高中基礎生物－消化

人類的消化系統

消化系統負責進行消化作用，即是將食物由大分子分解為小分子，在吸收利用的過程。
整個作用又可以分為消化與吸收，消化是指將大分子分解為小分子，可以依據消化酶的有無分為化學性消化與物理性消化；吸收是指養分進入體內，透過循環系統供給全身利用。

人類的消化系統依構造可以分為消化道與消化腺。消化道是我們吃進去的東西，經過消化系統的路徑；消化腺則是可以分泌消化液的腺體。有些器官既是消化道，也可以分泌消化液。消化腺分泌的消化液會經由特定的管道進入消化道，因此屬於外分泌腺。

https://bodytomy.com/digestive-system-function

口腔

口腔裡具有牙齒與舌頭，可以切斷、切碎食物，並攪拌食物與唾液混合。這個被初步處理過的食物我們稱為食團。
口腔中有唾液，唾液由三對唾腺分泌，分別為耳下腺、舌下腺、頷下腺。唾液中含有澱粉酶，可以將澱粉分解為麥芽糖，但因為食物在口腔的停留時間不長，因此只能分解少部分的澱粉。唾液中含有醣蛋白，具有潤滑的功能，使食團較容易被吞嚥。

咽

咽是消化道與呼吸道共用的部分，往下有喉與食道兩個開口。

https://www.earthslab.com/anatomy/epiglottis/

喉是氣管的開口，若食物掉入氣管可能會導致氣管阻塞。為避免食物掉入氣管，在吞嚥時，會厭軟骨會蓋住氣管開口，平常則是開啟以保持氣管暢通。

食道

食團進入食道後，藉由食道的肌肉收縮將食團推送至胃。食團進入食道後，食團下方的肌肉舒張、上方的肌肉收縮，使得食團向胃移動，稱之為食道蠕動。由於蠕動並不完全依靠重力，因此倒立或無重力的狀況下也可以將食團送到胃中。

食道中不含消化液，也不具有消化功能，僅將食團單向推送至胃中。

胃

食團進到胃之後，會與胃中消化液混合，稱為食糜。

這些消化液由胃壁細胞分泌，胃液中含有鹽酸，這樣的強酸可以殺死食物中大部分的微生物、幫助軟化食物、提供胃蛋白酶適合作用的環境。

胃液中含有胃蛋白酶，可以將蛋白質分解為多肽。由於胃也是由蛋白質構成，為避免胃被蛋白酶分解，胃壁細胞會分泌黏液以保護胃。

由於胃液的強酸性，在1980年代之前，我們普遍認為胃中不可能有微生物可以生存。一直到1984年，Barry Marhall證實胃幽門螺旋桿菌與胃潰瘍之間的關係，我們才找到生活在胃中的細菌。

• 胃幽門螺旋桿菌：這種細菌可以生存在胃壁細胞與黏液層之間，胃幽門螺旋桿菌可以大量分泌尿素酶，將胃黏膜滲出的尿素轉化為弱鹼性的銨根(NH₄⁺)，與酸性的胃液中和。

食道與胃連接之處有賁門括約肌，食團進入胃之後，賁門括約肌會緊閉，避免胃中食糜逆流。

• 胃食道逆流：若食糜逆流，則為胃食道逆流，由於胃液是強酸性，因此當酸性的食糜逆流到食道時，易對沒以保護機制的食道造成傷害。胃食道逆流的感覺常被描述為胸骨後疼痛、胸口燒灼，因此又被稱為火燒心。

胃有三層肌肉，可以橫向、縱向、斜向收縮，可以協助消化液與食團混合，也可以翻拌食糜，並將食糜緩緩送入小腸。

不同的食物在胃中停留的時間並不相同，一般來說，醣類約停留二～三小時，脂質則可停留四～六小時。

在胃與小腸的末端有幽門括約肌，可以控制食糜進入小腸的流速。

小腸

小腸最前段為十二指腸，食糜會在這裡與膽汁、胰液混合。
膽汁由肝臟分泌，不含酵素。膽汁中的膽鹽可以乳化脂質，有助於後續消化進行。
胰液由胰臟分泌，是一種弱鹼性的消化液，可以中和酸性的食糜。胰液中含有多種酵素，可以分解醣類、蛋白質、脂質、核酸。
小腸上皮細胞具有特殊的膜蛋白，可以分解雙糖、雙肽、核苷酸。
小腸是進行吸收最主要的場所，大部分的水分及養分會在這裡被吸收。水溶性的養分會進入小腸絨毛內的微血管中；脂溶性的養分會進入乳糜管，接著匯入淋巴管中。

