生物



生物

進化樹圖譜瀏覽

1. OneZoom: Tree of Life Explorer

OneZoom 是一個非常精緻且互動性強的生命樹工具,使用者可以瀏覽地球上所有已知物種的進化關係。這個平台將所有物種繪製成一個螺旋狀的「豆莢」,每個葉子代表一個物種,並展示物種間的演化連結。OneZoom 提供了直觀且可探索的方式來理解生命的多樣性,並且對教育和科學研究非常有用。你可以在 OneZoom 網站上體驗這個工具。

2. Tree of Life Web Project

Tree of Life Web Project 是一個開放免費的平台,專注於展示所有已知生物的進化關係。這個網站提供大量來自各個生物學領域的數據,並以視覺化的方式展示物種間的關聯,適合學術研究和教育使用。它是學習進化生物學的理想工具。

3. PhyloPic

PhyloPic 提供了一個線上圖像庫,其中包含了各種物種的圖片,這些圖像可以用來豐富進化樹的視覺展示。用戶可以將這些圖片與進化樹結合,進一步幫助理解物種之間的進化關係。這個平台非常適合用於生物學和進化學的教育。

這些工具都具有強大的視覺化功能,可以幫助學者、學生深入了解生命的演變過程。若想要進一步探索,可以直接造訪 OneZoom 進行互動。



演化地質時代

地質時代表

時間 (百萬年前) 重要事件
冥古宙 冥古代 約 4600–4000 地球形成,月球誕生,地殼初步形成
始生代 約 4000–2500 最早的生命出現(原核生物),大氣初始構成:甲烷,二氧化碳,氮
3500 藍細菌出現:開始產氧光合作用.造成休倫大冰期
原生宙 原生代 約 2500–541 藻類光合作用產生氧氣,真核生物出現
多細胞生物演化
埃迪卡拉紀
顯生宙 古生代
289M年
寒武紀 541–485 寒武紀大爆發,出現多種動物門類
地衣登陸-最早陸生生物
奧陶紀 485–443 海洋生物繁盛,三葉蟲與菊石主導
節肢動物登陸
藻類登陸為苔蘚-最早陸生植物
450 有頜魚類出現
奧陶紀末-陸生維管植物出現-向上生長
奧陶紀末大滅絕-大冰期及迅速回暖,首次大規模滅絕
志留紀 443–419 魚類多樣化,最早的陸生植物蕨類出現,螯肢類登陸稱覇
志留紀末-大型蕨類出現
泥盆紀 419–359 魚類繁盛
400 第一批植物演變為樹木, 含氧量增, 海洋生物可運動量增
370 四足肉鰭魚登陸, 兩棲類出現
360 善泳真蝦出現
359 泥盆紀末-大範圍植物生長,海洋大缺氧,造成海洋滅絕,稱法門事件.盾皮魚類滅絕
石炭紀 359–299 爬行類出現,巨蟲時代
晚古生代大冰期 植物生長更盛,巨大蕨類森林形成
二疊紀 299–252 哺乳型爬行動物出現,合弓綱主宰
裸子植物興起-擺脫蕨類的依水性
252 二疊紀-三疊紀大滅絕:西伯利亞超級火山. 結束合弓綱主宰
中生代
186M年
三疊紀 252–201 恐龍出現,第一批哺乳動物誕生
251 魚龍綱出現
卡尼期洪積事件-200萬年豪雨
227 卡尼期末滅絕
201 三疊紀-侏羅紀大滅絕:偽鱷類滅絕,恐龍接管主宰
侏羅紀 201–145 恐龍繁盛,最早的鳥類出現
174 阿連期降溫事件:魚龍重創,上龍接管主宰海洋 145 侏羅紀-白堊紀大滅絕:蜥腳類植食重創,鳥臀類崛起
白堊紀 145–66 開花被子植物出現
117 阿普第期滅絕:重創古老植物,開花植物崛起
94 森諾曼期-土倫期滅絕:海退:海洋魚龍上龍滅絕,滄龍出現
蟹化 海中覇主:滄龍,鼠鯊
66 隕石滅絕恐龍,哺乳動物崛起
新生代
66M年
古近紀 66–23 哺乳動物與鳥類迅速演化
55.5 古新世始新世極熱事件: 森林擴張,哺乳類演化暴發
34 始新世-漸新世滅絕:乾旱寒冷造成多草原,C4堅靭植物茂盛
新近紀 23–2.58 靈長類發展,氣候逐漸變冷
第四紀 2.58–現今 人類演化,現代文明發展


