《基因生萬物》

植物雖然不像動物一樣會動，但也可以藉由花粉或種子的散播，達到與動物遷徙相同的目的；這種讓基因得以到外界闖蕩江湖，這就叫做基因交流（gene flow）。因為葉綠體DNA是母系遺傳的特性，所以花粉的散播（只攜帶父系的遺傳物質）不會表現在葉綠體DNA上。因此，葉綠體DNA成為追蹤紅樹林胎生苗傳播的一個有效標幟物。又由於葉綠體DNA是單系的遺傳物質，不像核DNA一樣會有重組（recombination）的問題，因此常常被用做研究族群遺傳學或親緣地理學的工具。藉由研究各族群的葉綠體DNA基因型分布的頻率，便可推測族群之間的分化程度，以及推算種子散播所貢獻的基因交流的方向。

芒草為泛亞洲到太平洋分布的禾本科植物，以生長快速著稱，在破壞地中會快速地佔領棲地，發育成優勢植物。由於其生長快速，注重環境保護的歐盟國家也因而注意到它豐富的生產量，將之列入重點開發的能源作物，尤其是1997年12月在日本京都，由「聯合國氣候變化框架公約參加國三次會議」制定的「京都議定書」（BOX 1），將目標定在「將大氣中的溫室氣體含量穩定在一個適當的水平，進而防止劇烈的氣候改變對人類造成傷害」。 其中二氧化碳的排放量更是最重要的一環，因此，歐洲科學家加速進行芒草的改良，將中國芒（Miscanthus sinensis）和蔗芒（Miscanthus sacchariflorus）雜交，形成三倍體的巨芒（M. x giganteus），其快速生長的特性，使之成為一種新興農作物，生物量高達每英畝14噸，可作為纖維、火力發電廠燃料，並達成二氧化碳固定的目的。然而，此類植物的原生地區，包括亞洲到太

現今人類餐桌上所食用的糧食，無一不是野外植物馴化的結果；小麥與大麥的馴化約發生在距今10,000年前的肥沃月灣（兩河流域）；玉米的馴化則發生在現今的墨西哥，距今約9,000年前。相對而言，作物在亞洲的馴化時間較晚（距今約7000年前），但似乎也較為多元，馴化的種類包括水稻（Londo et al. 2006）、大豆、蔥、茶葉、香蕉以及奇異果（後來在紐西蘭的馴化）。綠色革命與糧食危機馬爾薩斯（ Thomas R. Malthus ,1766-1834）的人口論引發了達爾文「物競天擇」的學說（亦即天擇是生物演化的機制）。但在廿世紀中葉的第一次綠色革命，因為人類大量使用化學肥料並善用水利灌溉，使得穀類與糧食的產量大為增加，更因而改變了農業生物學者對作物生產量及品質的看法。

白粉蝶來自何處？1960年代，白粉蝶（Pireiscrucivora）的數量突然大增，白粉蝶幼蟲不但危害了各種十字花科的青菜，造成農業的衝擊，也在爭奪棲地的過程中，把一般認為是台灣原有的緣點白粉蝶（Pireis canidia，即台灣紋白蝶）驅離了菜園，避居山野。當時台灣的蝴蝶專家認為是日本進口的高麗菜帶進了蟲卵和幼蟲，在環境適宜、天敵未現的情況下，白粉蝶遂大舉繁殖。農民只能利用農藥除蟲。 自然界生物間的消長盛衰需要維持平衡，若有適當的天敵控制菜蟲，便不致於過度繁殖。使用農藥滅蟲其實也殺盡了包括菜蟲天敵在內的其他生物，是另一種形式的嚴重破壞平衡。

眼鏡蛇是許多人耳熟能詳的動物，牠那昂首屹立凝視前方、扁平得近乎誇張的頸子、激動時還不時發出呼呼聲的身影，總是讓人留下深刻的印象。眼鏡蛇的另一個俗名「飯匙倩」，就非常傳神地描繪出這種特殊的形態與行為，因為它的閩南語原意就是「神氣的飯匙」。眼鏡蛇的名稱來自於其頸部背面擴張後呈現出的白色花紋狀似眼鏡輪廓，但實際上眼鏡蛇頸背的花紋在不同個體之間卻有著高度的變異，眼鏡蛇的身體顏色與花紋同樣也有著極大的差異；牠們廣泛分布於非洲、中東和東亞。腹色有黑白，分布有西東台灣的眼鏡蛇普遍分布於由北到南1500公尺以下的低海拔地區，最特別的是，台灣產眼鏡蛇的腹部顏色可明顯區分為白色與黑色、與少數似乎是介於中間的花色型，不同腹部色型的眼鏡蛇，其分布也有明顯的地理變異，根據調查，棲息於西部平原與丘陵地區的眼鏡蛇其腹部為白色或夾雜淺褐色之花色型；棲息於鄰近中央山脈之較低山區、東北部和最南端的恆春半島等地區的個體，腹部均

