生物科

泉字雲斑蛛及肩斑銀腹蛛都常在向光面、植株頂端和建築角落結網，結網過程則都是由框架(障礙網)→縱絲→橫絲，但因泉字雲斑蛛的網是圓錐網；肩斑銀腹蛛則是平面網，故泉字雲斑蛛結網所花費的時間較長，而五種蛛絲的拉力及粗細皆以泉字雲斑蛛的障礙網最大，肩斑銀腹蛛的橫絲最小。兩蛛的棲息位置為網頂及網眼，皆可以最短距離、時間到達網上任意點。捕獵時，若獵物體型較小，則不一定會纏繞，但都會將其壓縮成圓形，並在吸食後丟離。肩斑銀腹蛛被雨滴、異物、震動干擾時，反應比例並不高，且會出現感覺疲勞，而泉字雲斑蛛受干擾時的反應比例較高，但移動距離較小，且較不易出現感覺疲勞的情形。

馬祖雖然地處離島，但是蛾類物種相當的豐富，不論在郊外或是在校園裡都，可以見到各式各樣的蛾的身影。由於收到友人贈送的皇蛾的卵，進而引起我們飼養牠的興趣，並希望透過飼養的程，進一步認識皇蛾的一生，包含牠的生活史及寄主食物以及其他相關的蛾類的知識，更進一步了解馬祖其他的大型蛾類，讓我們更懂得珍惜馬祖的一草一木及愛護馬祖的環境。

我們研究螞蟻的分工覓食行為，這是螞蟻集體行為的具體表現。我們選用規模不同的兩個黑棘蟻蟻窩進行實驗，對個別螞蟻進行塗色編號，方便於實驗中辨認螞蟻。我們設計了可以有效觀察覓食行為及可調控的覓食變因(食物離巢距離、食物數量、斷食時間)的實驗裝置，經由計算蟻窩內螞蟻的平均覓食出勤率，量化螞蟻的分工覓食行為。實驗發現，不論是面對單一或多重固定的覓食環境，黑棘蟻並不會因為蟻窩規模的大小不同而有比率懸殊的覓食出勤率。我們實驗數據的高度一致性，並非偶然，這是螞蟻集體行為特徵的一個具體呈現。

安德遜蠅虎（Hasarius adansoni）撲食行為與一般蜘蛛與眾不同，引起我們研究的好奇心。我們以（1）文獻探討法（2）田野調查法（3）飼養箱觀測法（4）捕捉法（5）攀緣線觀測法（6）色光控制觀測法（7）限定空間鏡像觀測法（8）數位虛擬觀測法研究蠅虎。我們發現：（一）校園中有四種蠅虎（二）它會壓縮身體穿過細縫，多毛，怕水，有頭、胸、腹。（三）它喜歡深色物體，會躲在暗處；不在潮濕處織網，會織在陰暗、避風雨的地方（四）它有三種成功撲食模式（五）色光會影響它的撲食行為（六）它會撲食虛擬化獵物（七）它在限定空間的鏡像中撲食會受影響（八）它的撲食模式會受數位虛擬情境影響。安德遜蠅虎撲食行為研究很有趣，我們希望能繼續這種科學研究。

九層塔是日常飲食常用的香料作物。如何增加九層塔單位面積產量以增加農民收益成為種植九層塔農民所重視的議題。從文獻中得知，植物有所謂的頂芽優勢，頂芽會產生激素刺激植物生長，並抑制側芽的生長。因此我們設計一系列實驗想知道頂芽對九層塔生長的影響。實驗結果顯示，沒有剪去頂芽的九層塔整株的長度比剪去頂芽的長許多，可能是剪去頂芽的九層塔將原本供給給頂芽的營養轉移到側枝上，才導致這樣的結果。另外在葉片面積的比較中，剪去頂芽的九層塔側枝葉片大小都比對照組大，所以我們推薦農夫在種植九層塔過程中可以剪去芽點，促進九層塔的側枝生長，讓側枝的葉片面積更大，方便一次採集較多葉片，使賣相更好，也可以提高售價。

