生物科

毛足大龍蝨屬於完全變態類的水中昆蟲，幼蟲三齡，卵到成蟲的發育日數約為 91.19 天。 成蟲為肉食兼腐食性，是食屍性分解者中很有效率的清道夫，主要是靠嗅覺來搜尋食物; 幼蟲是獵食性，性情兇猛俗稱水老虎(water tiger)，主要是靠視覺及觸覺來獵取食物。 雄蟲前足跗節所特化的三節有類似吸盤(附著器)的功能，附著器的構造共有四排，每排有兩顆，也有三顆，上面佈滿很密的剛毛，藉由吸盤及毛的特性使得交配順利進行，吸力約 0.266牛頓。雄雌成蟲皆會分泌的藍白色液體，為水溶性，水中的大肚魚平均約 51 分 35 秒開始受影響，平均約 18 分 32 秒赤蛙科蝌蚪開始游速變慢、身體扭曲最終到昏迷，推論此分泌物可能對於脊椎動物的神經系統(對於神經元的離子通道)有不良的影響。

芋頭高雄1號比起其他品種儲藏時間較久，較不容易被病菌入侵，進一步發現其含有較高含量的半胱胺酸蛋白酶抑制劑，然而此蛋白質能否對昆蟲有抑制的效果，是否能當作生物防治的材料，待進一步研究；我們利用重組蛋白質芋頭半胱胺酸蛋白酶抑制劑 (tarocystatin) 以及對照組BSA與水塗佈在桑葉上，餵養兩周大的桑蠶持續三周，發現桑蠶的生長情形均受到tarocystatin的抑制，並且有較高的死亡率，推論tarocystatin可以影響蟲體的消化吸收功能，造成養分吸收減少而死亡。未來可以進一步研究並純化，發展生物防治取代化學農藥使用量。

本研究在探討臺灣欒樹種子成熟程度對紅姬緣椿象族群成長的影響，以及紅姬緣椿象刺吸成熟種子的洞數對種子發芽率的影響。在研究裡我們發現當臺灣欒樹種子越成熟，紅姬緣椿象族群成長就越明顯；種子成熟的數量越多，紅姬緣椿象族群中的若蟲大量產生，並發育為更多成蟲；我們更發現臺灣欒樹成熟種子因為紅姬緣椿象刺吸的作用，會讓臺灣欒樹成熟種子的發芽率產生變化。因此，臺灣欒樹的成熟種子會促進紅姬緣椿象族群成長，紅姬緣椿象刺吸臺灣欒樹成熟種子的作用也會提高種子的發芽率，所以兩者之間存在互利共生的關係。

種髮是中空透明的管狀結構，種髮長度越長，種髮帶著種子飛行的距離越遠。種髮數目愈多，可以在空中停留較長時間。溫度和濕度會影響種髮和種子重量，乾燥炎熱的夏天果實成熟時，剛好適合種髮帶著種子飛行。馬利筋果實較大、種子數較多，種髮與種子重量接近，在空中能停留較久時間，在人為環境裡，容易發芽生長。鷗蔓的種子雖較大較重，但種髮較長，在強風時種髮可以帶著種子飛行較遠的距離。在海邊或開闊山區風都很大，所以鷗蔓的種髮還是可以承載種子，飛到很遠的地方傳播。鷗蔓種子發芽率很高，可以適應惡劣環境及土質，加上果實平均離地高度較高，增加被風吹送的機會，所以種子數量雖少但仍在繁衍上具有特殊優勢。

我們以野外常見的翠蘆莉為研究對象，觀察翠蘆莉的開花時間與光週期之關係，若我們改變時差或光週期則對生物時鐘的規律會有某種程度的干擾，時差三小時會對植株造成開花時間提早的影響，且恆亮或恆暗環境中，原本規律的開花週期明顯被瓦解，恆暗環境會抑制花芽發育及開花律動。我們進一步發現藍光是啟動開花的重要波長，而紅光則和維持開花時間的長度相關，本實驗得知翠蘆莉的生物時鐘會受到外在環境光週期的改變而重新建立，控制開花的律動，加速或延遲開花時間，未來也可應用於促進花卉經濟作物的收成。

