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科學文化頻道

第313期 2011/12/03

本期摘要

◆ 熱門專題：	《賞蟲365天（春夏篇）（秋冬篇）》
◆ 好書推薦：	潘朵拉的種子
◆ 科文書摘：	冰壩融化，寒冬再度來臨
◆ 科文新聞：	牛的磁場感應

一萬年前，第一位農夫在肥沃月彎播下種子，彷彿掀開了潘朵拉的盒子，從此，人類這個物種在生活方式上做了根本的改變：放棄狩獵採集、進入農業生活，啟動了一連串無法預見的改變。播下潘朵拉的種子，讓人類擁有了食物供應的控制權，將我們推向現代文明，但是這種劇烈轉變也帶來了後遺症。
知名遺傳學家與人類學家韋爾斯走遍世界各地，檢視人類文明與傳承，帶領我們進行一趟跨越萬年的時空之旅。他不僅找出種子如何征服世界的過程，發現讓人類走上通往今日之路的轉捩點，最後還提供「希望」處方：我們必須改變方向，才能存活下去。《潘朵拉的種子》是Amazon年度讀者最愛的十大科學書之一，媲美《瘟疫與人》《槍炮、病菌與鋼鐵》。

賞蟲365天（春夏篇）（秋冬篇）
以一天介紹一種蟲的方式，配合其出現的季節和地點，方便讀者學習有關蟲的有趣生態，而且不同於一般的昆蟲圖鑑以科別劃分，『賞蟲365天』更富親和力，同時使用也更容易。
賞蟲365天記錄的不只是常見或特殊的昆蟲，更擴大蟲的涵蓋範圍，包括了蜘蛛、馬陸、蜈蚣、壁虎等，同時除了台灣的種類之外，也擴及婆羅洲熱帶雨林和中國雲南、北京等地，讓整套書的內容更形豐盛。作者記錄昆蟲生態多年，累積許多攝影傑作，讓整套書除了豐富的生態、行為知識之外，也極富欣賞價值。……《進來看看這本書》

潘朵拉的種子
一萬年前埋下的第一顆種子
帶領人類脫離游獵生活，進步的渴求油然而生
卻也帶來了擁擠、戰爭、疾病等社會浩劫
這顆種子，種下的究竟是希望還是惡果？

我們因為農耕而進步，如今卻深陷欲望流沙。

……《進來看看這本書》

冰壩融化，寒冬再度來臨

澳洲考古學家柴爾德（Vere Gordon Childe, 1892-1957）一生過得多采多姿。他年輕時是個馬克斯信徒，當過澳洲新南威爾斯州總理的私人祕書，同時也是很有才華的語言學家兼出遊成癖的旅行家。

直到一九二○年代，他才下定決心以考古學為志業，先是在愛丁堡大學學習，後來則轉到倫敦大學。他的早期田野工作是在蘇格蘭奧克尼群島的斯卡拉布雷（Skara Brae）新石器時代遺址進行的，但在把注意力轉向東地中海的人類早期農業社會以後，他的考古事業才真正開始起飛。

柴爾德鑄造了「新石器革命」一詞，他完全相信那是一場革命性的轉變。人類歷史最早是蒙昧時代（在他受馬克斯思想所影響的線性文化演進想法裡，那比野蠻時代更早），只有在那關鍵的轉換期之後，人類才享有文明時代的果實。對柴爾德來說，新石器時代的開始，是人類這個物種歷史的決定點；他在幾本書裡，特別是廣受人閱讀的《遠古東方之新認識》（New Light on the Most Ancient East）以及《自我創造的人類》（Man Makes Himself）這兩本，推廣這個想法；該想法也影響了一般大眾及之後好幾代的專業考古學者。

