http://www.physorg.com/news119003419.html
January 08, 2008
自從被發現之後，北美洲東部大樺斑蝶（monarch butterfly，帝王蝶、王斑蝶）的年度遷徙擄獲了人類的想像力與心靈。每年有數百萬隻蝴蝶飛行了幾千英里到中墨西哥松樹林叢生的中墨西哥，涵括範圍約 70 平方英里，在許多方面來說，是個令人敬畏且神祕的事件。然而，過去 20 年來，科學家開始揭開這趟旅程背後的緣由：那一種生物學壯觀的結果，由蝴蝶腦部一小群細胞中，一種錯綜複雜的分子機制所驅使。麻州大學醫學院教授以及神經生物學系主任 Steven M. Reppert, MD，成為了致力揭開大樺斑蝶遷徙神祕面紗的一股先導力量。他的先前研究證明，蝴蝶利用一種具時間補償的太陽羅盤（time-compensated sun compass）與日光提示協助引導牠們抵達松樹林。他的研究證明時間補償是由蝴蝶的晝夜節律時鐘（circadian clock）所提供，即使太陽橫跨天空，那仍允許帝王蝶持續校正其飛行方位以維持一個固定的方向。
現在，有二篇論文將於本週發表在開放進入之出版者 Public Library of Science (PLoS) 旗下的二份期刊上。 Dr. Reppert 等人首度詳述大樺斑蝶的晝夜節律時鐘，並確認與描繪一種全新時鐘基因的特性，其所提供的深刻理解不只包含了蝴蝶的生物學與牠的遷移，還包括一般晝夜節律時鐘的演化。
在「Cryptochromes Define a Novel Circadian Clock Mechanism in Monarch Butterflies That May Underlie Sun Compass Navigation」這篇文章中，發表在 PLoS Biology 上，Reppert 等人揭露大樺斑蝶的晝夜節律時鐘利用一種新穎的分子機制，那迄今為未曾在其他昆蟲或哺乳類動物身上發現。
藉由研究其他二種生物 -- 果蠅與老鼠 -- 科學家認為牠們分別是理解昆蟲時鐘與哺乳類動物時鐘的優良模型。透過這些研究，科學家描述了一種時鐘機制，那本質上是種循環（loop），蛋白質在一個大約需要 24 小時來完成的週期內被製造與摧毀。此外，研究者確認出這些一同作用，驅動此過程的因子。
Reppert 等人對於其中一種因子格外感到有興趣：CRY，一種隱花色素（cryptochrome）蛋白，那最初在植物當中發現，隨後也在果蠅與老鼠身上發現。在果蠅中，CRY 作用如同一種藍光受體（blue light photoreceptor），讓光線能進入（access）包含時鐘的細胞。在老鼠身上，CRY 並不會吸收光線，相反地，它是一種不可或缺的元件，為中央的發條（clockwork）提供動力，讓回饋圈（feedback loop）能持續下去。（在老鼠身上，光透過動物的眼睛進入此時鐘。）
考慮到 CRY 在果蠅身上的功能以及光在遷移當中的角色，科學家假設大樺斑蝶的時鐘與果蠅相似。Reppert 等人因發現蝴蝶的時鐘如同其遷徙一樣壯麗而感到吃驚與興高采烈。遺傳研究揭露，大樺斑蝶不只具有像果蠅一樣的 CRY，而且還有另一種隱花色素，那進一步測試後確認為蝴蝶體內，一種新的時鐘分子。令人驚訝地，這種隱花色素，封為 CRY2，在結構上反而與脊椎動物的 CRY 更為相似。
特別是，科學家們也發現大樺斑蝶時鐘的核心成份與那些哺乳類動物時鐘相似。如同在老鼠身上，CRY2 在蝴蝶體內作用以維持此回饋圈，而 CRY1 則如同果蠅那樣，讓光線仍能進入細胞。
"這是個相當有趣的，關於一人如何考慮昆蟲時鐘模型的重新組合。在此沒有理由懷疑蝴蝶的時鐘與果蠅（drosophila）會相異。而這些差異已經告訴我們一些關於晝夜節律時鐘如何演化的事，" Reppert 解釋道。"我們在蝴蝶體內所看見的是種令人震驚的時鐘機制，那與我們自己的晝夜節律時鐘更加相似，而與果蠅反而不太相同！出現二種功能迥異的 CRYs 指出大樺斑蝶的（時鐘）是一種祖傳的（ancestral）時鐘；這種時鐘，在整個演化路線中，已經改變成不同於其他昆蟲與哺乳類動物。"
