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清大神經科學教授新發現 破解軟絲溝通術

清華研究團隊,左起清華大學分子醫學研究所博士生林雋硯、系統神經科學研究所教授焦傳金、系統神經研究所碩士生蔡岳均。(清華大學提供)

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【大紀元2017年07月27日訊】(大紀元記者賴月貴台灣新竹報導)看著水族箱裡的生物忽而貼近共游,忽而狀似攻擊,牠們的身體語言到底在「訴說」什麼?繼去(2016)年的「烏賊會算術」之後,今年清華大學再發現,軟絲會變換體色溝通談戀愛、向競爭對手示威等,清大系統神經科學研究所教授焦傳金的研究團隊,破解了軟絲溝通之謎。

研究團隊把軟絲的頭、觸腕、鰭、身體的顏色變深或淺、出現斑點或條紋等圖案,分析歸類為27個單元,快速地變換體色排列組合,就能傳達「我愛你」或「打贏了」的訊息。

這篇解開軟絲變換體色傳達訊息的論文不僅登上生科領域頂尖期刊《生態與演化尖端研究》,還獲《科學日報》及Eurek Alert等國際科學新聞網站報導,外媒報導對焦傳金教授研究團隊大表讚揚。

雌、雄軟絲成對游泳。(清華大學提供)
雌、雄軟絲成對游泳。(清華大學提供)

軟絲變色比變色龍還快

焦傳金指出,變色龍靠內分泌來變換體色,其變色速度遠比不上用神經系統來控制體表色素細胞的頭足類生物,軟絲、烏賊、魷魚等甚至一秒鐘即可變換體色及體表圖案好幾次,是生物界真正的「變色王」。

但學界過去只知軟絲會變換體色,並不了解牠們變色或出現圖案的規則、模式與意義。焦傳金教授指導學生林雋硯、蔡岳均,親自下海觀察並拍攝軟絲影片,發現軟絲在共游、戒護、競爭、交配時,會出現特定、快速的體色組合單元,經過數值分析,可分析歸納為27個體色單元,各式的排列組合表示不同的意義。

為了研究潛水拍攝 吃盡苦頭

林雋硯長年泡在東北角海域,用水下攝影機記錄軟絲的一舉一動。(清華大學提供)
林雋硯長年泡在東北角海域,用水下攝影機記錄軟絲的一舉一動。(清華大學提供)

研究軟絲語言看似有趣,但研究團隊為觀察野生軟絲也吃盡苦頭。博士生林雋硯表示,讀碩士時開始研究花枝,並接觸潛水,取得潛水執照。2011年起,他為了實地觀察野生軟絲如何變換體色與圖案,長年泡在東北角海域,用水下攝影機記錄軟絲的一舉一動。

「有2、3年從端午到中秋節期間颱風接著來,所有的軟絲卵全被沖走。」林雋硯回想起水下作業的辛酸,「有時海象真的很差,為了趕實驗,硬著頭皮潛下水,伸手不見五指,掙扎摸索著才爬回岸上。」倒楣的是,有段時間軟絲的卵竟陸續神祕消失,「裝攝影機才抓到兇手,原來是隻大海龜把一串串的軟絲卵全吃光!」

軟絲的27種基礎體色單元 。(清華大學提供)
軟絲的27種基礎體色單元 。(清華大學提供)

大數據分析 研究動物溝通新招

團隊成員之一的蔡岳均則運用大數據分析,找出適合的程式及演算方式,破解軟絲傳達的視覺訊息,他說,短短十幾秒的影片,都得花上數十個小時來分析,但也顯示清大這些年推動跨領域學習的重要性。

焦傳金指出,這項成果為研究動物溝通建立一套很好的模式,透過觀察,再加上數據分析,就可以「聽」到更多。

責任編輯:鄭樺

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