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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。

「鬚」換成林—榕樹氣生根形態構造及功能之探究

本研究詳細觀察榕樹氣生根不同環境下外部形態及內部構造變化、進一步測量不同部位吸水量,最後並探討濕度對氣生根生長的影響。研究發現氣生根下端新生部分呈黃白色,根尖具有根冠保護,溼度高時亦可長出根毛。往上表層漸木質化呈細長深褐色,接觸、斷裂、分支可使其增粗呈灰白色,型態已極似莖。氣生根木質部具6~8個輻射角,但中央一直具有髓,其與皮層、中柱內等薄壁細胞常含有葉綠體,明顯與多數雙子葉植物根中央為木質部有所不同。氣生根吸水主要供應本身生長,平均每週相對吸水量下段(0~5cm)約為0.125ml、上段(20~25cm)為0.104ml。在較高的相對溼度(>95%)下,會誘導氣生根長出根毛並加速伸長,每週可伸長達1.58cm。

大坵島梅花鹿食性調查

本研究係以調查線穿越法,進行北竿鄉大坵島上梅花鹿所食植物之種類調查。本研究共進行二次登島調查。二次登島調查所觀察到的景象有所不同;九月份所見植物生長茂盛,容易在路邊見到落單或成群的梅花鹿,且願意和人親近;四月份所見植被大部分乾枯,僅陸續長出新芽,路邊少見梅花鹿,僅在快離開大坵島時在遠方見到成群梅花鹿在覓食。經統計,在島上發現具有食痕的植物種類如下:蕨類植物:2科2種;裸子植物:無;單子葉植物:5科20種;雙子葉植物:29科56種;其中,最受梅花鹿青睞的植物共有五科,分別是莎草科、禾本科、桑科、薔薇科及菊科。建議在下一個冬季來臨、食物不足時,可優先提供上述糧草供食用,以免梅花鹿因食物不足而死亡。

地理分隔與物種演化

生物課本上提到把青蛙、蟾蚣的卵放在同一環境中培養,結果仍發育成不同的個體,這是由於DNA 控制了生物的遺傳,使異種生物間因基因的不同而產生不同的子代。但是同種的生物間是否會因地理環境的不同而有所差異呢?如果地理環境會對其發生影響,是僅限於外表的性狀呢?為是在遺傳組成亦有所改變呢?為了尋求此一答案,我們收集了烏來、鳳林、埔里、墾丁等處的紅果蠅,分別代表台灣北、東、中、南部不同的地理環境,來研究地理環境與物種演化的關係。

康乃馨沉睡了?蘋果催熟能力的探討

此次實驗發現蘋果能夠引發康乃馨產生睡病,以此證實蘋果具有催熟其他植物的能力,並推測是因為蘋果會釋放乙烯之故。此外,比較不同狀態蘋果催熟效果的差異,結果催熟能力:整顆蘋果>切碎蘋果>蘋果皮>削皮蘋果。

請勿打擾--聲音刺激對反應時間的影響之探究

平常外出搭車,看見司機先生邊開車邊收聽廣節目或音樂,甚至有的還打行動電話; 有些騎車的人會上耳機一邊騎車一邊聽歌; 老哥玩電動玩具時,只要有人在旁邊打擾,得分就會退步。打電動時受到干擾會影響得分成績,開車、騎車時如果受到聲音方面的刺激會不會影響反應時間而導致危險呢?--我們做了以下幾項實驗,希望能獲得一些啟示。

與牡蠣的蟹逅~豆蟹與牡蠣寄生關係之探討

豆蟹被發現共生於牡蠣內,但其關係的建立仍不清楚。本研究藉觀察牡蠣與豆蟹個別與共同生活探究它們的相互關係。結果發現雌雄牡蠣外觀型態差異甚小,但精卵外型與大小卻明顯不同。進行人工受精時增加洗卵次數可提高孵化率,也觀察到卵裂、擔輪子幼體和D型幼體等變化。對豆蟹的觀察顯示雄豆蟹體型小,常躲入雌蟹腹部中。抱卵雌蟹以腹部開合產生水流排放蚤狀幼體,幼體具正趨光性。將牡蠣與豆蟹一起飼養觀察兩者互動,發現豆蟹成體無法進入牡蠣。經調查發現牡蠣被豆蟹寄生率約10~12%,被寄生的牡蠣以1-2隻豆蟹居多,若寄生2隻豆蟹多為1雄1雌,比較被寄生與否的牡蠣之殼長和組織乾重,推測0.32~0.39cm的稚蟹選擇進入殼長3公分以上的牡蠣是寄生開始的可能時機。

孤軍-光滑管琉璃蟻(Ochetellus glaber)缺后聚落的命運

由採集資料及文獻中,發現螞蟻缺后現象並不普遍。而光滑管琉璃蟻(Ochetellus glaber)卻是相當普遍。本研究主要探討光滑管琉璃蟻其居住特性、缺后聚落的成因、意義及缺后聚落中常出現於何種形式,製作符合其特性之人工蟻巢,並進一步探討缺后聚落中工蟻取代蟻后的過程。在飼養中,發現飼養的缺后聚落工蟻有產卵現象,且產下的卵可正常發育,並非我們原先所假設的滋養卵,由此可判斷光滑管琉璃蟻缺后聚落性別決定系統與組織完整的蟻種之性別決定系統有極大差異。根據文獻缺后聚落的生殖方式應是孤雌產雄,由未受精卵發育成雄蟻;但光滑管琉璃蟻是孤雌產雌,不須受精,卵即可孵育成工蟻,與其他蟻種有極大差異。

原生質體的研究

高中生物學上、下冊均提到植物細胞與動物細胞的異同,同學們對於這二類細胞,在實驗室裡用顯微鏡觀察比較,他們都看到植物細胞和動物細胞的外形有很大的差別,植物細胞因為有細胞壁,故不呈圓形,觀察植物細胞的細胞質萎縮(Pl- asmolysi )時,好幾位同學問我:沒有細胞壁的植物細胞像什麼樣子?植物細胞去掉細胞壁以後還會活嗎?用什麼方法可以把細胞壁”剝”掉?為了回答同學們的問題,乃著手收集一些分離原生質體的方法,並進行實驗,研究植物細胞及細菌細胞原生質體的特性,以作為將來指導學生親自試驗分離原生質體。

贏在起跑點,領先到永遠 ----- 螞蟻的溝通、學習及防衛行為研究

校園中常見的螞蟻只有幾種,以小黑蟻(簡稱小黑)、熱帶大頭家蟻(簡稱大頭)和黑頭慌蟻(簡稱小慌)最多。小黑行動力最快,愛吃肉,喜獨自搬運食物,較具有方向感;小慌體型最嬌小,偏愛甜食;大頭個子大、最團結,各種食物都喜愛。三種螞蟻都會先搬位點低、距離近的食物。三種螞蟻都喜歡走進紅色和粉紅色的通道去覓食。小黑和大頭都能舉起 5 倍體重的食物,也能獨自拖得動 50 倍體重以下的食物。將蟻后從蟻群中移開,會引起蟻群的慌亂,再次將蟻后放入時,蟻群也會先小心的檢查蟻后,才安心。不同族群之間的溝通行為主要是攻擊的準備動作。從走迷宮的實驗結果得知,螞蟻也有記憶學習的能力。外來威脅干擾族群時,螞蟻大多會逃出洞穴,而小黑似乎很怕黑影。