生物科

黑棘蟻（ Polyrhachis dives）為台灣常見的大型蟻種，以背部有棘刺及尾部有 金屬環狀光澤為其特徵。本研究我們採集野地的黑棘蟻加以人工飼養，以太空艙的 概念設計一組包含一個蟻窩筒（天然蟻窩）、一個主艙（人造蟻窩）和六個分艙（環 境控制艙）的飼養環境。在飼養期間發現，1.當在只容下一隻螞蟻的通道中相遇， 從一開始的不知所措，到遠征軍優先（倒退禮讓）進而翻身交錯通行，足見黑棘蟻 存在部分的學習行為。2.在食物選擇實驗中發現，堅硬或過於乾燥、潮濕、油脂成 分高的食物並不受歡迎，如：柑仔糖、蝦米、棗子、巧克力等。但在食物匱乏時會 將唾液分泌在柑仔糖上軟化食用。3.當過多的螞蟻聚集在喜好食物鳳梨酥艙時，由 於二氧化碳濃度過高，螞蟻一旦進入便無力爬出，形成只進不出的死亡陷阱。4.在 環境變遷適應行為實驗，本研究給予光線、震動、二氧化碳、強風、溫度等環境刺 激，發現黑棘蟻對二氧化碳及溫度相當敏感。喜歡溫暖的環境，在低溫時完全降低 其活動力；喜歡藍光環境，且對震動及強風能很快的適應。

本實驗利用斑馬魚(Zebrafish)(Danio rerio)做為模式生物，探討群體及長短期記憶的持續性對行為的影響。我們的實驗確認斑馬魚可透過訓練去記憶並分辨與食物配對的顏色。就性別來說，雄魚較雌魚能夠迅速而準確地記憶放有飼料的顏色位置。在群體效應對記憶力影響的實驗中，個體斑馬魚傾向選擇與魚群共同行動。且雄魚群體對雄魚個體的影響力，明顯地大於雌魚群體對雌魚個體。在研究長期和短期記憶對斑馬魚記憶的影響時，我們發現11天長期記憶的訓練和1天短期密集記憶的訓練相比較，以長期記憶影響斑馬魚的行動較為明顯。我們的實驗證明了長期記憶的持續性大於短期記憶，且群體效應對個體的行為具有顯著地影響。

隨著人類農牧環境的演變，目前的畜牧業大都採取高密度養殖，雖然高密度養殖帶來更高的經濟效益，但卻是製造更多的環境汙染，例如：豬糞帶來的空氣與水的污染。本研究中，研究者設計以自製之蒼蠅養殖器具培養蒼蠅，從蒼蠅的蛆、蛹、羽化、卵，又循環至蛆，尋找出最適宜培養蠅蛆的方式。本組接著嘗試以蠅蛆分解豬糞中的揮發性有機化合物分子（VOCs）。研究結果指出：蠅蛆可以有效降低豬糞中VOCs的濃度，能比對照組大幅降低3倍的VOCs分子，而分解能力也隨著加入的蠅蛆數量增加而提高。此外蠅蛆也能夠縮短豬糞腐熟的時間，使用蠅蛆替豬糞除臭是件可行的模式，而分解過後的殘餘物質，可再做為肥料，真是一舉數得。

現今人們很注重食品安全，無農藥的蔬菜深受大家歡迎，水耕就是常用的方式。雖然沒有農藥，但在水耕狀態下，植物體內卻會大量累積亞硝酸鹽等致癌物，土耕的植物就沒有這種問題。土壤中含有硝化菌，可以將有毒的亞硝酸鹽轉為無毒的化合物。本實驗結合水耕種植與土耕的硝化菌。結果顯示，隨著水耕液濃度升高，植物體內的硝酸鹽類濃度隨之升高，在採收前將水耕液加入硝化菌，可以在兼顧植物生長的狀況下，有效降低植物體內有毒亞硝酸鹽的含量。根據本研究結果，建議在水耕植物採收前可逐步降低水耕液濃度並且添加硝化細菌幫助降低過多的亞硝酸鹽。本實驗結果有益於更深入的研究，協助我們吃得更加安心健康。

本研究經實驗結果發現，在發芽率部分，以pH值為6.1棉花培養皿種植黑豆，滴入pH7.0中性水溶液的發芽率最高；培養土pH值為7.7，在培養土中種植黑豆，澆灑不同酸鹼值的水溶液，黑豆發芽率良好，約為95%~100%；校園中的土壤pH值約為8.2，將黑豆種植在土壤中，黑豆發芽率皆可達到100%。 在黑豆生長高度部分，將黑豆種植在培養土中，澆灑中性水溶液的黑豆剛開始生長較為緩慢，最後高度最高。將黑豆種植在土壤中，以澆灑中性水溶液的黑豆生長最快速。而黑豆生病枯萎發生率部分，栽培介質為培養土或土壤皆是以鹼性水溶液的黑豆生病率最高。最後關於黑豆的豆莢的平均長度和平均重量以澆灑酸性水溶液的豆莢最長；豆莢數量上以澆灑鹼性水溶液的豆莢數量最多。