埃迪卡拉紀

時代位置

埃迪卡拉紀(Ediacaran Period)是元古宙中新元古代的最後一個時期,時序位於冰封紀(約6.35億年前)之後,寒武紀(5.41億年前)之前。這是地球歷史中第一個以生物特徵命名的地質時期。

命名與發現

埃迪卡拉紀名稱來自澳洲南部的埃迪卡拉丘陵(Ediacara Hills),那裡於1946年首次發現保存完好的軟體生物化石。2004年,國際地層委員會正式將其列為標準地質時期。

生物特徵

環境與演化

該時期大氣氧氣含量顯著提升,可能促進了複雜生命的發展。隨著全球氣候穩定與冰期結束,海洋提供更穩定的棲息環境,促進了多細胞生物的演化。

地層與化石

埃迪卡拉化石常見於淺海沉積層的砂岩與粉砂岩中,分布範圍遍及全球,包括澳洲、俄羅斯、加拿大、納米比亞與中國。

重要意義

埃迪卡拉紀是動物生命演化史上的關鍵時期,見證了從微生物主導到大型多細胞生物的重大躍進,為寒武紀生命大爆發奠定基礎。



生物演化大分支



生物化學

定義

生物化學(Biochemistry)是研究生物體內化學物質與反應的科學,結合化學與生物學,探討生命的分子基礎。

研究對象

核心主題

1. 生物大分子

2. 酵素與催化

3. 代謝

4. 分子訊息傳遞

應用領域

結語

生物化學揭示生命的分子機制,是現代生命科學與醫學研究的重要基礎,幫助我們理解健康、疾病與生命的本質。



分子生物學

定義

分子生物學是研究生物體中分子的結構、功能與交互作用的科學,特別是DNA、RNA與蛋白質如何控制細胞內的遺傳與代謝過程。

核心概念

主要過程

應用領域

常用技術

與其他學科的關聯

分子生物學與遺傳學、生物化學、細胞生物學密切相關,並與醫學、藥學、農業等領域相互交織,形成現代生命科學的重要基礎。

核苷酸

定義

核苷酸(Nucleotide)是組成DNA與RNA的基本單位,也參與細胞內多種生化反應。每個核苷酸由三部分構成:

鹼基種類

五碳糖

核苷與核苷酸的區別

核苷酸在DNA與RNA中的角色

核苷酸以聚合方式串接,形成DNA或RNA的長鏈。磷酸和糖形成主鏈,鹼基朝內部排列,構成遺傳資訊。

其他重要核苷酸

功能總結



含氮鹼基

定義

含氮鹼基是指核酸分子中的含氮有機環狀化合物,具有鹼性,可與酸作用形成鹽。它們是DNA與RNA的重要組成部分,負責遺傳訊息的儲存與傳遞。

主要類型

含氮鹼基可分為兩大類:

功能

含氮鹼基透過氫鍵形成鹼基配對,是核酸雙股結構的關鍵:

生物意義

鹼基序列決定蛋白質的合成順序,構成基因的遺傳密碼。在複製、轉錄與轉譯過程中,鹼基配對確保資訊的正確傳遞。

其他應用

含氮鹼基衍生物也用於藥物設計(如抗病毒藥與化療藥),以及生化實驗中作為探針、標記與反應底物。



DNA:生命的基因密碼

什麼是 DNA?

DNA,全名為去氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid),是一種攜帶遺傳信息的分子。它是所有已知生物體(包括許多病毒)的遺傳物質,負責指導生物的發育、生長、繁殖及生理功能。

DNA 的結構

DNA 的分子結構呈雙螺旋形狀,由兩條由核苷酸組成的長鏈交織而成。每個核苷酸由三部分組成:

鹼基之間按照特定的配對規則結合:A 配 T,G 配 C。

DNA 的功能

DNA 的主要功能是存儲和傳遞遺傳信息。它透過以下方式發揮作用:

DNA 在科學與醫學中的應用

DNA 在現代科學與醫學中具有廣泛應用,例如:

結語

DNA 是生命的核心密碼,理解它的結構與功能,不僅讓我們能揭開生物世界的奧秘,也為人類科技與醫療發展帶來無限可能。



RNA

什麼是RNA?

