生物科

本實驗主要探討淡水河華中橋至忠孝橋附近河段，光、影對無齒螳臂蟹的影響。透過調查發現，無齒螳臂蟹主棲息在河岸邊坡，接近自行車道，人為干擾大，對光影的警覺心高。此外，河岸公園多設置路燈，橋樑多有光線投射，因此我們自行設計「太空船照射法」、「旋轉馬達飛影法」等裝置進行實驗，了解無齒螳臂蟹對不同光、影變化的干擾會有何反應。結果發現，無齒螳臂蟹喜在暗處活動，據此建議夜間河岸邊光源須避免太明亮。此外，螳臂蟹對搖動光線較敏感，其中以藍紫光、紫外線光較明顯，所以，未來如要在橋樑投射燈光，建議光源固定且避免閃爍。最後，螳臂蟹對光影速度、形狀、大小等會有選擇性反應，建議河岸邊的長草盡量不割除，減少光影人為的干擾。

本年度生物科一般研究比往年有相當之進步，學生從事研究工作熱試，研究成果豐項。今年尤其對生態及環保研究題才增加不少，表示國內對生態及環保之奮視。本年度另一特徹為一般研究內容之設計，及擬探討之主題，具多樣性，研究成果豐項，水準比往年提升，有些具項士論文之水準。但高小及初小部份有些部份，才旨等老師參與過多之塊象，待改善。

我們在校園作螞蟻種類調查，發現了六種螞蟻。接著我們探討螞蟻喜愛的食物，發現長角黃山蟻最喜歡的食物是肉鬆，而黑頭荒蟻最喜歡的食物是棒棒糖。對於長角黃山蟻而言，肉鬆味道濃且輕巧，可以很快搬食，而且數量不同的長角黃山蟻都有特定搬食的方式。如果數量越多的長角黃山蟻加入搬食行列之中，前進時會讓整體速度加快20%以上。最後我們作了人工蟻穴，模擬長角黃山蟻搬食通過不同形狀的洞口，發現皆有其不同的因應策略。

我們透過野外及自製觀察器的方式觀察臺灣八星虎甲蟲幼蟲獵捕螞蟻，並分析其生物力學現象。研究發現幼蟲獵捕螞蟻分成「埋伏」、「彈出」、「拉回」三個步驟。所展現的生物力學如下： 一、 埋伏時採用多支點分散重量策略：透過上唇、前足(*2)、第五腹節(倒鉤)及腹部尾端等五個構造做為支點，讓幼蟲能長時間埋伏在隧道口。 二、 獵捕螞蟻時採變形彈力策略：幼蟲等螞蟻趨近至0.84公分時，快速拉直6-10腹節，藉此產生變形彈力，將頭、胸及1-4腹節以10.221公分/秒的速率彈出隧道。 我們觀察到第五腹節倒鉤可能在幼蟲彈出隧道時扮演重要的施力角色，因此目前正設計實驗進行觀察驗證，期望在國展競賽時能導出實驗結論，分享給對此議題有興趣的研究者。

在蟻科(Formicidae)中的山蟻亞科(Formicinae)這個類群，終齡幼蟲會用絲腺分泌的獨特絲質纖維將本體包裹，形成蟲繭(cocoon)，這本來是很容易讓人理解的，但是，棘山蟻屬(Polyrhachis)的工蟻卻能操控幼蟲使其將奈米纖維狀(nano fibors)的蟻絲蛋白塗布蟻巢內部形成膜狀物，這種由工蟻調控幼蟲改變棲息微環境的進化情形更甚南美洲的織工蟻，而且罕有人研究。本研究嘗試水解蟻絲蛋白進行各項試驗，另發展大量取得乾淨蟻絲蛋白膜的人工養殖技術，同時詳述黑棘蟻幼蟲吐絲的習性，以及利用工蟻來調整控制蟻絲蛋白膜的生成和成品的功效，讓蟻絲蛋白的研究，奠定發展的基礎。

