生物及地球科學科

水蕨在三種水深(20、38、48cm)有三種形態─挺水型、沉水型與浮水型，浮水型一般文\r 獻鮮少提起。本實驗比較三種異型葉形態構造的差異，並探討沉水型植株在38、48cm 兩種\r 水族缸中的生長方式、浮水型植株的形成與不定芽生長方式。實驗結果發現，挺水型與沉水\r 型在外形與構造上有差異，挺水型葉片厚、顏色深、葉綠素含量與澱粉含量較多；氣孔密度\r 上也有相當的差異，有助於適應水上與水中的環境。挺水型浸入水中可長成沉水型，沉水型\r 上的不定芽長成幼株與母株脫離後，會漂浮在水面上成為浮水型，以爭取更多光線，有利於\r 生存空間的擴展。浮水型同一植株可以長出兩種葉型－挺水葉和沉水葉，兩者葉形態類似沉\r 水型，但氣孔分佈卻有差異，應是浮水型植株較佳的生長策略。\r 由挺水轉變為沉水環境或葉柄受損時，不定芽會開始生長，以增加繁殖機會。

候鳥與蜜蜂會利用地球磁場來辨識方向，因此我們不免要問：磁場除了幫助動物外，是否也能帶給植物任何好處呢？鑑於植物生長的首要條件是水，因此我們大膽猜想：磁場是否能幫助根記憶水源的精確方位？於是我們進行探索，首先我們發現磁場會造成綠豆芽的根轉向磁指北極，且磁場會使植物的根生長速率加快；再者，我們也利用含羞草驗證長久以來人們的疑問，確認植物有記憶的功能。更透過綠豆芽的實驗，了解到對植物的根可能的向性排序是：水的向性＞重力的向性＞磁的向性。最後我們證實綠豆芽的根在磁場的幫助下確實可能記憶水源的精確方位。妥善運用我們的實驗結果，應該可以進一步利用植物的本能，讓植物可以在人類未來的外星基地順利生長。

本實驗在以小紅姬緣椿象生活史中的觀察記錄，發現其身體各部長度與齡期的關係 、長短翅型態差異的原因及不同生殖方式為研究主軸。我們改良目測體長估計年齡的測量方式，改用電腦影像測量小紅姬緣椿象的身體各部位長度並加以比較來估計，分析實驗結果後發現小紅姬緣椿象的齡期和各部位長度皆呈現高度相關，經由計算平均值後發現各部位長度隨齡別的增加以 1.2 的比例增加。小紅姬緣椿象的成蟲型態有長翅和短翅二類，我們以五齡若蟲羽化後其成蟲的型態與數量，經長期觀察與統計後發現，長翅和短翅型態實驗比例平均為 5.53：1，但因不同季節有不同的長翅和短翅型態分布比例以適應環境，我們在小紅姬緣椿象生殖實驗中也發現長翅雌蟲的每日平均產卵量約為短翅雌蟲的 1.38 倍（3.73/2.71）。實驗觀察原本我們認為單雌生殖的卵在飼養盒中無法孵化，但是由於實驗中椿象產卵太多飼養盒不夠，我們臨時使用培養皿和保鮮膜放置卵，這個改變使得部分單雌生殖的卵孵化，我們覺得這和報紙中報導關於蟲卵在塑膠密封的彈簧床中孵化一樣（參考資料六），值得再深入研究。

Elva J. H. Robinson, Duncan E. Jackson, Mike Holcombe and Francis L. W. Ratnieks(2005)提出尋找食物的螞蟻會在路徑叉口留下微小的氣味記號，提醒同伴「前方找不到食物」，這些氣味對同伴而言相當於告訴他們不用在花力氣再往前走，由此可知螞蟻除了有正向告知同伴食物方向的費洛蒙外，也有負向的費洛蒙(即「不要進去費洛蒙」)。我們為了更深一步了解其作用機制，決定探討同樣的食物來源下，距離的長短是否影響小黃家蟻將「不要進去費洛蒙」放在距離食物比較遠的通道上，實驗結果發現小黃家蟻的確在此種狀況下將「不要進去費洛蒙」施放告知同伴不要白費力氣再往前走了。

