑洞，進行跨世紀的實驗，以檢驗強重力場下的物理定律與廣義相對論的極限。

黑洞擁有宇宙中最強大的引力場，是測試愛因斯坦理論的理想實驗室。雖然目前人類的技術遠不足以執行這類任務，但白明指出，在未來 20 至 30 年內，相關科技的進展可能使這項「看似瘋狂」的計畫逐漸成為現實。

目前已知距離地球最近的黑洞是 2022 年發現的「Gaia BH1」，距離約 1560 光年。不過理論推算顯示，可能在僅 20 至 25 光年的範圍內就存在隱藏的黑洞。由於黑洞本身不發光，也不反射光，傳統望遠鏡難以直接探測，科學家只能透過觀測其對鄰近恆星的影響或光線的扭曲來推斷。不過，隨著新方法不斷發展，未來十年內找到更近黑洞的可能性並非遙不可及。

利用雷射推壓　可達1/3光速

找到目標後，另一個難題是如何抵達。傳統火箭無法勝任，白明提出「奈米探測器」方案：僅克重的晶片與光帆組成的小型探測器，利用地面雷射的光壓推進，可達光速的三分之一。這樣的速度可望在 70 年內抵達 20 光年外的黑洞，再加上 20 年的數據傳回時間，整個任務約需 80 至 100 年。

若能成功，這將是人類首次在黑洞附近進行實驗，可能回答一些最深刻的物理問題：黑洞是否真的擁有事件視界？物理定律在極端重力下是否改變？廣義相對論是否依然成立？

白明承認，目前僅雷射系統的造價就約一兆歐元，而奈米探測器的製造技術也尚不存在。但他指出，科技發展可能在數十年內大幅降低成本。「一個世紀前，沒人相信能探測到微弱的重力波，如今我們做到了；五十年前，黑洞的影像仍屬科幻，現在我們已有照片。」

這項提案或許遙遠，但它象徵人類探索宇宙極限的雄心，以及科學從不斷突破到實現的可能性。

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首圖來源：Cosimo Bambi(CC BY 4.0) 

圖片來源：iScience (CC BY 4.0) 

參考論文：
1、An interstellar mission to test astrophysical black holesiScience

延伸閱讀：
1、發現宇宙最巨黑洞　質量達360億太陽質量、刷新天文紀錄

<p>The post 奈米探測器飛向黑洞？科學家提構想挑戰極端重力謎題 first appeared on 明日科學.</p>

數萬年前，古代智人跨越白令陸橋，進入未知的美洲大陸。這段艱險的遷徙旅程，如今被揭示出一項意想不到的「基因行李」：來自已滅絕的丹尼索瓦人（Denisovans）的 MUC19 基因變異。最新研究指出，這個基因片段可能幫助了早期人類在美洲嚴苛的環境中存活下來。

這項研究由美國科羅拉多大學波德分校與布朗大學領導，鎖定 MUC19 基因，此基因與唾液與黏膜蛋白的生成有關，對呼吸道與消化道的屏障功能至關重要。研究團隊發現，現代擁有美洲原住民血統的拉丁美洲人群，帶有這個來自丹尼索瓦人的基因變異；更令人驚訝的是，從阿拉斯加、加州、墨西哥到南美各地考古遺址中提取的古人類 DNA，也普遍檢測到同樣的變異。其高頻率的存在顯示出它曾受到強烈的自然選擇，意味著這段基因為攜帶者提供了生存或繁殖上的優勢。

雖然科學家尚未確定 MUC19 在古人類中的具體作用，但考慮到它與免疫功能相關，推測可能幫助早期美洲移民抵禦新環境中的病原體。這種情境類似於先前的發現：丹尼索瓦人的 EPAS1 基因變異協助西藏人適應高海拔缺氧環境。研究也顯示，MUC19 的傳遞路徑可能經由尼安德塔人（Neanderthals），再透過與智人的基因交流傳入現代人類。

MUC19 透過古人類雜交與後續自然選擇「雙重雕琢」

研究團隊透過統計分析證實，MUC19 基因的丹尼索瓦變異在古代與現代美洲原住民後裔中，都以異常高的比例存在，並位於一段特別長的古老人類 DNA 上，這是強烈自然選擇的典型標記。正如布朗大學學者胡安塔-桑切斯（Emilia Huerta-Sánchez）所言，這一發現凸顯了古人類間的雜交如何快速引入新的遺傳變異，加速了人類適應的過程。相比緩慢的基因突變，這些跨物種基因交流提供了「快速演化的捷徑」。

這項成果不僅深化了我們對丹尼索瓦人的有限認識，也揭示了基因交流如何影響人類演化軌跡。研究者期待未來能更深入探討 MUC19 的實際功能，理解其如何改變蛋白質結構，甚至可能帶來新的免疫學啟示。正如論文總結的那樣，古代的遺傳資產或許至今仍在影響我們的健康與生存。

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首圖來源：Cheng-Han Sun(CC BY 4.0) 

圖片來源：Science(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、The MUC19 gene: An evolutionary history of recurrent introgression and natural selection

Science

延伸閱讀：
1、臺灣澎湖海域發現丹尼索瓦人化石 揭露古人類遷徙新證據

<p>The post 丹尼索瓦基因助力：古人類攜帶MUC19變異適應美洲新環境 first appeared on 明日科學.</p>

瑞士巴塞爾大學的化學團隊近期在《Nature Chemistry》發表成果，開發出一種能同時儲存四個電荷（兩正、兩負）的分子，向人工光合作用邁出關鍵一步。這項設計靈感來自植物光合作用：植物利用陽光將二氧化碳轉化為富含能量的糖分子，動物和人類再透過代謝釋放能量並回收 CO₂，形成自然循環。若能仿效這一過程，就可能利用太陽能生產碳中和燃料，例如氫氣、甲醇或合成汽油，燃燒時僅排放與製造過程相同的二氧化碳。