柴爾德認為，促使農業興起的主因之一，是上一次冰河期結束時中東地區氣候的突然變暖。他相信，該波暖化趨勢影響了當地生長的植物種類，使得某些人開始從事小麥與大麥的栽培實驗，並取得成功，導致人口的擴充及城市文明的興起。逐漸的，新石器時代農民從中東發源地向外擴張（連同他們進步的文化），幅員橫亙整個歐亞大陸西部。

這個基本上正確的說法，隨著後人對上次冰河期結束時氣候的重新評估，而有所修正。雖說過去一萬五千年來，全球平均氣溫是上升的，但在一萬五千年到一萬年前的這段期間，暖化的趨勢特別突兀，農業也就是在這個混亂的大氣鍋裡發展開來。

在這段五千年時光裡給研究得最詳盡的部分，或許是稱為「新仙女木」（Younger Dryas）的迷你冰河期吧！那是從一萬兩千七百年前到一萬一千五百年前左右，持續一千多年的時期，名稱則來自斯堪地那維亞凍原地區發現的小型植物「寬葉仙女木」的學名Dryas octopetala。在前一次冰河期結束後，生長在凍原南部地區的寬葉仙女木被森林給取代，但在氣候較涼爽的新仙女木期，又重新現身。是什麼原因造成這種小型冰河期植物的突然出現，並不完全清楚，但最有可能的理論是說，北美洲某個冰壩突然融化，弔詭的造成了該植物的重現。

且慢！你可能會問：那是由隔了半個地球之遙的冰壩融化所造成？不會吧？那可是座特別的冰壩。在上一次冰河期結束時氣溫的上升，造成第一章提過的勞倫臺德冰層從短暫停留的伊利諾州撤退；仍留在北美洲的大量冰頁所化成的淡水，在一萬三千年前形成幅員廣袤的阿格西湖（Lake Agassiz），位置在今日加拿大中部地區。今日北美洲的五大湖已是十分壯觀，但古代的阿格西湖卻是比五大湖總加起來還要龐大的怪物，面積甚至比加州或是裏海還大。

當堵住這片湖區的冰壩融化時，就迅速釋出大量的淡水。冰水流經聖羅倫斯河流域，注入北大西洋。由於淡水的密度比海水低，於是這道淡水洪流在海洋表面形成某種「屏障」，阻礙了將熱帶溫暖海水引入北大西洋的墨西哥灣流。自冰河期結束後，墨西哥灣流的天然流動就像個大散熱器一樣，幫西歐亞大陸加溫，至今依然如此。這也是現今棕櫚樹能在英國西南角的康瓦耳生長的理由，即便該地的緯度是北緯五十度，與加拿大的溫尼伯市一樣，離北回歸線還要更往北三十度左右。不過當有冰冷的淡水注入，干擾了墨西哥灣流，西歐亞大陸就又給推回到類似冰河期的情況，也就是新仙女木迷你冰河期。

正當北大西洋發生這些事時，肥沃月彎的居民正開始習慣較溫暖的氣候。約在一萬六千年前到一萬二千七百年前之間，該地區變得更溫暖且潮濕；由於水的供應無缺，使得原本只局限生長於山谷的植物得以向外散播開來。這些現代小麥、黑麥與大麥祖先的草本植物普遍以後，使得某些人類族群開始集中力氣蒐集這些植物，因為那是可以供應充沛且富含熱量的食物來源。該段期間在肥沃月彎西邊蓬勃興旺的納圖夫人（Natufian），就大部分是穀物蒐集族。與之前在此生活過的所有狩獵採集族不同，他們都定居在小型的村落裡。

從人科動物演化的最早期開始，我們的祖先就屬於半遊牧族。那是由於身為狩獵採集族與生俱來的不確定性：如果某地的食物供應下降了，就開始打包走人，轉移到另一個更好的覓食所在。由於人類能夠成功做到這點，使得我們的祖先在過去幾百萬年間一再離開他們的非洲老家。一百八十萬年前出走的直立人，就只是追尋著食物的蹤跡；五十萬年前離開的海德堡人（Homo heidelbergensis）也一樣，並在歐洲成為尼安德塔人的祖先；現代人是第三波離開的非洲狩獵採集族，時間約是五萬年到六萬年前。這些在我的前一本書《人類的旅程》中已有詳細介紹。在人類演化的漫長歷史中，我們一直都是半遊牧族，只要某處食物的供應充分就待下來，等到供應不上時就離開。

