生物科

在生物課本上冊第 32 頁學過豆科械物發芽後子葉的重量隨生長日數增加而減少，幼苗的重量隨生長日數增加而增加，依我們看到晨家所種絲瓜、稻米、玉米等是否也如此，並且連想到光對種子發芽後的生長有否不同，因此就在老師指導下共同作下月的實驗。

日本沼蝦為台灣淡水長臂蝦，是台灣西部中下游水域淡水蝦數量最多的族群。公、母蝦的分辨在全長4cm、體重1g以上，可由頭胸甲和螯來判斷。公蝦形態特徵與體重的關係，以螯的成長速率最快，為明顯的第二性徵。自製環保蝦籠是捕捉日本沼蝦的最佳用具，優點為捕捉數量多、成本低、環保和採集方便。日本沼蝦捕捉方法以狗飼料為誘餌，在夜間放置自製環保蝦籠於岸邊誘捕，效果最好。日本沼蝦在水中體色多變猶如我最愛的日本忍者，隱藏於環境中不易被發現。體色變化實驗整理出四種變色模式，當較高水位、強光下變色最快、體色最深，這與棲地環境的適應相關。日本沼蝦的卵面積小，抱卵數為粗糙沼蝦的7倍多。生殖策略是以量取勝，來適應環境，提升競爭優勢。

蜘蛛，是一種非常古老的動物，由化石研究指出蜘蛛在四億年前的泥盆紀就有牠的蹤跡。目前在全世界有37000多種，而在台灣紀錄的有300多種，由於一般人對蜘蛛的印象不好，所以我們對蜘蛛了解不多; 再加上我們從網際網路和書店的參考文獻大部份都只介紹蜘蛛的分類，紀錄蜘蛛習性、行為的文獻則是非常少，所以我們決定先去花蓮高中附近的美崙山觀察現象，再從其中討論變因及實驗。\r 在美崙山我們看到二十幾種結網性蜘蛛及十幾種游走性蜘蛛，發現游走性蜘蛛行動力較高；而結網性蜘蛛比較不喜歡動，等待獵物撞進網才會去捕食獵物。討論後，我們認為結網性蜘蛛比較容易尋找，而且行動比較緩慢，易於觀察，故我們從結網性蜘蛛開始研究。\r 當我們在採集各重結網性蜘蛛，發現兩旁雪茄花上面一整片大多是同一種蜘蛛，牠們的腹部背面是銀色的，而且頭、胸部呈翠綠色，看起來像一塊寶玉掛在網上。後來查出牠的名字是"中型銀腹蜘蛛"，這種蜘蛛在美崙山上是屬於優勢蜘蛛，因此我們把題目方向轉到對中形銀腹蜘蛛的研究，又因牠的數量很多，我們不僅方便探討蜘蛛的行為，也可較經易地研究牠們對生態環境的適應現象，我們也希望能藉由這次科展，能讓大家更了解這種美麗獨特又易被誤解的動物。

種子一旦發芽，將再度重現植物生機，在眾多的影響發芽的因素中，充足的能量和養分供給，為胚之生長發育所不可或缺。種子萌發時，可誘導產生一系列之水解酵素，如澱粉酶（1 , 3 . 5 , 6 , 8 ）、蛋白酶（ 9 ）、脂肪酶（ 7 ）等，分別將子葉或胚乳中神儲存的養分，分解成胚生長所必需的還原醣、胺基酸、脂肪酸和甘油等。在三種不同類型的豆科種子中，如綠豆（ Phaseolus , aureus L. ）富含澱粉（ 2 ) 花生（ Arachis hypogaea L.）種子脂肪含量較多，而黃豆（ G lycine mox （L.） Merill ）則貯有大量的蛋白質，在種子發芽過程中，由上述三類作物種子所產生之澱粉酶量及其活性有何變化，是否與整個發芽過程呈正比關係，乃本實驗研究之動機”於本研究中，我們將以最簡明而有效的方怯( 4 ) ，來闡述其關係，或可為高中生物教學之參考。