RNA(核糖核酸,Ribonucleic Acid)是一種由核苷酸組成的生物分子,與DNA共同參與遺傳資訊的儲存和表達。RNA通常是單鏈分子,與DNA的雙鏈結構不同。

RNA的結構

RNA的基本組成單位是核苷酸,每個核苷酸由核糖(糖分子)、磷酸基團和四種氮基之一(腺嘌呤A、鳥嘌呤G、胞嘧啶C、尿嘧啶U)組成。RNA中的尿嘧啶(U)取代了DNA中的胸腺嘧啶(T)。

RNA的種類

RNA的功能

RNA與DNA的差異

RNA和DNA的主要差異在於結構和功能:RNA是單鏈,核糖取代了DNA的去氧核糖,尿嘧啶(U)取代了DNA的胸腺嘧啶(T)。此外,RNA通常在細胞內執行動態功能,而DNA主要負責穩定的遺傳信息儲存。

RNA的研究應用

RNA在生物醫學研究中具有重要應用,例如RNA疫苗(如mRNA疫苗)、RNA干擾技術(RNAi)和基因治療等,為疾病診斷與治療帶來新的可能性。



基因

定義

基因(Gene)是指存在於生物體DNA(或部分病毒的RNA)上的功能性遺傳單位,是遺傳資訊的基本單位。每個基因包含用來製造蛋白質或RNA的指令,控制著生物的性狀、功能與發育。

結構與組成

功能

遺傳方式

基因透過染色體在生殖過程中從親代傳給子代。主要遺傳方式包括:

基因突變

基因可能因自然或外部因素發生突變,改變其DNA序列,可能導致:

應用

基因與基因體

基因是一段DNA,而一個生物體所有的基因總和稱為「基因體(Genome)」。人類基因體包含約2萬至2萬5千個基因,組成約30億個DNA鹼基對。



蛋白質

定義

蛋白質是由胺基酸(amino acids)透過肽鍵連結而成的大分子化合物,是生命體中最重要的生物分子之一,負責構成細胞組織並參與各種生理功能。

結構層級

主要功能

蛋白質的來源

合成與分解

營養價值

蛋白質是三大營養素之一(另兩者為碳水化合物與脂肪),對於維持肌肉量、修復組織、製造酵素與免疫蛋白至關重要。成人每日建議攝取量約為每公斤體重0.8克,運動者需求更高。

與健康的關聯

應用



線粒體

結構

功能



腺苷三磷酸 ATP

結構

功能



生物形態中的圖靈斑圖

圖靈模型與形態生成

激發劑與抑制劑機制

在生物體中的實例

基因與圖靈機制的關聯

模擬與驗證



病毒

結構

特性

繁殖週期



非致病性病毒的命名與適用性

語義問題

在中文中,「病毒」一詞通常帶有「會致病」的負面含義,源自其原意與早期對病毒的認識。然而在生物學上,「virus」指的是一類具有遺傳物質且需依賴宿主細胞複製的非細胞生物體,與其是否致病無必然關聯。

學術上的使用

即使是對宿主無害甚至有益的病毒,在中文中仍然通稱為「病毒」,例如:

中性或正向表述

為了避免「病毒=有害」的誤解,部分學者會使用下列修飾詞:

是否需要新名詞?

目前並無廣泛接受的新詞可完全取代「病毒」作為這類非致病病毒的稱呼。主要原因包括:

結論

即使病毒不具致病性,甚至對宿主有益,依照目前學術與通用用語仍稱為「病毒」。在需要表達其正面功能時,可加上如「共生」、「互利」、「非致病性」等修飾詞,以提供語意上的平衡與準確性。

細胞

細胞概述

原核細胞

真核細胞

細胞的主要構造

細胞的功能



細菌

基本特徵

細菌是原核生物的一種,體積微小,通常為0.5至5微米。與真核細胞不同,細菌不具有細胞核與膜狀胞器,基因組通常為單一環狀DNA。細菌可單獨生活,也可形成菌落,廣泛存在於土壤、水、空氣以及動植物體內外。

形態分類

根據形狀,細菌大致可分為:

生理特性

細菌可依代謝方式分為: 另依光源與碳源使用方式,可分為自營與異營兩類。

繁殖方式

細菌主要透過二分裂方式無性繁殖,速度極快,某些細菌在適當條件下每20分鐘可繁殖一次。

染色與分類

革蘭氏染色是細菌分類的重要方法,根據細胞壁結構可分為:

