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生物科

色光影響渦蟲生長與覓食行為記憶的探討

渦蟲本身具有負趨光性,是由於牠的感光眼能夠感應光線而作出的反應。而本實驗透過研究渦蟲在紅、黃、藍三種色光中的趨向性(相較於白光,渦蟲是否偏好紅、黃、藍光),並且從渦蟲的細胞修復、記憶性等方面著手實驗,觀察不同色光對渦蟲這二個方面是否有影響。根據研究結果,相較於白光,渦蟲對紅光較具趨向性,且在細胞修復、記憶性此二個方面,紅光之結果皆較佳,黃光次之,藍光則明顯不利於渦蟲。未來我們可再更深入研究渦蟲的神經系統,進而推論為何不同色光對渦蟲會有此影響,在醫療的色光應用上也能有更進一步的發展。

又被騙了 ─ 3D魔方幻圖

3D魔方幻圖指的是一種變形後的平面魔方圖形,它能讓人在某一個位置,透過相機使平面產生立體的效果。我們從網路影片中發現這個有趣的設計,因此,試著分解它的繪圖步驟,並針對3D魔方幻圖本身的繪圖方式和魔方幻圖與相機之間的相對位置進行變因的設計與研究。從研究中發現,3D魔方幻圖就像物體的影子圖,須符合上寬下窄、高度拉長的效果。同時,因為人眼對光、顏色的對比敏感度較高,所以利用背景、陰影、空間的切割的方式都能增加平面圖形變立體的效果。相機位置則直接影響圖形中的高度變化。透過這些因素進一步理解人類的單眼視差和大腦經驗,是讓平面圖變成立體圖的關鍵因素。

茶菁酵不酵,有關係?

本研究主要是發現慣行茶菁經過日光萎凋會讓氧氣生成量變少,時間越久,對慣行茶菁的上層影響越大,對下層茶菁影響最小。用炫風烤箱模擬炒菁效果,發現隨著烤箱的時間增加,對最上層的慣行茶菁影響最大,對最下層的慣行茶菁影響最小。和慣行茶菁比較,經過日光萎凋後,最底層的有機茶菁呈現最活躍的酵素活性反應。模擬炒菁的烤箱作法,發現底層有機茶菁在烘烤1分鐘內,呈現的酵素活性是所有實驗中數據最大的。用煮過的新鮮有機茶菁水和新鮮慣行茶菁水來模擬清潔劑,發現這兩種茶菁水對清潔脂肪和澱粉的殘留均有顯著效果,烘烤過後的有機茶菁清潔液對脂肪和澱粉的清潔效果是我們未來研究的方向。

居「心」叵測的「姬」捕行動

校園常見的日本姬蛛結的是立體網而非平面網,但對姬蛛的立體網與其捕獵行為的了解很有限,我們於是進行調查與實驗。觀察野外蛛網的主要特徵包括:結不規則錐體網、網中有開口朝下的遮蔽物及立網下方有底網。測量野外的蛛網,發現姬蛛多棲息在左右和前後置中處,但僅一半有高度置中。若用方形容器飼養姬蛛,則姬蛛棲息在蛛網立體空間對稱的中央位置。從幾何概念推算,發現姬蛛多棲息於趨近於錐體網剖面三角形的內心處,此位置到三邊的距離最短,有利於察覺與快速捕獵。錐體網具傳遞振動、有效纏繞獵物和低穿透率的特性,而綿密的底網則可防止獵物掉落,皆能增加捕獵率。故日本姬蛛有絕佳空間概念且能依獵物狀況採取不同的捕獵策略,真是聰明啊。

福壽螺今天想吃什麼呢?-探究不同的餌料誘捕福壽螺,減少秧苗被啃食的機會

福壽螺,原產於中南美洲,商人認為有利可圖,便將其走私進入台灣,希望取代田螺,供民眾食用。但是,福壽螺的肉質不符合台灣民眾的口味,因此商人紛紛將福壽螺棄養。福壽螺具有耐污染、抗乾旱的特性,再加上它在台灣沒有天敵,因而建立起自己的族群,啃食農作物,造成鉅額的農業損失。為誘捕福壽螺,減少其對稻苗的啃食,本研究全程使用美濃當地盛產之農作物作為誘餌,一方面可物盡其用的消耗NG農作物,另一方面可誘捕福壽螺減少對稻苗的損害,促進台灣農業及防治福壽螺的雙重效益研究指出,選擇的誘餌具有顯著誘引福壽螺之效果,進一步發現擺放位置也會影響捕捉到的福壽螺數量,於是設計陷阱器來捕捉,希望能為台灣的有機農業盡一份力。

