全國中小學科展

生物科

魚記猶存-觀賞用斑馬魚空間記憶的探討

本研究旨在探討環境對觀賞用斑馬魚(Danio rerio)空間記憶形成的影響。前人研究建構在斑馬魚空間記憶的腦區,或聲音、顏色等刺激對空間記憶的影響;本研究則證實了斑馬魚的記憶學習與環境具關聯性。本研究的原理是利用斑馬魚偏好深水區的天擇特性,加上改良自T字型迷宮的十字型迷宮,觀察訓練兩天後,斑馬魚進入深水區的耗時減少量,以推估空間記憶形成。從迷宮水體溫度及成分兩個向度進行探討,發現:低溫環境有助斑馬魚形成空間記憶。咖啡、酒精及茶有助形成空間記憶;人參、黃耆及菸草則無助於形成空間記憶。此外,本研究更運用自製的制約訓練器,發現空間記憶學習的最佳環境也能促進斑馬魚的制約行為學習,或許能進一步推廣到更多類別的長期記憶。

辣椒的抗氧化性及清除自由基效力之研究

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。

野蜂之無形助手-靜電與翅膀結構、狀態對採粉的幫助

本研究以臺灣野蜂(Apiscerana)採集花粉的行為做為觀察標的。檢視野蜂利用哪些身體上的作用,有效率的採集花粉?透過顯微鏡的觀察,我們發現:翅膀上具有針狀凸起物。那麼「針狀凸起物的演化目的是:增加與空氣摩擦,而產生更多的靜電嗎?」實驗證實,我們的推論正確。此外,利用直尺摩擦置放於花朵上方,發現靜電能夠吸附花粉。我們再以電風扇旋轉實驗和夜光粉沾附實驗,實驗結果顯示,臺灣野蜂胸毛以及翅膀狀態(雙翅勾合、後翅下摺),能輔助蜜蜂善用靜電,聚合較多的花粉。因此在花海中,野蜂除了利用腿部構造刮集身上的花粉,「靜電和毛狀構造、翅膀狀態」的功勞也不容小覷!

蠶豆萌發時能量轉變之探討

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? "

利用廢水、木材紙漿廢液培養酵母(小球酵母)的研究

去年暑假,老師帶我們到市郊郊遊,在鄰近大肚溪,右到台灣化學織維廠(台化)的一條排水溝理,每天任其不斷往溪中排入人量的廢水,將使各種水生生物無法生存,進而造成嚴重的水質污染,影響附近居民健康,衛生至鉅。回到學校,白同學老問師可用什麼方法解決此種人量廢水的汙染及利用?老帥告訴人冢:在國外對此種廢液早有同收利用的研究,而我們不但未加利用,反而任其放流於河川或海口附近,直接造成公害,實屬遺憾,又可惜。有鑑於此,找們取台化木材紙漿廠廢液,用物理、化學方法處理後再趕生物方法處理,如此不但可以降低廢液中之 COD(化學氧邀求量)以減少公害,又可將廢液轉變成能生產其有價值的單細胞蛋白質資源,實為一舉二得之效。於是我們就地取材利用社會資源,帶回了木材紙漿廢液來培養酵母進行以該種廢液培養酵母生產單細胞蛋白質的實驗。

霧中精靈─莫氏樹蛙

本校進行兩棲類的研究觀察已經邁入第三年了,每一種蛙類都深具特色,都令人著迷,但因為我們位處南部,所以對於莫氏樹蛙非常的熟悉,幾乎每隔幾個星期就要去探訪一下每一個地點的莫氏樹蛙。因此這一次科學展覽的主題,就挑定以莫氏樹蛙為主角,進行一系列有系統性的研究觀察,希望能夠揭開山林霧中神秘叫聲主人的生態習性,更希望這些資料與相關研究能夠幫助我們成功延續這已經被農委會列入特稀有保育類生物的生命活力,並吸引更多的人投入自然生態的觀察研究中。

西瓜經接枝後對霜害之抗力

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。

台灣淡水紅藻Compsopogon研究

在能源日益匱乏的現代,藻類是發展新資源的最佳材料。一般人以海產藻類為研究重點,但在取材、培養便利的條件下,淡水藻類是更具潛力的。淡水紅藻有 22 屬,約 200 種佔全部紅藻的5.7% ,其中─屬即為本文探討的 Compsopogon。本屬植物多分佈於熱帶區域。北到北緯50o,南俄、英格蘭亦曾發現。德國、意大利、日本、印度等國均有文獻記載。自西元 1824年至 1980 年陸續發表了 13 種,而臺灣迄今尚無任何文獻、紀錄。有鑑於此,筆者乃於民國七十年至七十一年間從事本屬植物的研究,期使國人對它有所認識,進一步就其特性加以開發、利用。

康樂山的人面蜘蛛及橫帶人面蜘蛛

作品主角是「人面蜘蛛及橫帶人面蜘蛛」,地點是在「台北市內湖區的康樂山」,時間是在「92年10月到93年5月」間所做的觀察與實驗,內容分為三個部分。第一部分是康樂山步道的蜘蛛生長情況,我完成了康樂山步道地形環境的分區(5大區18小區)、每個月的蜘蛛出現數量及地點、各區分布密度、分析與地形環境的關係,以及季節與人面蜘蛛及橫帶人面蜘蛛的消長變化關係。第二部分是蜘蛛網絲的實驗,我完成了蜘蛛網會黏部位的測試、黏力大小的實驗、黏力的推算、單絲吊重能力的測試、吊重能力的推算、延展及收縮能力的實驗、蜘蛛絲遇水前後的特性變化結果。第三部分是飼養及實地觀察所作的蜘蛛行為記錄,特別是對不同獵物的補食方法、結不結網的補食能力、捕捉活蜘蛛的方法等;這一部份主要是用照片及影片來說明。

舞光拾色--多樣化的植物運動

植物能感應環境中的光,我們好奇植物對光的反應是否有多樣性。因此選兩種單子葉植物、七種雙子葉植物以自製觀察箱觀察植物生長。我們發現: 一、 植物向光及擺動現象有多樣性:向日葵幼苗居然沒有向光性,而其他六種雙子葉植物,向光性在速率與擺動行為不同。單子葉植物無擺動現象,且葉片出芽鞘後就失去向光性。 二、 向光與擺動現象受光色影響:藍光下向光速率最快,次為綠光,但紅、黃光下則無。藍、紅光下擺動較顯著。 三、 激素影響植物向光與擺動並有多樣性: IAA抑制向日葵擺動而不影響綠豆。反之,低濃度乙烯使綠豆擺動減慢卻不影響向日葵。 四、 鈣離子會影響向光與擺動:利用可抓走鈣離子之EGTA處理,發現鈣離子會影響植物向光與擺動。