生物科

本研究透過形態、野外觀察及室內實驗等方式，探討紅腳細腰蜂的翅膀構造與飛翔懸停之間的關係。研究發現紅腳細腰蜂共12段體節。前後翅從第2胸節長出。翅脈各由14及8塊三角、四邊及圓形的翅區構成。野外飛行可歸納為「抬身展翅」、「離地彈飛」、「飛行懸停」及「落地降落」四階段。飛行懸停時，翅膀夾角介於135-180度之間。會使用口器及六足叼抓物體，進行負重飛行。 實驗研究發現，當前後翅張開到180度時，翅膀與空氣接觸面積最大，其抬升的高度、速度以及下降速度等表現最佳。據此推論紅腳細腰蜂飛行時，會藉由擺動翅膀角度來控制翅膀與空氣接觸面積，達成懸停之目的。翅脈紋路會影響翅膀抬升高度、速度及下降速度，有紋路的翅膀有較佳的懸停表現。

本研究藉由觀測雞卵黃細胞在7種生理情況中之運動情形，藉由蒐集相關參數，如細胞形狀、運動速率及其對應側截面積，建模出無需侵入性取血樣，即可評估細胞處於何種生理狀態之模型。111年10月起為求模擬紅血球之較佳研究對象，先建立基本資料，透過各種嘗試，探尋出雞卵黃細胞在經過何種處理後，最適合模擬紅血球運輸型態；接續進行細胞形變與運動速率、截面積、不同生理情形下對應的血液濃稠度……各變項實驗。研究結果顯示，細胞在運輸過程中可藉由轉換形變策略來調節其運動速率。本研究證實影響細胞形變的因素包含血液所造成的流體阻力、細胞質的流動性，特別是當細胞處於酒精濃度≧0.5%的環境時，此時細胞質會限制其形變，導致運動速率無法被調節。

我們探討扁蝸牛休眠行為發現：一、休眠時殼口有透明或白色薄膜；休眠以垂掛黏壁、倒掛黏壁、殼口向下及殼口向上；攝氏27度相對溼度50%開始休眠，相對溼度75%時沒有休眠；偏好向光源於深色及光滑面休眠。二、休眠後醒來伸出先以腹足推開薄膜；殼口透膜比白膜先醒來伸出；相對溼度提高與同伴喚醒是影響醒來伸出的要素。三、喚醒行為以接觸薄膜，或爬過螺殼；喚醒行為對同伴影響有薄膜破洞、薄膜變透或伸出爬行；喚醒同伴1隻的比例最高；飢餓及飽食組在菜園對同伴都有喚醒行為。四、只有成蝸對成蝸有接觸膜的喚醒行為；距離小於2cm時會接觸膜喚醒同伴的比例較高；推測喚醒行為不是為了吃薄膜，可能是為利於族群生存繁殖的利他行為值得進一步研究。

本研究探討鱟在室內養殖環境下的之生長情形及視覺嗅覺感官對攝食的影響，結果發現在室內養殖環境裡，鱟受精卵在水溫恆定30°C環境下孵化為一齡鱟的速率較室溫環境下明顯為快。另外，一齡鱟在經過長時間未進食後，在75天後爆發式的成長至二齡鱟。幼鱟在不同亮度環境下，多數的幼鱟會持續停留在照度適宜的區域。少數明顯對白光表現趨避行為的幼鱟，大多是向暗區移動，對白光呈現逃避的特性。分別在綠紅藍三種色光的環境下，多數鱟會持續停留在初始區域。少數明顯對色光表現趨避行為的鱟，對綠光與藍光較會表現逃避的特性，呈現向暗區移動，對紅光的則顯示趨近的特性。二齡鱟能分別以嗅覺與視覺感知食物的位置並朝其方向移動接近。

白堊紀曾經歷漫長海水滯留以及由隕石撞擊所帶來大量似浮石物質在海洋中擴散。本研究透過模擬試驗配合野外觀察與水樣分析，探索海洋生物若再次遭逢白堊紀兩類極端環境因子所可能產生的後續效應。研究結果顯示長期停滯試驗超過半年，氧化還原電位、溶氧數值將難以經由光合作用恢復，藻類更會逐漸衰老瀕死。因此海水若長期滯留將導致水質劣化、藻類生理衰退。然而衰老藻類若能伴隨健康藻類群體將有助恢復部分生理功能，因此環境復原對於災變衝擊後藻類生理恢復運作相當重要。浮石進入海洋約重量比千分之28.6就足以造成海水黏度高於血液的15mPa·s；研究中亦證明浮石可能為海星帶來衰弱症病原；因此特大浮石事件會同時經由化學與生物層面影響海洋生態。

