2016年1月21日 星期四

為什麼裸子植物(gymnosperm)的字首與體操(gymnastics)那麼像?

讀普生的時候讀到植物章節,會看到兩個字:

裸子植物 gymnosperm 與 被子植物 angiosperm。

其中-sperm雖然不是字尾,但可以參考sperm這個字的含意。sperm這個自來自於希臘文的sperma,意思就是種子。變化為字首可以寫作sperm(o)-,spermat(o)- 與 spermi(o)- (請參考第十三課(二))。

而angi(o)- 這個字首來自於希臘文的angeion,是 vessel (管子)的意思,被子植物之所以被稱為angiosperm是因為種子被包覆的型態(請參考第八課(一))。

而gymn(o)-呢? gymn(o)-來自於希臘文的gymnos,意思就是「裸體的」(naked)或者與裸體相關的。

當然,裸子植物的種子沒有包覆,所以叫做gymnosperm(naked seed)是再正確不過了。

可是,為什麼體操(gymnastics)的字首也是 gymn(o)-呢?

體操。圖片來源:wiki
體操發源於古希臘,原來是作為軍事訓練的一部分,讓軍人們做好作戰的準備。

很妙的是,一開始做體操是不穿衣服的!所以才會被叫做gymnastics!雖然後來體操都穿衣服了,但奧運的體操選手們還是穿緊身衣,這也算是保留當初的傳統啦...

至於字尾-ics是-ic的複數形,意為「科學、訓練」(science, discipline)。

體操在1896年納入奧運的項目,不過遠在三百年前,一位義大利的醫師Girolamo Mercuriale便寫了世界第一本運動醫學方面的書「體操的藝術」(Le Arte Gymnastica),在裡面討論了古希臘人的飲食、運動與衛生,也提到物理治療等等。

大家看慣了體操選手穿緊身衣,大概都沒想到這與古希臘的傳統有關;反觀華人的武術,就沒有人會穿緊身衣練習囉!

華人武術。圖片來源:wiki

參考文獻:

Wikipedia. Gymnastics.

Dorland's Illustrated Medical Dictionary. 32nd edition.

Online Etymology Dictionary

Jonathan Silvertown. 種子哪裡來?令人驚嘆的種子生態、演化與應用。商周出版。ISBN:9789861204994。

2016年1月18日 星期一

水熊(tardigrade)的名字是怎麼來的?

如果每個細菌都像人一樣大,水熊(tardigrade)大概就可以被當作大熊看待吧!這種只有0.5毫米(millimeter)長的小動物,從1773年被哥策牧師(pastor Johann August Ephraim Goeze)發現以後,始終都沒有受到太多注意。

當年哥策牧師發現時,便將牠命名為「水熊」。看看牠的長相也真的有那麼一些像:

水熊的掃瞄電子顯微鏡照片。圖片來源:wiki
所有的水熊都有八隻腳。最近這些年他們得到了非常多的注意,因為科學家們發現,水熊的分佈極廣,從六千公尺以上的高山到四千公尺的深海,都可以找到牠們的蹤跡;說牠們是全世界最能適應環境的生物,可能也不為過。

進一步的研究發現,牠們可以在艱困環境下自行脫水、變成一小坨被稱為tun的構造;而牠們也是最懂得「海納百川」的道理的動物。在2015年9月的美國國家科學院院刊中的一篇研究發現,水熊體內竟然有17.5%的基因是來自於其他生物,包括細菌、古細菌、真菌與植物。

說了這麼多,究竟水熊的名字是怎麼來的呢?

前面提到哥策牧師將牠命名為水熊,而牠的名字tardigrade則是在三年後由拉扎羅‧斯帕蘭扎尼(Lazzaro Spallanzani)所命名。

哥策牧師在觀察牠們行走的樣子時,覺得牠們很像熊,所以命名為「水熊」;而斯帕蘭扎尼將牠們取名為tardigrade則是因為牠們走路很慢。

tardi- 這個字首是來自於拉丁文的tardus,就是「慢」的意思;

而grad- 這個字首也是由拉丁文的gradior來的,意思是「走路」(walk);放在字尾,就成了-grade。

這兩個部分拼起來,就成了tardigrade,也就是slow walker。

我們在第二十五課(一)裡面也有講到快與慢的字首與字尾,在那一課我們學到表示慢的字首是brady-,不過從水熊的名字我們也多學了一個表示「慢」的字首喔!

參考文獻:

曾文宣。整個世界都是我的裝備庫!來看看地表最強的水熊秘訣。PanSci 泛科學。

Thomas C. Boothby et. al. 2015. Evidence for extensive horizontal gene transfer from the draft genome of a tardigrade. Proc. Natl.Acad. Sci. USA.

Dorland's Illustrated Medical Dictionary. 32nd edition.