這一點到了舊石器時代的末期出現改變；舊石器時代在新石器時代之前，當時所有的人都是狩獵採集族。根據考古學家納德爾（Dani Nadel）與同事最近在以色列所做的研究，發現在靠近加里利海一處有兩萬三千年歷史的發掘地，有穀物蒐集及麵粉製作的證據。該社群應該歸屬於早期的喀巴拉文化（Kebaran culture），比住在地中海東部地區的納圖夫人還更早。

喀巴拉人是史前中東地區真正狩獵採集族的一環，在上一回冰河期涼爽乾燥的尾期，隨季節四處遷徙，逐水草而居。但就算是不斷移動的狩獵採集族，似乎也體認到蒐集及研磨小麥種子的好處，雖說其數量比起納圖夫人來要少得多。

然而等到上一次冰河期結束後，小麥的生長範圍擴大了，人類祖先的生活也變容易了。在冰冷乾燥的冰河期間難以取得的食物，一下子變得充沛了，使得這批人類終於在有大批穀類生長且容易收成的地區定居下來。

蒐集野生小麥所獲得的食物熱量，要大於投入雛形農業所花費的能量，因此對納圖夫人來說，這些穀物成了價值非凡的食物來源。尤有甚者，這種食物源可以長期保存，因為乾燥的種子可以貯存好些年而不壞。每年秋天只要花費幾個星期的密集勞動收成小麥，再補以採集堅果及獵物肉類，就能供應全家一年的食物所需。生活是美好的，於是他們盡情享受生活，並且做所有人都喜歡做的事，也就是：生孩子。

由於複雜的環境反饋環，狩獵採集的生活方式限制了人類小孩的數量。如果族群變得過大，就有必要分裂成兩個族群，通常其中一群會遷移到新的狩獵區。但肥沃月彎熱量豐富的穀物產量增加了該地區所能支撐的人口數量，於是人口也隨之上升。在這段期間內，納圖夫人的定居地擴充成人數在一百五十人或更多的村落，有環狀排列的房舍以及穀倉。這可是人與自然的關係出現的根本改變，肇因是納圖夫人可以仰賴從他們的居住地產生穩定的穀物供應。

就在此時，一切又發生了改變。

遠在幾千里外北美洲冰壩的融解，造成新仙女木迷你冰河期的到來，漫長的冬季再度降臨，中東地區的人口也再度縮減成冰河時期的規模，但這一次還有個不利的因素：這些人不再能遷移到更茂盛的牧地。因為他們已經投入太多的心血在自己的村落，好日子的集體記憶在他們的腦子裡仍記憶猶新。（要我們離開村落回到遊牧族的艱苦生活？門兒都沒有！）一切證據顯示當地人口已然太多，無法都回到狩獵採集族的遊牧生活。納圖夫人可是陷入了進退兩難的困境。

雖說仙女木（Dryas）指的是一種耐寒的植物，但其英文字首更貼切的描述了該段全球冷化期的乾燥（drying）效應，這可是當時中東地區最主要的情況。隨著土地的乾涸，野生穀類從低地消失，而只存在於海拔較高、水源較充足的山谷。納圖夫人也必須從位於低地的屯墾地到愈來愈遠的地方採集食物，才能存活。這對食物的供應造成莫大的緊張，也可能因此造成這個已經習慣富足之鄉的人類族群死亡率上升。這可是人類第一回與馬爾薩斯的預測進行面對面接觸，該預測是說：人口的成長，遲早會造成食物供應不足以支撐的情形出現。