本校一向重視校園環境的美化，因而師生莫不養成了愛護了花木的習慣，尤其是本校連續兩屆榮獲全縣生活教育與美化環境第一名，榮譽心促使我們需要更多的時間，去觀察與發掘、關心植物的生長情形，椰子樹是校園裹最青翠最壯觀的植物，除了可供觀賞外，它的經濟價值也極高( 國中生物課程第十章曾明確指出，椰子是一種非常重要的植物，它的用途很廣，全株各器官沒有一樣沒有經濟價值的，根可製藥……等) ，但其種植法卻未曾提到，以致教學上頗感困難，因此更增強我們種植椰子的決心，然而幼苗昂貴，且發芽率又低，並歷時甚久，於是挑選40名志趣相投的同學，擬好一套完整的培養計劃，更積極地展開了系列幾項實驗方法，藉此科學展覽的機會，就教各位先進名家，賜給我們寶貴的知識經驗，好作進一步的探討及改進。

當我們學到國中生物課本上冊第四章“營養”時，首先，我們了解食物中含有養分，養分可供給能量，而生物都需要能做來維持生命現象，生長是生命現象之一，那麼生長也需要能量嗎？然後在第四節中。又捉到蠶豆種子萌芽時，養分來自子葉，幼苗生長所需要的養分，是由子葉中儲存的澱粉轉變成糖供給的，於是蠶豆萌芽時，子葉的重要漸漸減輕，而幼苗的重量卻漸漸增加，但，是否真的像課本中某國中所做的結果“子葉所減輕的取量相當於幼苗增加的重量”?(見課本P. 32 圖 4 ～7 幼苗和子葉重量之增減)。於是我們就向老師提出刊些問題：1.蠶豆種子萌芽時是否要消耗能量？2.所消耗的能量是否由儲存在子葉中之養分轉變後供給？3.由上述兩個間題，我們可提出“子葉所減輕的重量是否應比幼苗增加的重量為多？ "

一般中國蘭(Cymbidiam)的種子，自採種後，需經過1~2 年的休眠期，才能發芽，在這長時間內，若保存不當， 便會造成很大的損失，而且在園藝品種的改良及育種上，耗時過久，使大家失去興趣，因此中國蘭的改良品種很少。據報告種皮的特殊構造可促使種子休眠（註一）；一般認為休眠主由荷爾蒙控制，即植物內部促進者與抑制者的比例決定休眠的始與終。據報告吉貝素（Gib-berellin 簡稱 GA ) ，可影響大麥，米，蠶豆，豌豆等種子的萌芽率，且知GA3（ Gibberellic acid ) ，可終止葡萄（註 2 ) ，櫻桃（註 3 )，和許多木本植物（註 4 ）種子的休眠期，促其提早萌芽，但有關吉貝素對國蘭種于萌芽的影響報告卻缺如（註10 ) ，所以引起我們研究的動機。

常言道「病從口入」想必細菌大部分都是從口裏進去的，細菌需要營養，營養就是指食物，各種食物對細菌不同，可能有的食物對細菌繁殖增加或減少，我們能把它研究出來，減少細菌的繁殖，那可增進人體的健康。

英國縱濟學家馬爾薩斯，於1798 年發表「人口論 」( Essay on Population ）說明人口的增加呈幾何級數，而食物的增加僅是算術級數而巳，因而人口的增加總有超過糧食所能供應的時候，到那時，即為人口的極限。以有限的資源，供給無限的人口，小是餓死就是發生戰爭。故近數十年來，人類已逐漸重視人口的控制，節制生育，以緩和人口膨脹的壓力和能源枯竭的危機。自然界的生物雖然由於生存競爭，以自然淘汰、優勝劣敗方式，維持種族的繁殖。但他們同種族之間也以許多不同的方式自我控制群體的數量，包括生理和行為約方式。例如： 1932 年，紐約水族館管理員布里德（ C . M . Breder ）和同事們做了一項卡白斯魚( Cuppies ) 的實驗，母魚為維持同一缸的群體數，竟把初生的小魚吃掉。其他缸內的魚，也自幼維持一雄兩雌的比例。蚊子的幼蟲在以往的文獻，若生活空間過度的擁擠或太過空曠，會自我控制群體數。因此，我們想以實臉，揭開蚊子自我控制群體數的秘密。

我們無意間在網路上看到一篇名為「布袋蓮研究」的布袋蓮相關報導，主要的內容是介紹布袋蓮的生態習性以及布袋蓮對環境所造成的影響，其中並提及布袋蓮具有清除重金屬及其他如氮、磷等毒物的特殊能力，引起我們對這方面的興趣以及好奇。但是由於在報導中並未對這方面做詳細的深入探討，我們為了要更深入了解布袋蓮與重金屬環境的關係及其作用機制，所以想要藉著這實驗來研究布袋蓮與重金屬之間的關係。