约公元前320年—动物迁徙

亚里士多德(Aduotle,公元前384-322年)

自然界中最早引起古希腊人注意的现象之 ,且在《圣经》也有记载者,莫过于鸟类周期性

的还徙。率先尝试解释这种现象的哲人包含亚里士多德,他注意到鹈鹕、鹅、天鹅和鸽子,在冬天时会迁徙到较温暖的地匿。为了解释这些鸟类季节性出没的现象,亚里士多德提出物种的变换理论(transmutation),即随着季节变迁,某种鸟会变成另一种鸟。例如,他认为夏天常见的红尾鸲(redstart)和园林鹚 (garden warbler),到了冬天会分别变成知更鸟 (robin)和黑头莺 (blackcap)。

如今我们已经知道所有的动物都会进行迁徙,随着季节变迁,移动到有食物、水及遮蔽处的环境,也有动物是为了繁殖的目的而迁徙。帝王蝶 (monarch butterfly)每年从加拿大南部跋涉3219公里,迁 徙到墨西哥中部。鲑鱼在淡水溪流里产卵,孵化后的鲑鱼,成年期间都在海洋里出没,生命即将结束前又会回到出生时的河流里产卵。蝗虫的迁徙更是 绝,在《圣经》及赛珍珠所著的《大地》 ,古中

都曾详述蝗虫迁徙的景象:蝗虫吃光田里的作物,导致人类发生饥荒。当蝗虫族群过大,胃口贪婪无厌(每天吃掉相当于自己体重的食物)的时候,族群中有些蝗虫会迁徙到食物比较充足的地区。说到动物的迁徙行为,最常提到的例子是北美洲的鸟类会在非繁殖季离开繁殖地,在冬天来临前往南飞。

动物迁徙的过程中,会利用各种导航指引的帮助,以便顺利抵达目的地。这些动物也许利用可见的环境地标、太阳的方位、大气气味、超低频音,以及磁场戚受能力作为导航指引。据信,迤徙行为和基因有关,然而目前我们对这 部分的知识背景了解甚少。天择确实倾向让能够迁徙的鸟类生存下来,这些鸟类具有更多中空的骨头(可以减轻体重)、圆缘的翅膀,而且为了达到更好的飞行节能效率,牠们能够改变心跳速率和体能消耗的方式。

约公元前330年—亜里斯多德《动物志》

亚里士多德(Aristotle,公元前384~322年)

泰奥弗拉斯托斯(Theophrastus,公元前372~287年)

卡尔.林奈(Carl Linnaeus,1707~1778年)

理査· 欧文(Richard Owen,1804~1892年)

亚里士多德是史上最有影响力的人物之一,人类生活无处不有他的贡献。不仅如此,他还开启新的研究领域,让后人持续研究两千多年,人们敬他为准宗教(quasi-religion)的权威,在当时他所撰写 有关生物的文章,被认为是清楚明白,无可争论的事实。公元前384年,亚里士多德诞生于希腊北部的斯塔基拉,他的父亲是马其顿皇室家族的御医。研读医学之后,亚里士多德跟随柏拉图,后来成为 亚历山大大帝的导师。公元前335年,亚里士多德在雅典建立吕克昂(Lyceum)学园,担任园长直到 公元前323年,后由他的弟子泰奥弗拉斯托斯,也就是后来的植物学之父,继续接任园长。

生物学就是亚里士多德创造的研究领域之一,亚里士多德流传至今的手稿,其中三分之一与生物 上题相关。他所描述的事实,多数经过后人验证,然而其中仍有错误之处,尤其是有关人体的部分。 亚里士多德推广所谓的 「 科学方法」 在做出任何结论前,必先观察和实验。他留下超过500种动 物的研究纪录,其中对海洋无脊椎动物的精准描述令人惊讶不已。他检视不同发育阶段的受精卵,并提出后成论(epigenesis)’认为器官发育有一定的顺序。亚里士多德清楚划分同源(homologous)器官 与同功(analogous)器官的分野,比理査.欧文还早两千多年。

在亚里士多德的巨着,《动物志》(TheHistory。ifAnimals)一书中,他首次依据动物生理上的异同,将动物分为有血动物(脊椎动物)及无血动物(无脊椎动物)。亚里士多德比较不同动物的器官,并注记来自不同栖地的动物有何差异。他视所有生物共存在一条「存在巨链」(GrearChain of Being)上,根据动物出生时的体型大小及其天性,把这条巨链划 分为11层,人类位于最顶层,植物位于最底层,这样 划分自然界阶级的方式,一直沿用到18世纪,才由林奈进行改良。

