生物科

本實驗研究斗六與古坑地區地衣的固碳作用，並針對古坑荷苞山文字衣來探討影響固碳作用的因素。研究發現： 1. 斗六古坑地區地衣樣本採集地點中的明德北路，CO2濃度越高，對CO2的適應性會提高，固碳作用最好。 2. 針對荷苞山的文字衣來探討： (1) 文字衣適宜溫度在25 ℃，固碳作用效果最佳。 (2) UV照度過高(3460 lux)會導致地衣白化，但適當的紫外線(2090 lux)下可以增強文字衣的固碳作用，且固碳作用遵守日夜節律性的現象變明顯。 (3) 對文字衣以電場刺激5 分鐘，12 小時後會開始有明顯差異，且電場越大固碳作用效果越好，當電場大到200 V/m時，夜晚甚至也會進行固碳作用。

平時我們總是會在各個角落看到螞蟻成群結隊的行走，牠們依靠彼此的觸角不斷溝通，彼此各司其職，建構出小型社會。深入觀察後，我們發現牠們似乎能夠敏銳地感知光線的方向。讓我們想進一步了解光線對牠們的行進路線是否會有影響，於是，我們展開了一系列實驗，探討不同環境及不同偏振光對螞蟻行進路線的影響。 此次實驗我們選用希氏巨山蟻及大黑巨山蟻分別進行環境測試、習性測試及偏光實驗，藉以探討螞蟻在黑、白兩種路徑上的偏好，以及在生長燈下旋轉偏光片改變不同偏振光，進而探討對螞蟻行進方向的影響。 研究結果顯示，在黑、白兩種環境中，螞蟻更偏好行走在黑色的環境，同時，我們也觀察到改變偏振光會對螞蟻的行進路線產生影響。

本研究探究日本藍泥蜂 (Chalybion japonicum punctatum)雌蜂築巢行為，從2023年7月至2024年6月，觀察與記錄人工巢18巢，自然巢78巢，共96巢。研究發現：巢位選擇部分，雌蜂築巢無樓層、方位及棲地材質偏好，人工巢位第1、2圈平均築巢率53.3%，具聚集性；借坑性築巢特性部分，巢洞1cm以下最多，巢室1間最多，巢室尺寸2.77cm最多，封口與洞口距離多為0cm；雌蜂獵捕蜘蛛育幼，獵物2科4種，每巢約 14-20隻；羽化後殘骸1節以下佔62.01%，幼蟲攝食方式為啃食；完成雌蜂築巢行為譜，雌蜂有競爭、築假巢等護幼行為；白門平均有0.864669mg/g氨氮值，尿酸濃度為比壁虎排遺低、氨濃度與壁虎排遺相當，約400~600uml/L;pH值平均6.11，弱酸性；水份平均281秒滲入白門，具透氣性；較其他蜂巢門滲入時間長，較具防水性。

本研究探討水蚤Daphnia pulex趨光行為的可塑性與各運動數值差異，藉自行開發的YOLOv8模型追蹤多隻水蚤的移動軌跡，並使用tracker軟體分析數據。證實了ByteTrack多目標追蹤演算法在生物研究中具有重要的應用價值，尤其適用於微小生物運動研究，為微觀尺度生物研究領域帶來了新的貢獻。研究顯示水蚤傾向趨光，水蚤日齡越大、光強度越強、光波長越長，和黑暗前置都會使水蚤在趨光測試中移動速度增快。遺傳和生長環境皆會影響到水蚤對光線刺激的行為反應，並發現水蚤在利他素或模擬掠食者的環境下，趨光偏好明顯轉變。趨光水蚤面對掠食者擁有更高逃脫率，並意外發現了水蚤禦敵時會行繞圈運動。此外，在水蚤基因體中發現多處與果蠅的rhodopsin蛋白高度相關的序列，值得未來進一步研究。

因為前兩年研究臺灣扇角金龜，同時發現也有毛翅騷金龜，進一步調查發現棲息地、溫溼度、禦敵行為、土繭或糞便、幼蟲食用土壤，兩種金龜子都可能不同。因此，本研究想要探究不同的棲息環境、氣候、海拔高度、林相和土壤，影響兩種金龜子的生長與繁殖等行為模式。本研究探討新竹尖石鄉及桃園復興鄉的兩種金龜子成蟲、土繭、土團材料、幼蟲棲息地和卵孵化的異同，為捕抓成蟲設計兩代捕蟲網，為觀察土壤內幼蟲設計兩代土壤偵測器。研究發現：毛翅騷金龜生長的溫度比臺灣扇角金龜高一些，毛翅騷金龜卵是黑色的，臺灣扇角金龜卵是黃色；毛翅騷金龜全身披毛對外界刺激較敏感，臺灣扇角金龜禦敵時翅鞘會改變顏色。