為發展簡便、低成本與友善環境的天然防蚊液，本研究探討中藥溶液氣味對白線斑蚊的忌避效果。首先選用七種常見的中藥材，比較水萃取溶液與酒精萃取溶液之驅蚊性，整體而言，酒萃中藥溶液氣味的驅蚊作用較佳；效果為肉桂、丁香＞艾絨＞黃柏、小茴香＞枸杞、山楂、對照組（酒精），其中酒萃肉桂溶液與丁香溶液之氣味對白線斑蚊的忌避效力最顯著。進一步由酒萃中藥溶液之忌避時效試驗中，發現至第120分鐘，酒萃肉桂溶液與丁香溶液氣味皆對白線斑蚊產生忌避作用。最後進行氣味趨避實驗，可以發現中藥防蚊液之忌避率可達八成以上。綜合以上結論，本研究所自製的中藥防蚊液，其驅蚊時效與方便性與市售防蚊液相差無幾，可作為日後應用發展之參考依據。

在各式自製魚網都捕不到魚的情形下，利用逐一增加立體框架的網面數阻斷魚群游入游出立體框架的方向，分析出大肚魚具有危險空間的概念。並提出發生魚群覓食行為之前，魚群會先出現警戒行為；且定義此警戒行為依序分成巡邏、偵查、試探、魚群覓食四個決策階段，且這四個決策階段都會有領袖領導的群體決策特質。運用魚群在立體框架內的危險程度 (α值分析圖法)說明紅色立體框架及不明的震動會使魚群提高空間的危險程度。由於找到魚群行為可增強或減弱覓食的訊息傳遞方式，並發展出雙框法證實大肚魚的群體覓食行為有可被“操作制約”的特性。

有「草王」之稱的銳頭瓶爾小草(Ophioglossum petiolatum Hook)為台灣短草地常見的小型厚囊蕨。它出現在校園花圃中，但分布很不平均。我們根據光線、溫度、溼度、土壤pH值與伴生植物的影響，研究銳頭瓶爾小草在校園的分布。本研究發現：1.銳頭瓶爾小草喜愛冬季早晨由南方照射而來的暖陽，且照射時間需超過6小時，較適合銳頭瓶爾小草的生長；2.由西北射來的午後陽光，由於溫度太高，無法促使其生長；3.馬櫻丹會抑制銳頭瓶爾小草的生長，使其無法生長在種植馬櫻丹的花圃。

在水族館中購買的毬藻（Aegagropila linnaei）發現從藻絲成長快可能具備促進細胞再生能力。在不同毬藻汁濃度下，對完整渦蟲的成長並無顯著差異（成長率為5%~ 10%），但受切割渦蟲在0.5%毬藻汁的處理下，再生能力表現最佳，可見低濃度毬藻汁可提升組織修復能力，而高濃度的毬藻汁會妨提高死亡率。將渦蟲切割後照射紫外光，結果指出紫外光的確造成細胞傷害，使再生能力減緩，而以0.5%毬藻汁處理後，渦蟲再生率明顯提升約15%。另僅以0.5%毬藻汁處理傷口24小時，其再生率更加提高約10%，可見毬藻汁中的再生因子短時間即可進入體中發揮作用，且前兩天為再生的關鍵期。

紅鳳菜是一個對人體有幫助，同時也對人體有傷害的雙面刃植物 (林威宇, 2003)，且紅鳳菜是易生長及觀察的草本植物，故本實驗除了想了解癒合組織的產生，也想了解NAA與IBA及6BA的混合應用。 從實驗觀察到： 1、濃度範圍在2000ppm之下，紅鳳菜在NAA與6BA在濃度比1：1時，濃度越高越容易長出癒傷組織。 2、NAA所佔的濃度比越高，癒傷組織越明顯，IBA則反之。 3、紅鳳菜在IBA與6BA在濃度比1：1時，濃度在1000至2000ppm之間，浸泡時間一分鐘內，環境pH=6最有助於癒傷組織的形成。 4、硝酸銨對紅鳳菜產生癒傷組織的效果最好，鈣離子可提早激發癒傷組織，而硫酸根離子則會抑制產生。