有关人烦的研究领域中,少有亚里士多德未曾碰触者。

约公元前400年—体液学说

希波克拉底(Hippocrates,约公元前460~370年)

加伦(Galen,约公元130~200年)

阿威森那(Avicenna,公元980~1037年)

有两千多年的时间,东西方的医生都相信四种体液的平衡与否,关乎着一个人的身心健康。这样观念起源自古埃及和美索不达米亚平原,在公元前四世纪,由希波克拉底进行系统性的统整—成为体液学说(humorism)— 并应用到医疗行为。人体健康源于这四种体液:血液、黏液、黑胆汁及黄胆汁保持平衡.过剩或缺少都会导致人体生病。

体液学说取代古代普遍认为疾病是由邪灵引起的观念,流传几个世纪,受到加伦医生的大力推动, 成为希腊与罗马的医学基础。加伦提出体液过多会造就人有不同的性情:血液过多人的热情、黏液过 多的人迟钝、黑胆汁过多的人忧郁、黄胆汁过多的人易怒。这样的观念自古代厕始流传好几个世纪,传至伊斯兰、中国、印度和西方世界后,在各地产生在地性的观念调整。著名的伊斯兰医生阿威森那 撰写《医典》(TheCanon of M乩cine•1025年),书中更扩大解释体液失衡与性情变化和疾病的关系, 并提出体液与人体最主要的器官:脑和心脏的关系。在伊丽莎白女王时代,人们相信体液是由身体产 生的物质,会在人体内不断循环,为了保持体液的平衡,必须调控饮食、运动、衣着,甚至是沐浴习惯.据说沐浴对男性的杨害比对女性来得大。

西欧地区训练出来的医生,从事所谓的 「 英雄式医疗」(heroic medicine)’为求达到体液的平衡状态,不惜采取相当激烈的方法·像是清肠、催吐和放血; 一般咸认1799年乔治.华盛顿就是因为医生替他放血达3.7公升,将近全身半数血量,所以加速死亡的脚步。较缓和的方法还包括:冷、热、干、湿疗法。体液学说及其对医疗行为的影响持续到19世纪,直到人 类对细胞病理学和生物性及细菌性的致病原因有进一步了解,现代医学逐渐崛起·广为世人接受。

在古代,一个人的性情忧郁是因为体内里色胆汁过 多,古人相信行星可以调校体液的平衡。

约公元前2350年—动物导航

保罗路透(PaulJulius Reuter,1816~1899年)

大鳍鲸(Humpbackwhale)每年迁徙2万5000公里,夏季时到极区海域觅食;冬季则前往热带及亚热带地区交配、产犊(calving)。这样长距离迁徙的背后,隐含着动物内生的导航机制。而这样的机 制,在衍生自野鸽(ColumbaIi via)的信鸽(homingpiegon)身上,被研究得最为广泛。

早在几千年前,人们就已经知晓信鸽优异的导航能力。约在公元前2350年,阿卡德帝国(如今的 伊拉克)的萨尔贡大帝(KingSargon)命所有使者都要带上信鸽,遇到危险时这些信鸽会飞回萨尔贡大 帝身边。公元前八世纪·雅典人靠着信鸽传递奥运比赛的结果,此后信鸽成为战时重要的信差。1815 年·信鸽带回惠灵顿公爵在滑铁卢取得胜利的消息;一个世纪后,在二战战场上服役的信鸽还获颁奖章。 1850年代,保罗.路透,也就是路透社的创始人,利用信鸽传递新闻消息,藉此比对手更快得到股价消长的信息。

离开鸽舍并放飞之后,信鸽可以飞1800公里,还能找到回家的路。牠们如何从素未到访的地方飞回家?这一点更是引起众人的兴趣。研究人员提出假设性的理论基础,认为信鸽的导航本能建立在「地 图」和「指南针」模型之上。所谓的指南针模型,指的是一种导向机制,以太阳的位置为依据。

至于地图模型—主要还是一种推测性的说法—可以使鸽子判断自身与鸽舍两者的相对位置。

而视觉线索,如好认的地标或独特的地形,只有在鸟类(以及某些昆虫)已经靠近家的时候,才能发挥作用。鸟类受到太阳、月亮和星辰的指引,就算阴天一样能发挥导航能力,只是没 有平时那么轻松罢了。信鸽也许能利用超低频音当作导航指引,超低频音频率低于20赫兹, 远低于人耳能接收的频率(大象也利用超低频 音来进行长距离传讯)。科学界对信鸽的磁场厌受能力更有兴趣,信鸽借着鸟喙或眼睛里的磁铁矿(magnetite,即磁石,是一种气化铁) 侦测地球磁场,以此作为导航指引。

