生物科

本實驗採用野外木蠹蛾殭蠶、市售偏紅及偏白三種殭蠶作為材料，並討論殭蠶特性及其體內成分對黑色素生成。其真菌菌絲皆深入體表層內，偏紅者由青黴菌產生胡蘿蔔素所致，偏白者有石灰。木蠹蛾及偏白殭蠶皆有小球孢白殭菌寄生，實驗結果發現藍光可刺激該菌孢子萌發。偏紅殭蠶上青黴菌有暗紅色及白色兩種菌落，發現紅光會促進白殭菌菌落萌發，且會誘發高比例的暗紅色菌落；而藍光有抑制暗紅色白殭菌的效果。投入白殭菌液或木蠹蛾殭蠶萃取液至0.17%黑色素水溶液中，能有效使墨魚黑色素分解，另偏紅殭蠶萃取液使黑色素分解能力勝於偏白殭蠶萃取液，能減少黑色素比例。

我們透過文獻探討，了解到手香的種類、成份、功效以及孑孓的構造與特性，研磨到手香葉片，進行對孑孓的生理效應、汁液的化學活性以及校園實地應用。研究發現：不同濃度到手香溶液會影響孑孓的活動能力、心跳速度及趨性行為。溶液濃度越高，孑孓的活動能力越弱，甚至會迅速死亡；孑孓的心跳速度會隨濃度的提高而加快；孑孓會向濃度較高的地方移動。在致死濃度方面，到手香溶液24小時的半致死濃度約為0.363倍；48小時的半致死濃度約為0.137倍，濃度越高孑孓死亡時間越短。透過在校園實地的應用，歸納出到手香具有容易栽植/大量取得的特性，利用濃度0.4倍以上的到手香溶液對校園周圍進行噴灑，既能杜絕病媒蚊幼蟲孳生來源又能達到綠化、美化環境的效果。

藤壺是潮間帶常見但又容易被忽略的固著性生物，我們透過對笠藤壺(Tetraclita)與鵝頸藤壺(Pollicipes pollicipes)在生物生態上的調查與實驗，進而分析牠們在蔓足行為上的差異。 我們自行設計透明模板來替笠藤壺做記號，清點方框內易混淆的上百隻藤壺族群，另外也利用3D列印技術製造出10倍大的笠藤壺模型，了解到蔓足面對水流時，內部受刺激大，因此較易伸出蔓足。 笠藤壺伸出蔓足的最佳條件是中強水流朝向蔓足，間歇性的沖擊，水流太弱或太強蔓足伸出都不明顯，因此蝙蝠洞的笠藤壺多數是背向大海，面向岩石回流的水來伸蔓足，若沒有完全面對水流，還可轉動蔓足來調整；而漂浮性的鵝頸藤壺因一直在海上漂動，很容易就伸縮蔓足，轉向主要依靠柄的擺動，使自己容易接觸海水。

「跳躍」是生物界很重要的運動方式，跳躍行為在螞蟻物種中很罕見，300 屬螞蟻中只有4個屬能用腿部跳躍，台灣過去並沒有螞蟻跳躍記載的文獻。本研究記錄台灣特有亞種「矛巨山蟻」職蟻之跳躍的與滑翔動作行為，像是跳前觀察以及跳躍形式，並且觀察其空中動作，包括肢體動作，身體是否具有校正的能力，並利用風洞觀察其空中滑翔姿態，證明其具有「定向空中降落」的滑翔能力。探討引發矛巨山蟻跳躍之原因，像是逃離困境等，並對矛巨山蟻腿部構造進行分析，與其他螞蟻作比對，找出更多本土的跳躍蟻種。最後用高速攝影拍攝起跳的動作，估算其跳躍力學，與國外的碩眼山蟻跳躍文獻做比較，找出螞蟻跳躍的出力與速度，並且使用電腦分析軟體分析其跳躍能力。

植物在自然界會用不同的傳播方式來傳播種子用以繁衍下一代。利用容易種植的四季豆進行研究，藉由徒手切片觀察得知：四季豆的種子散播是利用母株開始枯萎時，豆莢會乾燥破裂後再翻轉，使種子暴露而掉落來繁衍下一代。豆莢能否順利破裂，是因豆莢果皮內充滿溼潤的薄壁細胞和薄膜狀心皮的壁，失去水分時產生收縮轉化成拉扯豆莢果皮的力量，導致豆莢接合處腹縫線產生破裂，利用塗上白膠的吸水紙乾燥後彎曲可證實。至於豆莢果皮翻轉，則須借助豆莢內、外壁厚薄不同，內壁較外壁薄水分散失快，皺縮速度快，產生以外壁為轉軸的翻轉，貼上透氣膠帶的吸水紙會由無貼膠帶處因較快乾燥而向上捲曲可證實。

