生物科

我們對鳥的羽毛有極大的興趣和好奇，透過這次的研究，我們用顯微鏡觀察鳥類羽毛特徵和結構，探索羽毛的不同功能的實驗，以及進一步分析比較羽毛功能與其構造是否有相關。在觀察中發現：鳥類身體不同部位的羽毛外形特徵大小、顏色、長短差異甚大，羽毛結構上會有共同特點，有羽軸、片羽、羽枝、小羽枝、羽鉤和小結點的構造。在實驗中發現：飛羽有防水的作用；絨羽的結構較不緊密，所以無法防風，飛羽和體羽上端都有片羽的結構，可以防風；飛羽防塵效果很好；羽毛比其他的材質保溫效果好，絨羽的蓬鬆度愈大，保溫的效果愈好；羽毛的彎曲程度有助於飛行的抬升效果。在觀察和實驗結果的分析比較中發現，鳥類羽毛的特徵和結構與其功能有密切的關係。

為了解平原菟絲子的寄生模式、對寄主生理影響的分析，我們設計簡單實驗與徒手切片觀察。實驗結果為：(1) 在溫度約20℃時，平原菟絲子的種子發芽率與生長速度最佳； (2)當平原菟絲子碰觸到寄主時會以左旋方向纏繞寄主，細條狀的莖會分化出吸器 (3)除了養份外，水分也是由寄主植物提供，觀察平原菟絲子的莖和葉表面，皆缺乏氣孔。 (4)平原菟絲子依賴維管束吸收其他寄主植物的養分，計算莖切面積與維管束面積比發現，與其他兩種植物比較，顯示維管束在平原菟絲子體內的重要性；(5)對平原菟絲子的莖部進行顯微切片可以觀察到葉綠體，但是利用『分光器』與『濾紙色層分析』發現缺乏葉綠素a、葉綠素b、胡蘿蔔素，但具備葉黃素，故平原菟絲子無法進行光合作用並非「缺乏葉綠體」，而是缺乏主要色素。

國中教材常拿色彩繽紛的彩葉草舉例說明葉子非綠色部位不含葉綠素，故光合作用實驗無法測得澱粉。然而我們卻有不同的發現! 我們利用四種常見彩葉草①②③④進行澱粉反應實驗。發現②③中央非綠色部位無澱粉反應，①④全葉都有澱粉反應。在光合色素濾紙層析及光譜吸收實驗，②③和①④也有明顯差異。 另外，將彩葉草葉片不同顏色部位利用鋁箔紙遮光不同時間也發現了有趣的澱粉反應現象。①④中央非綠色部位或外側綠色部位遮光後，均無澱粉反應；①遮中段和遮全葉時，全葉澱粉有交替出現的規律現象；④遮光中段時，全葉有澱粉反應，而遮光全葉時，卻只剩外側有澱粉反應。②③不受遮光部位和時間影響，外側均有澱粉反應，但遮全葉時，卻明顯減少。

去年夏天，我們少年科學級的小朋友到學校旁邊的稻田與竹林地做野外生物採集時，突然由竹林地土跑來一隻蟲狀的怪物，嚇得文娟亂喊亂跳．，大叫電，老師救命”！立刻，一大堆小朋友一擁而上，你一嘴，我一舌的，有的說是毛蟲，有的說是蜈蚣，都興奮的不得了。朋千小朋友趕緊間老師：「這是什麼動物？」老師說：「這是蜈蚣，屬於節肢動物。它不是六隻腳的昆蟲。」接著有小朋友提出許多間題，老師笑笑說：「你們不妨利用每星期的團體活動時問，試著去研究看看。」於是我們這一組便開始搜集、飼養、觀察、實驗，並整理作成報告。

本實驗設計以校園中能夠隨手獲取的校園植物作為材料，我們研究與觀察植物的葉片，赫然發現許多葉片的表皮細胞上有明顯的氣孔構造，而氣孔是由兩個保衛細胞所構成，功能是協助植物體內的氣體交換與水分的蒸散作用。我們感到相當疑惑的是-氣孔的開閉是受到哪些因素所影響的呢? 因此，我們選用製作樣本容易與氣孔開閉明顯的蘆薈作為主要實驗的對象，分別設計照光組與避光組來進行比較、測試不同光波對氣孔開閉的影響與不同光波的刺激對於植物生理有何變化。而我們意外地發現綠光與藍光對蘆薈的氣孔開閉與生長的影響最為顯著!

