如何測量高氧瓶內的氧氣濃度?

測量是科學的基礎。潛水也是一門很科學的運動,其中學習高氧專長就必須了解如何分析你自己的高氧瓶內的氧氣比例,這就很考驗你到底有沒有學好「測量」這件事。

談到測量,必須知道:
-測量的物理量用什麼單位(因次)
-測量工具必須先校正
-測量必須知道誤差單位濃度是沒有單位的,高氧分析儀測出來的是氧氣佔整體氣體的百分比。

校正
儀器校正的基礎,是用已知去校正未知,那有什麼氣體的氮氧比例是已知的?
-已經測量無誤的高氧瓶-環境中的空氣(氧氣比例穩定,在20.8-21.0%之間)-壓縮空氣瓶(20.8-21.0%的氧氣,但是比大氣更乾燥)-純氧瓶(100%的氧氣)
那究竟用哪一種氣源來校正比較好?

誤差範圍(測量的不確定性 = 觀測值與真實值的差異)


測量誤差 = 系統誤差 + 隨機誤差
系統誤差可以透過「校正儀器」和「按照標準程序」和來控制

隨機誤差=>儀器精密度 + 濕度因素
可以透過重複觀測取平均,以及控制測量環境的濕度來控制

由於壓縮空氣瓶內的空氣比較乾燥,你也可以控制氣閥的出氣流量,所以用氣瓶內的氣來校正是比較好的。大部分的潛水船/潛店都有壓縮空氣瓶,如果沒有,那也可以用空氣來校正。

假如用氣瓶來校正,就要確保你每次輸給分析儀的流量要一致,不要太強也不要太弱,太強會高估氧氣含量,反之則會低估。假如用大氣來校正,那就要確保不是在密閉空間測量,不然濕度和周圍氣體的含量很可能會變動很大(因為你開氣瓶後就會釋放氣體到空間中),就要把分析儀在空中甩一甩,分析儀吸進空氣後,就可以旋轉校正鈕讓讀數回歸到 20.8%-21.0之間。

校正完就可以開始測量氣瓶,用跟校正時一致的流量來測量,一般來說我們估計誤差範圍是正負0.5%,假如打氣的員工測量出來是 32.3% 你測量到的是 31.3%,你有沒有理由相信,你們兩個人測量的不一致是可以接受的?由於我們認定誤差範圍是 正負 0.5%,所以當測量結果超過 1%的話,那就有理由相信其中某個環節出錯,例如兩人用的分析儀有問題(可能沒校正好或是故障),或是有人量錯,或是其他原因……等等,這時候你就得想辦法找出原因,例如找出有問題的那個分析儀,用好的分析儀重新測量一次。

數據的進位 – 四捨五入

由於潛水電腦表為了實際應用的便利性考量,多半以整數位來表示高氧濃度,而不讓你細調到小數點一位。假設你測量到氣瓶高氧是 32.3%,那你電腦表該調 32% 還是33%,一般會建議用四捨五入法。

結論
整個流程:校正分析儀 -> 看測量出的氧氣比例是否在合理誤差範圍內 -> 數據四捨五入後調整潛水電腦錶 -> 根據 MOD 和自己的潛水執照等級,規劃最大潛水深度

魚類的性別轉換

為什麼要變性?什麼時候變性?
雄雌在不同體型的繁殖成功率「體型優勢模型」
魚基本上有兩個特性:越老體型越大老的時候還是可以繁殖
繁殖成功率的定義:貝特曼原理 Bateman’s Principle: 雌性通常在生育時比雄性投入更多能量,因此在多數物種中雌性必須操作有限的資源而趨於被動,雄性將為爭奪她們而競爭
=>母魚的繁殖能力跟她能產的卵數量有關=>公魚和能獲得的配偶數有關 