在這段時期內，還有證據顯示超大型動物的絕種，像是長毛象及歐洲愛爾蘭麋鹿等大型哺乳動物；這些動物可能是這些狩獵採集族的部分食物來源。雖說這種絕種現象之前也發生過，特別是在五萬年前人類初抵澳洲，以及一萬五千年前人類初抵北美洲時，但在歐洲及中東地區，最明確的證據顯示那發生在上一次冰河期結束時。這個絕種事件是氣候變化及人口壓力對食物供應造成顯著影響的進一步證據。生活在上一次冰河期結束後接著出現溫暖期的人群，數量已然多到未能由新仙女木期縮減的食物源所支撐，所以有些動物物種就消失了。

接下來，在一萬兩千年前到一萬一千年前之間，這群飽受壓力的納圖夫人當中，有人得出了一個革命性的想法：與其每天長途跋涉蒐集食物，為何不在村落附近種植這些植物呢？這個想法很有可能是一位女性想出來的，因為狩獵採集族當中負責採集工作的通常是女性，因此她們接觸得到種子；這麼做也有降低來回奔波辛苦的動機。她的這個想法必然受到整個村落的讚美，於是就迅速傳了開來。幾乎在一夜之間，人類從受食物供應控制的一方，轉變成控制食物的一方。（以上摘自《潘朵拉的種子》第二章）

■ 牛的磁場感應

科學新聞由SciScape提供

牛吃草時，龐大的身軀會順著地磁方向站立嗎?科學家檢驗先前的研究結果，他們認為牛群的感應地磁的能力仍有待商榷。

動物能感應地球磁場，進而以地磁作為定位遷徙的能力時有所聞。在2008年，德國科學家曾以在google earth搜尋到牛群影像，研究得到牛群有順著地磁方向站立吃草的現象。並且，在2009年的後續研究發現，這個現象在高壓電纜附近的牛群並不明顯，可能是通電的電纜線產生的磁場，干擾牛的磁場感應。

捷克科學家以不同的google earth影像來重新進行研究，他們並未觀察到相同的現象，研究結果發表在”比較生理學”期刊(Journal of Comparative Physiology)上。

原2008年德國研究團隊稍後也在相同的期刊，回應捷克的研究結果。他們重新分析捷克研究團隊使用的資料，他們發現有一半的資料應該都不能使用，因為這些地點要不就在斜坡上、或者就在高壓電線附近，並且有些解析度太差的影像，無法區分是牛隻、還是羊群，或是草堆的也應該刪除。另外，德國團隊表示，他們是以整群牛作為資料的單位，而捷克團隊則是選擇影像當中50%的牛，這樣太主觀了!，若以他們自己的方式來分析捷克剩下可用的資料，是可以得到支持牛有感應地磁能力的結論。

捷克團隊也回應德國團隊對他們使用影像的批評。他們認為，每個研究團隊都可能在統計個別牛隻座標方向時有偏差；再來，他們並未算入接近高壓電的牛隻，而有斜坡的資料不多，應該不至於帶來明顯偏差；至於解析度不高的影像，他們也沒有使用。

同樣研究動物地磁感知能力的美國杜克大學科學家Sönke Johnsen對Nature News表示，他認為至少有問題的影像是不能使用的，以牛群作為統計的單位是比較合適的。以整體研究看來，牛是否有磁場感應能力，仍是待解之謎。

原始報導：Nature News – The mystery of the magnetic cows

原始論文：
1. Hert, J., Jelinek, L., Pekarek, L. & Pavlicek, A., No alignment of cattle along geomagnetic field lines found, J. Comp. Physiol. A advance online publication
http://www.springerlink.com/content/m25311644u4520n0/(2011)

2. Begall, S. et al., Further support for the alignment of cattle along magnetic field lines: reply to Hert et al., J. Comp. Physiol. A advance online publication
http://www.springerlink.com/content/m1w44851455476p4/(2011)

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