由教授 Oliver Wenger 與博士生 Mathis Brändlin 領導的研究指出，這種分子由五個串聯部分組成，各自承擔不同功能：一端的兩個單元在釋放電子後帶正電，另一端則接收電子而帶負電；中間核心則是捕捉光線並觸發電子轉移的光敏元件。這種結構設計使分子在光照下能逐步累積四個電荷，成為推動化學反應（如水分解為氫和氧）的能量來源。

有望推動碳中和燃料開發

在實驗過程中，研究人員使用兩次光脈衝來驅動反應。第一次光照會產生一對正負電荷，並分別移動到分子兩端；第二次光照重複此過程，最終形成兩正兩負的儲能狀態。更重要的是，這一過程在相對微弱的光照下即可完成，接近自然陽光強度，遠比先前依賴高強度雷射的研究更接近實際應用。同時，分子中的電荷能維持足夠長的時間，足以進一步驅動化學反應。

研究團隊強調，雖然這種分子尚未構建出完整的人工光合作用系統，但它提供了重要的中間環節，幫助科學家更好地理解人工光合作用中至關重要的電子轉移機制。未來若能將這一原理拓展並整合至完整反應路徑，將為可持續能源的開發帶來新契機。Wenger 表示，這項成果不僅是基礎研究的突破，也為長遠的碳中和燃料發展提供了嶄新思路。

這項研究展現了人工光合作用逐步落實的可能性，讓人類更接近於以陽光直接驅動清潔燃料生產的願景。

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首圖來源：Deyanira Geisnæs Schaad(CC BY 4.0) 

圖片來源： Nature Chemistry(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Photoinduced Double Charge Accumulation in a Molecular Compound

Nature Chemistry

延伸閱讀：
1、贏得 NASA 大獎的實驗，可能會是人造光合作用未來的模式

<p>The post 人工光合作用突破：化學家打造「四電荷分子」助力碳中和燃料 first appeared on 明日科學.</p>

衰老是無可避免的嗎？最新刊登於《美國國家科學院院刊》（PNAS）的研究指出，遷徙行為或許能影響動物的衰老速度。研究團隊選擇了法國卡馬格地區著名的象徵性物種——紅鶴（Phoenicopterus roseus），並利用超過 40 年的追蹤數據，揭示出一個引人注目的現象：會遷徙的火鶴老化得比終生留在原地的火鶴更慢。

研究發現，火鶴的生活方式大致分為兩種：一種是「定居者」，終生待在法國地中海沿岸；另一種則是「遷徙者」，每年會飛往義大利、西班牙或北非度冬。年輕時，定居火鶴在生存與繁殖上的表現較佳，因為牠們在熟悉的潟湖中過冬，資源穩定且環境相對安全。然而，這種早期的優勢卻伴隨更快速的衰老。數據顯示，定居者的老化速度比遷徙者快 40%，隨著年齡增加，繁殖力下降與死亡風險升高的幅度也更大。

早期遷徙辛苦，但能換來晚年健康優勢

相對而言，遷徙火鶴年輕時付出高昂代價：長距離飛行導致更高的死亡率與較低的繁殖成功率。但到了高齡階段，牠們卻展現出較慢的衰老速度，甚至延緩了衰老的起點。研究顯示，定居火鶴的平均衰老起始年齡為 20.4 歲，而遷徙火鶴則延後到 21.9 歲。換句話說，遷徙雖然早期辛苦，卻換來晚年的健康優勢。

這項成果凸顯了遷徙作為一種廣泛存在於動物界的行為，對生理老化機制可能具有深遠影響。研究者認為，這反映了生命歷程中的一種權衡：年輕時的高效表現，可能以老年的健康惡化為代價；而早期承擔風險的遷徙者，則能換取延緩衰老的優勢。由於火鶴壽命可達 50 歲以上，加上數十年累積的標記與觀測資料，使牠們成為探索衰老生物學的理想模型。研究團隊指出，這類長期研究有助於理解同一物種內不同個體的衰老差異，為揭開「我們為何會老、又為何會死」這一人類最根本的問題提供線索。

這項研究不僅深化了對火鶴生態的理解，更為衰老研究開啟新的視角，顯示環境與行為或許與基因同樣能深刻改變生命的老化進程。

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首圖來源：Colonie poussins : C.Perrot / Tour du Valat BY 4.0) 

圖片來源： PNAS(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Migration shapes senescence in a long-lived birdPNAS

延伸閱讀：
1、新研究發現紅鶴靠「渦流」捕獵！

<p>The post 火鶴揭開「變老」的祕密——遷徙或能延緩衰老 first appeared on 明日科學.</p>

要吃到顆粒飽滿的玉米，其實得靠天吃飯。美國農民近年愈發感受到氣候變遷帶來的壓力：高溫、乾旱、突如其來的暴雨，都可能讓玉米授粉失敗，使得玉米棒出現缺粒或畸形。今年密西根州農民 Robb Rynd 便坦言，看著田裡的玉米葉子發黃枯萎、玉米棒缺粒，心情相當沉重。

科學家指出，玉米授粉期最怕「熱夜」——當夜晚氣溫居高不下，植株得不到喘息機會，雄穗可能被葉片緊緊包住而無法正常釋放花粉。再加上乾旱會讓花粉數量減少、活性降低，或讓花絲過早乾枯，導致授粉率下降。相反地，過多的雨水則可能滋生黑穗病等真菌，對玉米造成另一重打擊。這些變數使農民在播種與收成之間度過一段充滿壓力的關鍵時期。

需靠後期幸運天氣才追回損失

今年雖然美國中西部春季一度有六成玉米產區陷入乾旱，但夏季及時的降雨緩解了問題，加上氣溫穩定，專家預測 2025 年將迎來「怪獸級」大豐收。不過，對農民而言過程並不輕鬆。密西西比州的 Philip Good 就因連續大雨耽誤了整整兩個月播種，肥料流失、作物泡水，但後期幸運的天氣才幫他追回損失。這種「靠運氣翻盤」的模式顯然不是長久之計。

