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生物科

「蟀」哥的奧林匹克~看誰跳得高?跳得遠?

我們以小扁頭蟋蟀、台灣大蟋蟀、烏頭眉紋蟋蟀、家蟋蟀與黃斑黑蟋蟀等五種蟋蟀成蟲為研究對象,利用壓克力觀察箱與GoPro7攝影機,以120fps高速攝影蟋蟀的垂直跳躍與水平跳躍,總計完成804部影片上傳至youtube的影片編輯器,以0.25倍慢速播放紀錄分析,找出跳得最高、跳得最遠與最會跳的蟋蟀。 最後總計完成109隻蟋蟀外型特徵、垂直跳躍高度與水平跳躍距離的分析,結果顯示:1.家蟋蟀的後腿/體長比最大,是「長腿王」;2.家蟋蟀的垂直跳躍高度(體長數)最高,是「跳高王」;3.家蟋蟀的水平跳躍距離(體長數)也最遠,是「跳遠王」;4.接受刺激後的跳躍率,眉紋蟋蟀是垂直跳躍的「跳跳王」,小扁頭蟋蟀則是水平跳躍的「跳跳王」。

朝『腎』之旅二部曲---鹿角溪人工濕地水棲生物初探

溼地是大地之腎,鹿角溪人工溼地的設立目的為淨化水質。水域環境中的水棲生物是許多生物的食物來源,在水域食物網中扮演重要的角色,不同水域環境中所出現的水棲生物種類和數量,是本研究所關切的重點。 為了調查水域環境中的水棲生物,嘗試各種撈取的方式,如流動定置網、大網子撈取、小網子撈取、大網子定置法和管心抽取法,進而得知並非每種方式都適用,海域潮間帶使用的「管心法」,和溪流常用的「蘇伯氏網」,在人工溼地並不適用;最後結論是一般的小撈網及魚網最好用。從撈取日的天候狀況,氣溫及雨量變化對照生物的出現率,發現這兩者有重要的關係。希望藉此次的水棲生物初探,對人工溼地中常見卻不相識的水棲生物有更進一步的了解。

沙中精靈—短趾和尚蟹特殊行為的研究

短趾和尚蟹是常見一種小型螃蟹,對於這個作品我們歷經兩年的研究,研究的內容主要包括和尚蟹的居住環境、蟹螯的功用和行為的特性等方面。研究主要分成幾個部分,分別是和尚蟹的鑽地行為、有無各種感官反應、覓食行為、潮濕程度、震動和旋轉對牠們的鑽地方向或行為的影響等許多的問題,都值得我們去深入探討。居住環境主要了解分布地點、洞與洞之間是否互通,再細分為外觀與深度等;對於蟹螯的功用也可分為取食、打架、挖洞等。另外,我們測試和尚蟹的各種感官知覺,例如嗅覺、視覺、聽覺與觸覺等,以便了解牠究竟如何察覺外來的敵人。特別的是,我們研究牠的鑽地行為特性,發現和尚蟹會分別以順時針或逆時針的旋轉方向往下鑽進沙中,至於決定鑽地方向的因素,分別設計如沙土環境、有水與無水、磁力、空間旋轉等變因去探討,發現到不同因素對於和尚蟹鑽地方向的影響。

蟻獅築巢行為初探

蟻獅是蛟蛉的幼蟲,會在沙地上築圓錐形巢穴,以捕抓螞蟻為食。我們藉由野外觀察、測量,以及在實驗室中以相同環境分別飼養、以不同深度沙地飼養,並以不同的棲地大小、縮短巢間距離等實驗來研究影響蟻獅巢穴大小的因素。

百「絲」莫解--黑棘蟻(Polyrhachis dives)蟻絲蛋白探秘

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。

葉界殺手-介殼蟲固著繁衍機制研究

地球上有許多大大小小的生物存在生活著,每個生物都在扮演好自身的角色。包括生長的過程、生活習性的改變及對環境變化的適應影響著生存條件。介殼蟲簡稱蚧蟲,屬半翅目介殼蟲總科的昆蟲,是昆蟲種類中最奇特的類群,分布地區極為廣泛,尤以熱帶地區為多。其體微小,繁殖力強。

光、影中的「蟹」「GO」

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。

蜓!水中王者

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。

誰是大媒婆! ?

長葉茅膏菜是台灣的一種珍貴且稀有的食蟲植物,現在由於環境變遷及人為的開發,數量漸漸減少中。目前新竹縣竹北市蓮花寺附近的棲息地,於86年底也僅存約 50 裸,在荒野保護協會的復育計畫中,至今年數量已有些許的增加,但對於長葉茅膏菜有很多的生理及生長所需的環境情形,卻尚無完整的調察及記錄資料,目前也不清楚長葉茅膏菜的傳粉方式,是風媒、蟲媒還是自花授粉?實地斟察生長地的情形,看到長葉茅膏菜的生長谷地野草遍布,茅膏菜常發芽於草較稀之處,而且在陽光較強的日子,前往觀察,可見到長葉茅膏菜的花開得大且花瓣也打開得很平展,且它的雌蕊的柱頭構造也很特別,會囚為外在環境的不同而有不同的彎曲度。於是泛起一個念頭 『 陽光大小與食蟲植物長葉茅膏菜的生長有何關係 』 、 『 陽光大小與食蟲植物長葉茅膏菜的萌芽有何關係 』 、 『 陽光大小與食蟲植物長葉茅膏菜的授粉有何關係 』 、 『 陽光大小與食蟲植物長葉茅膏菜的捕蟲有何關係 』 光線似乎是影響長葉茅膏菜生長的很大因素,因上我們想了解在陽光充足情況下生長的植株,與被雜草遮掩住的植株,他們生長情形的差異。

別有「洞」天

清白招潮蟹的弧塔不像其他種類的招潮蟹建築的煙囪那麼堅固,當潮水一來清白招潮蟹的弧塔就會坍掉,退潮之後,公的清白招潮蟹又開始重新堆積弧塔,所以清白招潮蟹花時間與力氣去建造弧塔一定有牠的道理。根據我們的實驗結果,製造特殊弧塔造型洞口是公的清白招潮蟹才有的行為,他們製造弧塔的原因是為了要有自己的領域,清楚的劃分出防守的區域,牠就可以安心覓食或是專心吸引異性,所以弧塔與公清白招潮蟹的求偶行為也有些關係,弧塔的方向不會隨著時間不同而改變,並且弧塔的方向並沒有一致性,因此我們判斷弧塔的形成與太陽及風向無關。經由我們以發泡劑製造出洞穴模型比較得知,弧塔內的洞穴在長度與孔徑上比一般洞穴稍大些,但在形狀上並沒有明顯的差異。