鲑鱼成年后.先在开阔海洋里悠游五年,接着会返同出生时的淡水河流产卵。据伝,鲑角利用灵敏的 嗅觉以及嗅觉记忆作为导航指引。

约公元前2600年—木乃伊

希罗多德(Horodo,公元前484~425年)

长久以来 , 科学家一直对研究木乃伊很有兴趣 , 藉以深入了解古代文化 , 并学习尸体防腐専家的技术 。 这种热忱也延伸到科学界之外·深入那些经典恐怖电影爱好者的心中,最著名的莫过于鲍里斯· 卡洛夫领衔主演的《木乃伊》(1932年)。经由刻意保存,或是无意间自然保存下来的人类或动物的尸体,就称为木乃伊。在正常状况下,尸体在几个月内就会分解到只剩下骨头,炎热潮湿的地区适合细菌作用,尸体分解的速度尤其快。使用化学物质移除尸体内的水分,或者当尸体处于极冷、湿度极低,或缺乏氧气的环境中,会减缓尸体分解的速度。

古埃及人经常使用这些抑制尸体分解的手法,他们制作人为木乃伊(为死者的来世做准备)的技术非常先进,今日的科学家仍想方设法学习这项既是艺术又是科学的技术 。 证据显示,最早期的人 为木乃伊大约可回溯到公元前2600年,保存最好的木乃伊出现在新王殴时代 , 时间是公元前1570至 1075年。史上第一分描述木乃伊制作过程的文件来自希罗多德所著的《历史》(7he History) 一书,根据他的描述,要制作木乃伊必须摘除亡者脑部和所有内脏,只留下古埃及人认为是意识和智力中心的心脏,并在体腔内塞满香料。泡碱(natron)是一种产自沙漠的盐类,可以用来移除尸体的水分,加速脱水过程,阻止尸体分解;处理过的尸体要静置70天,然后以亚麻布和帆布包裹,保护尸体。受到宗教信仰的影响,有些动物的尸体也会被制成木乃伊,包括神圣的公牛、猫、鸟和鳄鱼。

世界各地的冰河、干燥荒漠及无氧的泥炭沼泽,都可以发现自然保存的木乃伊。其中最有名丶保存得最好的 , 或许就是1991年在义奥边境阿尔卑斯山上发现的冰人奥兹(Orzi the Iceman),生活在公元前3300年前,死时约45岁。当代最有名的木乃伊就属弗拉迪米尔.列宁和伊娃·裴隆,两人分别死于1924年及1952年。

古埃及人以保存死者遗体来体现宗教信仰,唯有保存遗体才能让死者在来柑过着更好的生活,同时是彰显财富地位的方式。精致辟建的墓与细致的遗体处理手法,也象征死者生前的财富地位。

约公元前7000年—稻米栽培

稻米喂瑴亚洲。稻米是全世界最古老也最重要的经济作物之一,是亚洲33亿人口最大宗的热量来源,占了这些人热量总摄取量的三成五到八成。虽然稻米很营养,但其营养成分尚不足以当作主食。

全世界之所以有这么多人吃米,一部分是因为稻米能够生长在多样化的环境里,从泛滥平原到沙漠,除了南极洲以外,各大陆都有稻米的踪影。

约在1万2000至1万6000年前,生活在潮湿热带、亚热带的史前人类开始收集稻谷来吃。自野草演化而来的野生稻,隶属于禾本科(Poaceae)。根据基因证据,近来有报告指出,人类第一次栽培稻米大约发生在8200至1万3500年前的中国,之后拓展至印度,再到西亚,公元前300年随着亚历山大大帝的军队,稻米栽培的范围扩大至希腊。最常见的栽培稻米品种有梗稻(Oryza satliva japonica,又称亚洲稻,是目前最常见的品种)及非洲栽培稻(Oryzaglaberrima) , 两者都是被人类驯化的品种具有相同起源。