成功捕食獵物對於動物的生存是非常重要的事，本研究在探討螳螂捕食行為的生物力學，瞭解螳螂的前足拉力大小以及影響拉力的可能因素。在前人的研究中很少探討到螳螂的前足拉力，本實驗透過探討螳螂的種類、體長以及螳螂爬行物體的表面材質與前足拉力的關係，我們發現：不同種類的螳螂，若是體長相近，也會產生相近的拉力；螳螂的體長越長，所能產生的拉力越大；體長小的螳螂，拉力比較容易受到不同爬行表面材質影響。我們觀察實驗過程，猜測螳螂的中、後足可能有助於螳螂固定在物體表面，此固定能力是否影響前足的拉力值得繼續探討。最後，未來可能根據我們的研究成果進一步評估螳螂的體重和拉力的關係以及螳螂體型和棲息地植物形態是否具關聯性。

我們在校園的花圃中發現蜘蛛的共織網，而且共織網上的蜘蛛通常是肩斑銀腹蛛，所以我們決定做一張模擬肩斑銀腹蛛的網，並另做仿生獵物，射向單個與多個仿肩斑銀腹蛛的平面網，最後進行比對。從實驗中，我們發現力道對仿生網的晃動幅度無太大的影響，仿生獵物的質量則會影響。在多個平面網的實驗當中，我們將仿生獵物射在第一個平面網，第二個連接著第一個網，但沒有直接接觸仿生獵物。而我們分析完數據後，發現第一個網的震動幅度大於第二個網。

本研究應用類神經網路識別繁星花草酸鈣結晶及其防禦功能，我們成功設計出能識別結晶的模型，準確率達 0.948，我們運用此模型計算後續實驗的結晶數量。實驗發現：在繁星花中，根的結晶密度最高。愈新、愈小的葉片，結晶密度愈高，推測這可能與植物的防禦功能與生長之間的權衡有關。同一片葉片中，結晶平均分布。同一天裡，夜晚結晶密度較高 。 當繁星花個體處於乾早的土壤中，結晶密度會降低。以多隻蝸牛啃食、蚜蟲吸食的方式，能夠在短期內7天內促使植物生成結晶；但受毒蛾幼蟲啃咬以及人為模擬天敵啃食的個體 ，葉片結晶密度則無明顯變化。動物的攝食傾向明顯偏好無結晶的葉片，支持結晶具有防禦功能，能達到威懾作用。

本年度在湖西林投尖山步道標放青斑蝶總數比例為歷年來最高，推測應與風向及青斑蝶抵澎湖位置有較大關聯；雌蝶數量約占總數41.0%，高於歷年平均數值，同時整個研究過程皆維持略高比例，與往年僅存在初期與末期的高雌蝶比率不同，是否為單一年度的偶發現象？有待持續研究。由網格膠片與紀錄紙量尺所得數據顯示，不同測量前翅長的方式皆為可行紀錄方式；青斑蝶前翅長度與寬度的比值約為2，翅型較類似2個等腰三角形上下疊合之寬翼鳶形；以方格法計算青斑蝶前翅面積，發現前翅長與面積平方成正比；以青斑蝶前翅長寬比的差異超過10%來定義不同翅型，僅有1.5%分屬不同翅型，應是族群內偶發差異現象，故可推論青斑蝶前翅翅型並不影響其越洋行為。

本研究針對實驗樣區內常見的2種寄居姬蛛進行野外調查，發現寄居姬蛛有特定的宿主偏好性，原因主要跟宿主網的更新頻率、宿主網上資源豐富度及宿主對入侵物的反應激烈程度有明顯相關性，且赤腹寄居姬蛛主要寄生在人面蜘蛛及橫帶人面蜘蛛的垂直圓網，裂額寄居姬蛛主要寄生在方格網蜘蛛及泉字雲斑蛛的立體網上，研究發現關於寄居姬蛛對宿主網的選擇與氣味無關，主要是與宿主蜘蛛絲的黏性有關，根據比較赤腹寄居姬蛛與裂額寄居姬蛛腳尖對黏性物質的抗性實驗發現，赤腹寄居姬蛛腳尖較能對抗黏性物質，所以赤腹寄居姬蛛能寄生在橫絲具有黏性的垂直圓網上，如人面蜘蛛的網，但裂額寄居姬蛛則偏好活動於絲不具黏性的宿主網，如泉字雲斑蛛的立體網。