2015年，澎湖西嶼西堡壘再捕獲日本標放的青斑蝶(Parantica sita niponica)共23筆，占該年台灣再捕獲數的85%，與2013年再捕獲7筆，總數占台灣歷年再捕獲記錄的6成，可見澎湖西嶼西堡壘絕對是研究東亞島弧青斑蝶移動的重要據點之一；同時由再捕獲記錄得知澎湖青斑蝶廣泛來自日本各地區；青斑蝶飛行能力超過2500km；每日移動距離可超過350km；野外壽命可超過百日；台日間越洋移動與季節的高空氣流有極大的關係。研究以標識再捕法(MRR)進行青斑蝶標放，目前尚未有再捕獲資料；由資料得知越洋青斑蝶雌蝶比率超過2成，雌蝶前翅長度平均58.1 mm，顯示越洋行為對青斑蝶性別具有篩選效果。

我們所居住的地區是在靠海的農業地帶，時常都有很大的「風」伴隨著我們的生活。夏天的可能有颱風，冬天則是東北季風的影響。所以我們設計了「風是否會影響稻米生長」的實驗，並研究風速強弱、受風持續時間對稻子的影響。我們由稻穀開始培育，並將稻子受風實驗分別設計為：風速「強4.4(m/s)、中3.3(m/s)、弱2.5(m/s)」、受風持續時間「吹連續風3、6、9小時」及「間斷受風6小時」，持續觀察、紀錄和比較。並由實驗結果發現，受風「時間越長」、「風速越強」對稻子生長影響越明顯，弱風、無風、戶外的風影響較小，生長較佳。我們未來希望能找出最適合稻子的風速大小，並利用防風林達到適當風速，提高稻米產量、減少農民損失。

本研究包含泥鰍對底棲環境、溶氧量、路徑選擇、空間學習記憶、水溫、光線明暗和電流等的行為反應。這次研究裡我們發現到: 1.乾淨的水域和平滑的底棲層是泥鰍喜歡的環境，打破我們對牠們喜歡生活在淤泥的觀感。 2.自來水溶氧量較高，泥鰍大多停留在底棲，煮沸後的冷開水溶氧量極低，泥鰍腸呼吸次數較高。 3.水溫20℃~25℃是泥鰍適合生存的溫度，一旦環境的溫度變化了，牠們的體色會隨著改變，水溫8℃以下和35℃以上不利於牠們生存。 4.泥鰍對空間具有記憶，能回憶曾經居住過的環境，且有令人覺得驚訝及意外的翻越動作。 5.泥鰍對明暗學習記憶能力，能產生制約行為。 6.泥鰍對電流的感應很敏銳，電壓6.5V就能感應到，會做出鑽掘泥砂的激烈反應。

水蘊草是很重要的實驗材料，我們之前發現溫度約15-20℃、光照約1000 lux時的葉綠體流動機率最高也最快，且葉綠體流動特性會因細胞形態及外在條件而有差異。本次我們利用縮時攝影檢視水蘊草的細胞質流，發現隨著一天日照強度變化，上午細胞質流會隨時間變快、過中午後會變慢；且中午時葉綠體會聚集成團、流動比例降低。進一步觀察光照強度對水蘊草細胞的影響，發現光線不足時葉綠體靜止不動且均勻分散，讓受光的表面積最大化；隨著光照增加，葉綠體重新排列，移動到細胞邊緣後開始進行細胞質流。細胞質流模式有速度慢、方向不定的紊流及速度快、順逆時針的層流，而強光下葉綠體會出現聚集成堆、流動停滯的現象。不同細胞質流模式會因光照條件而轉換。

枸杞枝、葉、果實都可入煮汁燒茶，枸杞的葉可以入菜，枸杞全株可以入藥，可以說是個全身都是寶的「狠角色」。 馬祖南竿得天獨厚，野外就生長了許多原生枸杞，目前已有商家開發成商品，但隨著人類活動，野外枸杞數量也有漸少趨勢，我們則是研究如何有效栽種復育枸杞。我們嘗試種植了市售枸杞果實內種子，竟然也長出枸杞苗。我們又嘗試把野外枸杞插枝種植，發現有開根素的幫助下，種在沙土、一般土壤、培養土、衛生紙、水耕都容易生長，印證枸杞是生命力極強，是容易復育的植物，也發現蜂蜜水對枸杞是不錯的插枝開根素。而枸杞插枝，老枝嫩枝都可以生長，插枝枸杞枝條取長一些，發根長葉存活率效果也比較好。