生物科

有一天我們在花店看到花瓶裡插著一束奇形怪狀的金黃色果實，樣子很像長頸鹿的頭，花店老板開玩笑的說：它叫「牛頭馬面果」，而且還是從國外進口的。我們對這種奇怪的果實感到很好奇，就拿了果實去請教老師，老師告訴我們，它的中文名稱叫做五指茄，是一種茄科植物結出來的果實。為了要瞭解這種奇果生長情形，我們就在老師的指導下做了一連串的觀察和研究。

在校園中採集黃槿(Hibiscus tiliaceus)葉片上的蟲癭(insect-induced gall)，進行解剖觀察蟲癭內部結構，發現有許多白色蠕動的小蟲寄生，經查資料確認為黃槿刺子節蜱(Aculodes hisbisci)。有蟲癭寄生葉片較無蟲癭寄生葉片小，蟲癭數量會隨時間增加，有蟲癭的黃槿葉片質量較重保水性佳不易凋謝。葉柄維管束切片發現，相同生長時間，無蟲癭寄生者維管束分化快、木質多且環狀排列在外圍。經由葉肉蟲癭切片染色得知癭最內層為韌皮部，由葉下表皮增生包圍，由韌皮部增生營養層，可提供葡萄糖供應至內部纖維，蟲體藉羽爪攀附粗長的內部纖維取食。一個蟲癭橫徑越大，內部蟲體越多，癭橫徑最大可達0.6cm，其內部的黃槿刺子節蜱可多達400隻，但蟲癭隔間內黃槿刺子節蜱數愈多，內部的突變纖維密集度愈低。

因為觀察校園的生態池，發現魚池中有魚的排泄物，我們認為魚的排泄物日積月累後應當會影響水中生物的生長環境，為什麼老師說不用清理？是因為魚池中有養水生植物嗎？我們從魚池養殖的水生植物發想，想知道在所學習過的水生植物中，哪一種類的水生植物對於魚的排泄物會吸收得較多？而魚的排泄物中含有老師所說的氨嗎？因為不把土讓納入研究範圍內，因此我們只選擇漂浮型、沉水型兩種水生植物做研究，經由研究，我們知道了沉水型植物吸收的氨比漂浮型多，而沉水型水草吸收氨的多少又跟葉子大小有關係，葉子越大，所吸收的氨越多；漂浮型水草也得到葉子越大吸收氨越多的結果。

長期以來高雄地區水質一直不佳，探究其原因與高屏溪沿岸高氮磷濃度廢水有關。在尋求解決之道的過程中，我們發現了一種在吸收氮磷方面有良好成效的植物－－培地茅。實驗結果顯示：培地茅具有在水、旱地生長的能力，即使處於惡劣的環境（200ppm 硝酸鉀溶液試驗）之下也具有良好的生長能力。其中在根部生長方面，尤為明顯（砂耕的根系更以平均一天 2.35 公分的速率在生長）。由於此項特性，使得培地茅在測定氮含量吸收成效的實驗上，有相當不錯的成果（吸收效率：88.7％）。於是我們更進一步地將得到的數據，作推廣與應用：在污染程度不同的地區，採用合適的種植方式，為水質淨化作嚴格的把關。

1995 年的 10 月是我第一次看到蟲癭的時候，當時是在一株稱為「小金櫻」的薔薇科植物的葉片上發現。那時根本不知它叫「蟲癭」，也不知它的形成是由昆虫寄生所引起植物細胞組織不正常的生長。當時還以為是某種寄生性的植物，為了加以證實，我帶著它去請教植物保護老師，得到的答案是一個「？」後來又有於一個偶然的機會下，前往台大梅峰農場實習時提出了此問題，也有帶標本供其鑑定，得到的答案也是一個「？」後來我不斷翻閱書籍但答案依然是一個「？」\r 直到 1996 年的暑假，我去農試所拜訪一位研究人員時，提到此事，並帶標本去，但不是小金櫻，而是台灣雅楠。得到的答案有兩個，一是蟲癭，一是寄生性植物。為了要進一步的求證，那位研究人員介紹我前往國立自然科學博物館找一位植物專家，而在見到那位專家時，他馬上給我了一個答案「蟲癭」，並轉而介紹我去認識一位正在對調查台灣蟲癭相當有研究的人員。在她那兒，我得到了許多相關蟲癭的文獻及資料。\r 1995 年的 11 月學校新成立了一個社團「生態保育社」，指導老師是教生物兼班導的老師，而我也是社員之一。她於去年也指導過學生參加科展，主題是調查霧社地區的蕨類，看到他們研究結果後，突然有一莫名的想法，那就是：不管花多少年的時間要將霧社地區生態作一個調查。在不知它叫蟲癭時，為了尋找答案所翻閱的書籍資料，每每採集地都少不了霧社，而在這段時間裡，我也常在山裡頭亂闖亂走，發現到霧社地區林相複雜，相對的可在此地生存的生物也就多了，而蕨類的調查使我更確定了這個想法。\r 「蟲癭」這種生物它可能在任何植物部位上發生，而一般人對它只有片段的知悉或完全不知有它的存在，種種的原因給了我一股衝動，那就是藉由此次科展機會將它介紹給大家知悉，這也是霧社地區生態調查的序曲。