Online Etymology Dictionary

2015年12月12日 星期六

【科學新知】「樹源學」(dendroprovenance)與「年輪年代測定法」(dendrochronology)

安納沙西人留下的波尼托村(Pueblo Bonito)遺址。圖片來源:wiki
中世紀神秘地消失在沙漠中的安納沙西人(Anasazi),留下的明布雷斯文化遺址讓人驚歎不已。矗立在沙漠中的波尼托村,是個五層樓高、有五百間房間的大廈,估計動用了24萬棵樹。

這麼多樹,究竟是從哪裡來的呢?雖然在當時查柯峽谷(Chaco Canyon)還有樹林,但是樹種是不相同的。

過去以鍶同位素進行辨識時認為,這些木頭應該是來自於曲司卡山(Chuska)與聖馬刁山(San Mateo);但是最近所謂的「樹源學」(dendroprovenance)進行的研究發現,其中有一部份應該是來自於南方75公里的Zuni 山。在公元1020年以後,安納沙西人不再去Zuni山伐木,改去峽谷以西75公里的曲司卡山(Chuska)砍樹。

鍶同位素測定,主要是因為岩石中的銣(Rb)會衰變為鍶(Sr),產生鍶八七與鍶八六;而鍶由於與鈣化學性質相近的關係,常會與鈣一同被植物吸收。由於不同地區的銣含量有不同,因此可以由鍶的含量推出木頭可能是來自哪一座山。但是「樹源學」是什麼呢?

「樹源學」以及「年輪年代測定法」都是透過
仔細觀察樹木的年輪來進行的。
圖片:林芷佑
樹源學的英文dendroprovenance是由兩個部分拼起來的。其中provenance是「來源」的意思,而dendr(o)-則是「樹」的意思(請參考第十九課(一))。

我們都知道樹木有年輪,而不同年年輪的寬窄反映了當年雨量的情形。過去,科學家們發明了「年輪年代測定法」(dendrochronology),用來看過去若干年前的雨量變化。

怎麼看呢?若我們今天砍下一棵樹(A),我們當然知道最外面的一圈就是當年的年輪;往裡算如果有一百圈,就代表這棵樹有一百年那麼老。如果今天有一根木頭(B),我們知道也是砍自於附近的區域,我們將這根木頭取下的年輪與剛剛砍下的樹的年輪比較,因為每個區域每年雨量變化情形不同,長期的、整體的比較,若能找出一個重疊的區域,就知道B究竟有多老、是多少年前砍下來的。接著,我們便可以經由觀察B,了解更久遠以前當地的雨量變化情形。這就是所謂的「年輪年代測定法」!

而「年輪年代測定法」的英文dendrochronology也是由字首與字尾拼起來的唷!其中的dendr(o)-是什麼,就不再贅述了;而chron(o)-是「時間」的意思(請參考第二十四課(二)),-logy這個字尾則是學科、科學的意思(science, study,請參考第十六課(五))。所以,dendr(o)-、chron(o)-、與-logy加起來成了「樹-時間-科學」,就是「年輪年代測定法」啦!

而「樹源學」又是怎麼一回事呢?這是從歐洲發展出來的實驗方法。前面提到,每個區域每年雨量變化情形不同,雖然整個大區域的氣候變化不會太大,但是不同的小區域之間的氣候,還是會有一些細微的不同;這些不同經過仔細比對就可以找到樹木到底是來自哪一座山。這樣經由比較樹木年輪的細微之處,用來鑑定樹木的來源的方法,就稱為「樹源學」。因此,它的英文就用了「樹木」(dendr(o)-)與「來源」(provenance)這兩個字來組合囉!

所以,樹源學是把樹木的年輪當作人的指紋一樣用來做鑑定的依據。未來,如果能建立起各區域的樹木指紋,或許在抓山老鼠的時候,也能像柯南一樣的說:「根據『樹木指紋』,我可以說:兇手就是你!」喔!

參考文獻:

Jared Diamond. 2006. 大崩壞。p.186-7(廖月娟譯)

2015/12/7. Unexpected wood source for Chaco Canyon great houses. Science Daily.

2015年12月1日 星期二

Supernova 與 Hypernova

美國太空總署(NASA)請藝術家畫出來的極超新星
SN 2006gy。圖片來源:wiki

大家大概都聽過超新星(supernova),聽過「極超新星」(hypernova)嗎?

極超新星是比超新星還要更亮的天體,如上圖的SN 2006gy就是目前認為最亮的。極超新星會發射伽瑪射線(gamma rays)。

但是不論是supernova或hypernova,都有同樣的字尾'nova'。nova到底是什麼呢?

nova就是新星的意思。

而加上super-與hyper-這兩個字首,就有了程度的不同。請讀者參考第六課(一),其實不管是super-或hyper-都是above的意思,不過從對天體的命名上,大概可以理解hyper-應該是比super-還要更高一級?

其實很多時候學語言就是要從這些字的實例去理解,如果光只是看字典會覺得super-與hyper-意思也差不多,不過看到supernova與hypernova就知道還是有程度的差別囉!

參考文獻:

2015/11/30. Missing link found between turbulence in collapsing star and hypernova, gamma-ray burst. Science Daily.

