- 封面故事
- 2020年
- 609期－標本×生命（9月號）
文章專區
2020-09-01絢麗多彩的魚骨骼─透明魚標本
609 期
Author 作者
曹德祺、廖德裕
透明魚標本是利用藥品浸泡與骨骼染色製作出的生物樣本，此樣本以不同的顏色，完整呈現出生物的骨骼樣貌。透明標本除了在學術上有許多的應用之外，也能作為科普教材及藝術創作的展示品等。而在製作透明標本的過程中，須注意使用的藥劑，而浸泡時間會因樣本的大小條件不同而有差異，不用太過執著。
透明魚或透明標本為一種利用藥品浸泡與骨骼染色技術將標本透明化，以呈現內在骨骼樣貌的生物樣本。透明標本在透明化後仍能維持著魚體形狀，是由於肌肉的蛋白質被消化後，仍有剩下的膠原蛋白（collagen）支撐，但因為連骨頭都軟化了，因此魚體的質感有如水母一般軟爛。
透明魚標本的製作過程中，透明標本的硬骨與軟骨則分別染上紅色與藍色，可以在絲毫不破壞標本的情況下，一窺生物內在骨骼的完整樣貌。學術上，透明標本可以回答解剖學、分類學及發育學等領域的問題。例如屬以上較高階的分類，可按骨骼的形狀或有無，作為不同屬間鑑別的特徵；在過去沒有分子技術輔助的年代，骨骼更是研究親緣關係或演化路徑的唯一依據。此外，透明魚標本因獨特的透視感而引人注目，搭配光線的巧妙安排，能讓標本以透明的模樣活靈活現地展示，相較於傳統的浸液標本，更具有引人入勝的觀賞性。
日本藝術家富田伊織（Iori Tomita）就是以透明標本做為創作材料，坊間也有扭蛋等相關創意商品。而在臺灣，透明魚是常見的展示標本，海生館也曾以透明魚為主題策展與出書，廣受好評。由於良好的透視感，透明魚可作為科普教育的教材。藉由學習透明魚標本的製作與觀察，吸引學生深入了解脊椎動物骨頭形態的多樣性，以及骨頭間規律排列的奧妙。
透明魚的技術發展
透明魚標本製作技術最早於1897年由舒爾茨（Oskar Schultze）提出，主要利用氫氧化鉀或氫氧化鈉使樣本軟化，再將骨骼染色，以標本原形呈現內部骨骼結構。由於備製過程相較傳統乾式標本簡單，不但沒有骨頭重組的繁複步驟，又能補足X光無法提供的立體影像，因此廣泛使用於相關科學研究。
然而，舒爾茨的方法有兩點缺陷。首先是以氫氧化鉀浸泡的透明化過程，此方法需持續注意樣本的狀況，以免氫氧化鉀侵蝕過度，損及樣本完整性；其次是舒爾茨的方法只適用於新鮮或剛保存的樣本，而針對浸泡過福馬林等保存液的老標本，則常有透明度不足的困擾。為改善這些問題，1967年泰勒（William Taylor）首先提出以酵素軟化並初步使標本透明的改善方法，並於1985年時與凡戴克（George Van Dyke）合作改善流程。他們利用酵素取代氫氧化鉀的製作方法被廣為採用，已成為製作透明標本的主要技術。
製作透明魚標本
所需藥品
福馬林（甲醛水溶液）、濃度95％的酒精、冰醋酸、硼酸鈉、氫氧化鉀、甘油、雙氧水、胰蛋白酶（trypsin）、亞里西安藍（alcian blue）及茜素紅（alizarin red）。
以福馬林處理標本時，應在通風處進行（圖中為抽氣櫃），並穿載相關保護裝備。
標本選擇與前期處理
1. 透明魚標本的製作時間及藥品用量與魚體呈正比，魚體越大，所需要的容器、時間和藥品越多。
2. 在浸泡於福馬林之前，先用清水把魚體表面泥沙等雜質洗淨，後續置於濃度為10％的福馬林（濃度4％甲醛水溶液）中浸泡約一天進行固定，浸泡時間依體型呈正比，若有需要可自泄殖腔往頭部將腹部剪開或以針筒將福馬林注入腹腔。……【更多內容請閱讀科學月刊第609期】