與人類的關係

細菌對人類生活影響深遠,可分為有益與有害兩類:

抗生素與抗藥性

抗生素如青黴素、鏈黴素可抑制或殺死細菌,但濫用會導致抗藥性菌株產生,如抗萬古黴素金黃色葡萄球菌(VRSA)。因此應合理使用抗生素,避免抗藥性擴散。

應用領域

細菌廣泛應用於生物技術、發酵工業、環境處理與醫藥領域,如:

葡萄球菌

基本特徵

葡萄球菌(Staphylococcus)是一類革蘭氏陽性球菌,常以「葡萄串狀」排列,為兼性厭氧菌。此類細菌廣泛存在於自然界與人體皮膚、黏膜中,多數為共生菌,但部分可成為重要的病原菌。

分類

葡萄球菌依據是否產生凝固酶(coagulase)分為兩大類:

重要種類

致病機制

葡萄球菌能分泌多種毒素與酶,包括:

臨床症狀

抗藥性問題

金黃色葡萄球菌已出現多重抗藥性菌株,其中最著名的是 耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA),為臨床重要的抗藥性病原,治療需依賴萬古黴素等特殊抗生素。

預防與治療



鏈球菌

基本特徵

鏈球菌(Streptococcus)是一類革蘭氏陽性球菌,通常排列成鏈狀或成對出現。它們為兼性厭氧菌,部分種類能在人體或動物體內共生,但也有許多為重要的致病菌。

分類

鏈球菌可依據溶血特性分為三大類:

重要種類

致病機制

鏈球菌能透過產生外毒素、溶血素與免疫逃避機制造成感染與組織破壞。有些可誘發免疫反應,進一步導致風濕熱或腎小球腎炎等併發症。

臨床意義

鏈球菌感染在人類中非常普遍,從輕微咽喉炎到嚴重的敗血症均可出現。其診斷依靠細菌培養、抗原檢測或分子生物學方法。

治療與預防

常用青黴素或頭孢菌素等抗生素治療,但部分菌株已出現抗藥性。預防方式包括良好衛生習慣、及時治療感染,以及針對肺炎鏈球菌的疫苗接種。



分枝桿菌

基本特徵

分枝桿菌(Mycobacterium)是一屬具有高耐性的革蘭氏陽性桿菌,名稱源於其菌體在顯微鏡下呈現分枝狀。其細胞壁富含脂質,尤其是分枝菌酸(mycolic acid),使其對酸鹼和脫色劑具高抵抗力,因此在染色上需採用抗酸染色法(如Ziehl-Neelsen染色)。

分類與種類

分枝桿菌屬約包含200多種,依照致病性與生長速率可分為:

生理與生長特性

分枝桿菌生長緩慢,多數需要數天至數週才能在培養基中形成菌落。部分種類需特殊培養條件,如低溫或光照刺激。

傳播方式

致病性分枝桿菌主要經由飛沫(如結核菌)或皮膚接觸(如M. marinum)傳播。非結核分枝桿菌則通常來自水源、土壤等環境中。

臨床影響

診斷與治療

診斷方法包括痰液檢查、培養、分子生物技術(如PCR)與影像學檢查。治療方面需長期使用抗生素,常見藥物包括異煙肼、利福平、乙胺丁醇等。多種分枝桿菌對抗生素具天然抗藥性,需根據藥敏試驗調整療法。

防治措施

預防結核病可施打卡介苗(BCG疫苗)。控制傳播需重視通風與個人防護,尤其在醫療機構中應避免飛沫傳播。非結核分枝桿菌的預防主要為避免暴露於可能污染之水源與環境。

肉毒桿菌

基本特徵

肉毒桿菌(Clostridium botulinum)是一種革蘭氏陽性、厭氧、能形成芽孢的桿狀細菌。其芽孢對環境極為耐受,可在土壤、水中長期存活。該菌最重要的特徵是能產生肉毒毒素,被認為是已知最強的天然毒素之一。

肉毒毒素

肉毒毒素為神經毒素,能阻斷乙醯膽鹼從神經末梢釋放,導致肌肉無法收縮,進而引起肌肉麻痺。臨床上正是利用這一特性,製成「肉毒桿菌素」(Botox)用於醫療與美容。

感染途徑

臨床症狀

潛伏期通常為12至36小時,主要症狀包括:

醫療應用

經高度純化與安全劑量控制的肉毒桿菌素,廣泛應用於:

防治方法



真菌

什麼是真菌?

