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第49屆--民國98年

蘿蔓A菜的結痂

蘿蔓A菜莖部內有白色乳狀液成分為橡膠醣、甘露醇、樹脂和萵苣素,若暴露於自然的環境中1-2日,莖部細胞本身可氧化形成紅色似人類的結痂,乳汁並非變紅的主因,莖部特殊的結痂狀集中在用來運送物質的維管束,而阻止了水分和養分的流失;人體受傷時以血小板用於凝血並透過免疫系統來抵抗外敵,而蘿蔓A菜則在莖部產生鹼性環境用以減緩細菌的生長,儘管其只剩莖的一小節,不施水分三週後,仍會長出莖與葉子最後再長出根變成一個完整的新個體。 蘿蔓A菜的結痂其作用與人的血液凝結是否相同,利用抗凝血劑藥物阿斯匹靈的施給,發現可延緩結痂的生成,也可由抗氧化劑維他命C來抑制結痂,可見得植物雖無血小板,但是卻有類似形成結痂的機制防衛來保護並修復傷口。

「笛」確如此~笛子的製作與笛音的特性研究

以吸管、胡蘿蔔做笛子,研究笛音的響度、音高、音色。發現笛音的響度與吹孔的大小、角度有關;音高與笛子的長度、管徑大小、窗口位置有關;並分析笛子的音色,比較有無笛膜的音色差別,發現笛膜可以豐富笛子的音色。最後依據所做的實驗數據來自製笛子。

探索蟑螂單、複眼在避光反應中的功能

美洲蟑螂(Periplaneta americana)具有兩套視覺輸入的器官,包括對光的敏感度較強的單眼以及由許多小眼組成的複眼。本實驗利用美洲蟑螂的避光行為,探討單、複眼對於蟑螂運動調控的影響。經過暗適應10 分鐘後,在自製的蟑螂逃亡速率測定器中進行實驗,以LED 手電筒作為光刺激,蟑螂經刺激後通過有兩個觀察窗口的廊道,而經由錄影記錄可得蟑螂避光反應的潛伏期、逃亡時的的平均速率、以及通過觀察窗口的瞬時速率,將單、複眼均正常(控制組)以及遮住單眼或複眼的蟑螂進行比較。結果發現,遮住單眼或複眼的蟑螂,其決定要逃亡的潛伏期都比控制組短,且在逃亡的過程中,平均速率都比控制組快。由結果推論阻斷單眼以及複眼的視覺輸入都會抑制蟑螂的遮蔽反應(shade response)而造成逃亡速率與控制組不同,因此單眼以及複眼對於蟑螂運動行為都具有一定調控作用。

大「撤」大「霧」-防霧探討與應用

在這次的防霧實驗中,我們調查了家鄉漁民常用的防霧方式、澎湖常見植物的防霧效果與探討日常常見的防霧妙方。從簡易測試與透明度分析儀的結果來看,我們發現天然防霧塗料對「玻璃」能有效的防霧,但是對「壓克力」材質的介面並沒有明顯的防霧效果;日常的化學防霧材料對兩介面都有不錯的防霧功效。

藻礁?灘岩!老梅海岸之研究

本研究的目的在於探討老梅海岸的灘岩,是不是一般所謂的「藻礁」?在研究方法上透過圖書及網路資料的分析,針對藻礁的條件,以及老梅海岸的灘岩詳細比對,經長期而且多次的深入探討,得知老梅海岸灘岩的組成物質為石英砂、貝殼砂、鐵砂以及少量的安山岩礫石,與「藻礁」的組成物質-石灰藻大不相同,因此可以看見老梅海岸的質地細密有紋理,不像藻礁的多孔隙石灰質一般。本研究在詳細了解老梅海岸灘岩後,察覺灘岩上有近千條的石槽,不但景色是台灣唯一,而且在每年二到四月灘岩上長滿了綠色的藻類,使得石槽變成綠色的洗衣板一般,這也是台灣因為受到東北季風所形成的特殊景觀,老梅海岸的景色都是唯一而且只有這個地方才有,值得大家欣賞,也值得國人擁有及保護。

會漂浮的水滴

我們發現水滴大小、滴落的高度、液面振動與否以及表面張力大小等因素都會影響水滴是否會彈離液面的結果,我們把撞擊的過程給攝影下來並進行分析。水滴會漂浮於液面的原因是因為空氣層與表面張力的關係,當水滴接近液面時,兩者之間會形成一層空氣薄膜,若再加上降低水滴和液面兩者的表面張力,水滴會變扁狀且液面較柔軟,容易形成凹槽而包覆更多的空氣,因而更不易發生黏合。在振動的液面中,水滴撞擊波浪的波谷位置時會產生漂浮,而撞擊波峰位置時卻會與液面黏合而消失,這也與空氣層有關。為了證明空氣層的影響,我們把滴水的環境改成真空時,發現水滴在接觸液面時會被吸附進入液面,而相同滴落高度與顆粒大小的條件下,在常壓下卻會彈開。