變性的發生時間點當成長到某個體型,扮演某個性別的繁殖成功率會比另一個性別高時,此時應該產生變性的代價會比消耗能量去改造生殖器官要來的小。
兩種情況:先小雄 -> 後大雌先小雌 -> 後大雄
直覺來看,小時候當雄魚可以產生很多精子,等長大後當母魚,可以產生很多卵子,但如果反過來,小時候是母魚就無法產那麼多卵。
例如小丑魚就是海葵裡體型最大的那條魚是母魚。
看起來似乎是先雄後雌比較合理,可是自然界還是存在先雌後雄的例子。別忘了,雄魚必須爭奪母魚,所以如果先雄後雌的,小體型雄魚就會搶不過大雄魚。大雄魚就可以維持一個後宮,例如隆頭魚和金花鱸。
大小是比較出來的
社會行為:比大小(嚇唬對方、打架)社會結構:雌雄的比例,位階

魚類常會有用來衡量彼此體型大小和劃分位階的行為,族群內的雌雄比例也會根據需要來調整進而影響變性的時間點。

最大和最小的魚

最大和最小的魚種的成魚體長可差1000倍!

世界上最小的魚 – 也是最小的脊椎動物 – 成體大約 7–8 mm,包括:

淡水 -> 印尼的微鯉 Paedocypris progenetica

海水 -> 兩種蝦虎:印度洋的 Trimmatom nanus 和澳洲大堡礁的胖嬰魚 Schindleria brevipinguis

注:深海安康魚 Photocorynus spiniceps 的成熟雄性寄生在雌魚上,體長約 6.2mm,雌魚的體長約是雄魚的 10 倍。

世界上體長最長的軟骨魚是體長可達 12m 或更長的鯨鯊 Rhincodon typus

世界上體長最長的硬骨魚是體長可達 8m 或更長的皇帶魚 Regalecus glesne

鯨鯊的體重可高達 34,000 kg,翻車魚 Mola mola 則可達 2300 kg

玩黑水觀察到的海洋幼生型態 – 關於移動與進食

浮游動物怎麼移動和進食,是玩黑水的觀察重點:
纖毛=>
很多都有纖毛,因為纖毛可以用來移動和進食。
但甲殼類的幼生則是靠附肢來游動和進食,而不是靠纖毛。
尾索動物(海鞘)和箭蟲的幼生則沒有纖毛。
靠卵黃還是捕食來維生 =>
玩黑水一般是在熱帶淺海,所以看到的大部分幼生是吃其他生物過活,稱為 planktotrophic,多半會有功能完整的消化道。媽媽可以分配比較少養分給下一代的單一個體,可以生比較多。
吃媽媽留給他的蛋蛋的則稱為 lecithotrophic,比較多分布在高緯度或是深海。媽媽得分配比較多養分給下一代,但是幼生比較不受食物的季節性變動影響,可以更快一點發育。
所以玩黑水的時候請記得觀察「有沒有纖毛」,以及「有沒有腸道和獵食構造」。

蜘蛛之絲

海生無脊椎和陸生無脊椎動物在生活史的很大區別在於,海生通常是利用小時候當個浮游生物散播出去,長大後定居下來,陸生則是相反,像昆蟲往往是小時候定居狂吃當個肥宅,甚至專門吃某種特定食物,瘋狂吃瘋狂長胖,然後長大後出去飄泊繁殖。但蜘蛛就是一個反例,蜘蛛反而是小時候會利用風力散播,長大後定居下來結網,夏綠蒂的網就有這一段關於蜘蛛卵孵化後小蜘蛛散播的描述。
摘自夏綠蒂的網:
A warm draft of rising air blew softly through the barn cellar.
The air smelled of the damp earth, of the spruce woods, of the sweet springtime.
The baby spiders felt the warm updraft.
One spider climbed to the top of the fence.
Then it did something that came as a great surprise to Wilbur.
The spider stood on its head, pointed its spinnerets in the air, and let loose a cloud of fine silk.
The silk formed a balloon.
As Wilbur watched, the spider let go of the fence and rose into the air.
    “Good-bye!” it said, as it sailed through the door­way.
    “Wait a minute!” screamed Wilbur. “Where do you think you’re going?”
    But the spider was already out of sight… The air was soon filled with tiny balloons, each balloon carrying a spider.
    Wilbur was frantic. Charlotte’s babies were disap­pearing at a great rate.
海生往往是調整變態的時間點,當環境不利於進行下一階段的變態,就可能會延緩發育,等到有利的環境因子刺激後,才會變態到下一階段。
(繁殖海洋生物需要知道刺激幼生變態需要的環境因子和不同階段需要吃的食物)
陸生則常用休眠期來調整,例如海綿的 gemmules、甲殼類&輪蟲的休眠卵(例如:豐年蝦卵)、苔蘚蟲的 Statoblast,輪蟲、水熊和許多原生動物則會進入所謂的隱生階段以度過乾旱期。