稻米的外层具有保护功能,可以保护稻粒一也就是稻的果实。稻的种子经过碾压后可以除去稻壳,产生糙米。如果继续碾压,移除剩余的稻壳和谷粒,最后剩下的就是白米。糙米营养价值较高,含有蛋白质、矿物质和维生素B1;而白米主要成分为碳水化合物,完全不含维生素B1。缺乏维生素B1会导致脚气病(Beriberi),历史上脚气病曾是亚洲人族群的流行病,这是因为亚洲人偏好吃储存期限较长的精白米,和贫穷没有关系。谷类作物当中,稻米含有较少的钠和脂肪,不含胆固醇,使之成为健康的食物选项。

约公元前8000年—珊瑚礁

珊瑚礁是地球上多样性最高的生态系之一,据估计,以珊瑚礁为家的生物就有 60 万至 900 万种,除了珊瑚,还有藻类、真菌、海绵、软件动物、多种鱼类和海鸟。简单来说,珊瑚礁就是「海洋中的 雨林」。

珊瑚是无脊椎动物,隶属于刺胞动物门 (Cnidaris),行固着生活,同属这一门的还有海葵、水母 还和水蝗。珊瑚行群聚生活,每一个单独个体称为珊瑚虫 (polyp) 。 珊瑚虫会从基部分泌碳酸钙,作 为整个群落的骨骼基础。活的珊瑚群会持续分泌碳酸钙,使整体结构越来越大。珊瑚完整覆盖碳酸钙 结构体,并生活在其表面上 。 依据珊瑚的种类和藻类的颜色,使得珊瑚礁的大小和形状各有异趣 。

珊瑚要取食时,会伸出触手捕捉小型鱼类和浮游生物。此外,珊瑚和共生藻(zooxamhellae)之间还存在着共生关系。生存在珊瑚虫体内的共生藻负责进行光合作用,为提供珊瑚能量和营养物质,藉 以交换珊瑚虫的保护,并获得光合作用所需的光源。珊瑚礁生存在热带或亚热带地区,位于水浅而清澈的海域,如此阳光才能照射到珊瑚虫。虽然自寒武纪和泥盆纪起,珊瑚礁已经存在几亿年,如今却 而临巨大的灭绝危机。现存的珊瑚礁,存在的历史多数不超过1万年,当时冰河融化造成海平面上升,陆棚被淹没的范围相当广泛。

珊瑚礁的生存正面临许多生态上的威胁。自然界带来的压力,如飓风,通常只会维持一小段时间。

人类为珊瑚礁带来的各式威胁才是严重,如含有除草剂、杀虫的肥料的农业径流;工业径流;人类下水道带来的污染和有毒废水;毁灭性的捕鱼方 式;以及滥垦珊瑚礁的行为。根据估 计,到了 2030 年,地球上有九成的 珊瑚礁都将面临灭绝威胁,除非我们 现在就开始采取积极的作为,扭转人 类引发的气候变遏、海温上升导致珊 瑚白化、海洋酸化,及海洋污染的问题。

约公元前1万年—动物驯养

驯养动物是从那些在野外行社会生活,在圏养环境F也能繁殖的动物开始,因此人类能够藉由遗传选育的方式增加动物对人类有利的特征。依据动物种类的不同,人类希望选育的特征包括:温驯且容易控制;能够产生更多肉品、羊毛或毛皮;适合曳引农具、运输、控制害虫、帮助人类工作、陪伴 或交易贩卖。

人类最熟悉的驯养动物 狗(Canis lupus familiaris) ‘是隶属于灰狼(Canis lupis)之下的亚种,根据最古老的化石来判断,可推测两者大约在3万5000年前开始分化。伊朗山洞中发现的距今约1万2000年前的狗颔骨,可推测狗是第一种被人类驯养的动物。从埃及绘画、亚述雕塑和罗马镶嵌画中可以发现,即便在古代,被人类驯养的狗,体型大小和体态已经各不相同。史上第一只狗被行狩猎采集 生活的人类驯养,此后狗的工作范围从照忙打猎扩展到赶牧、保护牲畜、拖拉重物、军警和辅助残疾 人士的助手、作为食物来源,以及提供忠心的陪伴。如今美国犬业俱乐部列出175种狗的品种,其中 多数品种仅有几百年的历史。

