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生物科

夏綠蒂2D和3D的世界

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。

校園藍色小精靈---沖繩小灰蝶 喜愛的蜜源植物與紫外線溫度對斑紋變化的探討

本研究主要在探討沖繩小灰蝶喜愛的蜜源植物,以及溫度和紫外線對翅膀斑紋變化的影響。首先確認小灰蝶在校園的生存條件現況:種類及數量會依季節變化,活動區域多在空曠日照充足草地,產卵喜愛離地30cm左右陽光充足花壇,食草充裕有季節性,蜜源植物數量不穩定,會受割草頻率影響。其次設計以不同花色與花冠形態的花朵,進行蜜源植物喜好實驗,得出小灰蝶喜好的蜜源植物種類為黃色管狀花、舌狀花,研判與小灰蝶口器長度有關,提供學校作為植栽規劃參考。另外設計溫度升高、仿日光照射及雙重條件,小灰蝶冬日型腹面翅膀,在實驗條件下經過兩小時,下翅斑紋稍微變清楚,確認溫度升高與紫外線燈照射,都能使小灰蝶明顯產生行為活潑與展開翅膀的動作。

「螺」生「們」─水池生態系中石田螺(Sinataia quadrata quadrata)與福壽螺(Pomacea canaliculata)及環境間交互影響之研究

本研究探討石田螺、福壽螺與水池溼地三者間交互作用對環境及族群數量之影響。結果發現野外水池環境中兩種螺族群單獨存在時,石田螺死亡率(80%)遠高於福壽螺(45.8%)。共存時則相反,石田螺的活動力受福壽螺影響明顯下降,被鳥類發現的機率降低,死亡率亦大幅降低(25%);共存亦使石田螺被附著次數大幅增加,促使其生殖潛能升高,族群總數亦較福壽螺為高。 兩種螺對水質影響截然不同,福壽螺會大量啃食水生植物,使浮游藻類數量遽增,水質惡化;石田螺具有快速取食浮游藻類的能力,故能讓水質清澈。當水質惡化時,石田螺的存活及生殖能力則驟降。 石田螺未來應可嘗試推廣養殖於水族箱中,以取代外來種琵琶鼠魚的功能,減輕其對水池溪流生態的危害。

傾 聽「狗」語!

依據農委會103年度寵物數量調查,台灣家犬飼養數量已達120萬餘隻,在寵物相關產品的市場規模相當可觀,初估臺灣每年約有新臺幣200億元以上的產值。 我們的研究主題,就是以Audacity音樂編輯軟體,分析狗叫聲的差異,進一步了解狗的語言、情緒和需求。我們發現:狗的叫聲其實有很大的不同,當狗在警戒防衛的情境下,會出現低吼的叫聲,頻率大約在120Hz~600Hz之間;狗在飢餓的情境下,叫聲頻率大約在1330Hz~1440Hz左右;當主人要離棄牠的時候,叫聲的頻率淒烈高亢,大約在1650Hz以上;狗和狗之間對主人也會爭寵,叫聲頻率大約在627Hz。 善待寵物是友善城市的一項特徵。也希望這項分析方法,可以發展成為善待寵物的好幫手。

收放自如-蝸牛腹足構造與運動功能的分析

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。

小『薯』立大功–馬鈴薯種薯克數成長情形與收成量之研究

馬鈴薯品種很多,我們選擇其中常見5個品種作為實驗種薯:研究發現發芽效益以克數來看是10g與20g,以品種來看最好黃肉,最低的是紫肉;成長高度以品種看臺一長得最好,克數則以40g長得最好,5g最差。馬鈴薯結薯總克數以克數來說:40g收成量高,50g並未占種薯優勢,5g最差,顯示成長高度與結薯總克數有相關性;以品種來說:則以大葉多,紫肉少。 從 CP值來看,首推大葉5g、臺一8g。從成本計算利潤而言,種植大葉5g的利潤最高,紫肉5g最低;從種植面積計算利潤來說,則是紅肉40g最高。 10g、20g文獻所言最佳種薯克數,然而實驗發現不論以收成量、CP值或利潤而言都顯示未必有最佳表現。

黑棘蟻的一例多休-黑棘蟻覓食與分工行為之探討

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。

王者之姿-皇蛾

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。

虛擬實鏡~安德遜蠅虎撲食模式

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。

大力士挖糞圖強-探討糞金龜推糞行為之模式

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。