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生物科

大頭金蠅(Chrysomyamegacephala)的視覺盲點─四種探討蒼蠅神經生理

本研究的目的,主要是在探討大頭金蠅(Chrysomyia megacephala)對外界視覺刺激的反應,及視覺涵蓋的範圍。研究中,主要是以我們自行創新研發的「繪圖推理法」、「無所遁形法」、「自動計時拍法」和「天幕電秤法」進行研究,根據實驗結果,可得知蒼蠅在自然情況之下飛行方向及角度為 27.5±2.5 度,推測在視覺上的最大範圍雄是 150±2 度、雌是 165±2 度(單眼),飛行路徑中的盲點位於後方,以及蒼蠅對刺激造成反應的臨界速率,和蒼蠅對不同角度光線刺激造成的影響。整體實驗的重點,就在於能使用簡易儀器偵測大頭金蠅(Chrysomyamegacephala)的神經生理現象,期能對此一領域,提供新的知識與看法。

施肥量對玉蜀黍生理反應之研究

怕物的生長,需些吸收許多的營養物,始能生長良好,通常植物所需的營養物有氣、磷、鉀、鈣、鐵、硫、矽、硼等等,一般不致缺乏,但以氮、磷、鉀在土壤中的存量較少,而且又為植物最需要,吸收量較多的營養物,此一營養物,通常稱為肥料三要素。本研究工作,將以每年大宗進口的主要雜糧之一一一玉蜀黍作為研究材料,以供農業栽培上的參考。玉蜀黍在生育期間為需肥搬較多農作物,本省各地因土壤肥瘠不同,若以目前傳統的標準施肥量盲目的施用,易使植物所需的某種肥料反而缺乏,導致植物生長發育不良,產量因而減低;或因施肥過量,植物不但不能完全吸收,反而阻礙植物生長,並使土壤中的肥料易於滲透和流失,實在很不經濟。因此,我們設計不同的施肥量來栽培玉蜀黍做實驗,並用各種方怯來測定玉蜀黍植株的生理反應情形,以決定肥料施用量,從而減少肥料的浪費,發揮最大的肥效,促進生產,降低農業栽培上的成本 · 以擭得更多的收益。

綠色小尖兵

海口溝水筆仔結圓錐果實,果實的種子會長出胎生苗,平均一星期長約0.93~1.04公分,七個月約25~28.6公分,成熟脫落插入軟泥中生根長葉,成功插入的機率滿潮前為12%~24%,退潮後為42%~70%,土質越軟插中角度為90度的比率為57%~80%,插入深度平均為1.2~2.6公分。筆狀胎生苗會有往上翹、彎曲生長的情形;也發現果實長出二根雙胞胎生苗,生長速度較慢,左右的長度不同。海口溝的海水及地下水對水的比重接近1,移植水筆仔種在花圃中及有機土中,澆地下水會存活,以種植在有機土裡生長得最好。水筆仔以枯黃老葉排鹽,以三用電表、電池燈泡組測試枯黃老葉的水溶液會導電;以黑布沾溼水溶液,晒乾後有白色鹽漬殘留。未完全成熟的胎生苗傾斜插入土中會生根長葉,最後會因向陽性會漸長成90度。

在植物體內分佈的研究

(一)澱粉是植物體內的重要養分,但澱粉必須轉變為小分子的糖方可透過細胞膜,轉運植物體各部。(二)瞭解澱粉酶在植物各部器官的分布。

危機總動員─防治小花蔓澤蘭的探討

小花蔓澤蘭(Mikania micrantha H.B.K.)為外來種,對台灣生態危害甚鉅。本研究期望經由植物相剋作用及病蟲害防治方面的實驗探究找出對生態平衡影響較小的防治方法,並經由野外防治測試進一步評估出可行的防治策略。由實驗結果顯示,植物相剋作用與病蟲施放法皆可達到顯著的防治效果。在植物相剋作用方面,鳳凰木(Delonix regia (Bojero ex Hook) Rafin.)與雨豆樹(Samanea saman Merrill)無論在致死效果或抑制生長效果方面皆十分顯著,且微量的葉粉即可對小花蔓澤蘭產生明顯的抑制效果。在病蟲害試驗方面,發現繡線菊蚜(Aphis citricola Van der Goot)及赤葉璊(Tetranychuscinnabarinus (Boisduval)) 對小花蔓澤蘭苗木皆有致死效果,且對生長有明顯抑制作用。綜合上述實驗結果,本研究建議以多次切蔓削弱小花蔓澤蘭的生命力,並配合施用葉粉抑制小型苗木萌發與生長,長期則宜利用病蟲防治小花蔓澤蘭,以期達到最佳的防治效果。