本研究主要以台灣較為常見的推糞金龜（Paragymnopleurus ambiguus）作為研究的對象。結果得知初完成的糞球為一個不完整的球體模樣，而且是類似一個外角30∘，內角150∘的正12邊形，經過推行滾動才逐漸形成一個像圓形的糞球。雄糞金龜體型雖然比雌糞金龜短小，但後腳較長，可以舉起比自己重22.8倍的糞球，甚至比自己重122倍重的糞塊，計算體長與後腳長間的異速生長程度，發現異速生長指數為0.2623、 r=0.4249＞0為正相關直線，所以推測，後腳較長的雄糞金龜有能力可以推動較重或較大的糞球。另外不管在平坦地面或者要跨越障礙推動糞球，走越遠，所作的功越大，糞球越重、要舉起糞球，所需的能量與施的力也就必須越大，最後才能將糞球推到沒有干擾的自己居住的巢穴中。

我們透過觀察淡紋青斑蝶幼蟲及蛹的生長環境，並觀察牠們的寄主植物，探討蛹體的顏色會隨周遭環境而變色及蛹的絲墊所能承載的重量，推論幼蟲化蛹時也有省力的科學概念，並驗證絲墊與附著物所夾的角度30°會比所夾的角度90°，能承載大於1倍以上的重量及大自然的抗力。蛹的絲墊黏著力強，抗拉強度大於3M掛勾，經過4個月的風雨侵襲，絲墊仍能保有原來的負荷力。 前蛹期掉落的幼蟲，依舊能靠身體的蠕動而成蛹。即將羽化的蛹，不慎掉落，可藉由蛹體尾部的破洞突破蛹殼及外力的協助，成功羽化。羽化出蛹殼的蝶，尾部被絲墊黏住了，無法及時把體液流到翅脈，翅膀畸形，即失去飛行的能力。

本研究在探討鹽寮陸生寄居蟹生活環境、身體形態及與貝殼間的關係。 研究發現，這裡的寄居蟹喜歡住在溫度27~28度、濕度50%~80%的漂流木、植物下沙地。 約有2/3的寄居蟹貝殼過大、太小；實驗發現，如果有機會選擇，寄居蟹則有60%的機率會 選擇適合大小的貝殼。 在身體形態與貝殼關係方面，寄居蟹頭胸部較硬，能夠在貝殼進進出出。行動時，頭胸 部頂起貝殼，再運用第二、三對胸足帶動身體。此外，我們切開了貝殼，發現寄居蟹使用右 旋腹部牢牢捲住殼軸，並以第四、五對胸足頂住貝殼殼壁。是否為了分散寄居蟹移動過程的 衝撞力道，保護柔軟的腹部？值得後續研究加以證明！ 最後，我們提出寶貝行動計畫，透過補殼與野放的行動，幫寄居蟹製作更多安全的家。

本研究以六層殼高的成體非洲大蝸牛為研究對象，觀察蝸牛的背脊、足腹及足緣等構造，並進行顯微切片。並以吸盤及PVA膠水模擬蝸牛的腹足與黏液，測試腹足形狀、皺摺、纖毛及黏液黏滯力對載重量與運動速率的影響。 結果顯示：蝸牛能在粗糙面爬行是以黏液黏附力、足腹各皺褶的空腔吸力及足緣形成肉爪攀附力為主；在光滑平面則以背脊中海綿體膨壓的支撐力以及藉足腹各個皺褶調整負壓吸附力方便移動為主。爬行時腹足內部的波動則是在海綿體中藉由黏液的擠壓產生向前膨脹伸長腹足而產生移動，並藉黏滯性降低下滑速率，因此可減少往上爬行過程體液向下流動的能量消耗。而向下爬行則會加速下滑易失去平衡，所以這應是蝸牛具有向上爬行趨性的主要原因。

同學提出校園觀察時發現的問題，經老師解說和引用相關研究，發現校園植物中有些在其所在之處，周圍雜草稀少，甚至少有其他植物，本實驗採集符合此一現象的校園常見植物，進行根、莖、葉粗萃取液培養百慕達草及律柏草種子，觀察是否具有抑制作用。結果顯示校園中多種植物的萃取液皆會抑制種子萌發及幼苗生長，其中以九重葛的抑制效果最顯著。因此採集九重葛的根、莖、葉不同濃度萃取液進行百慕達草及律柏草的萌芽和生長實驗，發現九重葛的葉萃取液抑制效果最佳、根次之，而且隨著濃度越高效果越好。並根據九重葛植栽土壤具有抑制萌芽和生長作用的實驗，因此推論九重葛可能藉由淋溶作用及根泌作用達成相剋作用以影響植物的萌發與生長。