生物科

這次實驗的主要原因是出自於發現馬纓丹開花過程中色彩變化的好奇，開始透過持續的拍照記錄觀察，確定我們觀察的紫花馬纓丹（L. inuolucrata L. ）在開花過程中花色由黃色變成橘色、紅色，最後變成紫色。在觀察中，我們發現黃色花有昆蟲在採蜜，所以解剖各種不同品種的馬纓丹花朵，嘗試找出花色與花朵構造間的關係及對於結果率的影響。想要知道花朵改變花色的目的，我們試著模擬昆蟲眼中的世界，因此以近紫外光及近紅外光為光源進行花朵的拍照，並嘗試進行人工授粉。調查結果發現，花與昆蟲之間似乎存在以顏色作為語言溝通的方式，也因此在馬纓丹生存的環境中產生了生物間相互依存的生態關係。

蝦缸中除了養蝦子外，也時常可看到其他小生物。水族缸中的小生物以白線蟲、扁螺、小渦蟲和三角渦蟲最為常見。我們想知道這些小生物對蝦子的影響，因此將牠們和蝦飼養在一起，其中以三角渦蟲組中蝦子死的數量最多，且存活的蝦子皆有活動力下降的現象，甚至發現三角渦蟲會攻擊活的蝦子導致其傷亡。所以我們將三角渦蟲進行觀察，發現牠們可存活的溫度範圍較蝦子廣，且喜好黑暗環境。此外也發現三角渦蟲的三樣特殊行為：攝食行為、群聚行為及再生行為。針對以上我們探討如何防治三角渦蟲，發現使用藥劑和溫度改變法、手動清除法皆無法當作有效的方法，因此我們自行設計捕捉器，發現使用雞心作為誘餌最適宜，但投入捕捉時間不宜太長，以免汙染水質。

在天氣乾爽的時候，我們常常可以看到葉片會微微地彎曲。有一次，在校園中無意間發現，竹葉是向上捲，而且捲得很厲害，與其他葉片的捲曲形狀有所不同。繼而，我們又發現稻子、麥子、甘蔗、…等禾本科的葉片也是向上捲曲。為什麼這些植物的葉片會捲曲得如此厲害？為什麼是向上捲而不是往下捲？是否因為禾本科植物有其特殊的構造？這引起了我們探討的興趣。

有一天我們在操場打球，有一位同學不小心把球打到學校東邊的池塘裹去，池塘已沒有水，但是泥土還是很潮濕，我赤著腳踩入池塘中泥土裹，忽然覺得腳底下癢癢的，好像有什麼東西在動的樣于，我嚇了一跳趕緊拔腳就跑，仔細一想會是什麼呢？我和幾位同學又下去，把泥土翻開一看原來是一條好大的泥鰍，我急忙捉住牠，心想，池塘好久沒有水了，牠為什麼不會死呢？牠在泥土裹怎樣呼吸呢？於是我去請教老師，老帥說：「要了解牠的呼吸情形，只有飼養牠向時做觀察和實驗了」。我們的研習話動就因此而展開。

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。

有一天，我跟爸爸到菜園澆水，啊呀！不好了，靠近田埂的一片菠菜怎麼顯得凋萎？還有啃斷的是不是被菜蟲吃了呢？但很奇怪，我卻找不到蟲，爸爸看了一下，漫不經心的說：「又是螻蛄…… 」。 科學研習的時間，我請教了老師，他告訴我們說：「「螻蛄 」 是一種很奇特的昆蟲，白天牠躲在土中，晚上才出來為害農作物 ……… 。 』 大家聽來很有趣，於是和老師商量，今年的研習專題以「螻蛄 」為題目，經大家同意，既展開這次的研習活動。

我們飼養觀察五種以雞屎藤為寄主植物的天蛾，發現飼養羽化的成蟲和圖鑑上的照片不一樣。於是單隻分盒飼養觀察幼蟲至羽化約250隻，搭配拍照與錄影，詳細記錄生活史，再比對圖鑑、國內外網路資訊，並請教專家，終於確定台灣的蛾類圖鑑中膝帶長喙天蛾及平帶長喙天蛾幼蟲的資料有誤。由於這五種天蛾的分布範圍和發生期重疊，卵至成蟲也很類似，甚至每一種幼蟲的體色都有多種色型，不易分辨，因此我們製作幼蟲、蛹與成蟲的簡易檢索表以方便辨識，及設計「天蛾幼蟲金字塔」來協助分辨各齡、各型的幼蟲，並找出圖鑑及網站關於這五種天蛾的幼生期、成蟲翅紋特徵、寄主植物、在台分佈敘述有誤與缺漏的部分，嘗試提出修正與補充，且架設網站及舉辦推廣活動。

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。

西瓜學名(Citmllus vulgaris Schrad)，屬葫蘆科，性好高溫及乾燥，抵抗濕氣及低氣溫之力弱，故在夏季雨少而溫高之地栽培之西瓜，發育良好，品質最優，本省雖地處亞熱帶地區，但是每年一至二月間的氣溫有時仍然很低，西瓜在生長過程中，如過攝氏 8。以下之氣溫，即可使瓜苗萎縮停止生長，甚或死亡（霜害），如無特殊的防患，可損失約為 85%，目前本省的瓜農為了防止霖害，在氣溫較低的月份中，於每株瓜苗上覆蓋以塑膠袋，用以保溫，但是仍會遭受到10% 的霜害，這個事實，不僅是瓜農的一大損失，亦是土地利用價值上的損失，作者為了挽救這個損失，作了如下之研究。

去年科展「油脂的自氧化(Autoxidation)及抗氧化劑」，了解油脂的自氧化反應機制，涉及自由基反應，並由實驗知道辣椒是一種抗氧化劑；近來報章雜誌一再談到人體的病變、癌症、老化等均和人體組織內自由基過量有關，因此興起研究尋找抗氧化性較佳的天然食物，於日常中多食用，將可減少體內自由基的生長，達到預防保健的目的。