大约在1万年前,在亚洲西南方,绵羊和山羊也成为人类的驯养动物。活着时,牠们的粪便可作 为作物的粪肥使用;死了之后.又可以作为食物、皮革和羊毛的稳定来源。长久以来,驯养马(Equus ferns ca ball us)的起源和演化一直是研究人员心中的谜团。驯养马的野外祖先现已灭绝,然而牠们首次出现在地球上,约是16 万年前的事。根据考 古和基因证据,包括在古老的柏台文化(Bocai cul cure)地点附近发现的磨损马齿。2012年.硏究人员做出结论,认为人类驯养马的历史可回溯到6000年前左右,地点在欧亚大草原西部(哈萨克斯坦)。马被人类驯养之后,定期与野马交配,是 人类取得肉品和毛皮的来源,后来马还成了人类 战场上、交通运输,和运动场域不可或缺的角色。

约公元前1万年—农业

从一小群人在陆地上采集莓果和其他可食用的植物,过着狩猎采集生活,演化至驯化植物,栽种作物的农业生活.这样的转变发生在不同时间和地点,发展程度也根据环境状况而有所不同。根据考古证据,农业的起源可回溯到冰河时期末,约1万4500至1万2000年前。人类最早期的农业成功和 许多发展于河谷,时兴种植稻米的伟大古文明帝国并存,每年一次的洪水不只提供水资源,同时也提供稳定的淤泥,如同作物天然的肥料。这些地方包括位于美索不达米亚平原上·介于底格里斯河与幼发拉底河之间的农业起源地肥沃月弯、埃及的尼罗河流域、印度的印度河流域·及中国的英河流域。

为解释人类实行农业生活的原因及其结果,有许多不同的解释说法。有些专家认为随人口数增加,日渐沉重的食物需求不再是狩猎采集生活能够解决的负担;也有人认为,有了稳定的食物来源后,特定地区的人口数能够显著增加,因此食物不足未必是农业起源的原因。两种说法都能援引证据的支持。 在美洲,作物开始发展之后,村庄才开始兴起;在欧洲,村庄城镇的兴起似乎比农业发展来得早,或 是与农业同时兴起。

农业能够发展成功,靠的不仅是大自然大发慈悲 , 提供合宜的气候条件 ,还得靠早期农夫懂得利用灌溉、轮作、 肥料和驯化植物 持续选育能够增加利用性的植物特征一等方法。采集野外食物所用的简单工具,例如犁,藉由动物拖拉可增加作物产昷的工具取代。

最早期的驯化作物包括中束地区的黑麦、小麦和无花果;中国的稻米和小米;印度河河谷的小麦和一些豆科植物;美洲的玉米、马铃薯、西红柿、胡椒、南瓜和豆类;以及欧洲的小麦和大麦。

约公元前1.1万年—小麦:主食

小麦是最先被人类栽植且大量储存的作物之邦不可或缺的工具,巴比伦和亚述帝国于焉出现。小麦最先种植于中束地区的的肥沃月弯(Fertile Crescent)和亚洲西南方。根据考古证据,可追溯小麦的起源其实是野草,如野生的两粒小麦(Tricicum dicoccum, wild emmer) ,在公元前1.1万年的伊拉克,这是人类会采集的食物;以及公元前7800至7500年生长在叙利亚的粒小麦(Triricummonococcum, einkorn)。公元前5000多年,人类开始在埃及的尼罗河谷栽种小麦,(旧约圣经》里的约瑟于公元前1800年就在此地看顾粮仓。

经由谷类植物的异花授粉(cross-pollination),产生小麦这样的自然杂种(naturalhybrid)’农夫和育种者透过交叉杂交 (cross hybrid」zarion) 的方式,让小麦的产品达到最大化。 19 世纪期间,人类开-遗传品系。随着人类对门德尔遗传定律(Mendelianinheritance)越来越了解,始选育具有特定性征的单两种品系杂交后,将杂交种培育10代或更多世代,以获得选育的特征,并使特征表现至最大化。20世纪时已开始发展并种植如大粒、短秆、耐寒和抗虫、真菌、细菌和病毒等特征的杂交种。

近几十年,人类以细菌作为基因转殖的媒介,生产基因转殖的小麦。如以基因改造作物 (generically mod」fied crops, GMC) 来达到提升产晕、需氮量较少,并能提供更高营养价值的目的。2012 年,面包小麦 的基因体已完全解序,一共有 9万 6000 个基因,对 于基因改造小麦的持续发展而言,这是相当重要的里程碑,让人类可以把与特定特征相关的基因,插入小麦染色体的特定基因座上。

稻米是亚洲人的主食,一如小麦是欧洲、北美 和西亚地区的主食。小麦是全世界广泛消费的谷类,全世界小麦的交易痲超过其他所有作物的总和。