真菌是一大類由細胞核構成的生物,包括酵母菌、霉菌和蘑菇等。真菌與植物、動物和細菌有明顯不同,具有自身獨特的特徵,並且在生態系統和人類生活中發揮重要作用。

主要特徵

分類

真菌通常分為以下幾個主要類別:

  1. 子囊菌門(Ascomycota):包括酵母菌、青黴和麴菌等。
  2. 擔子菌門(Basidiomycota):包括蘑菇、木耳和靈芝等。
  3. 接合菌門(Zygomycota):如毛霉菌和根霉菌。
  4. 壺菌門(Chytridiomycota):主要生活於水中,常為寄生或分解者。

生態角色

真菌在生態系統中扮演多種角色:

人類的應用

真菌在人類生活中具有重要用途:



真菌界 演化



真菌界 Fungi

擔子菌門 Basidiomycota
    擔子菌綱 Basidiomycetes
        多孔菌目 Polyporales
            多孔菌科 Polyporaceae
                薄孔菌屬 Antrodia				牛樟芝 , 樟芝 , 紫杉薄孔菌
            靈芝科								靈芝
        木耳目									黑木耳 , 毛木耳
    銀耳綱
        銀耳目									白木耳
    傘菌綱 Agaricomycetes
        傘菌目
            側耳科								杏鮑菇, 金頂側耳(金頂菇/黃金菇/珊瑚菇), 鳳尾菇(秀珍菇)
            小皮傘科							香菇(冬菇/北菇/花菇/椎茸), 金針菇
        紅菇目
            猴頭菇科							猴頭菇
        銹革孔菌目								桑黃
        

子囊菌門
    糞殼菌綱
        肉座菌目
            蛇形蟲草科
                蛇形蟲草屬						冬蟲夏草
    盤菌綱-目
            塊菌科-屬							松露
囊泡藻界
    不等鞭毛門
        褐藻綱									海帶/昆布



動物

動物演化大分支



節肢動物

什麼是節肢動物?

節肢動物(Arthropoda)是地球上種類最多、分布最廣的一類動物,包含昆蟲、蜘蛛、甲殼類和多足類等。它們的身體具有外骨骼和分節的特徵,並且擁有關節化的附肢。

主要特徵

分類

節肢動物主要分為以下幾個亞門:

  1. 昆蟲亞門(Insecta):包含蝴蝶、蚊子、甲蟲等。
  2. 蛛形綱(Arachnida):包括蜘蛛、蠍子和蜱蟎。
  3. 甲殼亞門(Crustacea):如蝦、蟹、磷蝦等。
  4. 多足綱(Myriapoda):包含蜈蚣和千足蟲。
  5. 三葉蟲亞門(Trilobita):已滅絕的海洋節肢動物。

重要性

節肢動物在生態系統和人類生活中具有重要的作用:



節肢動物演化分支



節肢動物 - 演化分支

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           恐蝦:稱覇寒武紀,奧陶紀滅絕 5.4~4.8億年前                    真節肢動物
                                                                         |
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          蛛形類 Chelicerata                                     有顎類  Mandibulata
             |                                                           |
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          三葉蟲                  螯肢                              泛甲殼動物                多足
                                    蜘, 蠍, 鱟                           |                       蜈蚣, 馬陸
                                                         +---------------+
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                                                       六足:昆蟲      甲殼動物 : 蝦, 蟹, 藤壺
                                                         |               |
3億年前-二疊紀始-高氧時代 > 大節肢動物                      |               |
                                             +-----------+               |
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                                        有翅亞綱       衣魚 蛃  
                                             |                           
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                                         古翅下綱      新翅下綱
                                             |           |               
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                             蜻蛉總目       蜉蝣     真變態類      複新翅類
                               蜻蜓                      |           |               
                                             +-----------+           +---------+    
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                                           蟬          內生翅      蝗 虱      網翅總目
                                                         |                      螳螂 蟑螂 白蟻
                                             +-----------+-------+
                                             |           |       |        
                                          蠍蛉總目    鞘翅目    膜翅目
                                             |          甲蟲     |  30M年前
                                  +----------+                   +----+
                                  |          |                   |    |
                               蝶蛾 蛉 蚤   雙翅目             廣腰  細腰
                                             |                         蜂 蟻
                                  +----------+
                                  |          |               
                              長角亞目      蠅 虻
                                蚊 蚋 蠓



脊椎動物大分支



魚類

什麼是魚類?