長遠來看，氣候變遷帶來的更高濕度與海洋升溫，意味著「熱夜」將更頻繁，讓玉米和大豆等作物長期處於壓力下。農民除了得應對收成不確定性，還要承受經濟壓力——玉米授粉缺粒率若達 15% 到 25%，將造成大幅減產。部分農技公司甚至推出人工收集與噴灑花粉的「救援授粉」技術，以彌補自然授粉不足。專家強調，未來農業須在氣候變異中尋找更多調適方案，因為靠天吃飯的壓力只會愈來愈大。

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首圖來源：P Photo/Joshua A. Bickel BY 4.0) 

圖片來源：AP Photo/Joshua A. Bickel(CC BY 4.0) 

參考出處：
1、To get that perfect ear of corn, weather has to cooperate. But climate change is making it dicier

延伸閱讀：
1、美國玉米帶靠降雨維生，專家：「大氣濕度變化為主因。」

<p>The post 氣候變遷挑戰玉米授粉：熱夜、乾旱與暴雨讓豐收更靠運氣 first appeared on 明日科學.</p>

古生物學家近日在美國科羅拉多州丹佛地層中，發現並描述了一種全新淡水龜屬種 Tavachelydra stevensoni，其生存年代可追溯至古新世最早期（約 6,600 至 6,500 萬年前），也就是恐龍滅絕後不久。這一發現揭示了淡水生態系如何在白堊紀末大滅絕後迅速恢復，並提供了龜類存活策略的重要線索。

該新種屬於蛇頸龜科（Chelydridae），這個家族現存僅有兩屬五種，主要分布於南美北部至加拿大南部。研究團隊指出，雖然這一類群物種數量不多，但長期以來都是北美淡水生態系的常見成員。Tavachelydra stevensoni 的完整化石包含龜甲與頭骨，發現於科羅拉多州埃爾帕索郡的 Corral Bluffs 研究區。其背甲直線長度近 50 公分，是當時區域內體型較大的龜類。

體型差異可避免直接競爭

與同時期發現的另一種小型淡水龜 Denverus middletoni 相比，Tavachelydra stevensoni 至少大出四倍，這種體型差異可能幫助牠們在地理分布重疊的情況下，避免直接競爭。地層沉積環境顯示，Denverus 可能生活在河道充填物中，而 Tavachelydra 則多出現在池塘或泛濫平原積水環境，反映了不同的棲息地選擇。

Tavachelydra stevensoni 的頭骨構造特別引人注目，具有寬闊、平坦的咀嚼面，顯示其為硬殼攝食者（durophagy），能咬碎貝類、甲殼類等硬殼生物。研究指出，擁有硬殼攝食習性的龜種，在白堊紀末大滅絕中展現更高的存活率。Corral Bluffs 出土的其他爬行動物，如某些鱷類與多種淡水龜，也同樣表現出硬殼攝食特徵，顯示這可能是古新世初期淡水生態系的重要生存策略。

這項研究發表於《瑞士古生物學期刊》（Swiss Journal of Palaeontology），不僅豐富了人們對古新世早期爬行動物多樣性的認識，也突顯了飲食習性如何影響物種在大滅絕後的延續與繁衍。

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首圖來源：Andrey Atuchinl BY 4.0) 

圖片來源：Swiss Journal of Palaeontology(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、A new pan-chelydrid turtle, Tavachelydra stevensoni gen. et sp. nov., from the lower Paleocene (early Danian, Puercan) Corral Bluffs Study Area in the Denver Basin, Colorado

Swiss Journal of Palaeontology

延伸閱讀：
1、牛蛙退場，幼龜回歸：優勝美地原生龜數量暴增百倍

<p>The post 新發現淡水龜跨恐龍滅絕生存：硬殼飲食是關鍵 first appeared on 明日科學.</p>

週期蟬（Magicicada）以其罕見的生命史聞名──牠們在地下以若蟲狀態度過生命的 99.5%，長達 17 年，然後僅用短短四到六週完成地面上的交配與繁殖。這種極端的生命週期如何被精準控制，長久以來一直是昆蟲學的謎題。近期，來自日本與美國的跨國研究團隊，包括京都大學的研究者，提出一項新理論，認為蟬可能透過「四年一檢」的體重門檻來決定何時出土。研究成果已刊登於《英國皇家學會生物學報》。

研究團隊推測，蟬若蟲每四年檢查一次體重，若超過關鍵臨界值，便決定在隔年春天出土。為驗證這一假說，科學家們在美國東部不同蟬群棲地挖掘出 11 至 16 年齡的若蟲，並分析其生長、發育與基因表現。結果顯示，16 歲若蟲幾乎全部呈現紅眼，體重高於臨界值，顯示牠們正準備在翌年羽化。而同一批 12 歲若蟲中，也有少部分已紅眼且體型較大，似乎提前達到標準。相比之下，其他年齡的蟬，即使體重大，眼睛仍維持白色，顯示尚未啟動出土準備。

分別在12及16歲檢查自身體重 白目變紅目

基因分析進一步揭示，紅眼若蟬已啟動與外部刺激反應及成蟲體型發展相關的基因，但真正與蛻皮、成蟲變態相關的基因，僅在第 17 年越冬後才被表達。這與研究假說相符，指出「體重門檻」是關鍵檢測點。

然而，最令人困惑的是，蟬如何「計數」這四年週期。研究者推測，或許存在一種類似表觀遺傳的週期機制，像時鐘般精準調控。研究團隊計劃進一步比較 13 年蟬與 17 年蟬的差異，推測兩者之間的基因成長速率差異，可能解釋為何需要四年差距才能達到臨界體重。

這項成果不僅為解開週期蟬的演化之謎提供線索，也深化了我們對長壽昆蟲如何平衡發育、環境與基因調控的理解。

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首圖來源： Kyoto U / Teiji Sota BY 4.0) 