皺紋陸寄居蟹不喜歡一直泡在水裡。能忍受待在海水的時間比待在淡水的時間長。換殼後新殼的殼口長/左螯寬的值介於1.7-2.3，殼口寬/左螯寬的值介於1.1-1.9，殼的容量/左螯寬的立方值介於3.1-4.4。寄居蟹脫皮時偏好的砂礫顆粒大小為2mm，躲入砂中的深度多為2cm - 4cm，最深到7cm。能以嗅覺覓食且喜歡味道較濃郁的食物。沒有趨光性，以綠色玻璃紙處理光線能避免對他們造成過度影響。寄居蟹緊抓海樹時力量很大，體重10克的寄居蟹能施力450克，推測是海樹能讓寄居蟹容易施力，可藉此逃避天敵的捕捉。警戒範圍約為2公尺。牠們的警覺性高，隨時會縮入殼中或有”定格不動”的行為，影響的程度由大到小為：震動、影子、光線、聲音、風。垂直震動的影響大於水平震動，對低頻聲音的反應較高頻明顯。

有一回，打開電視機，正想觀看卡通 『 庫洛魔法使 』 的時候，突然間看到一個廣告內容十分有趣，廣告主角是一枝極細鋼珠筆，為了強調這枝筆書寫流利、筆尖超細，就由一甲蟲推著小小的鋼珠，由下而上滾動到固定位置放好。心想這是廣告裡所捏造出來的昆蟲，還是真的有這種甲蟲存在，查一查家中的昆蟲圖鑑，似乎沒有這類昆蟲，只好向老師求助。經由老師的協助後，根據牠的行為推測這種昆蟲應該是糞金龜，可愛的長相、有趣的行為深深吸引我們，於是打定主意決定由牠當選生物科主角，以下是我們的研究報告。

本實驗主要探討蟋蟀步足的移動，如爬行速率、跳躍高度、在各材質的抓地力、步足的移動順序、觸角對爬行的功能，並藉飼養觀察生活習性。成蟲移動速率約2.0公分/秒，成蟲跳躍高度平均約身長的1.9倍，若蟲跳躍高度平均約2.5倍。在鋁箔紙、保鮮膜、玻璃紙及玻璃這四種材質上爬行的效果，鋁箔紙最佳，玻璃紙最差。但因爬行角度皆小於30度，這些材質皆適合做成飼養蟋蟀的容器。蟋蟀的步足在爬行中有兩種步伐，第一種為第一及第三對步足的左側、第二對步足的右側向前移；第二種為第一及第三對步足的右側、第二對步足的左側向前移，兩步伐交替使蟋蟀前進。剪掉觸角的蟋蟀爬行時會產生偏移，剪掉右觸角所偏移的角度最大，爬行速率也最慢。

本實驗欲探討具水果香味之化學物質對東方果實蠅雌蟲之誘引效果，希望能開發出有效之誘雌物質，提升防治效果。本實驗由甲酸乙酯、苯甲酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸戊酯、乙酸乙酯、葵醇、檸檬醛七種化學物質中，搭配相對濃度 0.025cc、0.050cc、0.075cc、結果顯示 0.100cc 的乙酸乙酯搭配黑色的誘引器對東方果實蠅雌蟲具較佳誘引效果。

本研究以蜻蛉目勾蜓科Chlorogomphus 屬的稚蟲為研究對象，野外常見的有3 種，分別是：短痣勾蜓、褐翼勾蜓和斑翼勾蜓。在生活習性方面：1.每ㄧ次的蛻皮是稚蟲成長的重要時機，蛻皮時翅芽長度生長百分率值最高達70%；其次是重量達47%；第三為頭寬，19%；最低是體長，10%。2.羽化時間大約於晚間9-11 時開始，整個過程約需5-6 小時。3.經由定期測量結果發現翅芽長度〈y〉與重量〈ｘ〉有明顯相關性，Ｒ2＝０.8802，其二者關係式為y=1.1224x+0.0131。終齡稚蟲的頭寬與翅芽長度的比值為0.7；n-1 齡比值為1.1，可依此推估稚蟲的齡期。在環境因子方面：1.野外採集時有88%稚蟲棲息的基底質是32mm 以下；實驗中80%的稚蟲選擇棲息在1.5-2.5mm 基底質。2.水溫對於稚蟲的生長影響以低溫組生長情形較高溫組佳。