WEB DESIGNER: 蛛蜘spiders. 蜜蜂從不睡覺。 藤壺與劇毒火珊瑚共生的生存之道

"Do you know that...? - Old bees don't return to the hive in the evening? They spend the night on flowers, and if they have the chance to see another sunrise, they resume their activity by bringing pollen or nectar to the colony. They do this sensing that the end is near. No bee waits to die in the hive so as not to burden the others. - Bees have cold blood like all insects, yet at the colony level, they are a warm mega-organism. - There are bees that bring pollen and bees that bring nectar, never will a pollen-collecting bee change its task to bring nectar and vice versa. - Although dandelions are yellow, their pollen collected by bees turns orange in the mixing urn with nectar. - The record for keeping a bee colony alive during winter was 356 days without them going out for cleansing flights. - Bees can be useful to humans even after they have died, as they are used in the form of poultices to treat joint pain. - Bees never sleep. Thank you, little bees!!! "

你知道嗎…？ ——老蜜蜂晚上不會回蜂巢？它們在花上過夜，如果有機會再看到日出，就會繼續活動，把花粉或花蜜帶回蜂群。它們這樣做是預示著生命即將結束。沒有蜜蜂會為了不給其他蜜蜂增加負擔而在蜂巢裡等死。 ——蜜蜂和所有昆蟲一樣，都是冷血動物，但在蜂群層面，它們是一個溫暖的巨型生物。 ——蜜蜂有採集花粉的，也有採集花蜜的，採集花粉的蜜蜂永遠不會為了採集花蜜而改變自己的工作，反之亦然。 ——雖然蒲公英是黃色的，但蜜蜂採集的花粉在與花蜜混合的容器中會變成橘色。 ——一個蜂群在冬季存活的記錄是356天，它們沒有外出進行清潔飛行。 ——即使蜜蜂死後，它們對人類仍然有用，因為它們可以製成藥膏來治療關節疾病。痛苦。 ——蜜蜂從不睡覺。謝謝你們，小蜜蜂們！ ！ ！google

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藤壺的幼體形態「腺介幼體」，是孔寬楯藤壺得以定居火珊瑚的關鍵。
圖｜研之有物（資料來源：陳國勤）

當你漫步在臺灣岩岸的海邊，可以看到岩石上有許多長得像小火山的藤壺，牠們的本體藏在堅硬的外殼底下，在覓食時會伸出「蔓足」抓取海中浮游生物。或許外表看不出來，但是牠們跟螃蟹、蝦子同屬節肢動物的甲殼類。

藤壺形態各異，不只那些長得像火山的「笠藤壺」，還有形似龜爪或鵝頸的藤壺，有興趣可以參考這篇「無所不在的藤壺：與珊瑚共生的低調房客，也是操控螃蟹的蟹奴！」。

藤壺會大量附著在船底或礁石上，也會附著在海龜或鯨魚的身上，增加水下活動的負擔。然而，有些藤壺會發展出很特別的互利共生關係，「孔寬楯藤壺」是本期電子報主角，牠就可以安然的住在帶有劇毒的「火珊瑚」表面，要知道，火珊瑚的刺絲胞毒性，連潛水員碰到都會受傷，火珊瑚為何甘願接納這些不速之客呢？

中研院「研之有物」專訪了院內生物多樣性研究中心主任陳國勤特聘研究員，為我們揭開孔寬楯藤壺在火珊瑚表面的生存之道。秘密，就藏在藤壺獨特的生命週期裡。

藤壺幼體是關鍵：在劇毒中找到定居的家

孔寬楯藤壺能在火珊瑚上定居，關鍵在於牠們的幼體。藤壺是會「變態」的生物，從可以自由游泳的「無節幼體」，歷經六個階段的成長，最後變態成比較沒那麼好動的「腺介幼體」，具有平滑外殼、六對泳肢和一對觸手 。