本實驗的重點主要是觀察七星瓢蟲的行為反應、附著力及耐飢餓度，同時探討七星瓢蟲的生活史，希望能對七星瓢蟲有更進一步的認識與了解。

本研究針對日本菟絲子的形態特徵與台灣其他菟絲子屬植物加以區分，並探討其對植被的影響。日本菟絲子的莖較粗（直徑可達 4mm），與帄地常見的帄原菟絲子（小於 2mm）不同。監測中部幾個分布地點，部分區域有擴大的趨勢。物候觀測顯示四季皆為莖延長期，花期則由 10 月至隔年 4 月，僅發現少數疑似果實，但其內皆無種子。樣區中同時調查日本菟絲子與小花蔓澤蘭的寄主數量、帄均相對覆蓋度，數據顯示日本菟絲子的生長擴張能力較小花蔓澤蘭為強。實驗顯示日本菟絲子可使小花蔓澤蘭大量死亡，並向外尋找其他寄主。日本菟絲子可逆時針纏繞落地生根，產生吸器吸取養分，4 週後明顯抑制寄主的生長，8 週後一半以上葉片枯萎，最後導致寄主死亡。

有一天，老師帶領我們介紹校園裡生物，同學們發現校園內有許多蜘蛛，而且網子和網子之間不僅相連在一起，還可以分成好幾層，真好玩！就像是在住公寓一般，網子中心處有一隻背上有兩個黑角的蜘蛛。\r 這是什麼蜘蛛？我們很好奇於是大家分別去找資料想知道這背上有兩個角的蜘\r 蛛，到底是何方神聖？原來牠叫做二角塵蛛，為什麼取做二角塵蛛呢？那些樹木、花草會有牠的蹤跡？大家也不太了解？！於是我找了好朋友組成研究團隊一起和老師來認識二角塵蛛。\r

記得上學期，我們的校外教學是到溪頭森林遊樂區，我們沿著步道走，發現有些香蕉樹上葉子捲起來，我們把捲曲的葉慢慢打開，看見裡面竟然有一隻類似蛹的昆蟲。我們回去後，到各網站搜尋後，我們這類似蛹的昆蟲是香蕉弄蝶的蛹，有了進一步的了解，可是這一點了解，根本無法滿足我們對它的好奇。於是，我們便開始展開對香蕉弄蝶的探索。

現今都市的環境，生物體包括人類，幾乎是暴露在無所不在的電磁波中生活，過去已有相關研究指出，磁場對於生物的確有影響，但較少看到針對磁場對於生物體整個生命週期的影響作完整的研究探討。本實驗以野生型果蠅為實驗動物，外加不同強度的磁場，探討外加磁場下果蠅行為、生活史及生殖力的影響。我們將果蠅養在含有固體培養基的牛奶瓶中，利用線圈通電以製造外加磁場。結果顯示，在外加磁場下的果蠅，行動明顯較對照組果蠅來的遲緩；在一般正常情況下，成蟲果蠅較喜歡在接近瓶口的位置活動，而幼蟲則喜歡在培養基中及接近瓶底的瓶壁上爬行，而外加磁場下的果蠅，相反地，成蟲多在牛奶瓶下方活動，而外加較高磁場，分別為80 高斯及40 高斯的兩組，幼蟲則喜歡聚集在瓶口的位置，推論磁場可能影響果蠅方向感的辨認。在果蠅的生活史方面，外加80 高斯及40 高斯的實驗組果蠅，開始羽化的時間較對照組果蠅，分別晚了2 天及1 天的時間，說明磁場可能對於果蠅的生命週期有所影響。在果蠅的生殖力方面，結果顯示在0 到80 高斯的磁場下，外加磁場越強，果蠅的子代數越少，推論磁場會影響果蠅的生殖能力。本實驗所使用的磁場強度相當的強，為一般家電所產生的磁場強度的160倍以上。只能推論在外加強磁場下可能對果蠅的生活史、行為及生殖有所影響，至於一般家電用品所產生的電磁波是否對人體會產生不良的影響，則需要進一步的研究。

天后宮步道位於南竿鄉馬祖村天后宮左側旁為入口，海拔約20 公尺，終年潮濕，極適合蕨類生長。經研究統計，發現此區共有8 科12 屬17 種蕨類，而以鳳尾蕨科最多，其中以日本金粉蕨、鳳尾蕨最為優勢的種類。此外天后宮步道發現具有地區特有性的蕨類--馬祖卷柏，數量不少，但集中在某些區域，可見對生長環境相當挑剔。從全區日照分佈來看，有樹蔭的中照度區域，蕨類種類最多，其次為東照區與陰暗區，西曬區蕨類種類最少。小小一段步道有如此豐富的蕨類，故選定此路段規劃為教學步道，希望藉此能喚醒人們對蕨類的重視。