校內有機農田裡有許多泥穴，老農告訴我們是螃蟹洞穴，經觀察發現是臺灣特有種—臺灣南海溪蟹。因鄉村現代化和汙染等因素，導致族群數量急遽減少。相關研究中，沒有南海溪蟹挑選巢穴和對環境需求等資料，期透過此研究了解牠築巢行為和巢穴構造及對環境的需求。 我們發現南海溪蟹巢穴：1.除棲居的彎曲主穴，還有逃生直穴；巢穴直通地下水層，提供逃生避難並保有水分。2.挖出的泥土會堆成小土堆，但交配時則將洞口完全蓋住。3.主要在夜間活動，為雜食性動物，吃巢穴附近的蟋蟀、蚯蚓、農作物及泥堆腐植質。 希望此研究能讓大家了解和認識臺灣南海溪蟹，避免渠道水泥化及水源汙染，以供臺灣南海溪蟹優質的棲息地，讓這個台灣特有蟹類家族持續穩定的繁衍。

本研究在探討姬胡麻斑捲葉象鼻蟲建造巢室的方式與後代成長間的關係。結果一認識象鼻蟲與食物：象鼻蟲體型是雌大雄小，平均體長在0.63±0.023cm～0.475±0.023cm，以朴樹的葉片為食物。結果二做巢室的策略：會找尋葉長5.25±0.88cm做巢室，並在葉面上進行切割作記號、葉背中肋戳洞，使葉柄與中肋的角度從141.85°±9.96°降到78.3ﾟ±3.91°，葉片因此軟化，足部以2.3×10-3±4.7×10-4N對葉片施力，平均花費44.88±4.55min建造一個2.00± 0.45cm大小的巢室。結果三巢室對後代的重要性：卵的大小0.779±0.159mm，相對濕度在79％～99％間都能順利孵化。幼蟲待在0.33±0.13 mm狹小巢室內啃食4320.78±2286.48 mm2葉片面積。以10.4±0.33min完成化蛹進入蛹期。經過一連串研究證實，象鼻蟲建造巢室是有利於後代順利成長。

本實驗研究數種夏令作物反應乾旱逆境的生長狀況，發現皇宮菜可以對水分變化做出快速的調整反應，隨不同缺水程度氣孔密度明顯增加，氣孔係數也有提高趨勢，而且嚴重乾旱下藉氣孔簇形成以減少水分蒸散。當水分逆境解除之後，氣孔簇發生率會下降，回復正常生理的趨勢，氣孔簇的出現可能與外界環境信號有關。皇宮菜透過生理、形態的變化以因應外界環境水分的改變，來維持光合效能又有效地防止水分流失，達到基礎生理需求以適應逆境，此研究探討土壤水分對作物生理與生長發育之影響，以了解作物於水分逆境下之可能生長模式，作為因應氣候變遷應用於農作物土壤水分管理之節水參考可能性。

這個學期我們在開心農場種菜的過程中，發現了許多瓢蟲正在吃蚜蟲。我們覺得很好奇，在老師的引導下，就進行了超級COOL蟲的研究。而為了研究瓢蟲，我們設計了氣味喜好觀察箱、色光趨性觀察盒、爬高實驗組。研究結果發現： 一、開心農場的瓢蟲共計有七種，以六條瓢蟲佔68.04%最多。 二、黃瓢蟲、六條瓢蟲對農作物有幫助，減少噴灑辣、蒜味，可作生物防治白粉菌、蚜蟲用。 三、六條瓢蟲及黃瓢蟲具有趨光性；而不同種類瓢蟲對於色光趨向性不同。。 四、瓢蟲對於光的趨向性遠大於爬高的趨向性。 五、瓢蟲對於平衡具有學習能力。 六、瓢蟲對辣氣味的學習有兩種模式：模式一、爬到頂端再往下爬到底；模式二、爬到中途時往下爬。經過5-15分鐘，出現同樣的兩種模式。

從好奇台灣山蘇花(Asplenium nidus L.)生長高度為起點，了解它為鐵角蕨屬 (Asplenium)巢蕨群，能提供其他生物生長空間和營養。孢子囊細胞中環帶細胞平均19.4個，唇細胞平均3.2個，具長柄，分類上為較進化薄囊蕨類。孢子囊開啟角度達180度，甚至達225度，可反轉後彈回。一次彈回氣泡幾乎充滿環帶細胞，二次彈回氣泡數較少，符合第一和三類型槓桿，以費力省時方式進行孢子彈射。室內外生長箱測量孢子彈出時平均角度33.4度，推測加上風力可將孢子彈得更高遠，已測得附生高度達5公尺。孢子彈出後，僅附生植物莖0.1-0.2公分並容易掉落，顯微觀察對附生植物影響小。這些適應環境和利他的方法和智慧，值得效法和學習。