[潛水員心理素質鍛鍊] 訓練->練習->裝備->經驗->判斷

看世足賽,往往會聽球評說好球員除了身體素質好,臨場判斷能力好也是非常關鍵,為什麼好球員可以有好的臨場判斷能力?

這都是建立在有好的訓練+充分練習+適合自己的裝備,熟悉比賽用球+多年參加職業比賽累積經驗+多覆盤多討論,累積臨場判斷能力的基礎上得來的,得按部就班一步一步努力。

 潛水員心理素質鍛鍊必須經過五個階段:

 訓練

找好教練上課,按照標準跟合乎國際標準的教程大綱和課本訓練

 練習

上完課,還需要再透過泳池和Fun Dive的練習,才能把訓練的內容充分吸收

 裝備

有適合自己的裝備,並且熟悉自己的裝備。有自己的裝備很重要,如果你都是用租來的裝備,每次都會遇到不一樣的裝備,變數就會比較大,你就會比較難掌握。如果你都用相同的裝備,練習起來就會比較好掌闊變因。

 經驗

累積經驗,多在不同類型的潛水點潛水,多嘗試不同的任務,累積的經驗才會豐富。反過來說,一直在相同的環境下跟相同的一批人潛水,累積的經驗就會比較少,不是氣瓶數多就代表經驗豐富。多跟不同的人潛水也會受到啟發,有時候你看別人怎麼潛水,學習好的,然後有不好的潛水習慣也當作負面教材,告誡自己遇到相同的情況就不要犯一樣的錯誤。

 判斷

會根據當下的情境,考慮到自己和同伴,再有限的時間跟有限的工具下,盡可能做出最好的判斷。

 就像學開車,一開始你得去訓練場報名課程,然後先在相對不複雜的訓練場練習開車,並且用相同的車子練習和考試,假如你練習的車子跟考試時候開的車子不一樣,那難度就會加大,因為裝備不一致。至於考到證以後,你得上路開車才會累積經驗,因為實際上路後會遇到的狀況比訓練場複雜很多,會有不同的車子、行人、交通號志、天氣、車子會有狀況、立體高架路交叉等,就需要你的經驗累積遇到緊急事件才能做出好的判斷。

 以潛水長的課程裝備交換訓練來舉例,為什麼要跟其他人練習水下裝備互換?這就是為了增加對於裝備的熟悉程度以及累積跟不同人不同裝備的潛水經驗。但這樣還不夠,還必須當教練的助教,陪同下開放水域,並且在帶完學生後,聽取教練導師的覆盤,討論下次遇到同樣的情況可以如何做的更好,才能增加判斷力。