大腸

大腸可以吸收剩餘水分，使無法被消化的食物殘渣形成糞便。

REF：

胃http://www.mmh.org.tw/taitam/gen_su/index4_1_1d.html
胃幽門螺旋桿菌
https://www.twhealth.org.tw/journalView.php?cat=20&sid=346&page=3
https://www.commonhealth.com.tw/article/article.action?nid=65681
http://www.kmuh.org.tw/www/kmcj/data/8808/4292.htm
https://scitechvista.nat.gov.tw/c/sg1Q.htm
http://www.accuspeedy.com.tw/L01_library_1/090_H_pylori/120_Hp_ulcer_new.htm

Global patterns and drivers of phylogenetic structure in island floras

Global patterns and drivers of phylogenetic structure in island floras


 連結：https://www.nature.com/articles/srep12213


 內容：

因島嶼有孤立性與獨立的邊界，被認為是探究如何形塑物種組合(species assemblages)理想的研究環境。可藉由量化系統發育的組合架構來推估這些過程，特別是物種擴散(dispersal)、環境阻隔(enviroment filtering)與in-situ speciation。


 本篇研究共探討393個島嶼的特徵與37041種維管束植物系統發育架構的關聯。使用被子植物(angiosperms)、棕梠科(plams)與蕨類(ferns)來對比是否對物理性或氣候有偏好上的差異。