陳國勤團隊發現，孔寬楯藤壺的無節幼體游過火珊瑚時，還是會被刺絲胞攻擊並被吃掉。但神奇的是，到了腺介幼體階段，情況完全不同！當腺介幼體靠近時，火珊瑚的刺絲胞活動會大幅降低，即使幼體觸碰到也不會有事。腺介幼體就能順利在火珊瑚表面「散步」，尋找適合的定居點。

研究團隊推測，腺介幼體可能分泌了某些化學物質，抑制火珊瑚刺絲胞的活性 。這項研究也將朝生物化學方向深入探索。

「找房」三階段：謹慎的腺介幼體

腺介幼體在火珊瑚上定居，就像人類看房子一樣謹慎。陳國勤發現，牠們會經歷以下三個探索階段。廣範圍搜尋（wide searching）：暫時附著，大步快速移動，尋找適合的區域。
近距離搜尋（close searching）：放慢步調，小步移動，仔細檢查潛在的定居位置。
最後的檢查（inspection）： 確定地點後，永久附著並開始變態為藤壺。第一階段，廣範圍探索的過程中，只要不滿意，腺介幼體會隨時游走。進入近距離的小步伐探索期，腺介幼體找到滿意的地方，會用觸手的附著盤固定自己，分泌膠黏蛋白，然後花將近一週的時間，慢慢變態成藤壺的模樣。

陳國勤說：「孔寬楯藤壺對火珊瑚情有獨鍾，只會在火珊瑚附著。」然而，生活在「火焰」上並不容易...

浴「火」生長的孔寬楯藤壺：50% 機率存活

陳國勤團隊觀察到，腺介幼體附著後，周圍的火珊瑚組織和蟲黃藻會先死亡退開。但隨著幼體變態成藤壺，火珊瑚組織和蟲黃藻會捲土重來，甚至生長覆蓋過藤壺的外殼，阻礙藤壺進食，此時藤壺死亡率 100% 。

另一種情況，也就是陳國勤實驗室觀察到的共生條件。年輕的孔寬楯藤壺會釋放化學物質，在外殼外圍形成一個圈狀結構，稱為「節疤環」，能減緩火珊瑚與蟲黃藻生長速度，避免自己被覆蓋過去。此時，藤壺有 50% 機率存活。成熟後的藤壺藏在火珊瑚裡，不僅能順利覓食，也更安全，不易被掠食者攻擊

陳國勤說。節疤環結構出現的原因，將會是接下來的研究重點。研究藤壺並不容易。陳國勤團隊花了 2 到 3 年，才完整記錄孔寬楯藤壺從幼體到附著變態的過程。

電子報篇幅有限，如果您想知道研究團隊如何飼養脆弱的藤壺幼體，或是想看看腺介幼體找房子的現場直播，歡迎點選閱讀本文～



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│延伸閱讀│

本期延伸閱讀主題是關於海洋生物。如果您想更廣泛地瞭解藤壺的故事，可以看看第一篇文章，陳國勤特聘研究員提供我們相當多精彩的照片，呈現藤壺的多樣性。不只火珊瑚，有些藤壺也會定居在珊瑚上，而四月底正是珊瑚的產卵季，為何珊瑚會同時間大量產卵？前任研究員野澤洋耕與林哲宏博士多年觀察發現，關鍵就在日落到月昇的黑暗時間。最後，不只藤壺有自己的生存之道，要在險惡的海洋環境活下去，曾庸哲副研究員發現，烏龜怪方蟹在代謝能力的演化，是適應極端化環境的關鍵。








無所不在的藤壺：與珊瑚共生的低調房客，也是操控螃蟹的蟹奴！

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珊瑚為何會同時間大量產卵？關鍵在日落到月昇的黑暗期！

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世間險惡！海洋生物透過「代謝能力」保小命

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宇宙學常數問題，或稱真空災變（英語：Vacuum catastrophe From Wikipedia, the free encyclopedia） VS愛因斯坦一生最大的「錯」？？《中国科學報》

