全國中小學科展

生物科

豆形拳蟹的求偶與交配行為

豆形拳蟹在人工飼養的情況下非常容易形成配對的情形,並且進一步發展出交配的行為。豆形拳蟹的求偶是由雄蟹採取主動,雄蟹用第一對步足鉤住雌蟹的螯足或步足基部,形成雌蟹在前雄蟹在後一起活動的情形。配對後許多豆形拳蟹會發展出交配行為。交配時雄蟹在雌蟹的前面,雄蟹面對雌蟹把身體垂直地面:並用螯腳抱住雌蟹,雌蟹則維持原來姿勢:只把身體稍微抬高。交配時間平均為 75.6 分鐘。交配時雄蟹體型並不一定比雌蟹大,抱卵雌蟹也會進行交配,雄蟹也會和雄蟹形成配對並試圖交配。

當螢火蟲碰上蝸牛-臺灣窗螢食性與步行的觀察與探討

我們發現許多臺灣窗螢幼蟲習性與書上及其他研究螢火蟲的科展作品內容不同。例如: 幼蟲的尾足可以抓住地面,並非爪子狀構造,而是類似毛刷狀的構造,即由許多的小肌肉組成,尾足的表面有許多的微米級的皺摺,像小小吸盤靠著肌肉的收縮而產生吸力或去除吸盤作用。臺灣窗螢幼蟲步行方式與蚇蠖蛾幼蟲步行方式並不相同,稱為「蚇蠖型步行」並不恰當。青龞甲蝸牛並非如書上所說是最好吃的蝸牛,而臺灣窗螢幼蟲也難以捕食蛞蝓及半蛞蝓-馬丁氏龞甲蛞蝓。在校園螢火蟲區也發現幼蟲捕食在水邊岸上的臺灣椎實螺,這表示臺灣椎實螺並非只是水生螢火蟲幼蟲的食物,臺灣窗螢幼蟲也捕食非洲大蝸牛中體型較大的幼蝸,這可以作為防治非洲大蝸牛的參考。

南進偷度客—最南方的海茄苳

文獻記載「台灣最北的紅樹林在淡水,最南的在大鵬灣。」但是,鎮安濕地、佳冬、枋寮已有紅樹林出現,這是不是顯示台灣紅樹林的最南端已經不在大鵬灣了?再往南走是不是也發現紅樹林的蹤跡呢?一連串的疑問驅使我們走訪南台灣。展開這一連串研究的目的,主要是為了:驗證紅樹林南移的事實並探究紅樹林南移的原因。經過一年的觀察、研究與實驗之後,有了令人驚喜的新發現,這個新發現徹底改變了紅樹林在台灣的版圖。雖然,所有的書籍及網路上都說「台灣紅樹林的最南端是大鵬灣」然而,這是錯誤的。近一、二十年台灣南部的紅樹林已悄悄地從大鵬灣偷渡到了南方的番仔崙溪。其主要的原因是人為超抽地下水,導致枋寮以北地層下陷,海水倒灌,再加上渠道兩岸泥沙淤積和海茄苳產生數量眾多的種子促成海茄苳南移且深入內陸約2公里以上。紅樹林生態系的出現對生態環境而言是利多於弊,但是,對屏東沿海鄉鎮來說,並不是一件好事,它代表著,地層下陷、海水倒灌的警訊。我們的作品可以作為自然科南一版「台灣自然環境」單元的補充教材。

基隆河三貂嶺至南港段沿岸植物群落調查

經由研究過程,進一步認識本地鄉土資源,祈於日後教學中,能配合自然科學課程之精神,以兒童熟悉的鄉土資源為教材,提高學習興趣,增進教學效果。

與招潮蟹有約

現在大多數的人都只注意到具有經濟價值的螃蟹,卻忽略了在濕地上渾動著大螯的招潮蟹 。有感於生態的破壞,濕地的大減,招潮蟹族群的滅絕,而做此實驗,讓大家任事這生物圈重要的一環,也是生態環境的指標 ─ 招潮蟹。 註 1:本實驗採用的招潮蟹為北方呼喚招潮蟹,又名黃螯招潮蟹、北方凹指招潮蟹、呼喚招潮蟹。 註 2:學名為Vca borealis 註 3:公蟹右大螫數:公蟹左大璧數= 200 : 3

螢光水影—水生「條背螢」生態探索

「螢火蟲」是所有螢科甲蟲的統稱,條背螢(Luciola substriata)在分類上屬於昆蟲綱、鞘翅目、螢科,一生歷經卵、幼蟲、蛹、成蟲四個階段,是屬於完全變態的昆蟲。由於幼蟲水棲的特性,被歸為水生螢火蟲,在所有螢科中屬於較為罕見的習性,以台灣五十餘種螢火蟲中,僅三種屬水生,因而具有生態上的獨特性。此外,幼蟲雖生活於水中,但其外型構造、呼吸方式等,與另兩種水生螢火蟲有顯著不同,也較晚為人所認識。 幼蟲期的條背螢以水中螺類為主食,約經過四、五個月的成長,歷經多次蛻皮後,終齡幼蟲會上陸準備化蛹及羽化。成蟲約在五、六月間出現,並在棲息地水域附近活動、交尾及產卵。就文獻記載和資料查詢,條背螢在北部、中部、南部及金門均有分佈,惟數量不多,生態及習性仍有待更深入的研究。