圖片來源：Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、When and how do 17-year periodical cicada nymphs decide to emerge? A field test of the 4-year-gate hypothesis

Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

延伸閱讀：
1、北美「蟬潮」盛宴使鳥「食性大變」　橡樹葉或成最大輸家

<p>The post 「四年一檢」：研究揭開17年蟬出土的體重密碼 first appeared on 明日科學.</p>

在台灣中部的森林裡，螢火蟲不只是浪漫的象徵，還可能成為蜘蛛的「免費廣告牌」。東海大學研究團隊最近在《動物生態學期刊》（Journal of Animal Ecology）發表研究，揭示片網蜘蛛 (Psechrus clavis) 會利用被捕獲螢火蟲的生物發光信號，作為誘餌吸引更多獵物。這是首次記錄到捕食者挪用獵物交配訊號的生態互動。

研究團隊在南投溪頭自然教育園區進行長期觀察，發現片網蜘蛛捕獲螢火蟲後，並不急著進食，而是將其留在網上長達一小時，任由其發光。蜘蛛甚至會時不時靠近查看，彷彿在「檢查燈光是否正常」。為了驗證這是否是一種狩獵策略，研究人員在蜘蛛網中放入模擬螢火蟲光線的LED燈，並設對照組。結果顯示，安裝LED的蜘蛛網吸引的獵物數量是對照組的三倍；若只計算螢火蟲，吸引效果更高達十倍。

多了螢火蟲 吸引獵物效果多十倍

研究指出，大部分被吸引的螢火蟲為雄性，極可能將光源誤認為雌性信號。首席作者卓逸民教授表示，這種互動顯示螢火蟲原本用於交配的信號，也能被蜘蛛「借用」，為牠們提升獵食成功率。相比必須自行發光的鮟鱇魚，片網蜘蛛等於「外包」了這項成本，展現演化中的高超生態智慧。

影片紀錄更顯示，片網蜘蛛會依獵物種類採取不同策略：捕到蛾類立即食用，但遇到螢火蟲則延遲進食，讓牠們繼續充當光源。這顯示蜘蛛能區分獵物種類，並根據螢火蟲的發光訊號調整行為。

研究地點溪頭是台灣著名的生態教育場域，森林環境孕育出螢火蟲與蜘蛛之間這種特殊互動。研究者提醒，實驗中雖用LED模擬螢火蟲光線，已接近真實，但若能使用活體螢火蟲進行測試將更精確，不過在實務上難度極高。

這項來自台灣的研究不僅揭露了蜘蛛如何「劫持」螢火蟲的光信號，更突顯了台灣豐富多樣的生態互動。它提醒人們，在螢火蟲點亮夏夜的同時，森林深處還有另一層精妙的生態戲碼正在上演。

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首圖來源：Tunghai University SpiderBY 4.0) 

圖片來源：Journal of Animal Ecology(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Prey bioluminescence-mediated visual luring in a sit and wait predator

Journal of Animal Ecology

延伸閱讀：
1、你賭外圍？研究發現「圓網蛛」能操縱「螢火蟲」信號誘捕獵物

<p>The post 台灣研究揭露：蜘蛛巧用螢火蟲光芒成「活招牌」吸引獵物 first appeared on 明日科學.</p>

在美國黃石國家公園，科學家揭曉了自由遷徙的美洲野牛如何重塑整個生態系統。這項由華盛頓與李大學、國家公園管理局及懷俄明大學合作的研究，發表於《Science》，指出野牛不僅是大型草食動物，更是推動營養循環和提升草原健康的關鍵力量。

研究團隊聚焦於黃石現有約 5,000 頭野牛的遷徙行為。這些野牛每年往返超過 1,000 英里，沿著約 50 英里的遷徙路線集中於河谷覓食。雖然牠們的密集啃食看似「過度放牧」，但實際上卻促進了氮循環，使植物不但能保持正常生長，營養價值更提升了約 150%。其機制在於野牛啃食後增加了土壤微生物的活性，進而釋放更多植物可吸收的氮肥，讓草地維持低矮、茂密且富含養分。

顛覆以往「放牧壓實土壤、降低生產力」觀念

研究團隊於 2015 至 2021 年進行田野實驗，設置可移動及固定隔離區，比較有無野牛啃食的差異，並結合衛星影像與 GPS 追蹤數據來描繪影響範圍。結果顯示，黃石的草原在野牛持續放牧下，不僅土壤養分儲存穩定，植物群落多樣性提升，生產力也未受損。這與一般認為「過度放牧會壓實土壤、降低生產力」的觀念大相逕庭。

研究者指出，野牛遷徙所帶來的營養異質性與草原變化，與非洲塞倫蓋提地區角馬族群恢復後的生態效應相似。這意味著，恢復大規模自由移動的野牛群落，不僅有助於草原生態系統功能復甦，也讓我們看見 19 世紀末野牛幾近滅絕前的自然景象。

這項研究凸顯黃石在生態復育中的示範意義：相比圈養於小型圍場、由人為控制數量的傳統做法，讓野牛自由遷徙並大規模活動，才真正釋放牠們對生態的正面影響。

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首圖來源：Jacob Frank National Park ServiceBY 4.0) 

圖片來源：Science(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Yellowstone’s free-moving large bison herds provide a glimpse of their past ecosystem functionScience

延伸閱讀：
1、古歐洲城市的秘密：牛不是為吃的，而是…為了肥料！

<p>The post 研究：野牛放牧非破壞，反助黃石生態復甦 first appeared on 明日科學.</p>

紅毛猩猩的夜間巢穴看似隨意，其實是精巧的「森林工程學」成果。近期由英國華威大學與馬克斯普朗克動物行為研究所合作，發表於 Communications Biology 的研究指出，年幼的蘇門答臘紅毛猩猩並非天生就會築巢，而是透過「觀察社會學習」—仔細盯著母親或其他同伴的手法，再反覆練習，才逐步掌握這項關鍵生存技能。

