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生物科

移動城堡-避債蛾應用蓑巢生存策略之探討

避債蛾常見於防治病蟲害名單,我們探討微型大蓑蛾應用蓑巢生存策略,從2019年9月至2020年7月共10個月。研究發現:一、避債蛾一世代用同一蓑巢,飼養孵化小幼蟲0.1cm,多數初齡幼蟲從母蓑巢下方飄落時已有蓑巢;雌蛹巢比雄蛹巢長。二、幼蟲築巢步驟:1.咬碎枝葉;2.用絲把碎葉黏成帶狀;3.在葉帶滾動黏在身上;4.再補上其他碎葉黏合成簑巢。幼蟲約蓑巢0.5cm開始增補蓑巢,如有破損會立即修復。三、小幼蟲蓑巢圓錐形,雄蛹巢多為長圓筒錐形,雌蛹巢多為紡錘形,巢愈大巢材更多樣化;蓑巢內部鋪絲絨、蓑巢上下開口也有絲絨。四、大、中幼蟲多棲息葉背主脈,小幼蟲多棲息葉背葉肉;棲息行為可能有領域性。蓑巢搭配有黏性的絲線成為協助避債蛾的生存策略。

「蚤」出「癮」形殺手-成癮物質對水蚤心搏之影響

「成癮」這兩個字,容易讓人聯想到酗酒、吸毒、抽菸等負面行為,但其實我們的生活中處處可見成癮物質的存在:早晨的一杯咖啡、偶爾小酌的烈酒、甚至連咬一口的巧克力等都含有成癮物質。水蚤因為易於飼養且全身幾乎透明,牠的心臟在顯微鏡下容易觀察,是作為生物實驗重要的材料也是環境毒性測試的指標生物。我們依生活中的觀察與體驗,假設實驗中所有成癮物質皆會使水蚤的心跳加快,但實驗結果證實並非如此,除了感冒液會讓水蚤心跳加快外,其餘酒精、菸草液、咖啡、茶葉皆會讓水蚤心跳速度變慢,表示這些易成癮物質如果劑量過高或長期服用會對生理產生不良影響而導致水蚤心跳變慢甚至死亡,此現象不容忽視值得關注和進一步研究其機轉。

「淨」觀其變—汙染水質的清淨方式及變化

工業化與人口增長使各種汙水的排放量增加,已嚴重影響生態環境及我們的身體健康。本研究探討汙染水質中自然因素對汙水之影響及其變因,討論深淺、照光等因素對汙水的改善影響。種植三種溪流中常見的水生植物,以及利用隨手可得的簡易材料自製過濾雜質的濾水器,期望以對環境友善的方法來改善水質汙染。結果發現照光會增加汙染程度,在殺蛇溪以表水層含有的汙染物質最多;水面底下20公分則浮游生物數量及繁殖率高;水面底下40公分(近河床)含有最多水生植物能吸附的物質。三種水生植物均能有效淨化水質,且皆對底層有極佳的淨化能力;pH值皆為升高,吸附物質多為酸性物質,而槐葉萍的清淨能力最佳。在濾水器淨化水質方面,僅濁度上有明顯改善。

白裡透紅的秘密-搖蚊頦畸形與體內塑膠微粒之探討

繼去年搖蚊生態研究之後,發現紅蟲有頦畸形以及巢穴組成有塑膠微粒。為了探討塑膠微粒與頦畸型的關係,本研究調查南北五處不同溪流的生態環境,檢測各處紅蟲頦畸形比例與巢穴和紅蟲體內塑膠微粒的數量,發現紅蟲體內和巢穴中的塑膠微粒有相關性,頦畸形率與塑膠微粒數量也有相關性;接著針對同一水域不同樣區棲地採樣三處,調查其水質和底泥狀況,紅蟲體內塑膠微粒數量和頦畸形依舊有相關性。最後,採集陽明山成蟲回家產卵,人工養殖於溫泉、純水和排水溝三種水質中,發現即使不同水質,餵食塑膠微粒後,紅蟲頦畸型比例都有不等程度的增加。紅蟲常被廣泛作為水質汙染指標,利用本研究的觀測方法,也可以作為環境塑膠微粒監測的參考。

圍籬邊的食物鏈(雞屎藤→天蛾→寄生蜂)

我們在校園圍籬邊發現雞屎藤、天蛾、寄生蜂間形成的特殊食物鏈關係,於是分別透過校園調查與飼養觀察進行深入的探討。 調查發現本校共有5種取食雞屎藤的天蛾。日照越充足,雞屎藤越多,天蛾數量也多。天蛾各階段都有專一的寄生性天敵,包括:卵寄生、幼蟲寄生與蛹寄生,統計被寄生比率約為 9.48%,且天蛾數量越多,寄生蜂也越多。 飼養觀察結果發現:天蛾的蛹期 ÷ 生活史 ≒ 1/2。氣溫、日照時間是影響天蛾的發育速度的最主要原因。天蛾化蛹時僅在土表面形成凹巢,沒有鑽入土中,此結果可修正圖鑑所述。 校園的圍籬邊雞屎藤→天蛾→寄生蜂的食物鏈關係終年不斷循環著,而校園工程與人為的修剪成為改變這個平衡關係的重要因素。

