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。
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。
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。
| 宙 | 代 | 紀 | 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 335 盤古大陸形成 |
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| 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 |
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| 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 234 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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:
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。
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。
含氮鹼基可分為兩大類:
含氮鹼基透過氫鍵形成鹼基配對,是核酸雙股結構的關鍵:
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。
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,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 在現代科學與醫學中具有廣泛應用,例如:
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(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(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。
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:
基因可能因自然或外部因素發生突變,改變其DNA序列,可能導致:
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。
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。
光合作用是植物、藻類與部分細菌將光能轉化為化學能的過程,主要生成葡萄糖與氧氣。此過程是地球生態系能量與氧氣的主要來源。
6 CO2 + 6 H2O + 光能 → C6H12O6 + 6 O2
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。
葡萄球菌依據是否產生凝固酶(coagulase)分為兩大類:
葡萄球菌能分泌多種毒素與酶,包括:
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。
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。
鏈球菌可依據溶血特性分為三大類:
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。
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。
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。
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。
潛伏期通常為12至36小時,主要症狀包括:
經高度純化與安全劑量控制的肉毒桿菌素,廣泛應用於:
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。
真菌通常分為以下幾個主要類別:
真菌在生態系統中扮演多種角色:
真菌在人類生活中具有重要用途:
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
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。
節肢動物主要分為以下幾個亞門:
節肢動物在生態系統和人類生活中具有重要的作用:
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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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+-----------------------------------------------------------+
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蛛形類 Chelicerata 有顎類 Mandibulata
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+----------------------+ +----------------------+
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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
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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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+-----------+
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古翅下綱 新翅下綱
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+----------+ +-----------+
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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
+-----------+-------+
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蠍蛉總目 鞘翅目 膜翅目
| 甲蟲 | 30M年前
+----------+ +----+
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蝶蛾 蛉 蚤 雙翅目 廣腰 細腰
| 蜂 蟻
+----------+
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長角亞目 蠅 虻
蚊 蚋 蠓
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。
魚類通常分為以下三大類:
魚類生活於各種水域環境,包括:
魚類在人類生活和生態系統中扮演重要角色:
脊椎動物/Vertebrata
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無頜: 盲鰻,七鰓鰻 有頜 (<4.5億年前):形成上下開合的口
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| 盾皮魚† 4.4~3.6億年前
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硬骨魚 軟骨: 鯊魚 鰩 魟 鱝 電鰩
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條鰭/幅鰭 肉鰭魚:骨頭伸到鰭端
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軟質亞綱 新鰭亞綱 腔棘魚綱, 肺魚 四足/Tetrapods: 肉鰭魚上陸
鱘 |
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真骨下綱 全骨下綱: 雀鱔 弓鰭魚
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龍魚 鰻 海鰱 鯡頭魚
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正真骨魚群 骨鯡群
| 鯉 沙丁魚 鯰 鯡 鯷
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鮭 狗魚 香魚 新真骨魚亞群
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+-------------------+
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鱸形亞類 鱈 燈籠魚 皇帶魚 月魚
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鮪 鯖 鰹 |
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+-------------------+
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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
櫛鱗派(Ctenosquamata)、圓鱗派(Cyclosquamata)
| 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。
鯖魚(學名:Scomber 屬)屬於輻鰭魚綱、鯖形目、鯖科(Scombridae)。體型呈紡錘形,體表光滑、背部藍綠並帶深色波紋,腹部銀白。體長一般介於20至40公分,肌肉富含油脂,游速快,是典型的洄游性魚類。
鯖魚包含多種近緣魚類,依分布地區與體色花紋可區分如下:
鯖魚棲息於溫帶與亞熱帶海域,喜水溫15至25℃,為典型中上層洄游魚類。主要分布於北太平洋、北大西洋、地中海及印度洋等地,常成群洄游並隨季節移動。
鯖魚以浮游生物、小魚及甲殼類為食,具群游與高速游泳特性。繁殖期多在春夏季,雌魚一次可產數十萬枚浮性卵,孵化後成長快速,是海洋食物鏈中重要的一環。
鯖魚富含Omega-3脂肪酸(EPA、DHA)、蛋白質、維生素D與B群,有助降低膽固醇、促進腦部發育與抗發炎。脂肪主要為不飽和脂肪酸,對心血管健康極為有益。
常見料理包括鹽烤鯖魚、味噌煮鯖、煙燻鯖、煎鯖或製成罐頭。由於油脂豐富,易氧化變質,需冷藏保存並避免長時間曝曬。
鯖魚為全球重要經濟魚種之一,日本、挪威、冰島與台灣皆有大量捕撈與出口。鯖魚在日韓、地中海及台灣飲食中廣受歡迎,被視為平價且營養豐富的海洋食材。
許多魚類在外觀上與鯖魚相似,例如體型細長、具銀藍色光澤、背部有條紋或斑點,但牠們在分類學上並非鯖形目(Scombriformes),而屬於其他魚類科或目。以下列出數種常被誤認為鯖魚的魚類。
屬於鯡形目(Clupeiformes)鯡科(Clupeidae),體型細長且呈銀白色,背部略帶藍綠色光澤。雖與鯖魚體色相似,但鱗片明顯且體表粗糙,常被誤認為幼鯖魚。
屬於鱸形目(Beloniformes)秋刀魚科(Scomberesocidae),體形細長、口尖、背部藍黑,腹部銀白。因體色與鯖魚接近且同樣富含油脂,外觀容易混淆。
屬於鱸形目(Carangiformes)鰺科(Carangidae),又稱鯵魚。體形紡錘狀、背藍綠色、腹銀白,與鯖魚極為相似,但眼睛較大且尾柄有硬鱗。
屬於鯖科(Scombridae)但屬於鰹屬,非典型鯖屬(Scomber)。體型較大、背部藍黑、腹部具黑斑紋,常被誤稱為「大鯖魚」。
屬於鱸形目(Beloniformes)飛魚科(Exocoetidae),體側銀亮、背藍黑,外觀與鯖魚類似,但胸鰭特化成可滑翔的翅狀構造,生態與習性差異甚大。
屬於鯖科但屬於鰆屬(Scomberomorus),並非鯖屬。體形細長、背部具深色橫斑,常被稱為「馬加鯖」,但分類上與鯖魚不同。
雖然這些魚類外觀類似,但鯖魚的典型特徵包括:體表光滑、背部波紋、無明顯側線鱗片、尾柄細窄且具小鰭。若具大鱗片、側線硬鱗或特殊鰭構造,通常不屬於鯖形目。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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(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。
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。