 結果指出島嶼植物群的大量系統發育變異可用島嶼的物理特性與生物氣候來做解釋。特別是在被子植物與棕梠科的系統發育架構有強烈的關聯。


 而環境變異對於三種類群植物的系統發育結構的有不同的影響。

歐洲潛葉性細蛾的系統地理模型

歐洲潛葉性細蛾的系統地理模型 Phylogeographic pattern of the plane leaf miner, Phyllonorycter platani (STAUDINGER, 1870) (Lepidoptera: Gracillariidae) in Europe
連結：https://doi.org/10.1186/s12862-018-1240-z 內容： Phyllonorycter platani是一種廣泛分布在歐洲、安納托利亞半島(Anatolian Peninsula)與近東、中亞的細蛾(Gracillariidae)，其拓殖歷史在歐洲有不錯的紀錄 ，而他的擴散方式主要以風(anemochoral)，或被動的由人為(antropochoral)帶到葉片或是樹苗 然而Phyllonorycter 屬的遺傳分析大多只用粒線體條碼(mtDNA barcode)來做分類處理，只有少數研究使用遺傳資料分析Phyllonorycter 屬或是其他細蛾的拓殖歷史 本篇研究希望透過遺傳分析來 (1) 評估P. platani現行的系統地理模型。 (2) 尋找P. platani的起源與可能的冰期避難所(glacial refugial)。 (3) 評估可能影響近期遺傳模式(recent genetic pattern)的因子，特別是距離隔離(isolation by distance)或是地理隔離(geographic isolation)特定族群。 本篇研究使用38個P. platani族群(population)、兩個P. issikii族群、一個P. maestingella族群，利用COI mtDNA與28S rDNA資料進行系統發育(Phylogenetic analyses)、族群結構(Population structure)、族群擴張(Demographical expansion)、系統地理(Phylogeographical analysis)分析 序列分化(Average sequence divergence)結果可以明顯看出P. platani亞洲跟歐洲族群是兩個不同的分支，P. issikii是外群，而P. maestingella是P. platani的姊妹群 從系統地理分析資料(Phylogeographic pattern)中可以知道後冰期的重新拓殖(post-glacial recolonization)與近期的族群擴張影響了P. platani的遺傳結構，根據聚結理論(coalescent theory)，有最多單倍型(haplotype)頻度的區域有可能是族群最早起源的位置。再比較單倍型分析、族群動力(population dynamics)與地理分布模型(geographical distribution pattern )，推論可能的兩個冰期庇護所，一個是阿爾幹半島(Balkan Peninsula)，另一個是高加索地區(Caucasus)；同時也得知最後的冰期對族群造成了瓶頸效應(bottleneck)，所以族群的單倍型(haplotype)同質性很高。但是因為地中海庇護所(Mediterranean refugial)地形支離破碎，形成數個小的庇護區，所以造成高加索區有較高的變異性(variability)。而近期族群擴張的分析結果知道P. platani 從高加索區擴散到中亞。歐洲以及安納托利亞半島的群群可能剛從瓶頸效應後的快速擴張，所以有很高的同質性。 再來是從COI 和28S rDNA序列中發現兩個主要的分支有雜交(hybridize)的情形，最有可能的兩個地點是東歐與安納托利亞南邊，東歐是Moldavia、Ukraine同時有亞洲與歐洲的單倍型。再來是從粒線體(mitochondrial)與核基因(nuclear)資料的不一致(discrepancies)，顯示安納托利亞南部有基因滲入(introgressions)的情形，而在多數的案例中粒線體與核基因的不一致(discrepancies)，很可能是隔離(isolation)後的二次接觸。 本篇研究顯示後冰期的重新拓殖與近期的擴散事件都會影響現行的P. platani遺傳結構。從遺傳模式中可以發現最在最近的冰期最少有兩的庇護所，一個在巴爾半島，一個在高加索區。兩個主要個分支(歐洲/亞洲)有兩個非常不同的遺傳差異，但是可以在重跌的區域中發現有雜交的情形，粒線體與核基因的不一致指出在安那托利亞半島有有基因滲入的情形。Tóth V & Lakatos F. 2018. Phylogeographic pattern of the plane leaf miner, Phyllonorycter platani (STAUDINGER, 1870) (Lepidoptera: Gracillariidae) in Europe. BMC Evolutionary Biology --
*leaf mining是描述植食性昆蟲的潛葉行為。

洄游性海洋捕食者的政治生物地理學

洄游性海洋捕食者的政治生物地理學


標題：The political biogeography of migratory  marine predators



免費連結：https://rdcu.be/5J90



摘要：

洄游性的海洋捕食者在他們的洄游路途經過不同國家，會遇到不同程度的保護與威脅。再來是國際協議受到經常受相關利益者的影響而無法確實執行，造成某些海洋動物族群正在快速的減少。本篇研究利用太平洋的14種海洋洄游性生物1648隻個體進行移動路線追蹤，去研究牠們如何移動與洄游的路徑，並期望這些研究資料可做為國際間研究海洋洄游性物種相關對策的資參考。

內容：

因為海洋洄游性物種在洄遊過程中，會行經多個國家的經濟海域或是公海，但是對於這樣的物種，各個國家保護的規範可能不盡相同，所以未來政策的規劃必須是跨國界、能串聯不同國家體制的，本篇研究作者希望利用一個大尺度的資料預測，讓相關國家對於跨國的策略規範與執行能有個參考。

本篇研究使用2000~2009年間太平洋捕食者標記計畫資料(Tagging of Pacific Predator (TOPP) project)，追蹤鮪魚、鯊魚、鰭足類、海鳥、海龜等14種海洋洄游性生物做追蹤，希望可以了解這些動物在洄游期間

(1) 通過那些國家的經濟海域(EEZ)？
(2)有多少比例的時間是在經濟海域或是公海中？
(3)還有什麼時間會在哪些公海或是經濟海域中？

方法使用multiomial generalized additive models(GAMs)進行特定國家的季節模型(saesonal pattern)、繁殖族群(breeding population)、生活史(life history stages)並以年作單位進行預測，去了解個物種在不同區域可能出現的機率，例如：某些時段某幾個物種可能會同時發生，便可藉由研究結果對於這樣的情形去做更完整的規劃。


Harrison AL, et al. 2018. The political biogeography of migratory  marine predators. Nature Ecology & Evolution.