Reppert 等人不只發現 CRY2 在帝王蝶時鐘中的功能，他們也發現 CRY2 也具有標記一種關鍵神經路徑，從晝夜節律時鐘到太陽羅盤，的功能。這種時鐘到羅盤的路徑在時鐘與太陽羅盤之間提供一種基本的連結，這兩種都對於成功的定位與導航不可或缺。如同 Reppert 所解釋的，"CRY2 顯然具有雙重功能 -- 身為一種核心時鐘元件與一種輸出模組，將時鐘與羅盤連結在一起。"
在他們大樺斑蝶時鐘的研究與關於 CRY2 的鑑別之外，Reppert 等人也同時合作創造出一個蝴蝶基因組資源。
在「Chasing Migration Genes: A Brain Expressed Sequence Tag Resource for Summer and Migratory Monarch Butterflies (Danaus plexippus)」這篇發表於 PLoS ONE 的文章中，Reppert 等人描述一種腦部表現順序標籤（brain expressed sequence tag，EST），藉由比較基因在遷徙性與非遷徙性蝴蝶腦中的基因表現以確認涉及遷徙行為的基因。
他們已確認約 10000 種 ESTs，那佔大樺斑蝶基因組 50% 以上的基因。ESTs，那代表基因在蝴蝶腦中的表現單位（expression units），目前正在分析與歸類，而且 Reppert 希望此遺傳資訊將能被世界各地的科學家所廣泛利用（譯註：詳見相關報導）。
"這資訊，以及在此研究中所確認的遺傳標記，將協助我們區別族群之間，或甚至是遷徙性與非遷徙性蝴蝶之間的遺傳差異，" Reppert 說，並補充道："此資訊為蝴蝶基因組的複製設置了舞台。"
事實上，Reppert 以及他的研究員最近與 SymBio Corporation (http://www.sym-bio.com/) 開始了一項合作協議，要將整個蝴蝶基因組定序。根據 Robert A. Feldman，SymBio 的總裁與 CEO，表示："我們勘查大樺斑蝶基因組的序列感到相當興奮。所取得的資訊不僅能幫助闡明蝴蝶遷徙的分子基礎，還能夠為比較基因組的研究增添大量知識。" SymBio 專精各種生物的基因組定序，從細菌到哺乳類動物。
最終，Reppert 實驗室將繼續研究以了解大樺斑蝶時鐘如何以 CRY2 的力量與太陽羅盤「交談」。研究者的研究目標是要了解時鐘--羅盤交互作用的分子與解剖學基礎，當太陽在一日之內越過天際時，那能夠讓遷徙維持在固定的飛行方向上。
Dr. Reppert 也說明，"大樺斑蝶為神經生物學提供一種迷人的動物模型。藉由了解更多關於晝夜節律時鐘與太陽羅盤交互作用的方式，讓大樺斑蝶能夠達到其生物學密度，我們將獲得關於「腦部如何作用以包含關於時間及空間資訊」的有用洞見，那已遠超過與蝴蝶之間的關連。"
※ 相關報導：
＊ Cryptochromes Define a Novel Circadian Clock Mechanism in Monarch Butterflies That May Underlie Sun Compass Navigation
http://biology.plosjournals.org/perlserv/?request=get-document&doi=10.1371/journal.pbio.0060004
Haisun Zhu, Ivo Sauman, Quan Yuan, Amy Casselman,＊ Chasing Migration Genes: A Brain Expressed Sequence Tag Resource for Summer and Migratory Monarch Butterflies (Danaus plexippus)
Myai Emery-Le, Patrick Emery, Steven M. Reppert
PLoS Biol 6(1): e4, Published: January 8, 2008
doi:10.1371/journal.pbio.0060004
http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0001345