魚類是脊椎動物的一大類,主要生活在水中,依靠鰓進行呼吸。魚類的種類繁多,分布廣泛,從淡水湖泊到深海中均可見其蹤影。

主要特徵

分類

魚類通常分為以下三大類:

  1. 軟骨魚類(Chondrichthyes):如鯊魚、魟魚等,骨骼由軟骨構成。
  2. 硬骨魚類(Osteichthyes):如鯉魚、金魚,骨骼為硬骨。
  3. 無頜魚類(Agnatha):如七鰓鰻,無下顎,屬於最原始的魚類。

生活環境

魚類生活於各種水域環境,包括:

重要性

魚類在人類生活和生態系統中扮演重要角色:



魚類 - 演化分支

         脊椎動物/Vertebrata
             |
             +----------------------------------------------------------+
             |                                                          |
         無頜: 盲鰻,七鰓鰻                           有頜 (<4.5億年前):形成上下開合的口
                                                                        |
             +----------------------------------------------------------+
             |                                                          |
             |                                                      盾皮魚† 4.4~3.6億年前
             |
             +----------------------------------------------------------+
             |                                                          |
         硬骨魚                                                軟骨: 鯊魚 鰩 魟 鱝 電鰩
             |
             +----------------------------------------------------------+
             |                                                          |
         條鰭/幅鰭                                             肉鰭魚:骨頭伸到鰭端
             |                                                          |
             +-------------------+                                      +---------------------+
             |                   |                                      |                     |
         軟質亞綱            新鰭亞綱                          腔棘魚綱, 肺魚        四足/Tetrapods: 肉鰭魚上陸
             鱘                  |                    
                                 |                    
             +-------------------+                    
             |                   |                    
         真骨下綱            全骨下綱: 雀鱔 弓鰭魚
             |
             +-------------------+
             |                   |
        龍魚 鰻 海鰱		   鯡頭魚
                                 |                    
             +-------------------+                    
             |                   |
           正真骨魚群          骨鯡群
             |                      鯉 沙丁魚 鯰 鯡 鯷
             |
             +-------------------+
             |                   |
            鮭 狗魚 香魚       新真骨魚亞群
                                 |                    
             +-------------------+                    
             |                   |
         鱸形亞類               鱈 燈籠魚 皇帶魚 月魚
             |
             +-------------------+
             |                   |
          鮪 鯖 鰹               |                    
                                 |                    
             +-------------------+                    
             |                   |
          真鱸形Eupercaria       +------------+
           鱸 鯛                 |            |
                    +------------+          卵附系
                    |            |             飛魚 秋刀魚
                鰺形系         攀鱸系
                   旗             攀鱸 鰻鰍



盾皮魚

概述

盾皮魚(Placodermi)是一類已滅絕的史前魚類,生活於古生代泥盆紀(約4億2千萬至3億6千萬年前),屬於有頷類脊椎動物。其最大特徵是頭部與胸部被大型骨板覆蓋,形成類似盔甲的外觀,因此得名「盾皮魚」。

形態特徵

分類

盾皮魚可分為數個主要類群,其中最知名的是:

生態角色

盾皮魚類型多樣,生態位橫跨濾食者、底棲動物與頂級掠食者:

滅絕

盾皮魚在泥盆紀晚期迅速衰退,並於泥盆紀末大滅絕中完全消失。其滅絕可能與環境變化、競爭加劇與新型魚類(如真骨魚與軟骨魚)興起有關。

演化意義

盾皮魚是最早出現顎部結構的脊椎動物之一,為現代魚類與四足類動物的遠古親緣。牠們顯示了顎的演化過程,並證明了脊椎動物早期適應各種生態位的能力。

代表化石

結語

盾皮魚是脊椎動物演化史上極具代表性的化石類群,其獨特的骨甲結構與早期顎部演化,提供了解有頷脊椎動物起源的重要線索。雖已滅絕,但牠們在古生代海洋中曾經繁盛一時,留下豐富的地層紀錄。