 From Wikipedia, the free encyclopedia

宇宙學常數問題，或稱真空災變（英語：Vacuum catastrophe），是當今物理學界中待解決的謎團之一，是指理論與觀察之間的一個巨大落差：根據量子場論的推算，真空中的零點能量應該非常龐大，但實際觀測到的真空能量值卻小得多，兩者相差極大。由於真空能量值是計算宇宙學常數的一個關鍵值，若對真空能量的估算出現偏差，整個宇宙模型也會隨之不同。^[1]

雖然該能量的理論值依據不同的理論條件（例如普朗克能量上限）而有所變化，但科學家在計算後仍然發現兩者之間的差距高達50到120個數量級。^[2][3] 物理學界認為這漾的差異是科學史上理論與實驗最嚴重的不符，^[2]甚至有人稱之為「物理學史上最差勁的理論預測」。^[4]

背景

"Vacuum catastrophe" redirects here. For other uses, see Vacuum catastrophe (disambiguation).

Beyond the Standard Model
Simulated Large Hadron Collider CMS particle detector data depicting a Higgs boson produced by colliding protons decaying into hadron jets and electrons
Standard Model
Evidence
Theories
Supersymmetry
Quantum gravity
Experiments
v t e

Unsolved problem in physics:

Why is the vacuum energy density much smaller than a zero-point energy suggested by quantum field theory?

(more unsolved problems in physics)

Beyond the Standard Model
Simulated Large Hadron Collider CMS particle detector data depicting a Higgs boson produced by colliding protons decaying into hadron jets and electrons
Standard Model
Evidence
Theories
Supersymmetry
Quantum gravity
Experiments
v t e

Unsolved problem in physics:

Why is the vacuum energy density much smaller than a zero-point energy suggested by quantum field theory?

(more unsolved problems in physics)

In cosmology, the cosmological constant problem or vacuum catastrophe is the substantial disagreement between the observed values of vacuum energy density (the small value of the cosmological constant) and the much larger theoretical value of zero-point energy suggested by quantum field theory.

Depending on the Planck energy cutoff and other factors, the quantum vacuum energy contribution to the effective cosmological constant is calculated to be between 50 and as many as 120 orders of magnitude greater than has actually been observed,^[1][2] a state of affairs described by physicists as "the largest discrepancy between theory and experiment in all of science"^[1] and "the worst theoretical prediction in the history of physics".^[3]

馮睎乾十三維度

愛因斯坦一生最大的「錯」

日前，《中国科學報》 有一則看來很聳動的新聞，標題為「出大事了，中国天文學家證明愛因斯坦可能錯了！」但未看內文我已經笑了，因為這句話根本沒有邏輯。何謂「證明⋯⋯可能錯了」？若已「證明」愛因斯坦錯了，就不必再說「可能」；若只是「可能」有錯，那你實際上並沒「證明」什麼。

愛因斯坦的相對論至今已提出超過一世紀，其間經過無數次的驗證，而每次國際天文學界有新發現，都只是反覆證明「愛因斯坦又中」而已。這次，中国天文學家到底挑出什麼錯誤呢？

4月9日，中国国家天文台發布一項研究，他們基於「暗能量光譜儀（Dark Energy Spectroscopic Instrument，簡稱DESI）」的相關資料，發現「暗能量（dark energy）」隨時間而變化，不是像愛因斯坦假設的「宇宙學常數（cosmological constant）」那樣一成不變。如果宇宙學常數不是常數，愛因斯坦不就是錯了？

事實上，根本不用勞煩中国天文學家出來「糾正」，愛因斯坦本人早於1931年就已放棄「宇宙學常數」這個假設，其後還跟友人（如George Gamow）說過，這是他一生「最大的錯誤（the biggest blunder）」。如果中国人現在真的能夠「證明」宇宙學常數是錯，其實還是證明愛因斯坦對了——證明他認錯是對的。