本研究探討來自不同草地高度的灰蝶夜棲行為之差異，並進一步了解灰蝶夜棲點是否受環境因子（溫度、濕度、風力、音頻）及獵食者有無、獵食者種類及生存壓力等變因所影響。實驗結果顯示，來自不同草地高度的灰蝶各有夜棲點高度偏好，並受溫度、風力、音頻、獵食者種類所影響，其中灰蝶夜棲點高度與風力呈負相關；與音頻呈正相關。另外，獵食者的習性亦會影響夜棲點高度，實驗發現斜紋貓蛛會使灰蝶夜棲在較高處，然大銀腹蛛與螳螂則相反。本研究尚藉由油性麥克筆對灰蝶進行標記編號以研究忠誠度，結果顯示並無忠誠度。

回想當初看到一項公開發明提到：「在葡萄酒的釀造過程中，通過『同時』設定特定頻段的中頻電磁波(900+50Hz)和聲波設備，對酵母菌群細胞進行『共振刺激』，使其細胞膜紊亂的振動頻率回歸正常的振動頻率，從而達到提高酵母菌生物量和代謝產物量的目的。」這引起我們的好奇，也讓我們產生質疑，經過不斷實驗探究的結果：1、在固定方向的磁場下，高出吹風機5.67倍磁場強度，對酵母菌發酵速率沒有影響。2、在磁場變化與聲波「同時」或「單獨」進行下，其頻率對酵母菌沒有「共振刺激」作用，對活性也沒有影響。 做完這次科展實驗，我們對此項公開發明內容的正確性更有質疑的依據，也對未來獲取的資料保留一分存疑與求證的態度。

巴蛭 (Barbronia weberi)吃食活體動物類及屍體，屬於肉食性及腐食性的水生動物。獵物為水中小型動物，例如孑孓、赤紅蟲、絲蚯蚓、福壽螺、囊螺、錐蜷螺。孑孓的密度愈大，孑孓被捕食的數量也愈多，捕食率隨著密度變大而提升。在60隻孑孓密度下，一隻巴蛭三天能捕食54.67隻，二隻巴蛭能捕食59.67隻，三隻巴蛭能捕食60隻，巴蛭的密度愈高，捕食孑孓的效果也愈好。擺頭掃動模式能提高自己的捕食率，平均10秒能掃動8.67次而且巴蛭具群聚性，可說是眾「蛭」成城。巴蛭 偵測獵物存在的位置，可藉由視覺 (光影變化 )、振動及嗅覺來感知，其中嗅覺較靈敏。巴蛭能存活於pH4.5~pH11、0.05%的肥皂水溶液及沙拉油與水混合液，建議可以將巴蛭歸類於底棲無脊椎汙染指標生物（bioindicators）。

將線蟲世代短、生物量大、分布廣泛以及多樣化的功能等優勢，用於監測並調節土壤服務與食物網功能。其中拭鏡紙搭配柏門式漏斗分離土壤線蟲的效果最佳，並建立新型線蟲土壤食物網監測模式，改善過去無法觀察土壤食物網組成問題。藉由文獻數據分析與自行採樣結果，發現線蟲功能群因土壤肥力或擾動改變，且c-p1與c-p2功能群線蟲的占比間高度負相關(-0.6>R>-1)，可深入探討各功能群間的交互作用，但成熟指數過高(MI=3.17)可能影響新模式分析。此外，初步探討將線蟲接種至土壤中，調節土壤養分與土壤食物網組成，期待未來能夠透過更長時間實驗觀察，提升線蟲對各種土壤食物網最佳的功能性調節模式，為土壤的永續發展做出更具體的貢獻。

本研究利用黑水虻分解食物產生熱量的特性，對黑水虻進一步的探討。蟲卵的顏色為淡黃色，以麥麩為底將卵放在上面，在光線黑暗的地方，室溫下約2~5天孵化。幼蟲對環境溫度、光線及濕度 會有影響。幼蟲食量非常驚人，廚餘可以有效的被分解，但研究中發現幼蟲對水果皮、生空心菜、發霉麵包最上層、有些整顆水果（例如：蘋果、柑橘、柳丁等）沒有切開皆不吃。觀察黑水虻進食時溫度變化情形，發現食用澱粉類食物，飼料換肉率高達4.67，最低是水果類（芭樂）飼料換肉率2.29，進食時4到10小時會產生溫度高達41度，水果類（蘋果）放出熱量達380卡，蛋白質類放出熱量達1080卡。將其排泄物種植小白菜，生長較茂盛。