生物科

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。

自然課提到環境溫度對動物的影響，我們好奇植物是否也有類似的恆溫或變溫的情形。而沙漠植物的仙人掌在沙漠早晚極端氣溫下，植物體內的溫度變化是否也有相對應的改變呢？我們從探究植物的體內溫度測量開始，進行一連串的觀測 記錄與探究以Microbit解決觀測不便等問題。研究結果發現： 一、仙人掌 體 內溫度 是 會隨外界環境溫度改變的變溫植物 。 二、環境溫度較高時，照光的、乾燥的仙人掌體內溫度較高吹風的仙人掌體內溫度較低。 三、極端高溫下仙人掌的體內溫度具有維持在52℃左右恆溫的現象 。 四、影響仙人掌體內溫度以太陽輻射與熱傳導為主，自身的蒸散作用調節有限。 五、照綠色光的仙人掌比起照白光、藍光、紅光的仙人掌的體內溫度都要低。

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）。

無刺槍蝦(Alpheus lobidens)是東北角礁岩潮間帶常見的一種槍蝦，母槍蝦小螯呈現”剪刀狀”，公槍蝦的則較像是縮小版的大螯，雖有明顯大螯可打出空氣砲驅離入侵者，但其實極為敏感、膽怯，多數時間都是躲在巢穴內，因此對於巢穴極為依賴，透過”沿著石頭邊緣移動”的方式找到適合洞穴，並不斷經營它，使巢穴更適合自己。在防禦上，並沒有依賴蝦虎魚提供警示的行為出現，主要還是以縮進巢穴為主，而空氣砲也在防禦上有一定效用，當不明物體逼近時，退回巢穴的同時，有可能打出空氣砲，但其實空氣砲最大的效用出現在領域行為上，當毛刷在洞口微微晃動時，超過70%的機率牠們會出來用空氣砲驅離，在同種類同性別上，打出空氣砲驅離對方的機率甚至可以超過九成。

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。

鳳凰木的花朵擁有五片花瓣，上方花瓣與其他紅色花瓣不同，是白色底紅色斑點根據文獻，這片花瓣稱為旗瓣，功能是作為蜜標來吸引傳粉者。研究觀察發現鳳凰花的旗瓣會先捲曲凋零和蜜標存在的功能互相矛盾，本組推論與環境、授粉有關連。經研究發現旗瓣凋零與生長環境、花粉及花蜜是否被採集無關與授粉方式有關。異株授粉導致旗瓣凋零的時間提前同株異花授粉旗瓣凋零的時間與自然狀態相近自花授粉、無授粉則導致旗瓣凋零的時間延後。異株授粉對鳳凰花而言是有效且成功的授粉，會導致旗瓣提早凋零，將蜜標隱藏，提高其他尚未有效授粉花朵成功授粉的機會，並且產生成熟的種莢。無效的授粉會導致旗瓣凋零時間延後藉此等待有效的授粉機會。

本研究目的在於探討高糖高脂飲食對小鼠學習、記憶與生活自理能力的影響，以及加強運動是否具有改善作用。規劃正常對照組、高糖水組、高脂飼料組與高糖高脂組，並加入加強運動計畫，對小鼠進行實驗。最後透過水迷宮、Y型迷宮及築巢能力實驗，以行為測試評估小鼠的學習與自理能力。結果顯示，高糖高脂飲食顯著降低了小鼠在水迷宮中尋找平台的能力，以及降低了小鼠在Y迷宮中探索新區域的傾向，顯示學習記憶能力受到干擾而減弱；同時，築巢行為亦顯示出類似趨勢，指出小鼠的生活能力有所下降。然而，加強運動能夠改善這些受到干擾的學習與認知功能，尤其在高糖高脂組中效果最為明顯。本研究強調了健康飲食與運動在小鼠學習與自理能力方面的重要性。

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。

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。

台灣厚蟹與雙齒近相手蟹是二仁溪河口的優勢蟹種。台灣厚蟹蚤狀幼體具趨光性，幼蟹棲息在高潮線以下，成蟹則在高潮線以上。遇敵會舉起螯足威嚇或躲入洞穴避敵。雜食性，母蟹會吃自己卵堆。幼蟹在水陸交接挖洞，成蟹在遮蔽物下方挖洞，遮蔽物愈大，挖洞率愈大。土表有水挖洞率較高。從石膏模型顯示洞底有膨大空間，洞穴側面像襪子。大多一蟹一洞穴，洞穴先搶先贏，主場蟹會趕走客場蟹，不會固定住某洞穴，會整地並變換洞穴。台灣厚蟹會在人造洞穴棲息，無法辨認自己洞穴。雙齒近相手蟹挖洞率低，洞口寬，愈往下方愈窄，洞底無膨大，洞穴側面像釘子，土表多水會挖水溝狀淺洞穴。雙齒近相手蟹搶奪台灣厚蟹洞穴常失敗，與台灣厚蟹是競爭也是掠食關係。