愛因斯坦第一次把宇宙學常數寫進他的宇宙模型，是1917年。當時他發現根據廣義相對論計算，宇宙應該在縮小，像被重力拉着往回跑。然而那個年頭，大家都深信宇宙是靜止的，就連愛因斯坦這位勇於顛覆既有觀念的智者也未能免俗，不想打亂宇宙的平靜。所以他把心一橫，往自己的方程式裏塞了一個新東西，叫「宇宙學常數」，代號Λ（唸成 Lambda），彷彿拿膠帶黏住理論的破口，然後跟全宇宙說：「不要動，你給我安靜地躺平下去。」

這個Λ，簡單來說，可以理解為遍佈宇宙真空的固定能量密度。在愛因斯坦最初的構想中，宇宙學常數的作用是抵消重力影響，確保宇宙處於既不膨脹也不收縮的穩定狀態。但到了1929年，哈勃（Edwin Hubble）發現宇宙其實正在膨脹，馬上顛覆了全世界的認知。事實勝於雄辯，愛因斯坦這才發現，自己用來給宇宙「維穩」的常數是多餘的。1931年，愛因斯坦修訂了他的宇宙模型，從善如流，將那個可疑的宇宙學常數丟進垃圾桶。

也許宇宙（或上帝）真的很喜歡跟人類開玩笑，當全世界都以為愛因斯坦也犯錯時，宇宙學常數卻在大半個世紀後離奇「復活」了——不過這次它並不是拿來令宇宙靜止，而是用來為「暗能量」代言。時間快轉到1998年。天文學家本來以為宇宙膨脹速度會慢下來，但他們觀測一些遙遠的超新星時，卻發現它們正在加速飛走，也就是說，宇宙正在加速膨脹！

是什麼驅動宇宙加速呢？科學家於是提出「暗能量」這個概念作解釋。通過計算，科學界普遍認為暗能量佔當今宇宙所有能量物質總和的70%左右。換言之，我們的宇宙有七成是由暗能量組成，而這七成到底是什麼，至今還沒有人（或AI）說得清。這麼奧妙的東西，應該怎樣寫進宇宙的方程式呢？這時，大家便從垃圾堆中翻出那Λ常數，小心翼翼重新供奉——它也許不是愛因斯坦的錯誤，而是被誤會了大半世紀的「神預言」。

這個宇宙故事，越說越玄妙。有人用量子場論算一下Λ的值，卻發現這個理論值跟實際觀察到的數值，居然相差10^120倍（即1字後有120個零）。什麼意思呢？不妨打個譬喻：科學家根據理論算出來的宇宙學常數是超級大的，就像十個宇宙加起來那麼大，但實際上觀測到的數值，卻只有一粒沙那麼小！你期待的是幾個宇宙，結果上帝只給你一粒沙，彷彿在調侃人類的自以為是。

看到這裏，你應該明白宇宙學常數這回事，本來就有很多糾纏不清的問題，跟現實落差很大，何況愛因斯坦也早已認錯，把這個常數棄如敝屣，而1998年後「被復活」的宇宙學常數2.0，意義和功能又偏離愛因斯坦原意很遠——愛因斯坦的時代，根本不知道有暗能量——在這樣的歷史背景下，你說中国科學家「證明」愛因斯坦「可能錯了」，分明是誤導讀者。

當然，中国天文學家團隊也是有貢獻的，但我想補充一點：他們賴以研究的資料來自DESI，而DESI 是由美國能源部資助、柏克萊實驗室 （Lawrence Berkeley National Laboratory）主導的大型國際合作計畫。中国團隊的確有份參與，但那個探測暗能量影響的強大儀器，是安裝在美國亞利桑那州的Mayall望遠鏡上。即使真的「證明」愛因斯坦錯了，中国團隊還是要跟美國say thank you。

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