歐亞水獺是水陸兩棲的動物，不但擅泳、能潛水，也可在陸地上行走活動。牠們以魚蝦、水棲昆蟲等水生生物為主食，經常會在海岸、溪流、湖泊、沼澤等水質好、少污染、少干擾、食物豐富的水域出沒。由於牠們是水域生態系中位於食物鏈最高階的消費者，一旦水域受到重金屬或化學物質的污染，牠們往往是最敏感而首先消失的物種，因此是水域環境是否良好的重要指標。然而開發、污染已使水獺的棲地（主要是濕地）大幅縮減，水獺本身也面臨污染、毒害與過度獵捕的威脅，目前已被世界自然保育聯盟（The World Conservation Union, IUCN）瀕危物種紅皮書名錄列為生存受威脅種（vulnerable）（Foster-Turley et al., 1990）。由於水獺在台灣已多年沒有野外發現的確實記錄，雖然在金門還有一穩定的族群，但也已名列「野生動物保育法」的瀕臨絕種保育類動物（Lee, 1996）。

2002年，台南曾文溪口發生了一起造成87隻黑面琵鷺傷亡的肉毒桿菌中毒事件，這對當時全球僅900多隻的黑面琵鷺族群雖然造成不小的損失，但這場悲劇卻也帶來轉機，使得黑面琵鷺的保育工作再度得到了檢討和重視。因肉毒桿菌中毒而傷亡的黑面琵鷺個體，提供了難得的DNA樣本，使得黑面琵鷺的分子族群遺傳的研究工作得以開展；而我們的任務就是藉由評估黑面琵鷺族群中遺傳多樣性的高低，以估算其歷史族群量，這是在台灣首度嘗試以遺傳多樣性來評估一個物種在歷史上的族群數量。在估算黑面琵鷺歷史族群量的過程中，除了遺傳多樣性的訊息以外，我們還需要包括雌雄性別比例、成幼鳥比例、年齡結構、族群成長率與死亡率等許多與生態相關的參數，才能將遺傳多樣性的數值轉換成相對應的歷史上黑面琵鷺族群數量。

台灣島面積約36,000平方公里，島嶼寬度雖僅約150公里，卻有將近4,000公尺的海拔高度落差，而伴隨著海拔高度的陡升，氣候類型從熱帶到亞寒帶皆有，也因此植群類型歧異度高、變化大。在台灣原生的4,000多種種維管束植物中，有1/4左右（約1000種）是特有種（endemic），而隨著海拔升高，特有種比例也跟著升高，台灣的高山地區，有超過半數的維管束植物是特有種，這些僅分布於台灣的種類，顯然與台灣的自然演化歷史有不可分割的關係。不僅台灣植群類型歧異度高、變化大，高山上的植物(註)開出極美麗的花朵，藍、黃、紅、紫，更為青山增添了點點繽紛，這是因為高山上的植物常受到強烈紫外線照射，植物體因而產生了「類胡蘿蔔素」和「花青素」等代謝物物質來吸收紫外線、保護自己，也使得花朵的顏色特別豔麗。

編按：1994年台灣師大生物系呂光洋教授及其學生共同發表了台灣新種「橙腹樹蛙」(Rhacophorus aurentiventris)，成為世人認識橙腹樹蛙的瀾殤。1995年本文作者周文豪在知本初遇橙腹蛙，則開始嘗試為這批居住在低海拔次生林，且族群量稀少的的樹蛙開闢了新路。作者於數年來觀察橙腹樹蛙棲息地及其特性，並配合李文傑的研究成果，嘗試透過小族群保育的方式：「設法讓族群數量復原」和「試圖解決小族群的問題」，為此牠們提供了生存策略。文中娓娓道來其近十年橙腹樹蛙保育的心得中，為樹蛙建立繁殖洞是饒富趣味的過程，也同時反映了作為一個保育生物學者對於棲地與物種保育憂心忡忡的一面。

「這本書裡收錄了台灣生物多樣性的最新研究，我想，明年高考的題目應該也會從這裡出來吧！」拿著農委會林務局甫出版的《基因生萬物――台灣野生生物基因多樣性保育專文彙編》，林務局副局長李桃生在17日的新書發表會上笑說。《基因生萬物》是綜合了6年來台灣生物多樣性最新研究的科普專書，除了政府與學術單位的投資與研究，前台灣師範大學生命科學系教授黃生也呼籲，民間的參與更是保育行動成功的致勝關鍵，希望這本書能更多喚起台灣對於生物多樣性的保育意識。《基因生萬物》是自2001年起由林務局支持、前台師大生科系教授黃生所領導的研究團隊的計畫成果，主要執筆者包括台師大、台大、成大、屏東科大、特有生物保育中心、海科館籌備處、市立動物園、國立科學博物館等單位的重要學者，將執行多年的「台灣野生生物遺傳多樣性與保育遺傳研究計畫」以科普方式出版，期待能讓民眾更容易接觸到這些與生活息息相關的研究內容。關於這項計畫的所有成果都已經