對紅毛猩猩而言，巢穴不只是床，更是避敵、保暖、防蚊與防風雨的重要保障。研究團隊分析長達 17 年的野外觀察數據，發現年幼猩猩在母親築巢時若「專注偷看」（peering），隨後更可能立即動手嘗試。若只是待在旁邊卻沒有觀察，則幾乎不會去練習，顯示「主動觀看」是學會築巢的關鍵。

在野外，紅毛猩猩會蓋兩種巢：白天的臨時簡易巢，以及夜晚高達 20 公尺樹梢的複雜睡眠巢。夜巢通常包含「枕頭」、「毯子」、「床墊」與「屋頂」等舒適元素。研究顯示，年幼猩猩特別會留意這些複雜步驟，並在觀察後增加練習次數。隨著年齡增長，小猩猩也開始模仿母親以外的成年個體，學習不同的築巢材料與樹種，展現出不僅是「怎麼做」，還包括「用什麼」的社會學習過程。

主動觀看是學會築巢的關鍵

不過，成年後的猩猩往往回歸母親常用的材料與方法，顯示跨世代的築巢習慣可能蘊含「文化特徵」。這意味著若棲地或族群消失，這些隱性的文化知識也可能隨之消逝。

研究者指出，雖然靈長類的社會學習常與工具使用掛鉤，如用枝條捕食白蟻，但此次證明巢穴建造同樣依賴觀察學習，且由於巢穴對生存至關重要，顯示社會學習在猩猩發展中具有基礎性角色。此發現不僅提供人類學與演化生物學的新線索，也凸顯保育紅毛猩猩與其棲地的重要性。

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首圖來源：Guilhem Duvot @ SUAQ ProjectBY 4.0) 

圖片來源：Communications Biology(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Observational social learning of “know-how” and “know-what” in wild orangutans: evidence from nest-building skill acquisitionCommunications Biology

延伸閱讀：
1、野生動物如何順利融入都市生態? 溫度、植被覆蓋和體型是關鍵

<p>The post 17 年研究發現：年幼紅毛猩猩如何學會蓋「樹上臥室」 first appeared on 明日科學.</p>

考古學家近期在義大利西西里島外的莫提亞（Motya）小島，對 51 件所謂「腓尼基香油瓶」進行首次跨學科系統分析，揭示古代香料油的製作、運輸與文化意義。這些瓶子年代介於西元前 8 至 6 世紀，外型特徵包括窄口、厚邊、短而鼓起的瓶頸、單一垂直把手以及卵形或球形瓶身。研究團隊透過陶瓷成分比對，將產地鎖定在腓尼基南部，即今日貝魯特至迦密山之間的區域。

在 51 件器物中，有 8 件檢測到有機殘留物，包含植物性脂質與松樹、乳香樹脂（mastic resin），顯示瓶內盛裝的是帶香氣的植物油。這些油品並非單純貿易商品，而是「文化載體」，隨著腓尼基人的航海與遷徙，從黎凡特傳到西地中海，成為流散社群維繫身份與記憶的嗅覺紐帶。研究者指出，這些油既用於宗教儀式和日常生活，也可能出現在墓葬、居所、祭祀場域，甚至船難遺跡中，反映其用途多元、分布廣泛。

作為貿易節點，不僅是居住與儲藏之地，更是香油流通據點

腓尼基人素以航海、工藝與貿易著稱，在鐵器時代的地中海形成龐大遷徙與文化交流網絡。此次研究強調，古代流動不僅是人與物的遷徙，也包括氣味與感官傳統的流轉。對離散社群而言，嗅覺是強而有力的身份符號，能將異地生活與故土情感緊密相連。

參與研究的圖賓根大學學者表示，這項成果突顯跨領域科學方法的價值，讓過往難以捕捉的感官經驗進入學術研究。透過陶瓷學、化學殘留分析與考古背景結合，學界得以窺見古代日常與宗教生活中「氣味」的角色。研究亦提醒我們重新思考古代貿易與文化交流，不只是物質的流動，更是記憶、情感與身份的交織。

這項成果發表於《考古方法與理論期刊》（Journal of Archaeological Method and Theory）。

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首圖來源：A. Orsingher.(BY 4.0) 

圖片來源：Journal of Archaeological Method and Theory(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Scents of Home: Phoenician Oil Bottles from Motya

Journal of Archaeological Method and Theory

延伸閱讀：
1、古老種子重生：以色列復育千年滅絕「沒藥植物」

<p>The post 西西里考古發現：3千年前的芳香油連結腓尼基與地中海世界 first appeared on 明日科學.</p>

你有沒有想過，為什麼我們人類能夠直立行走，而其他像是大猩猩和黑猩猩這樣的親戚，卻還是得趴著走呢？其實，這個問題的答案藏在我們的骨盆裡！哈佛大學的特倫斯·卡佩利尼教授和他的團隊，最近在《Nature》期刊上發表了一篇研究，揭示了我們骨盆這個「直立行走的基石」，是如何一步步演變成現在的模樣的。

我們的骨盆和大猩猩的骨盆差別可大了。大猩猩的骨盆像一個高高的、窄窄的框架，這樣的結構適合爬樹，但對直立行走並不友好。而我們的骨盆，則像一個寬闊的碗，適合支撐我們站立和走路的需求。可是，為什麼會有這麼大的變化呢？這一切其實是從數百萬年前，某些基因的改變開始的。

與早期髖骨發育密切相關

卡佩利尼教授和他的團隊，透過分析128個來自人類和其他靈長類動物的胚胎樣本，發現了骨盆變化的兩個關鍵步驟。首先，人類髖骨的生長板發生了90度旋轉，讓髖骨變得更寬，這是為了支持直立行走。接著，骨盆的骨化過程也發生了變化，我們的髖骨從後部開始生長，並向外擴展，這是我們能夠維持穩定行走的關鍵。