櫛鱗派與圓鱗派的差異

基本分類

鱗片型態

演化位置

形態特徵

系統分類爭議

英文名稱註

櫛鱗派(Ctenosquamata)、圓鱗派(Cyclosquamata)

簡要比較表

特徵 櫛鱗派 圓鱗派
主要成員 蜥鱗魚目與棘鰭魚類 蜥鱗魚目
鱗片類型 櫛鱗 圓鱗
演化位置 較進階 較原始
系統分類 單系群 可能為並系群
生活環境 海洋各層,種類繁多 多為深海魚類


鰺形系

分類地位

鰺形系是棘鰭魚綱(Acanthopterygii)中的一個演化支系,屬於櫛鱗派,包含許多重要的中大型海洋掠食魚類,為真鱸形系的一部分。

代表物種

形態特徵

生態特性

與相近魚類系群的比較

與攀鱸系的差異

與卵附系的差異

與真鱸形系的差異

常見誤解

演化與系統關係

漁業與經濟價值



哺乳動物演化分支



蜥形綱演化分支



鳥類 演化分支



寵物

定義

寵物是指人類為了陪伴、娛樂或情感寄託而飼養的動物,通常具有溫順、可馴化的特性,並能與人建立互動關係。

常見種類

飼養目的

飼養須知

社會與文化意義

寵物在人類文化中扮演重要角色,不僅是家庭成員的一部分,也能促進心理健康,減少孤獨感,甚至在動物輔助治療中發揮療癒效果。

趣聞

考古學證據顯示,人類早在一萬年以上就開始馴養狗作為伴侶,牠們是最早的寵物。



生物感官

定義

生物感官是生物體用來感知外界與內部環境變化的系統,透過專門的感覺器官接收刺激,並將訊號傳遞給神經系統進行處理與反應。

主要感官類型

其他感官

感官的重要性

感官是生物生存與互動的關鍵,幫助感知危險、尋找食物、繁殖以及與環境中的其他生物溝通。



嗅覺

定義

嗅覺是人類和動物感知氣味的能力,透過鼻腔內的嗅覺感受器,辨識空氣中各種分子。

運作機制

當氣味分子進入鼻腔,會與嗅覺上皮細胞接觸,這些細胞將訊號傳送至嗅球,再由嗅球將訊息送往大腦中的嗅覺皮質區域進行處理與辨識。

嗅覺的功能

嗅覺與健康

嗅覺能力的減退可能是年齡老化、感染(如感冒或新冠病毒)或神經退化性疾病(如帕金森氏症、阿茲海默症)的徵兆。

趣聞

人類可以辨識超過一萬種氣味;然而,每個人對氣味的敏感程度不同,這與基因組成和生活經驗有關。



燙覺

定義

燙覺是觸覺的一種子類型,屬於溫度感覺,主要是人體對高溫刺激產生的感受。當皮膚接觸到溫度過高的物體時,會立即產生灼熱感或刺痛感,警示潛在的危險。

感知機制

皮膚中有專門的溫度感受器(熱感受器)和痛覺感受器,當接觸到超過約42°C以上的熱源時,熱感受器與痛覺感受器會被同時激活,將訊號透過神經傳導至脊髓與大腦的體感皮質進行判讀。

生理功能

與其他感覺的關聯

燙覺與痛覺密切相關,過高的溫度通常會被大腦解讀為「痛」而非單純的「熱」。此外,燙覺也與冷覺共同參與溫度範圍的判斷與平衡。

常見應用

辣椒的辣與燙的感覺

吃辣椒時所感受到的「辣」其實並不是味覺,而是一種痛覺與燙覺的綜合體驗。這種感覺來自於辣椒中的活性成分──辣椒素(Capsaicin)。

TRPV1 受體的角色

TRPV1(Transient Receptor Potential Vanilloid 1)是一種存在於神經末梢的感受器,負責偵測高溫與化學刺激。當皮膚或口腔接觸到超過約42°C 的熱源時,TRPV1 會被激活,引發燙覺與痛感。

辣椒素能直接與 TRPV1 結合,誘發與燙傷類似的神經反應,雖然實際上並沒有溫度升高,卻讓大腦誤以為接觸到高溫,從而產生灼熱或刺辣感。

生理意義

趣味事實

某些動物如鳥類的 TRPV1 不會被辣椒素激活,因此牠們能輕鬆食用辣椒,而不會感到辣,這也幫助植物擴散種子。



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