團結力量大-舉尾蟻群體性的觀察

本研究觀察自家庭院裡柚子樹上的舉尾蟻巢及其生活型態,從舉尾蟻的「外形觀察」、「社會分工」、「生活環境」、「蟻巢的構造」、「覓食情況」、「領域行為」、「干擾防禦」及「共生行為」八個面向來進行觀察並討論,其主要結果如下:(一)舉尾蟻腳上有節,身體也有分節,舉尾蟻身體可以明顯分為「頭部」、「胸部」與「腹部」三部分,頭部有一對觸角,兩對顎與一對眼睛;胸部有三對腳;腹部佔舉尾蟻身體的最大部分,所有的消化、生殖與分泌等器官都在這裡。而許多構造如觸角、大顎、嗉囊等都對於螞蟻的群體性社會分工有相當多助益。(二)舉尾蟻社會裡有蟻后、雄蟻、工蟻,各司其職,但一年半以來並未觀察到兵蟻出沒,仍要再繼續觀察。(三)舉尾蟻巢具有調節溫度的功能,天氣熱的時候,巢內溫度比巢外來得低;天氣冷的時候,巢內溫度比巢外來得高。(四)舉尾蟻巢的結構符合螞蟻分工合作的性質,裡頭有不同的小室分別負責不同的功能;蟻巢的成分主要是以草纖維、泥土、樹葉等就地取材的材料來建築。(五)對舉尾蟻最具吸引力的食物是「腐敗、多汁液的動物屍體或生的食物」。(六)螞蟻在行進時,腹部會分泌費洛蒙,後面的螞蟻就靠著此味道認路,因此舉尾蟻覓食時,以呼朋引伴的方式用觸角通知其他同伴繼續前來覓食,另外還有負責守衛的螞蟻在蟻巢表面巡邏。(七)觀察路徑 1 裡,舉尾蟻與花居單家蟻在第 70 公分處勢力相當 ; 觀察路徑 2 裡,在第(八)舉尾蟻對於外物入侵先是一陣戒備及騷動,再視外物的動向而定警戒的時間,對於特殊的化學氣味會等待氣味散掉或淡掉再行動。

唧聲若響—黃斑黑蟋蟀的聲音研究

黃斑黑蟋蟀有六種不同類型的唧聲,分別為夜晚呼喚、不定時呼喚、近距離求偶、遠距離求偶、長敵對聲及短敵對聲。黃斑黑蟋蟀分別有「黑龍仔」及「紅羌仔」二種品系(民91,楊正澤)。比較兩者之間的聲音特性,紅羌仔在大多數聲音類型中的聲音頻率普遍比黑龍仔稍高。另外,針對夜晚呼喚聲、求偶聲、敵對時的唧聲進行播放實驗。從播放夜晚呼喚聲的實驗發現夜晚呼喚聲應該具有吸引母蟀注意或接近的功能。而求偶聲播放實驗結果發現,母蟀可能有對同品系公蟀的交配偏好。從播放打鬥時叫聲實驗結果發現,聽到打鬥聲最易引發敵對事件,但求偶聲也有引發敵對事件的可能。勝利後發出的叫聲應該有宣告地位的功能。

溶菌大量存在於蛋白內的生理意義

去年進行的原生質體的研究(參加第+八屆全國科展),顯示某些細菌對治菌酶特別敏感,水稻庭森枯病病原菌是一種桿菌,極易受到溶菌酶的作用變成圓形的原生質體,故為測定溶菌酶活性的很好菌株。溶菌酶存在于多種生物體內,但以蛋白質內的含量最高,約佔鵝蛋蛋白內總蛋白質的 3.4 %,一種酵素大量堆積在同一器官內,顯示該酵素扮演著一重要的生理作用,為了了解溶菌酶大量存在於蛋白內的生理意義,乃利用去年的原生質體研究結果,並配合生化分析等方法加以探討。

為害櫸數的兇手─獨角仙

有一次回外婆家,外婆家在山上,房子四週樹木很多,白天當我們在樹下玩時,我發現其中有一種樹的樹幹特別怪,表皮到處都是坑坑洞洞的。到了晚上,當我們要回家時,舅舅拿手電筒陪我們到樹下停車的地方,我感覺到車旁那一棵白天看到的樹上有小動物飛動的聲音,我趕緊拿起手電筒一照,發現樹幹上停了好多黑黑的小東西,看來他們就是造成樹幹坑坑洞洞的兇手了!而這些小東西被手電筒一照,有許多往下掉。舅舅說,那是獨角仙。弟弟跑回外婆家拿了一個囍餅紙盒,撿了十多隻,回到家後,又發現紙盒已經被獨角仙鑽了一個洞,跑走了好幾隻,想不到獨角仙的力氣這麼大。我和弟弟對它都很好奇,就請在學校當自然科任的媽媽,指導我們研究。

〝紫〞看〝外〞在美-紋白蝶性標成因之研究

本研究的主題是探討日本紋白蝶(以下簡稱紋白蝶)間如何分辨雌雄。經實驗發現並驗證雄蝶在近距離時是利用視覺來尋找雌蝶,而不是利用一般所熟知的費洛蒙(嗅覺)1.。還發現雄蝶翅膀對於紫外線有吸收能力,雌蝶翅膀對於紫外線則是有反射現象的明顯差異,因此造成雌雄外觀上有強烈的視覺對比。更進一步用掃描式電子顯微鏡(SEM)發現形成紋白蝶雌雄對比的原因是翅膀鱗片上的奈米級顆粒多寡所造成的。最後驗證了雄蝶翅膀對於紫外線有吸收能力就是由鱗片上的奈米顆粒所造成的。而且用去除掉奈米級顆粒的雄蝶標本竟然也可以很快的吸引其他雄蝶的靠近,證明了紋白蝶利用「翅膀對紫外線波段的反射與否」來當成性標。