link
冥王星(Pluto)正式從行星中除名,背後的科學根據是什麼?
大多數人從小就習以為常,所謂的行星是指:繞著恆星運轉、藉由反射恆星的光而發亮,而且體積大於小行星的天體。這樣的定義雖然不甚精確,但卻把當時所知的
天體做了清楚的分類。然而到了1990年代,天文學家一連串傑出的發現,使這樣的定義越來越站不住腳:在海王星的軌道之外,有好幾百個冰球佔據了一個甜甜
圈狀的區域,稱為庫伯帶(Kuiper
belt),其中有些冰球的體積相當大;此外,許多其他恆星周圍也發現了行星,而且有許多行星的軌道跟太陽系行星的軌道完全不像;天文學家另外還發現了棕
矮星,這種星體的特性處於行星與恆星分類的模糊地帶;甚至在黑暗的星際空間裡,也有類似行星的天體獨自漂流著。
這些發現使天文學家爭論起行星的明確定義,並且促使國際天文聯合會(IAU,天文學主要的專業組織)在2006年8月針對這問題做出結論。他們賦予行星定
義:環繞恆星運行、質量足以使天體本身收縮成球狀,而且很重要的是,「足以清空軌道周圍,使該範圍內沒有其他大小相當的天體」。這定義最引人爭論的是,它
把冥王星(Pluto)從行星的行列中剔除了。有些天文學家表示拒絕採用這樣的定義,並且發起反對的連署聲明。
這並非在玩文字遊戲,而是為了讓行星定義更科學。行星的新定義反映出,我們已經更了解太陽系與其他恆星系統的結構。這些系統是藉由吸積作用,使許多小顆粒
聚集成較大的天體,這些較大的天體會彼此吸引而形成更大的天體,就這樣一直逐漸累積,最後產生數量不多、但質量較重的天體──行星;以及數量很多的小型天
體──小行星與彗星,它們是行星形成過程所遺留的碎片。簡單說來,行星並不是隨意分類出來的,而是有客觀根據的一種天體類別。
|
水產試驗所東部分所副研究員何源興解釋,小丑魚屬於雀鯛科 (Pomacentridae),許多雀鯛科魚類的生物特性之一是雄魚可以變性成雌魚。
每群小丑魚當中只有一隻體型最大的魚是雌魚,其他都是雄魚;但也只有體型最大的雄魚具有生殖能力,其他較小型的雄魚都處於尚未性成熟階段。
一旦群體裡唯一的雌魚死亡,魚群中體型最大的雄魚(原本的雄性種魚) 就會在幾天內變性成雌魚,開始產卵;其他小體型雄魚中也會有一隻(通常是體型最大者)精巢開始發育,升格變成雄性種魚。
研究人員若希望大量繁殖小丑魚,可以將原先族群中的那對種魚分離出來,剩下的魚群中就會再自動出現兩隻種魚。
臺灣沿岸常見的黑鯛,同樣也有變性的現象。海洋大學水產養殖系教授張清風指出,兩歲之前的黑鯛全部都是雄性,三歲後會有一半以上變性為雌性。
解剖發現,一歲以下的黑鯛生殖腺以精巢為主,僅含極少部分卵巢組織;一歲後卵巢組織開始增大,形成同時具有卵巢與精巢組織的生殖腺,兩性腺以結締組織區隔。一歲到三歲之間的黑鯛,如果在非繁殖季節,卵巢組織大於精巢;但到冬季繁殖期,精巢會快速成熟,迅速大過還在緩慢成長的卵巢。這些黑鯛在繁殖期製造精子,但過了兩歲的繁殖期之後,精囊就逐步萎縮,卵巢開始進入成熟期。等到三歲時的繁殖期,黑鯛已經從「爸爸」變成「媽媽」了。
除了「男變女」的「雄性先熟」魚類之外,也有由「女變男」的「雌性先熟」魚類,最常見的就是石斑魚:一般石斑魚要長到五至九歲,才會變成雄魚。其他「雌性先熟」的魚類,包括黃鱔、鱸魚等。
張清風說,魚類發展出「性別變變變」的生殖特性,可能是演化上維持雌雄比例處於平衡的結果,這種生殖模式使族群的繁衍能力趨向最大化。
另外,變性也可能是演化上「最有利」的生殖策略。以黑鯛為例,年紀較小時以雄性性別存在,年紀較大後變性成為雌性,因雌魚體型較大、產卵個數也較多,有利於演化之競爭優勢。
另一種推測是變性可避免近親交配:對於黑鯛或石斑魚這類會變性的魚類而言,雌雄交配的對象都是不同年出生的成魚,因此可避免「兄弟姊妹」近親交配。這當然不是為了道德理由,而是這種生殖模式對族群整體遺傳多樣性有利,可避免因近親相交而產生「近交衰退」等演化上不利的諸多因素。