除此之外，研究團隊還發現了三個在這些變化中扮演重要角色的基因：SOX9、PTH1R和RUNX2。這些基因不僅控制著骨盆形狀的變化，還關係到我們的大腦如何發育。這些發現還指出，這些變化大約發生在500萬到800萬年前，當時我們的祖先與大猩猩的分歧開始出現。

這些基因變化不僅幫助我們適應直立行走，還解釋了「分娩困境」的問題——隨著大腦變得更大，骨盆必須足夠寬闊來容納它們，同時還要兼顧有效的行走。事實上，從4.4百萬年前的Ardipithecus ramidus到3.2百萬年前的Australopithecus afarensis，我們的骨盆形狀已經開始顯示出這些「雙足行走特徵」。

這項研究不僅讓我們對人類骨盆的演變有了更深的了解，還讓我們明白，為什麼人類能夠在地球上四處走動，這一切都跟那個在我們身體裡的「骨盆」密切相關！而且這些發現，也將幫助我們更好地理解大腦發展與基因疾病的關聯，甚至對未來的醫學研究也有啟發。

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首圖來源：Arturo Asensio, via Quo.es(BY 4.0) 

圖片來源：Nature(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、The evolution of hominin bipedalism in two steps.Natur

延伸閱讀：
1、直立人如何在百萬年前適應「沙漠」環境

<p>The post 研究發現人類骨盆如何演變成支持直立行走的關鍵結構 first appeared on 明日科學.</p>

科學家們成功從超過百萬年前的長毛象遺骸中取得史上最古老的宿主相關微生物 DNA，為古代生物研究開啟全新篇章。這項研究分析了 483 份長毛象樣本，其中包含 440 份全新測序的資料，甚至包括一頭 110 萬年前草原象的遺骸。透過宏基因組篩檢、污染過濾、DNA 損傷模式分析與系統發育推斷，研究團隊共鑑定出 310 種與長毛象不同組織相關的微生物。

研究中特別引人注目的是，團隊成功重建出來自 110 萬年前草原象的 Erysipelothrix 局部基因組，這是迄今為止最古老的已驗證宿主相關微生物 DNA。該發現不僅延長了古代微生物 DNA 研究的時間範疇，更證明古代遺骸能保存超越宿主基因組的生物學訊息，讓人得以探索微生物如何影響適應、疾病與滅絕等演化進程。

與長毛象共存百萬年

研究人員發現六大類穩定與長毛象相關的微生物，包括與 Actinobacillus、Pasteurella、Streptococcus 和 Erysipelothrix 有親緣關係的菌種，其中部分可能具致病性。例如，與 Pasteurella 相關的一種細菌與今日會引發非洲象致命疫情的病原高度相似，這暗示長毛象或許也曾面臨類似的感染風險。

由於微生物演化速度極快，要追蹤超過百萬年的基因訊號極具挑戰，研究團隊形容這就像「追隨一條不斷自我改寫的線索」。然而，他們仍成功證明部分微生物譜系可與長毛象共存數十萬年至百萬年，橫跨廣大的地理範圍與演化時間，直至大約 4000 年前的北極 Wrangel 島長毛象最後滅絕為止。

這項成果強調了古代微生物 DNA 的潛力，不僅能幫助科學家更深入理解滅絕物種的生活環境與疾病風險，也為研究冰河時期巨獸的生態角色提供關鍵線索。正如研究人員所言，這代表我們不僅能研究長毛象本身的基因，還能開始探索牠們體內與其共生或致病的微生物社群，讓遠古生態的拼圖更加完整。

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首圖來源：Cell(CC BY 4.0) 

圖片來源:Cell(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Ancient host-associated microbes obtained from mammoth remainsCell

延伸閱讀：
1、科學家重現5.2萬年前「長毛象基因組」，揭示古代染色體結構

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在德國巴伐利亞的索倫霍芬石灰岩層，科學家近日找到兩具保存完整的翼手龍（Pterodactylus antiquus）幼體化石，揭開一段 1.5 億年前的暴風雨悲劇。研究由英國萊斯特大學團隊進行，刊登於《Current Biology》，顯示這些小翼龍的死亡與保存方式，和當時的極端天氣息息相關。

這兩隻翼龍翼展不足 20 公分，應是剛出生僅數日或數週的幼體。化石顯示牠們的翅膀肱骨各自出現乾淨斜斷，左、右翼分別折裂。這樣的斷裂痕跡不像是撞擊，而更符合強烈風吹襲下的扭轉骨折。當暴風來襲，幼小翼龍在狂風中折翼墜落，最終被巨浪捲入潟湖，沉入湖底後迅速被細緻的石灰泥掩埋，才得以留下罕見的完整骨骼。

索倫霍芬地層以精美化石著稱，翼龍標本數以百計，但多半都是體型很小的幼年個體，成年翼龍卻極少見，且大多是零散碎骨。這個現象長久以來困擾學界，因為理論上體型較大、骨骼更堅固的動物，更應該有較高機會被保存下來。此次研究提出合理解釋：正是暴風雨的力量，造成幼體翼龍大量死亡並被集體掩埋，形成了化石記錄上的偏差。

暴風雨造成幼體大量死亡並集體掩埋，形成化石記錄偏差

研究作者史密斯（Rab Smyth）指出，過去人們以為索倫霍芬潟湖本來就住滿了小翼龍，但其實牠們大多來自附近島嶼，平時並不在潟湖活動，只是遇到強烈暴風時不幸被捲入水域。換言之，這些珍貴化石並非真實的生態縮影，而是極端天氣下的「化石陷阱」。

這項發現不僅重塑了人們對翼龍化石分布的理解，也顯示出自然災害在化石保存中的關鍵角色。暴風雨奪走了翼龍的生命，卻同時留下了跨越億萬年的生動證據，讓後人得以窺見侏羅紀天空下的生死瞬間。

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首圖來源：Rudolf Hima(CC BY 4.0) 