Haisun Zhu, Amy Casselman, Steven M. Reppert＊ Monarch Project - UMASS Medical School
PLoS ONE 3(1): e1345, Published: January 9, 2008
doi:10.1371/journal.pone.0001345
http://www.umassmed.edu/neurobiology/monarch/index.aspx
＊ 原生種蝴蝶蘭ＤＮＡ 全破解
＊ 紫斑蝶北遷 國道讓路
＊ 台灣蝴蝶 飛進美國家級博物館
＊ 從搶救諸羅樹蛙到紫蝶復育
＊ 研究者見證雄性蝴蝶的戲劇性天擇
＊ 樹、螞蟻與大象：平衡變壞了
＊ 晝夜節律與新陳代謝之間的關連找到了
＊ 研究發現晝夜節律主宰生命機能
＊ 生物時鐘控制染色體纏繞的直接證據
＊ 人眼中第二套感光系統掌控生理時鐘
＊ 睡眠品質決定腦袋要將「記憶」存在何處
＊ 白天睡覺能改善記憶強化？缺乏想像力與老化有關？
＊ 研究者調查老年人的決策退化
＊「瞌睡蟲」幫助研究者解釋睡眠的演化
＊ 仿生之眼：具有電路的隱形眼鏡帶來超級視力？
＊ 視覺研究：為何人們在群眾中不會引人注目？
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天寒地凍 蝴蝶睡覺保溫動也不動
公視新聞／記者林靜梅、沈志明台北報導 2008.02.14
最近天氣真的好冷，不只我們人類受不了、很多動物也都變得不太活動，像是台北市立動物園裡面的蝴蝶、這幾天就是一動也不動。事實上、蝴蝶本來就對溫度相當敏感，有學者研究發現、因為氣候變遷、台灣的蝴蝶族群分布地點、也出現了變化。
除了紅紋鳳蝶，還有大鳳蝶一樣也靜止不動，就連搖晃樹枝，他們也不為所動，走進台北市立動物園的昆蟲館，全都是這樣的景像，這些蝴蝶連飯也不吃，只顧著睡覺，因為天氣實在太冷了。
蝴蝶對溫度敏感，台北市立動物園和台大、台師大等學校合作，研究台灣蝴蝶分布，發現像是菲律賓系的外來種「曲波灰蝶」、「鑲邊尖粉蝶」，在蘭嶼和南台灣等地變得很常見，而原本在台灣翠斑青鳳蝶則往中部移動。
蝴蝶會自己找適合的生存環境，像每年都會飛往南部過冬的紫斑蝶，就是最好的例子。雖然目前國內的研究有限，還不足以了解氣候變遷對蝴蝶造成多大的影響，不過可以確定的是，蝴蝶的生存已經面臨變化。
「蝶河」飽眼福 國道架防護網
鐘武達／林內報導 中國時報 2008.03.10
紫斑蝶季將在月底展開，國道3號高速公路雲林縣清水溪橋段因是蝶道必經之路，九日起高公路局斥資百萬元開始架設防護網，希望屆時能引道紫斑蝶群高飛、避免被車撞，保護蝴蝶生態功夫，絲毫不馬虎。
林內鄉公所指出，根據生態專家研究，紫斑蝶集中北遷的時間，多是在每年三月底至清明節之間，大量蝶群遷徒時形成的蝶道，其中路徑必經的就是雲林縣林內鄉的坪頂及國道3號高速公路清水溪橋段。
每年蝶季到來，這兩處均可看到狀觀的「蝶河」奇景，這場生態盛事上演，連國際生態學界都相當重視。
紫斑蝶北遷 防被車陣撞死
紫斑蝶遷徒的蝶道，早期少有阻礙，暢通無比，但就在國道3號道路雲林縣林內段開通後，蝶群往往在飛越時，不是被車陣撞死，就是受到擾流襲捲傷害。生態學家就認為，這勢必大大衝擊紫斑蝶生態，於是多年前建議築供安全飛越的廊道，保護蝶群順利北遷繁殖。
今年的紫斑蝶季即將到來，高速公路局為配合蝴蝶生態的保護，即日起已委由包商展開防護網架設工程。包商表示，今年在國道3號道路清水溪橋南端架設2段防護網，和去年一樣，扣除出入口及緊急電話亭，總長度為460公尺，高度從橋面旁RC護欄起算3公尺，預估本周五以前可以完工。
清水溪橋南端 長約五百米
另外，為了讓生態學界研究及瞭解紫斑蝶對光源導引的習性，今年橋下也將架設紫外線試驗場。
林內鄉長邱世文表示，去年因受到連續豪雨影響，大量紫班蝶遷徒的畫面並沒有出現，所以今年各界對於蝶蹤再現，可是滿懷期待。
守護紫蝶 台大詹家龍獲日本創意大獎海外獎
中央社 2008-03-12
（中央社記者楊明珠東京十二日專電）由日本創意協會主辦的「日本創意大獎2007」今天在東京舉行頒獎典禮，就讀台灣大學博士班的詹家龍因追蹤出全台首條「蝴蝶高速公路」，獲得海外獎。他在得獎感言中表示，得獎讓他彷彿從毛毛蟲蛻變成紫蝶，是畢生的榮幸，他歡迎大家到台灣體驗自然之美。
