生物科

耕土之肥沃度及作物生產量與土壤微生物實有不可分割的關係(Sadasivan 1970) (7) , Waksman ( 1922 )曾經主張以土壤微生物的數量來衡量土壤的肥沃力(8)。但至 n 前為止，微生物在土壤之生態及生理以及與高等作物營養供需的關係均缺乏了解，所以一般概念均認為由於微生物的表而積遠大於高等植物根部的表面積，故加入土壤中之肥料瞬間即被微生物使用殆盡，造成高等植物可用之營養素 (Available nutrients) 缺乏，而忽略了微生物乃是高等植物營養之儲藏及供應的來源（尤其固氮菌與固磷菌對於土壤中無氮磷循環與堆持，佔有極重要的角色，而對於土壤肥力的保持也有舉足輕重的地位），有其益於植物之一面也。

初到台北市教學，學校位於大安區，栽植的植物數量不多，種類又嫌少，造成自然科學教學上的困擾。自然課程很重視植物的形態和特徵，尤其是餐養器官，其次隨高度不同，而栽植的植物各異，彼此間互相的比較，占的比例也不少；再者更專門討論水生植物、森林植物以及各類菜蔬水果，這些在學校裹能夠提供的植物資料，實在不夠，而保存的植物臘葉標本，也都已經發霉、變色。因此，我們想在學校建立一個有系統的植物根、莖、葉的教學資料，方便人家教學，滅少受到環境的限制。

在今天的世界上，人口膨脹巳成為最重要的問題，人口增多，當然食糧需要也增多。在季風的亞洲，稻米是主要的食糧，雖然至今科技昌明，但對於培植種稻仍需人力。農夫經過幾們月的辛苦播種、施肥、除草，眼看稻子就要成熟了，但其間如邁天雨，稻子發芽，那麼一年的辛苦，豈不就白費了嗎？本實驗即針對此問題而加以研究，將先探討稻穀成熟過程，以做為預防穗上發芽的參考，並進而研究抑制劑對稻穀在穗上發芽的抑制作用。

本校的兒童科學研究中心的生物組，於去年八、九、十月間，上山採集了很多次標本，九月廿八日我們無意間發現樹幹上有小田螺，而奇怪的是發現小田螺的地方竟然在竹東丘陵地最高山頂的相思林中，我們十分驚訝，產生一個問題「為什麼這種河流中貝類會爬上山來？」「它是不是蝸牛呢！」於是我們開始研究。

蟻獅的俗名叫「土豬仔」或「沙豬仔」，牠是一種住在土中或沙地裡，靠著挖洞穴製造陷阱來獵食獵物的昆蟲。牠的成蟲叫「蛟蛉」，外型很像豆娘，但是體長比較小，頭部具有棍棒狀的觸角。蟻獅通常居住在人比較少、沙地或一般的土地中，山上鄉的農田很多，所以在產業道路兩旁的沙地上，就會偶爾發現零星的幾個蟻獅洞。山上鄉農會在平陽村的溪埔和玉峰村的觀星天台，設了蟻獅的生態復育區，可以讓我們去拜訪蟻獅。我們學校裡面也設有蟻獅亭，但是平常除了看得到一個一個洞，偶爾看過幾次蟻獅在清理沙坑以外，很少看得到蟻獅的真面目。一直到有一次幫老師清理觀察箱的時候，才發現蟻獅是一種很有趣的動物。牠會挖一個洞等待獵物自己不小心找上門，然後就把獵物拖到土裡面去吃掉。蟻獅的的體形頭小身大，頭部的前面還有一對大顎，可以咬住獵物拖行到地下。蟻獅的體長大部分都在 1 公分左右，如果長到 1 公分以上就會開始化蛹，然後變成蛟蛉。我們一開始看到溪埔上大大小小的坑洞的時候，以為只要挖大坑，就能挖到大隻的蟻獅，但是我們後來發現事情好像不是這樣，一些小隻的蟻獅也能挖出很大的洞。而且果園裡的洞每一個看起來都小小的，差不多大，但是蟻獅卻很大隻。所以我們非常好奇，到底是什麼原因讓蟻獅挖出這樣的洞。所以我們就想，也許蟻獅的洞是和沙子的顆粒大小、光線的強弱、土的軟硬、和餓的程度有關，然後進行實驗。後來我們發現蟻獅的洞和體長、餓的程度沒有很大的關係。但是土的軟硬影響蟻獅挖洞的大小；沙子的顆粒粗細關係到蟻獅可不可以挖洞，能挖洞蟻獅才能捕獵物，然後才能活下來；光線強弱影響蟻獅挖洞的深度和角度，越深洞就越陡，獵物就比較不容易跑上來。