2015年11月24日 星期二

高碳酸血症(hypercapnia)

2015年11月22日的新聞提到,一位婦人開車行經國道3號南投名間路段時,突然女兒在副駕駛座上暈倒,加上她自己也感到不舒服,趕緊報警,後來警方才發現,原來車內沒開冷氣,只開車內循環。

汽車空調的車內循環設定,我很好奇為何有這個設定呢?雖然可避免把外面的臭味引入,但卻會使得車內空氣不流通,長期可造成高碳酸血症(hypercapnia)。

hypercapnia這個字是由三個部分所組成的,hyper- ,capn- ,與 -ia。

其中hyper-請參考第六課(一),是高(above)的意思;

而capn- 請參考第十七課(一),是二氧化碳(carbon dioxide)的意思,也可寫作capno-,看後面連接的字而定;

最後的-ia 請參考第十六課(四),是狀況(condition)的意思。

所以加起來就是「高二氧化碳(碳酸)的狀況」,用來形容血液裡的碳酸過多。

當血液中二氧化碳(CO2)水平異常升高時,會引發增強呼吸以接觸氧氣等等反應,例如:如果正在睡覺時,會忽然覺醒與頻頻轉頭。如果無法進行這類反應,將有可能致命。

高碳酸血症又稱為二氧化碳中毒,如果空氣中二氧化碳達到6%,在小於30分鐘內即可發生。

圖片來源:wiki
所以,開車時(尤其是長途)千萬要記得,別把空調設定到「車內循環」喔!

2016.1.24 更新:最近的研究發現,如果海洋裡的二氧化碳繼續升高,海裡的魚兒在本(21)世紀中期,也會因為罹患高碳酸血症,在海裡迷路喔~

參考資料:

民視新聞。2015/11/22。國道驚魂!車內只開循環 女副駕缺氧昏厥。
Wikipedia. Hypercapnia.
Ben I. McNeil & Tristan P. Sasse. 2016. Future ocean hypercapnia driven by anthropogenic amplification of the natural CO2 cycle. Nature. 529, 383–386 doi:10.1038/nature16156

2015年11月20日 星期五

會跳踢踏舞的藍頂藍飾雀(Uraeginthus cyanocephalus)

藍頂藍飾雀的雄鳥。圖片來源:wiki

藍頂藍飾雀(Uraeginthus cyanocephalus)原產於東非,是一種可愛的小型鳴鳥(體長不超過三英吋,體重不超過10克)。牠分佈的區域包括衣索比亞、坦桑尼亞、肯亞、南蘇丹、索馬利亞的熱帶(低地)乾草原,灌木林和荒漠。

只有雄鳥的頭頂是藍色的,雌鳥大部分是淺棕色的。由於牠的頭頂的顏色,使得牠的種名被命名為cyanocephalus。

cyan(o)-這個字首在第五課(一)出現過,意思就是藍色;而

-cephalus這個字尾則是來自於第九課(一),就是頭(head)的意思。

所以加起來,就是在形容這種鳥兒的頭是藍色的。中文翻譯為「藍頂」,其實英文學名是「藍頭」(blue head)的意思哪!

2015年的研究發現,這種鳥兒並不是光會唱歌喔!牠一面唱歌還會一面跳踢踏舞,只是舞步太快所以...要用慢速播放才看得到!

 參考文獻:

 Jonathan Webb. 2015/11/20. Bird's lightning 'tap dance' caught on camera. BBC.

2015年11月15日 星期日

【認識疾病】表皮分解性水泡症 epidermolysis bullosa

罹患表皮溶解水泡症的伊拉克男孩。
圖片來源:wiki
表皮分解性水泡症(epidermolysis bullosa)在台灣稱為泡泡龍症,在國外則常稱為「蝴蝶病」(butterfly children),是一種罕見疾病,在美國的盛行率大約是每一百萬人有20個。

這是一種結締組織疾病,由於產生連接表皮與真皮的蛋白質的基因發生突變,使得表皮與真皮無法連接、互相摩擦,造成病人的皮膚極其脆弱,很容易因為小小的摩擦就產生水泡、皮膚破裂掉落。

突變的基因包括角質蛋白(keratin)基因、膠原蛋白(collagen)基因、laminin、與第七型膠原基因等。有些病患只有手腳會出現水泡,有些則出現在全身上下,連穿衣服都會導致水泡的產生。

病名epidermolysis bullosa,其中的epidermolysis是由epidermis(表皮)與-lysis組成的,而epidermis又是由epi-(參考第六課(一))與-derm (參考第十課(三))所組成的。

至於-lysis則是分解(dissolution, destruction)的意思,請參考第二十四課(二)。因為這種遺傳疾病會造成表皮破裂、掉落,所以就用了epidermolysis這個詞。

在2015/11/13 CNN的新聞報導,一位哥倫比亞的婦女潔西卡(Jessica Liliana Ramirez),因為政府沒有給她這個疾病應有的照護,於是便一狀告到法院;最近法院判她勝訴。在這則新聞中,潔西卡娓娓道來她過去受到的歧視,甚至還有人因為她的外表,還寫信給她,希望她趕快死掉;只能說這個社會因無知所生的恐懼,進而發生憎恨的例子,還真是多得無法計算呢!

參考文獻:

Melissa Velásquez Loaiza. 2015/11/13. Colombia butterfly woman wins battle. CNN.