生物科

我家後面就是淡水河，我們經常到淡水邊玩、寫生；十月十五日我發現有很多蝴蝶、幼蟲及蛹，其中有三種不同的蝴蝶在上面飛，而蛹的形狀都一樣，只是顏色有兩種，但是幼蟲卻只有一種。我想知道這些蝶、蛹、幼蟲的關係，便帶回兩種蛹和幼蟲回家飼養，看看這些幼蟲和蛹到底是屬於那一種蝴蝶的幼蟲和蛹。

本研究主要是想了解長頸捲葉象鼻蟲的各項行為、生活史及該蟲與其生活環境間的關係。我們在三月初到五月底的例假日，固定在烏來做定點生態觀察。以生態觀察記錄表紀錄下該蟲的外觀資料，也紀錄下當牠遇到天敵及干擾時所做的反應，以及牠們環境中的溫溼度，記錄完畢後撿拾搖籃，以人工方式飼養、拍照並記錄該蟲的生活史，最後固定採集少許土樣及葉片，分析其中的酸鹼值與含水量，再將上述的原始資料輸入電腦，分析這一些資料彼此間的關係。經過一段時間的觀察，我們知道長頸捲葉象鼻蟲是屬昆蟲綱鞘翅目的一種生物，體色為暗紅色。牠們喜歡在水分多且纖維素較少的水金京、山桂花、木薑子及山香圓等樹種上活動、進食捲搖籃。交配前，雄蟲常以頭頸當武器作戰，來爭奪地盤或贏得交配權。製作搖籃則可分為兩個階段：一為準備葉片，另一步驟則為捲葉片總共約需 1 小時又 40 分鐘。其搖籃又可分為落地式搖籃以及懸吊式搖籃；落地式搖籃需經 20~21 天左右變成成蟲；懸吊式則更久，依搖籃葉所提供的水分而定，約為 32~36 天左右。環境方面，牠們大都選擇雨後的晴天，微風日為做搖籃的好時機，且在溫度平均約 28℃，溼度約 60﹪的環境下活動，不過風還是影響做搖籃最大的因素。觀察這種蟲實在很有趣，其中我們發現該蟲也會在木薑子及山香圓上進食，是先前文獻上所沒有提到的。還觀察到該蟲似有“學習”做搖籃的行為呢！但是，牠們的搖籃有時候會被寄生蜂所寄生，所以搖籃的數目還是不可以過少！

一般研究細胞質流動常以輪藻或水蘊草為材料，因其葉綠體會隨著細胞質流動，觀察非常方便。可是常探討環境因子的影響時，則會涉及光合作用。洋蔥常用作為觀察表皮細胞的材料，經亞甲藍液染色後，細胞核特別清楚。但我們經多次測試後發現以適當濃度的紅色六號色素、石蕊或溴瑞香草藍溶液處理的洋蔥表皮細胞，卻可觀察到明顯的細胞質流動，而且取材方便，又可避免光合作用之干擾，乃以它們為材料，進行研究。

在此實驗中，驗證了蜜蜂的肩片與發聲無關；蜜蜂主要發聲是由翅膀所出。但剪去雙翅的蜜蜂也能藉由胸部振動發聲，驗證了蜜蜂不只有一個發聲點。為了分析蜜蜂頻率，利用簡易的頻譜分析儀器，結合麥克風、電腦、Voicesync程式、Shimmer Curve 程式，就能分析聲音波形、頻率等。用此儀器做各溫度下蜜蜂之振頻比較，得知蜜蜂在各溫度的頻率有所不同。繼續用此儀器分析野生蜂（東方蜂）以及養殖蜂（義大利蜂）頻率，發現東方蜂頻率與養殖蜂頻率亦有些許差異。量測蜜蜂雙翅不斷鼓動（飛行）發聲，發現兩種蜜蜂飛行時較平時蜜蜂頻率高兩倍。在拔除雙翅的發聲分析，發現聲音有明顯的不同，頻率高更多，但並不是一直有聲音出現，有聲音時蜜蜂身體振動強烈。

去年綠化校園，小水池內一片綠意盎然吸引了我們。多年前，父親和我到建國花市，早見過它的蘆山真面目，並帶回家培養，原來它就是水芙蓉啊！好奇心帶領我們踏上這趟科學之旅。