不要一直注意人家的美腿啦!〈棉桿竹節蟲的步行晃動與擬態晃動頻率〉

學弟妹飼養的竹節蟲卵陸續孵化,查閱資料後證實為「棉桿竹節蟲(Sipyloidea sipylus)」。觀察發現,棉桿竹節蟲足部末端有兩個倒鉤與一個圓盤狀構造,而圓盤狀構造能幫助竹節蟲吸附在倒立玻璃面下。飼養過程中,若蟲在平面步行時身體會上下晃動,實驗證明和腹部距地高度有關,原因在於漸進變態的昆蟲,生殖腺逐漸成熟,導致成蟲腹部重量增加而貼地,因此棉桿竹節蟲若蟲在平面步行路會晃動,而成蟲並不晃動。另外發現竹節蟲在準備變成擬態過程中,身體上下晃動且高度逐漸降低。擬態晃動原因可能在於睄甡擰薷陋怜坁滿u動作偽裝能力」(樹葉晃動頻率與擬態晃動頻率有交集)、菃Q用身體搖晃,增加足部末端的吸附力(壓次數越多,足部末端吸附力越強)。

索命黃絲帶-平原菟絲子的生活史及寄生偏好性探討

本研究觀察平原菟絲子自種子萌芽至成株各階段的形態特徵,研究成株及小苗對十種校園植物的喜好性。根據成功大學廖國?教授2005 年的報告,平原菟絲子的寄生無專一性,但是平原菟絲子有無偏好的寄主?其偏好的寄主有何種生理及形態特徵?研究結果顯示,平原菟絲子四季皆可以開花結果,最適合生長的溫度為23~25℃。完成生活史約需3 個月,一年會有四次果熟期及果熟植株乾枯期。在無寄主的情形下,平原菟絲子的小苗成長最多至13 公分,最長可活20 天;其斷莖及小苗對寄主的喜好性相同,對有氣味、葉綠素含較多及角質層較薄的寄主,形成的吸器多於不具備以上性狀的寄主。平原菟絲子對於不同的寄主,形成的吸器顯微構造也不相同,顯示平原菟絲子對不同的寄主有不同的適應。

育鈴還需刺鈴蟲-探討小紅姬緣椿象與倒地鈴的關係

自然情況下倒地鈴種子發芽率很低,但在自然界中仍然分佈很廣。在野外觀察時常存在小紅姬緣椿象族群,這使我們聯想到小紅姬緣椿象是否對倒地鈴分佈有貢獻?小紅姬緣椿象是一種食種子的昆蟲,主要吸食倒地鈴種子。我們設計實驗驗證倒地鈴種子的發芽率在受到小紅姬緣椿象攻擊後,因為種子透水性增加的影響,使的種子的發芽率顯著提高。特別是在種子未脫離果莢的情況下,受到小紅姬緣椿象刺吸的發芽率是對照組的9倍(38.6﹪:4.3﹪)。倒地鈴、小紅姬緣椿象與蛾類幼蟲彼此間關係密切,蛾類幼蟲嚼食倒地鈴植物未成熟種子,進出時造成果莢破洞,如此巧妙的關係使的生物能互惠互利共同繁衍。

青春永駐----探討地瓜葉烹飪之顏色變化

研究發現地瓜葉存放方式及料理方式會影響變色,包括變不綠、變黃及變黑;變不綠、變黃兩項和葉綠素有關;存放時接觸光線、空氣因葉綠素被葉綠素?分解而變黃,若葉子折損,因細胞內水解性單寧和酚?作用而產生褐變;水煮中細胞被破壞釋放酸性物質,使葉綠素脫鎂變橘色,添加鹽或小蘇打可穩定葉綠素,但無法阻止葉子變黑。葉子會變黑是在水煮後靜置才會出現,因此判斷是葉子中的凝縮類單寧氧化所導致,而梅納反應造成的變黑影響較小。\r 凝縮類單寧在空氣中久置會形成紅棕色沉澱;水煮時高溫加速反應,添加亞硫酸鹽類則可以抑制凝縮類單寧氧化。地瓜葉煮後變黑程度甚於其他蔬菜,是因其含有較多凝縮類單寧,而產生之變黑物質具抗氧化能力。