圖片來源:Current Biology(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Fatal accidents in neonatal pterosaurs and selective sampling in the Solnhofen fossil assemblageCurrent Biology

延伸閱讀：
1、國家公園出土稀有翼龍與古烏龜，還原三疊紀末生態現場

<p>The post 侏羅紀風暴之謎：幼年翼龍如何成為化石？ first appeared on 明日科學.</p>

研究團隊在巴西亞馬遜雨林拍攝到史上第一段黑色美洲豹（黑化型雌性）與斑點美洲豹（雄性）野外交配影像。這段六分鐘的影片由設置在帕多山國家公園的紅外線攝影機捕捉，揭示了野生美洲豹神秘的求偶與交配行為。

美洲豹一向行蹤隱密，加上牠們屬於獨居動物，雄雌互動十分有限，因此在野外幾乎不可能完整觀察到交配過程。過去科學界對其繁殖行為的理解，多來自動物園或圈養環境。這次的紀錄，不僅是首次見到黑化型美洲豹在自然棲地交配，也是首次有不同毛色型態的美洲豹在野外被科學驗證的影像。

影片完整呈現十二個交配階段中的九個，與圈養環境下的觀察結果高度一致，顯示求偶行為可能是物種長期保留的演化特徵。有趣的是，研究人員注意到雌豹乳頭腫脹，似乎處於哺乳期，並非真正的發情期。這暗示牠可能採取「隱藏與調情」策略，透過交配行為混淆幼崽的父系來源，以降低雄性殺幼的風險。

行為幾乎與動物園圈養觀察一致，繁殖行為高度保守

這段影片也讓人意識到，亞馬遜廣袤的雨林仍潛藏大量未知。正如研究主筆、英國東安格利亞大學的 Carlos Peres 所說：「我們在這浩瀚的地區，對許多物種的日常生活仍知之甚少。」

美洲豹目前被國際自然保護聯盟（IUCN）列為「近危」物種，棲地流失與獵殺威脅持續存在。深入理解其自然交配行為，不僅有助於改善圈養繁殖計畫，更能為野生族群保育提供參考。正如共同作者 Thomas Luypaert 所言，每一個新觀察都是守護這些大貓的重要線索。

這項研究已發表於《Ecology and Evolution》期刊。

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首圖來源：Amazon Biodiversity and Carbon (ABC) Expeditions(CC BY 4.0) 

圖片來源:Ecology and Evolution(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、First Record of Mating Involving a Melanistic Jaguar (Panthera onca) in the Wild: Novel Behavioural Insights Into Colour Morphs and Captive-Wild ComparisonsEcology and Evolution

延伸閱讀：
1、AI、相機陷阱助攻，印度發現全球雪豹密度最高區

<p>The post 亞馬遜首見黑豹與斑點豹野外交配 first appeared on 明日科學.</p>

古生物學家近日重新檢視英國博物館中自 19 世紀就出土的標本，意外發現多種全新的化石矛尾魚（Coelacanth）物種。這些化石距今約 2 億年前，屬於三疊紀晚期，主要出自布里斯托與門迪普丘陵一帶，當時這裡是一片熱帶淺海島嶼群。研究成果已發表於《Journal of Vertebrate Paleontology》。

矛尾魚是極為特殊的肉鰭魚類，最早可追溯至泥盆紀早期，約 4.19 億年前。化石記錄中曾出現超過 175 種，尤其在中生代大舉多樣化，甚至演化出不同尋常的體型與形態。不過，在白堊紀末大滅絕（6600 萬年前）後，矛尾魚在化石中消失，長久以來被認為已滅絕。直到 1938 年，南非漁民意外捕獲到活體拉蒂美利亞（Latimeria chalumnae），才震驚世人。

布里斯托大學團隊此次重新比對館藏標本時發現，許多過去被歸類為小型海生爬行動物 Pachystropheus 的化石，其實來自矛尾魚。他們進一步檢視全英國多個館藏，發現這種誤判長達百年之久，有些標本甚至一直陳列於展廳，卻被錯認為爬蟲、哺乳動物或其他脊椎動物。研究團隊利用 X 光掃描確認，從原本僅有四次英國三疊紀矛尾魚的報告，瞬間擴增到超過五十筆紀錄。

被誤判長達百年之久

這些化石多屬已滅絕的 Mawsoniidae 矛尾魚類群，但與現生矛尾魚有密切親緣關係。標本顯示個體年齡與體型差異甚大，最大可達一公尺，暗示當時存在一個龐雜的魚群社會。研究者推測，牠們可能如現生矛尾魚般潛伏在海底，為機會型掠食者，獵食範圍極廣，甚至可能捕食過去被誤認為矛尾魚的 Pachystropheus 爬行動物，形成一段「化石誤會」的歷史諷刺。

這項成果不僅大幅改寫英國三疊紀海洋生態的理解，也再度凸顯博物館典藏的重要價值：那些被忽略數百年的標本，仍可能蘊藏改寫古生物史的關鍵線索。

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首圖來源：Daniel Phillips.(CC BY 4.0) 

圖片來源：Vertebrate Paleontology(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Coelacanthiform fishes of the British RhaetianVertebrate Paleontology

延伸閱讀：
1、中三疊紀爬行動物證實羽毛起源非鳥類專屬

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美國北卡羅來納大學教堂山分校最新研究揭露，當前在美國超市、海鮮市場及線上通路販售的鯊魚肉，經常來自極度瀕危物種，且存在嚴重的標示不實問題。研究團隊購買了 29 件鯊魚肉樣品並進行 DNA 條碼檢測，結果顯示高達 93% 樣本僅以「shark」或「mako shark」等模糊名稱標示，實際來源涉及 11 種不同鯊魚，其中包含國際自然保護聯盟（IUCN）列為「極度瀕危」的大雙髻鯊與扇頭雙髻鯊。