黑紋塘水螟蛾〈Elophila nigrablis〉是陸生昆蟲，缺乏在水裡生存的呼吸器官，在幼蟲期卻以水生植物為食草如滿江紅、青萍，槐葉蘋及水蘊草。喜歡棲息在緩水域的環境，水流緩慢對築巢及覓食有極大幫助。為克服取食上的障礙，而發展出築巢的能力。巢內寬敞，有前後出口，幼蟲可在裡面轉身調頭。幼蟲期可換2~3 次巢。雌雄蛾分辨在於前翅黑點。交配前，腹部末端有翹高現象。母蛾以仰式躺在水面產卵，卵約20~40 個，呈卵形、透明。約2~3 天孵化。一齡幼蟲體長約0.15cm，體節有13 節，8對腳、9 對氣孔。孵化後第3 天已有築巢能力。夜間覓食行為頻繁，是夜行性昆蟲。終齡幼蟲體長可達1.2cm，體寬0.25cm。幼蟲期約35 天，食草總量〈槐葉蘋〉約112.9 片。蛹期，體長縮短，為減少晃動，巢會黏在葉片或飼養箱壁。巢的前後出口有類似白色黏液封住，增加蛹期安全性。化蛹地點在空氣與水面的交界點，巢離開水面會乾枯，浸入水中無法由氣孔呼吸而死亡。幼蟲會吃滿江紅和青萍的根部，致植物枯死，對其生存有極大危害；在取食槐葉蘋只吃葉不吃根，其繁殖速度快，不會威脅槐葉蘋的生存；在取食水蘊草，幼蟲潛入水中咬取，其留在水中的部分會繼續生長，對生存也不會造成威脅。

我們以學校的生態水池作為台灣水韭復育研究的樣區，研究探討台灣水韭的構造、生長方式與環境棲地。台灣水韭的構造可分為根、葉、孢子囊群；當葉脫落植株約20天後會腐爛，露出孢子即可繁殖；若豪雨導致整棵植株離土漂浮在水面上，則會腐爛死亡，無法達到繁殖的功用。 台灣水韭的枝葉在挺水區容易受到風力或動物的外力而使枝葉脫落，所以新植株的數量挺水區比沉水區多。台灣水韭比較適合生長在半日照的地方，覆蓋腐植土使台灣水韭生長最佳。 綜合以上，如果南部地區要建立復育棲地，建議提供較大面積，且有樹蔭的半日照溼地環境，而且水池環境有深水區、淺水區、緩坡區讓台灣水韭可以挺水、半挺水及沉水生長，同時促進棲地的生物多樣性。

每逢星期假日，常跟爸爸到永安魚塭去。在那附近有各種不同魚的魚塭”一天我發現魚塭坪上和溝邊上有直徑大約一台尺左右的凹窟洞好多個，我覺得好奇怪。為什麼在魚塭裹有這麼多圓形狀的凹窟洞呢？上自然課時我提出來請教老師，老師就要我邀了幾個同學一起研究。同時也請老師同我爸爸來指導。

本研究是觀察蜘蛛結網的種類，並且透過人工飼養的方法，設計不同的環境因子，觀察蜘蛛如何結網；另外，我還發現蜘蛛網上的水珠和荷葉上的水珠很像，所以搜集資料，用電腦軟體來輔助與驗證水滴在蛛網現象與奈米效應的關係。研究發現： 一、蜘蛛網可以用白色萬用凝膠採集。 二、蜘蛛網種類可分為正常圓網、空心圓網、漏斗網、吊鐘網、帳篷網、皿網、天羅地網。 三、人工飼養蜘蛛所結的網可在直立樹枝上結圓形網，其他則否。 四、無風時蜘蛛所織的絲較稀疏，反之則否。 五、有光源時蜘蛛能織出絲網，沒光源時網雜亂而稀疏。 六、震動大蜘蛛絲較長、較稀疏，反之則否。 七、水滴在蜘蛛絲與不同的線材比較，由軟體分析，蜘蛛絲上的水滴與奈米效應相類似。

『一列火車疾馳而過，旁邊的男孩，無精打釆的，像是在追尋著已失去的童年歡笑，旁白道出：從前這裡有望潮，白鷺鷥，現在已無，淡水的紅樹林正遭破壞，這只是一個例子 …… 為了下一代講大家共同來維護自然文化景觀 … 』這是七十一年九月十二日星期天，中視文化節目螢光幕所出現的片段。唉！我們這裡不是也有紅樹林，同學們那個不知道那是一大片樹林，裏面棲息著無數的白鷺鷥，懷著好奇 試間為什麼不對這罕有的景觀加以深入的認識，於是我等七人在老師的指導下作進一步研究。