三年級自然課的｢做果凍高手｣，引發大家對果凍成因的好奇，薜荔剛好是大家垂手可得的實驗材料，加上｢愛玉｣產於海拔較高的山地，如果能將好吃營養又解暑的｢愛玉凍｣，以經濟實惠價格又能在平地量產，薜荔只要附生於樹林、果園、牆壁、橋梁等建物，不需要再爬山涉水冒著生命危險的去摘取愛玉，相信對農民和大眾都是一大福音，夏天可吃到價格更實惠的｢薜荔凍｣，透過這個研究探討，找出最佳的｢薜荔凍｣生產模式，造福大眾。 本研究主要有幾個實驗，用四種不同時期採收的薜荔籽，與四種不同水質的結合，在三種不同材質的盛裝容器，交互產生的作用，發現紫紅皮未裂果的薜荔籽，與市售礦泉水的組合最佳，能夠成功的做出果凍。

在校園中腐朽的鳳凰木樹幹底層，我們發現了一株靈芝，它的表面，竟然呈現出與眾不同的寶藍色色澤。我們很好奇：像這樣帶著寶藍色光澤的靈芝，過去是否曾經出現在國內的文獻中？這種靈芝所需要的生存環境為何？我們能不能以人工方式栽培它呢？帶著一連串的問號，我們開始對這株靈芝進行持續的觀察、測量、拍照與記錄。經由國立自然科學博物館協助鑑定，我們知道了它的芳名是“熱帶靈芝”（Ganoderma tropicum ） ；同時，老師帶我們參觀霧峰菇類文化館和瑞峰菇類教育農場，蒐集相關資料；接下來，我們就應用所學到的菌種分離和太空包栽培等技術，開始“種靈芝”囉！兩個多月後，我們用太空包培育出來的熱帶靈芝都沒有寶藍色色澤，這顯示出：校園中那株靈芝的寶藍色色澤，可能是特定的生長環境造成的。此外，在培育靈芝的過程中我們還發現：最適合熱帶靈芝菌絲生長的溫度約為 35℃；以太空包栽培靈芝，最好能控制溫度、溼度，而太空包最好要橫放才能形成菌傘。靈芝在中藥的應用很廣，本校發現的熱帶靈芝經文獻記載確實有藥用功效，令人興奮！不過，靈芝在自然界中生長很容易遭受破壞，如果想要將它的藥理成份大量應用在日常生活保健方面，就有人工栽培的必要。

金門四面環海，歷史上經過軍事的洗禮，長期受到軍事管制而封鎖海岸線，造成海岸成為金門居民無法接觸的神秘地區，因此得以保留珍貴、原始的自然生態環境，形成擁有豐富海濱生態資源的寶庫，近年來金門逐漸褪去戰地的神秘面紗後，挖花蛤、淨灘、散步、觀夕陽、攝影及捕魚等活動，讓海岸逐漸成為居民的休閒場域，2004年因應島嶼水資源匱乏問題，開工興建金湖水庫，2009年啟用後，開通了本校下湖學區到峰上的便道，讓峰上的生態環境資源成為學校得以應用教學的場域，也造就本次科展有機會挑選礁岩上的四齒大額蟹進行研究，針對其構造、行為、雌雄辨別、棲息環境等進行觀察研究，讓我們一起探索這個偉大奧妙的生物寶庫吧！

有一次大掃除，班上賴昆宏同學擦玻璃時，不小心從窗架上掉下來，結果造成了腦震盪住院幾天。事後，我們心裡都很害怕，想想，窗架怎麼會無緣無故斷了呢？因此大伙兒就一起去問黃老師。老師指著那塊斷了的窗架說：「喔！你們看，整個窗架、窗框都被蛀掉了，只剩下外面塗油漆的表皮了。」洪嘉秀問：「是誰惹的惑？」老師說 ：「可能是白蟻吧！」林姿如間：「白蟻是什麼？」我們覺得這是一個有趣的間題，便成立一個研究小組來揭開這謎底。

紅后負蝗是菜園常見昆蟲，調查體色主要為綠色，少數褐色及綠紅色。棲息於地瓜葉、萵苣等，吃食菜葉。氣溫愈低，負蝗數量愈少。研究發現：一、相對濕度較低，會影響若蟲蛻皮時、及若蟲蛻皮為雌、雄成蟲，改變體色為褐色。環境顏色也會影響若蟲蛻皮為雌成蟲時改變體色。二、改變體色的步驟，從觸角、頭、胸、背、腳、腹面，依序變為褐色。三、綠雄蝗對綠雌蝗的交配次數高於褐雌蝗，綠負蝗交配總次數也多於褐負蝗；負蝗體色可能影響求偶行為與繁殖。四、雄蝗求偶步驟：看見雌蝗→靠近雌蝗→用腳碰觸雌蝗→跳到雌蝗背上→交配，而雌蝗身體晃動是達成交配重要因素。五、雌蝗交配數次才產卵，約20幾顆卵被卵泡包圍，一段時間後陸續孵化綠色小若蟲。