「日本創意大獎2007」今天在東京全日空飯店舉行頒獎典禮，詹家龍獲得海外獎，獲獎理由是他長期追蹤八萬多隻蝴蝶，確認出全台第一條長達一百多公里的「蝴蝶高速公路」，也讓政府破天荒下令暫時封閉國道，讓蝴蝶通行，他的研究活動讓台灣社會更了解環保的意義及人類與大自然共生的重要性。
頒獎會場也播放了詹家龍追蹤蝴蝶活動及台灣的風光。
詹家龍從日本創意大獎委員會委員長、資生堂名譽會長福原義春手中，接過獎狀及獎金二十五萬日圓之後，也從評審委員會委員長、東京大學名譽教授石井威望的手中接獲獎座。
石井表示，看到這麼年輕的人從事蝴蝶保育，並喚醒社會大眾關心，他覺得很感動，也覺得這樣的保育工作對未來的世界帶來很大的希望。
詹家龍在致詞時說，原本自己是研究毛毛蟲的，但現在獲獎好像是長了翅膀的蝴蝶。他還逗趣地說，上個月台灣資生堂方面通知他獲得創意大獎海外獎時，他頓時覺得自己彷彿日劇男主角一樣以日語說出：「真的嗎？不會吧？」此話一出，立刻引起哄堂大笑。
他表示非常感謝行政院農委會，鼓勵他從事紫蝶的研究，並感謝高雄縣長楊秋興、中華電信董事長賀陳旦、茂林的魯凱族、排灣族等族人的奉獻犧牲。他說，如果沒有這些人的協助，他不可能獲此殊榮，他也歡迎在座的國際人士能到台灣欣賞美麗的紫蝶。
頒獎儀式之後，詹家龍接受採訪時說，「透過這個頒獎典禮，讓台灣的美可在外國發光發亮，他感到很欣慰，但他更希望台灣人應先了解自己國家的美，不要等到外國人發現之後，才加以重視」。
他說，魯凱族的友人得知他今天要到東京領獎，特地送他傳統服飾，要他在慶祝晚宴時穿出來亮相。他也特別向獲得本屆創意大獎最高獎項的任天堂開發小組靈魂人物宮本茂致賀。
宮本很好奇地看了看魯凱族的服裝，並拿起裝飾著山豬牙、骨等的頭目帽子嘗試著戴在頭上。之後，詹家龍也與德川家康的後代德川恆孝一起合照，德川也對他的服裝顯得很好奇，問了許多問題。
一九八零年代後期，日本商工會議所的會長五島昇認為時尚不僅是纖維產業，也包括生活文化全體，於是在一九八五年成立「東京時尚協會」，八七年創設「東京創意大獎」。八九年時，他又成立一個「日本時尚協會」，九一年創設「日本生活文化大獎」。
二零零四年，東京及日本兩大時尚協會合併，並以此創設「日本創意大獎」。因此本屆是第四屆舉辦，但如果包括「東京創意大獎」在內的話，是第二十一屆。
台灣曾在第一屆「東京創意大獎」活動中，由當時的中興百貨公司董事長徐莉玲獲得海外獎。第八屆時由宜蘭冬山河獲得海外獎。第十屆時由宏碁電腦公司獲得海外特別獎。第十四屆時由藝術家朱銘獲得海外獎。
蝶蹤大不同 紫蝶謎團待解
◆ 學者調查發現/蝶蹤大不同 紫蝶謎團待解
自由時報 2009.03.22
塔塔加鞍部紫蝶南飛
〔記者鄭旭凱／斗六報導〕當多數的紫斑蝶從高雄、台東一帶度冬區，北返前往苗栗、新竹一帶繁殖之際，由台北市立教育大學環境教育中心主任陳建志所領軍的生態調查團隊卻發現，目前塔塔加鞍部的紫蝶正由北往南飛；南投水里的紫蝶則沿著濁水溪由西往東飛，紫斑蝶的生態還是一團謎。
陳建志進行紫斑蝶生態調查已有5年，他表示，今年他再與玉山國家公園及集集特有生物研究保育中心合作，進行紫斑蝶生態調查，並派出3組人馬，分別在雲林縣林內鄉高速公路涵洞紫蝶觸口、南投縣信義鄉塔塔加鞍部、以及南投縣水里鄉濁水溪畔，進行紫斑蝶生態調查。
水里紫蝶沿溪往東飛
陳建志表示，由於媒體大篇幅報導紫蝶北返大遷徙，讓多數民眾都認為紫斑蝶就像候鳥一樣，在春天會由南部的高雄、台東等地，大規模的遷徙到苗栗、新竹等地繁殖，但事實上這只是紫斑蝶部分族群的生態習性，並非全部的紫蝶都有相同的行為模式。
陳建志表示，紫斑蝶的生態習性，近幾年來才開始進行較有組織的調查，昨天他在塔塔加的紫蝶調查團隊回報，發現多數的紫蝶正由北往南飛；而在水里卻發現，紫蝶沿著濁水溪，逆向由下游往上游飛，兩地的紫蝶的行徑與林內鄉所發現的完全不同。
將透過大量標放解謎
陳建志表示，他也不明白塔塔加和水里的紫斑蝶南飛和東飛的目的，種種生態謎團還有待進一步研究，須透過大量的義工進行蝴蝶標放，才能慢慢的將紫斑蝶的蝶道拼圖一步步完成，目前唯一能確定的是，紫斑蝶有許多不同的族群，生態行為模式也不盡相同。
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