[分類]石頭魚v.s.蠍子魚v.s.龍王鮋v.s.濟公魚

鮋形目 Order SCORPAENIFORMES — 英文泛稱叫 mail-cheeked fishes
鮋亞目(Suborder Scorpaenoidei)
鮋科(Scorpaenidae)
短鰭蓑鮋屬(Dendrochirus)
Shortfin Lionfish
Zebra Lionfish
蓑鮋屬(Pterois)
Red Lionfish
Indian Lionfish
Spotfin Lionfish
False mombasa lionfish
Clearfin Lionfish
Cleartail lionfish
Longspine Lionfish
擬蓑鮋屬(Parapterois)
Gurnard Lionfish
盔蓑鮋屬(Ebosia)
Bleeker’s Lionfish
短棘蓑鮋屬(Brachypterois)
Pygmy Lionfish
吻鮋屬(Rhinopias)
Lacy Scorpionfish
Weedy Scorpionfish
Paddle-Flap Scorpionfish
狹蓑鮋屬(Pteroidichthys)
Ambon Scorpionfish
圓鱗鮋屬(Parascorpaena)
Mozambique scorpionfish
馬鮋屬(Hipposcorpaena)
Filamentous Scorpionfish
紀鮋屬(Iracundus)
Decoy scorpionfish
小鮋屬(Scorpaenodes)
Guam scorpionfish
Hairy Scorpionfish
Cheekspot scorpionfish
Blotchfin Scorpionfish
Shortfin scorpionfish
Dwarf Scorpionfish
鱗頭鮋屬(Sebastapistes)
Barchin scorpionfish
Mauritius scorpionfish
Yellow-Spotted scorpionfish
擬鮋屬(Scorpaenopsis)
Devil scorpionfish
Flasher scorpionfish
Bandtail scoprpionfish
Tasseled Scorpionfish
Poss’s scorpionfish
Papuan Scorpionfish
Raggy scorpionfish
Bluntsnout scorpionfish
帶鮋屬(Taenianotus)
Leaf scorpionfish

真裸皮鮋科(Tetrarogidae)
帆鰭鮋屬(Ablabys)
spiny waspfish
cockatoo waspfish
擬鱗鮋屬 (Paracentropogon)
longspine waspfish
bandtail waspfish
扁體真裸皮鮋屬(Richardsonichthys)
whiteface waspfish

毒鮋科( Synanceiidae)
毒鮋屬(Synanceia)
Reef stonefish
Esturine stonefish
虎鮋屬(Minous)
Rough-Head stingfish
多指鮋屬(Choridactylus)
Many-barbed stingfish
鬼鮋屬(Inimicus)
Spiny devilfish
Caledonian devilfish
spotted devilfish

結論:
-獅子魚 Lionfish 其實是好幾個屬的泛稱,休閒潛水最常見的是簑鮋屬的
-龍王鮋是吻鮋屬的,但 Ambon Scorpionfish 不屬於吻鮋屬,而是狹蓑鮋屬
-蠍子魚 Scorpionfish 也是好幾個屬的泛稱,休閒潛水最常見的是擬鮋屬的
-Leaf scorpionfish 跟 waspfish 是不同科的,分屬於鮋科和真裸皮鮋科
-有 Devil 字眼的要特別小心,devil scorpionfish 是擬鮋屬的,devilfish 則是鬼鮋屬

檢索表 – 跨越珊瑚辨識理論和實務的橋樑

實務:
潛水+拍照
 
理論:
教科書+資料庫
 
生物辨識是一門結合理論和實務的思想訓練活動,很多人很常潛水+拍照,家裡可能也買了一堆海洋生物圖鑑或是coffee table book,問題是,總感覺學習起來沒有系統,或是教科書+資料庫上看到的照片,和自己潛水拍到的照片有落差!
 
其實你需要的是有人帶你看圖鑑+檢索表,特別是檢索表。
 
好的檢索表必須要去蕪存菁,只挑出實務上用肉眼或是拍照就能分辨的特徵,有圖有精簡的文字描述,再加上方便你比較的編排,並附上比例尺,且不需要太過強調親緣關係,不需要太強調需要生物學的背景才能使用。
 
我舉個例子:
蕈珊瑚科的 Psamnopcora 沙珊瑚(sandpaper coral)
蕈珊瑚科的 Coscinaraea 篩孔珊瑚(wrinkle coral)
蓮珊瑚科的 Pavona 雀屏珊瑚(leaf coral)
 
他們都是珊瑚孔相連的類型,且珊瑚孔開口只有6mm以內,其實不仔細看的話,有可能會搞混。如果你翻圖鑑的話,可能得翻來翻去才能做比較,但檢索表可以把這些相似的珊瑚放在一起比較,就方便很多了!

認珊瑚,除了廣角也請帶上微距鏡

認珊瑚其實蠻依賴細微的結構,如果你只用廣角鏡頭拍,然後發給我看請我幫忙辨識,我可能會退件!
 