盛夏之秋,「苦楝」的「趕孓」

本實驗研究期盼以天然植物藥劑取代化學藥劑來撲滅孑孓,並應用至日常生活中。先針對孑孓的生長環境與pH值來探討,發現孑孓在春、夏的數量較多,其生長環境pH值的範圍為7.1~8.1,喜歡中性偏弱鹼。找到孑孓的水質大多呈現清澈透明黃色,其在原水(孑孓原本生活的水)、自來水與魚菜共生水的存活狀況良好。實際效用方面,搗碎加入苦楝樹果實、曬乾苦楝樹葉子與苦楝樹果實萃取液撲滅孑孓的效果最好,可達到100%的撲滅效果,並製作『苦楝滅孓茶包』與『苦楝滅孓噴液』,依照實際狀況的需要,預防性投入『苦楝滅孓茶包』或噴灑『苦楝滅孓噴液』以防治孑孓孳生;若積水容器產生孑孓時可用來撲滅孑孓。此外,苦楝樹樹脂可以溶於水,並發揮創意製作仿琥珀的作品。

海「蛞」天空-揭開眼斑多葉鰓的秘密

眼斑多葉鰓Plakobranchus ocellatus體型扁平狀,身體兩側和頭部的斑點通常較大,眼點位於頭部中間的後側,身體內側佈滿葉綠體。 具有極佳的保護色。交尾時,交尾器會發出藍紫色螢光,並表現出有趣的『交配三部曲』。產卵處跟交尾器一樣在身體右前方,卵團為逆時針旋轉,受精卵約在排卵後第2.5小時進行第一次卵裂,約3天會發育成面盤幼蟲,幼體具殼。成體具有明顯的趨光性,對於色光的偏好依序傾向為:白光>紫光>藍光>綠光>黃光>紅光。當長波長的色光(紅、黃)與黑色做選擇時,做了折返的行為。 光合作用氧氣生成量與同重量石蓴比約為3:20。在紅、黃光有較高的氧氣生成量,在藍光中,光合作用產量少;白光在與各色光相較之下,擁有最高的氧氣生成量。

「黏黏」有餘-非洲大蝸牛生活史與其黏液對植物產生嫌惡物質之研究

非洲大蝸牛屬外來種蝸牛,是台灣農地常見的入侵外來種。本研究企圖透過飼養非洲大蝸牛了解牠的生活史,了解如何塗抹大蝸牛黏液使植物避免被攝食的效果最好,以做為防治大蝸牛的參考。結果發現,將大蝸牛黏液塗抹在植物上,確實會讓植物避免被攝食。且誘發出的大蝸牛黏液與直接塗抹的黏液有一樣的效果。將黏液塗抹在萵苣與小白菜也都能產生避免被攝食的效果。在不同塗抹位置與方式上,大蝸牛黏液塗抹在葉片傷口處可避免讓大蝸牛被攝食的效果最好。而大蝸牛黏液塗抹在葉片表面也可避免被紋白蝶幼蟲攝食。從實驗結果水溶實驗推測出,這種讓動物產生嫌惡感的物質,不是水溶性的,應是脂氧合酶所產生的脂溶性物質。

隱形劊子手-紅娘華動物行為之研究

大紅娘華屬於漸進變態昆蟲,生活史為卵→若蟲(經過五齡)→成蟲(從卵到成蟲約79日)。 生活於低海拔的水田,為水中掠食者,以水中小動物為食,偏好吃食蝌蚪,主要以視覺(但無法感受到靜止不同的獵物)及獵物的震動來偵測獵物,視覺偵測極限距離約8cm,水平偵測角度約232.94度(左方加右方),垂直方向約173.68度。出手攻擊的時間僅約1∕7秒,有效捕捉到獵物的距離約為1.591cm,約前足長的1∕2。體型愈大的獵物,被麻醉昏迷的時間也愈長,會多處注入麻醉液讓獵物進入昏迷狀態。隨著食餌密度的增加,其捕食量也增加,但食餌密度愈大,其處理時間愈短。溫度愈高(30℃以下)其捕食率也愈高,偏好棲息在泥土的環境,藏於底土裡,等待獵物上門,為坐等型獵食者。

抽絲解密─大賀蓮中螺紋導管的特性與應用性探究

本研究是在探究大賀蓮(Nelumbo nucifera )中螺紋導管(次生壁增厚)的分布、生長特性,並比較蓮絲和蠶絲之應用性。結果發現大賀蓮的根、儲存莖(蓮藕)、地下莖、葉、葉柄、花、果實及種子的導管皆有次生壁的增厚,增厚方式有環紋、螺紋及網紋。蓮的生長時間愈長,次生壁增厚形狀愈複雜,從螺紋導管中抽出一束絲的絲線排數也越多,其中以挺水葉葉柄下端內圈的絲束數及絲束的絲線排數最多,增厚形狀也最複雜。次生壁增厚生成於導管,主要功能在支持植物,而次生壁的增厚不會加速水份輸送的速率。蓮的次生壁增厚可以抽取出來做為布料的絲線,其保暖性、透氣性、快乾性及耐重性都沒有蠶絲(生絲)效果好,但吸水性及耐酸、耐鹼性較蠶絲佳,最大優點為較為環保。