更令人震驚的是，這些鯊魚肉有時甚至以每磅 2.99 美元的低價出售。研究指出，其中兩件標示了具體物種名稱的產品中，仍有一件與實際檢測結果不符。這不僅凸顯海鮮產業透明度不足，也意味著消費者無法基於真實資訊做出健康與環保選擇。

研究第一作者 Savannah Ryburn 博士強調，錯誤或模糊標示剝奪了消費者知情權。例如，大雙髻鯊與扇頭雙髻鯊不僅瀕危，還因高汞含量被強烈建議避免食用，但在市面上卻僅以「鯊魚」簡單標示，讓消費者難以迴避潛在風險。這對孕婦與兒童等高風險族群尤其危險。

多僅以「shark鯊魚」或模糊名稱販售，難以讓消費者辨識實際物種

該研究已發表於《Frontiers in Marine Science》，並呼籲美國應要求海鮮供應商提供物種層級的清晰標示，確保消費者安全與鯊魚保育同步兼顧。共同作者 John Bruno 教授指出，缺乏規範讓珍稀、長壽且具頂級掠食者地位的鯊魚，成為被隨意販售的廉價肉品，這對海洋生態保護與人類健康都是嚴重威脅。

這項研究是少數透過 DNA 條碼驗證美國市售鯊魚產品真偽的調查之一，進一步累積了有關海鮮標示不實的證據。團隊強調，若缺乏更嚴格的監管與透明標示制度，消費者將持續面臨健康風險，而全球鯊魚族群的保育也將受到嚴重挑戰。

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首圖來源：Savannah Ryburn(CC BY 4.0) 

圖片來源：Frontiers in Marine Science(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、Sale of critically endangered sharks in the United StatesFrontiers in Marine Science

延伸閱讀：
1、模仿大自然的創新：科學家研發多功能3D人工鯊魚皮

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古生物學家近日宣布，在瑞士自然史博物館的典藏中，重新檢視一件 1950 年代來自哥倫比亞的化石標本，意外發現這是一個全新龜類物種──Craspedochelys renzi。這隻海龜生活於早白堊紀豪特里維階，距今約 1.32 億至 1.25 億年前，屬於已滅絕的海生龜類群組 Thalassochelydia。

這件化石最早由瑞士地質學家 Otto Renz 在哥倫比亞瓜希拉省採集，之後被存放在巴塞爾自然史博物館，卻因分類錯置而在館藏櫃中沉睡超過 60 年。標本包含部分背甲（長 25.5 公分、寬 23.1 公分）、後肢骨與尾椎，經研究確認屬於海生龜類中的 Plesiochelyidae。這一支系的龜殼通常達 40 至 55 公分，成體沒有甲殼縫隙，骨質連橋明顯，是重要辨識特徵。

特徵是成體背甲沒有空隙

此次發現具有兩大意義：首先，它是目前最晚存活的 Thalassochelydia 化石紀錄，證實該族群在早白堊紀仍存在；其次，它也是繼歐洲之外的第二個紀錄，顯示這類龜類當時已擴散至南美洲北部，擴大了已知的地理分布範圍。研究人員指出，C. renzi 的出現，說明早白堊紀的海龜演化與遷徙比過去想像更複雜，也突顯重新檢視歷史館藏的重要性。

這項成果已刊登於《瑞士古生物學期刊》（Swiss Journal of Palaeontology），為理解古代海龜的演化與古地理提供新線索。

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首圖來源： Juan Giraldo(CC BY 4.0) 

圖片來源：Swiss J Palaeontol(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、The first occurrence of “Plesiochelyidae” marine turtles in the early cretaceous of South America

Swiss J Palaeontol

延伸閱讀：
1、英國發現新品種多瘤齒獸　揭開白堊紀哺乳動物多樣性

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古生物學家在英國德文郡的赫爾斯比砂岩層中，發現一具完整的頭骨與骨骼化石，命名為 Agriodontosaurus helsbypetrae。這具化石可追溯至 2.42 億年前的中三疊紀，比先前在德國發現的最古老有鱗類化石還要早至少 300 萬年，刷新了蜥蜴與蛇這個龐大家族的演化時間線。

有鱗類（Lepidosauria）是現今陸地脊椎動物中最繁盛的一群，包含約 1.2 萬種蜥蜴與蛇，以及唯一存活的「活化石」喙頭蜥。蜥蜴和蛇能成功擴散全球，仰賴靈活的頭骨：可以大幅張口吞下超大獵物，也有顎頂牙齒幫助抓牢掙扎的小動物。相比之下，喙頭蜥則保留了完整的「顳下弓」（類似頰骨的骨棒），顯得更原始。學界長期推測，最早的有鱗類應該會兼具部分蜥蜴的靈活特徵，與原始喙頭蜥的元素。

蜥蜴與蛇的顱骨活動度最高，喙頭蜥保有完整顳下弓

但這具新化石卻打破預期。研究顯示，Agriodontosaurus 沒有顎頂牙，也沒有顱骨鉸鏈，僅保留了開放式顳下弓。更令人驚訝的是，它擁有比例極大的三角形牙齒，應該是專門用來刺穿並切碎昆蟲等硬殼獵物。研究人員表示，雖然這隻小生物全長僅約 10 公分，可以輕易放在手掌中，但掃描與修復顯示出極為細緻的結構，讓人重新思考蜥蜴、蛇與喙頭蜥的演化關係。

布里斯托大學教授 Michael Benton 認為，這項發現顯示有鱗類的早期演化比預期更複雜，牠們並非循著單一路徑進化，而是嘗試了不同的「設計」。這具掌心大小的化石，不僅延長了有鱗類的歷史，也凸顯演化初期的多樣性與實驗性。相關成果已於《自然》（Nature）期刊發表。

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首圖來源：Bob Nicholls(CC BY 4.0) 

圖片來源：Nature(CC BY 4.0) 

參考論文：
1、The oldest known lepidosaur and origins of lepidosaur feeding adaptationsNature

延伸閱讀：
1、蛇類「快速演化」或許是其成功的秘密

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