因為珊瑚群體的形狀很容易受到環境的影響,往往繞一塊大的礁石螺旋式游,就可以看到不同的生長形式,包括有沒有受到海浪的影響,以及光線充不充足等。也就是說,同一個物種在不同的環境,也有可能長出形狀差異很大的群體!
 
我們需要把尺度縮小到個體,仔細觀察,珊瑚可謂柔中帶剛:
 
Coral 珊瑚 = Polyp 珊瑚蟲(肉) + Corallite 珊瑚孔(骨)
 
有些珊瑚蟲比較大且白天就會伸展開來,不會縮在珊瑚孔裡,可以分成三大類群:
花狀 => Alveopora 氣孔珊瑚 & Goniopora 管孔珊瑚
葡萄狀 => Physogyra 泡紋珊瑚 & Plerogyra 氣泡珊瑚
海葵狀 => Euphyllia 真葉珊瑚 & Heliofungia & Catalaphyllia 
 
像這類珊瑚蟲白天就很高調的,算是比較容易觀察的,很多時候,我們得觀察珊瑚孔的細微結構才能判斷這是什麼珊瑚。珊瑚孔可謂「橫看成嶺側成峰,遠近高低各不同」。簡單來說可以把珊瑚孔視為一座座的小火山口,火山口的口徑大小、火山與火山之間怎麼相連?是不是壁壘分明?甚至火山口內部的構造都可以幫助我們辨識珊瑚。
 
珊瑚孔壁 = wall 
隔片 = septa (火山口內的脊)
肋片 = costea (火山口外的脊)
籬片 = paliform lobe (火山口內的細部結構)
 
(如果 septa 跟 costea 中間的 wall 不明顯,那就會稱為 speto-costae)
 
群體分支狀又有在軸心的珊瑚孔,那就很容易知道是軸孔珊瑚,但很多珊瑚沒有這樣的構造,就往往得看看珊瑚孔是不是壁壘分明:
 
火山是壁壘分明的 => Favia 菊珊瑚
火山相連在一起,共用火山壁 => Favites 角菊珊瑚
火山相連在一起,火山壁不明顯 => Pavona 雀屏珊瑚
 
但實際上你很容易被騙,因為珊瑚群體生長的時候可能會形成一些脊狀的或是年像年輪一樣的凸起,請記得,那不是珊瑚孔壁,那是更巨觀的尺度下的結構!
 
有時候光靠以上的技巧還不夠,可能還需要看火山冒出來的先後順序來決定,我們稱為 budding。
 
Intra-Tentacular 觸手內出芽生殖 => Favia 菊珊瑚
Extra-Tentacular 觸手外出芽生殖 => Montastrea 圓菊珊瑚
 
最後,還有一個祕密武器,籬片!
明顯的例子 => Goniastrea 角星珊瑚
 
總結一下,拍微距要拍出什麼特徵便於辨識?
珊瑚孔壁、出芽生殖、籬片

[10 Cool Facts] 芋螺

很危險
有些芋螺有很強烈的神經毒,可能會致人於死地。看到芋螺千萬別碰!
殼的形狀
錐狀的殼讓芋螺能方便在沙子堆裡移動
肉食性
不同的品種吃的食物不一樣,大部分吃蟲、貝類甚至也有專吃魚的
吃什麼?
通常殼的開口越大的芋螺,吃的食物體型越大,像專吃魚的品種的殼開口就很大
嗅覺
水會透過入水管流經化學嗅器,可以在好幾米外就嗅到獵物
魚叉
可用長達2cm的中空魚叉狀齒舌來刺獵物
打獵
大型的芋螺可以把魚叉發射出殼2-3倍長的距離,如果沒有命中,會在重新嘗試發射。
大嘴巴
就像蛇一樣會生吞獵物。
毒液
黃白色的毒液含有多種化學成分,包含止痛劑,可以讓獵物毒發變得無法行動和死亡之前鎮定下來。
醫療價值
和嗎啡比起來,芋螺毒素裡的止痛劑比嗎啡有效1000倍且不會上癮。