學校新建生態園區，其中水生植物盆需要防治蚊蟲滋生。透過學校附近社區水域環境調查，推測魚類有抑制孑孓產生的功效，進一步進行實驗未能證明魚類可以抑制孑孓產生。進行捕食孑孓、消除孑孓實驗，在24 小時的觀察時間內，蓋斑鬥魚可以捕食埃及斑蚊3 齡孑孓429 隻，高過大肚魚57 隻、孔雀魚64 隻。實驗中發現，蓋斑鬥魚在大水域中捕食孑孓數目較小水域少。台灣原生種蓋斑鬥魚的捕食孑孓能力，高過孔雀魚、大肚魚等外國引進物種，生命力強、可以自行繁殖，放養較不會破壞生態，的確是校園防治蚊蟲良好的選擇。

在傳統的解剖學分類上，台灣地區樹蛙科(Rhacopboridae) 共有台北樹蛙(Rhacophorus taipeionus)、莫氏樹蚌(R.multrechtis ) 、裴翠樹蛙(R.sp.)、白領樹蛙(Polypedates leuco leucomystax)、褐樹蛙（ R.robostus ）日本樹蛙 ( R.japonicus)、艾氏樹蛙 （ R . eifingeri ）等七種，其中除白頜樹蛙屬於 Polypedates 屬外，其餘六種均屬Rhacophorus 屬（呂， 1982 ）。這七種樹 蛙除裴翠樹蛙族群較小外，其餘六種在台灣都有不小的族群分佈，裴翠樹蛙是師大呂光洋老師實驗室民國七十年五月間新發現，依其外部形態與傳統解剖學分類，將其哲時歸屬於 RhacoPhorus 屬， 很可能是世界新種；本實驗目的之一，在研究裴翠樹蛙基本生化資料，進而對其在分類上位置之確定提供參考”國內關於無尾類(Anu-ra)的生化方面研究甚少，國外有關蟾蜍科（ Bufonidae ）、樹蟾科（ Hylidae ）、赤蛙科 ( Raniidae ）等的生化分析論文發表相當多，但卻很少看到樹蛙科（Rhacophoridae ）的文獻，內此樹蛙科的研究有共必要；本實驗目的之二，在研究台灣本區鄉土的樹蛙 生化資料。根據 Matthews ( 1975 )對蟾蛛( Bufo )的研究， Lew-ontin and Hubby ( 1966 )對果蠅（ Drosophila ）的研究 , He-dgecock and Ayala ( 1974 )對山椒魚（ Salamand ridae ）的研 究， Adest ( 1977 )對蜥蜴（ Iquanidae ）的研究都顯示酯酶（ Esterase ）是多型性現象（ Polymorphism ）最明顯的一種酶，因此取酯酶做此研究甚為適合。

許多植物會散發出氣味，氣味在植物中扮演甚麼角色呢? 我們分別用葉片氣味、收集的可揮發油性物質來處理植物，觀察對植物生理、生化的影響：例如發芽、生長、細胞大小、氣孔開合、氧化壓力、糖與澱粉量的變化，進而探討其中的分子機制。結果如下: 一、 葉片氣味及可揮發油性物質會影響植物的發芽與生長。二、 植株受氣味處理後長得較小，主要是因細胞變小、而非細胞變少。三、 綠豆在可揮發油性物質氣味處理下，葡萄糖與澱粉的累積量也變少。幼根氧化壓力增加。四、 植物在可揮發油性物質氣味處理下，Ca++幫忙把訊息傳遞到細胞內，讓植物做出適當反應，例如:使氣孔關得較緊或葉綠素被分解。五、 可利用植物的氣味，當天然農藥，取代化學農藥，更為環保。

本年生物科參展作品共七十二年，包括泛太平洋地區參展一件。國內作品研究主題較往年更為深入，而研究範圍更為廣泛，一般而言，國中組的作品，研究水準大輻提昇，許多均已超過高中的水準，是比往年進步最多的一組。 初小組作品非常生活化，多採用鄉土教材做實驗，並能採用較自然之方式做生物防治，配合生活中發生之時事主題，如地震等做研究。作品之呈現與解說比往年更生動活潑，學生表達能力提昇，令人欣慰。高小組的老師參予較多，研究中捉刀代打情況比往年增加，某些作品之主題與研究內容不吻合，或所標示之研究題目未能充份掌握住研究的重要內容，殊為可惜。 國中組的平均水準提高最多，同學與指導老師的努力令人敬佩，進步最大之處，是其研究跨越純自然觀察，而設計不同變因以證實假設的實驗比以往深入，紀錄完整，善用電腦做資訊之記錄、搜尋、與分析，值得嘉許。 高中組方面所呈現的城鄉研究差距方面特別明顯，一般而言，研究之創意比較往年反而略為退步，作品用有些題材或使用材料有虐待動物，不尊重生命，及傳染性病媒未能控制的缺點，未來選材對象應考慮改進。 整體性的進步，增加了評審在最後評選上取捨的困難，基於名額限制，難免有遺珠憾。 學生對傳染性病原體的傳播途徑不清楚時，指導老師應協助防止防範有感染危險之驗。

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。