磁場對生物的影響，的確是存在的。這點已有人做過實驗並參加科學展覽，而我們在看過他們的實驗後，即對此深感興趣。因我們也曾經設想，如把一隻魚放在強烈磁場中，它是會口吐白沫，橫屍水面呢？還是活力充沛，精神更佳呢？不過拿魚來作實驗畢竟是不太容易的。既知磁場對生物的生長速率有顯著的影響，為什麼到目前還未聽說人工磁場應用在農業上的事蹟，還未看到農夫們因額外的豐收而喜悅？原來到目前為止，只知磁場對生物有影響，但對影響的原因和應用的價值尚未聽說有完整的解釋和評估，農夫們當然不可能為不共確定的結果就在田中放了大量的磁鐵。所以我們就想藉不同受磁時期對植物生長的影響於此作小小的探討，希望能在植物的生長初期中找到一個適當的受磁時期，讓植物在此時期接受短暫的刺激後就能以較高的速率你長，而不用從播種到結實都受磁場的刺激。當然，找一個適當的磁場強度與以匹配也是很重要的，所以我就設計了這同時控制兩個變因的實驗。

「號外！號外！醡漿草可當菜吃，快來看。」班長發現新大陸般的拿張科學剪貼一酸酸甜甜的醡漿草，給大家看。走在校園裡處處可見到它的影子，我們一見鍾情的天天去觀賞它，哇！醡漿草會運動也會睡覺，就這樣發現它的奧妙，使我們走上研究「黃花醡漿草」的路。

學校最常見的蜘蛛就是肩斑銀腹蛛、簷下姬鬼蛛及大姬蛛，肩斑銀腹蛛多棲息在植物上，簷下姬鬼蛛多棲息在欄杆上，而大姬蛛多棲息於陰暗處，有護卵行為。大姬蛛的網為不規則網，主要分為牽引絲、主網結構及次級結構。大姬蛛的網形分別為三角體、吊帶型及星型，主網形狀分為12種拓撲形狀，且大姬蛛網的牽引絲越長，網面積越大；立體主網面積越大，平面主網面積也越大；平面主網劃分角越大，區域內的牽引絲越少；短牽引絲的附著角度平均大於長牽引絲附著角度平均；具有支架的蜘蛛網，牽引絲數量與離地高度平均大於沒有支架的蛛網。仿生大姬蛛網吊帶型的振動幅度為0.06公分，三角體的振動幅度為0.02公分，顯示三角體面對風力的作用下，其結構較為穩固。不論是吊帶型及三角體仿生蛛網，其主網部分的振動幅度皆為最大，而連接點及牽引絲為蜘蛛網的周圍架構，其晃動幅度小。

研究在探討校園破壞單家蟻是否形成超級聚落，研究地點為校園，時間從2015年9月至2016年6月，共進行10個月。主要透過蒐集文獻、實地觀察及人工飼養認識破壞單家蟻(Monomorium destructor)，再實地調查、記錄校園破壞單家蟻的聚落分布，並設計攻擊激烈程度、共域取食衝突情形與入口敵我辨識情形三個實驗，推論破壞單家蟻是否形成超級聚落。研究結果：我們發現即使是同種的螞蟻，只要不同巢就會打架；我們設計了衝突係數的公式，並將攻擊激烈程度、共域取食衝突情形與入口敵我辨識情形的實驗結果代入公式，比較分析樣區間是否形成超級聚落，最後發現C、D、E樣區距離近、衝突係數低，可能是一個超級聚落；A、F、H樣區與其他樣區間的衝突係數高，可能是獨立聚落。

半年多前，在我家附近有一隻懷孕的流浪母貓，我看牠餓得四肢無力，可憐極了，我便請求媽媽把牠抱回家撫養，並把牠取名為「ㄛㄋㄧㄠ妹妹」。 一個月之後「ㄛㄋㄧㄠ妹妹」生下了兩隻可愛的小貓。有一天，同學來我家玩，看見三隻活潑的貓，便要求送給牠一隻，我媽答應了，最後只剩下「ㄛㄋㄧㄠ妹妹」和一隻小貓了。在相處的日子中，我發現牠們的生活習慣和我們不大一樣，於是我就邀了幾位同學來研究貓咪的習性。