為「構」爭光:金門地區構樹葉形與葉毛之研究

金門在歷經莫蘭蒂颱風後,生態環境改變了。我們從校園散落的構樹葉子中產生好奇,並以葉形及葉毛為探討對象,我們想知道──什麼是構樹? 研究顯示:風災過後的金門構樹數量與分布為增加,並繪製「金門構樹生態地圖」;葉形變化與日照度呈正相關性,透光率與總分裂角度呈正相關性,而葉形平均在總分裂角度34度即可獲得90%以上的透光率;葉下表皮細毛數多於葉上,若刮除細毛,滯塵量、遮光率與溫度都會受到影響,但滯塵並非主要功能;模擬異毛色進行光照,透光率白色>綠色>黑色,每一心形白色葉片可比黑色多2%的反射光。 構樹的分裂葉形幫助透光,葉毛則反射與吸收光線,與植物的生存要素「光」息息相關,說明了為「構」爭光的葉形與葉毛,真聰明!

深負孓技-大負子蟲捕食與繁殖行為之探討

大負子蟲主要以嗅覺與振動來感覺獵物,捕食方式主要採坐等方式,飢餓、獵物密度低或獵物在一定範圍內時可能主動出擊,也會在水域的底層翻攪取食。前、側、後方攻擊距離分別約3.8cm、2.5cm、1.1cm。活動深度可達233 cm,捕食範圍深廣。 雄蟲會在水面起伏求偶,以模擬雄蟲求偶機實驗時,發現振動幅度越大、振動距離越近、有背卵振動對雌蟲有較好引誘率與繁殖行為完成度。振動頻率愈高雖然引誘率愈高,但繁殖行為完成度仍以每秒約2-3下較高。 產卵時雄蟲會以氣泡讓卵接觸空氣。雄蟲背卵後會減少取食,且卵越成熟越容易到水面讓卵曝氣。 棲息縫隙的習性可能有助於蓮花種子的傳播,可做為孑孓與福壽螺的生物防治昆蟲。

除藻大作戰~水族缸除藻生物大亂鬥

為了改善水族缸絲狀藻滋生的困擾,我們以不同色光照射絲狀藻,期待找出何種色光容易造成絲狀藻增生;再以3種水族缸常見的絲狀藻(髮藻、絨毛藻、轉板藻)為食物,養殖同重量的紅米奇、三色天鵝、小猴飛狐、槍蝦、紅米蝦、大和藻蝦、角螺、斑馬螺及黑金剛螺進行攝食絲狀藻能力的實驗,希望找出攝食絲狀藻能力最強的除藻生物。經過5個月實驗期,總計212隻除藻生物的實驗過程,結果顯示:1.藍光(波長450nm)容易造成絨毛藻滋生,2.全光譜白光讓轉板藻生長快速,3.大和藻蝦清除髮藻的速度最快,4.髮藻是最容易清除的絲狀藻,而絨毛藻最難清除,5.經過綜合比較,大和藻蝦與紅米奇是最強的水族缸除藻生物。

垂降高手-橙帶藍尺蛾的研究

持續進行二年橙帶藍尺蛾(Milionia zonea pryeri)的研究,因為每年在4月-8月的大發生期間,學校都會出現很多的橙帶藍尺蛾,這些蛾在校園中飛來飛去,我們想要了解一年當中到底何時會出現最多的橙帶藍尺蛾,何時會幾乎找不到牠們的蹤跡。我們不但研究橙帶藍尺蛾的數量,也探討蛹的形態與羽化的機率較高低的相關性,更深入的研究橙帶藍尺蛾的垂降行為,使我們對橙帶藍尺蛾有了更詳細的紀錄資料和數據。

「光」芒非你莫「鼠」

本研究透過紀錄小鼠的能量代謝與行為分析,探究光照環境與小鼠內在晝夜節律的相關性。相較於晝夜週期正常的小鼠,日夜顛倒與全光照的小鼠能量代謝皆呈現減少狀態,學習能力也大幅度減弱。但日夜顛倒組的小鼠到了第七天會逐漸同步外部光照,呈現了類似調整時差的狀態。此實驗發現透過「光照」可以驅動與調整小鼠內在的晝夜節律。 若以小時為單位小規模破壞光照週期,實驗發現四天內可以被小鼠的內在晝夜週期調整回來,五天後則會對小鼠的生理產生明顯的影響,導致小鼠產生肥胖、便秘、運動能力衰退與學習能力低落等狀態。不同波長的光照實驗裡,相較於照射紅光、黃光長波長的光,照射短波長藍光與紫光的小鼠在生理數據與行為模式會產生較大的變化。