台灣本土水生食蟲植物—絲葉狸藻的囊裡乾坤

絲葉狸藻(Utricularia gibba)為台灣本土水生食蟲植物。無根,整簇浮於水面。主要構造為一長莖,每隔1.0~1.5 cm,兩旁會長出V 型絲狀葉。生長速率約為1.56 cm /day,長可達20~30 cm。花高出水面,黃色無味,花期約3天。葉片旁會長出捕蟲囊,能捕食水中的小生物。捕蟲囊發育完全需10 天,大小約0.3~1.0 mm。入口邊緣頂端有兩支天線般的細枝,是由捕蟲囊的主體延伸而來。另有單獨較小的細枝,可能用來吸引水中生物或阻擋雜物流入捕蟲囊。在入口瓣蓋上有細小的觸發毛,當捕蟲囊處於收縮狀態下,小生物碰觸到觸發毛,捕蟲囊的瓣蓋向內打開,吸入小生物,1/30 秒內即可完成捕捉過程。約40~60分後恢復負壓蓄勢待發,準備下一次的捕捉。即使未被觸發,仍也會有自發性的舒張。捕蟲囊囊口內壁及瓣蓋上有數種不同形態的腺毛。囊口壁腺毛具長柄、頭為燈泡狀;愈往內部柄愈短,頭部略呈橢圓形。囊的頸部佈滿二爪腺毛,囊內充滿四爪腺毛及三爪腺毛。查閱文獻資料均未提到此三爪腺毛。利用彩色墨水及食用色素來觀察及探討四爪腺毛的排水及消化吸收功能,發現四爪腺毛的細胞質有奇特的變化。

草上飛龍—菟絲子

這個研究是運用學校現有器材,探討校園中菟絲子(Cuscuta australis R.Br.)的形態、構造、生殖方式、吸器產生機制、快速散播原因及圍堵其入侵的方法。根據研究結果顯示,校園內菟絲子的寄主已經超過8 種,大多為草質莖植物,各寄主被寄生嚴重度不同,這和寄主植株形態和族群分布狀況有關;菟絲子莖上沒有氣孔,一個雌蕊有兩個花柱,莖內與未成熟的種子內有豐富的澱粉,但成熟種子則沒有發現澱粉。菟絲子的結果率和產種子能力十分驚人,每平方公尺的寄生地,可產下8 萬顆以上種子,種子發芽率也達60%以上;菟絲子的莖有極強的再生力,只要仍有一個節或生長組織存在,就可再發新芽生長,一般蔓莖平均每日可向外擴展4.4 公分。菟絲子的莖有向觸性、背地性及輕微的背光性。菟絲子幼莖才會產生吸器,而大多數材質都可以誘發它纏繞並產生吸器。菟絲子有很重要的中藥用途。我們可利用防火巷的觀念,開闢60 公分以上的空白地阻隔其蔓莖向外擴展。

一網情深─網住基隆情人湖人面蜘蛛的一生

本研究首先藉由長期飼養觀察,認識人面蜘蛛的外部型態,其次認識到蛛絲、網及輔助網的結構,結網過程,另外體色及背部黃條紋的變化、蛻皮過程、生活史及野外各月生長變化,均詳細觀察予以紀錄暨綜合整理。用以後續研究的基礎,並強化對蜘蛛的一般認識。其次本研究對於蜘蛛的各種感覺器官比較結果,人面蜘蛛的觸覺(即腳勾感知振動能力)最強,聽力不甚靈敏另外簡單的機械振動觸網,能引起人面蜘蛛的捕獵行為,對於不同振幅的振動,會有不同的反應,尤以振幅太大會驚嚇蜘蛛;不同頻率的機械式振動,發現1赫的振動,引不起蜘蛛的興趣,隨著頻率加高,蜘蛛反應有越來越強的趨勢。本實驗以鏡面放大原理,分析各種振源在網上的波形,發現蜘蛛最喜歡急促連續多脈衝高振幅的振動,最怕的是單一脈衝高振幅的振動,至於無固定振幅和頻率的擾動,引不起蜘蛛的獵捕興趣或避逃反應。

從螞蟻的覓食和築巢看牠的社會性行為

我們的自然是牛頓教科書,在六年級上學期〈一、動物的生活和環境〉第12 頁社會性的動物裡面寫著「螞蟻成群結隊的搬運著食物,牠們彼此分工,擔負著不同的工作,形成了螞蟻的社會。」可是我們並沒有真的去觀察螞蟻的社會行為,因此我們決定藉由觀察來證實書中的說法,並同時在老師的指導下展開了這次的活動。