全國中小學科展

生物科

水生食蟲植物─絲葉狸藻捕蟲囊的探討

絲葉狸藻這樣微小的植物如何捕蟲呢?變態葉的捕蟲囊又有什麼玄機奧密?為了解開這些疑惑,引起我們研究的興趣!

樂乎舞雩–音樂與舞草

舞草,豆科舞草屬,在適當氣候(26OC?28OC)下其小對葉會自行轉動,我們在不同聲音頻率(0Hz、400Hz、600Hz、800Hz、1000Hz、1200Hz)下,拍攝小對葉轉動的情形,將影像輸入電腦、分析統整,得知音頻與轉動幅度(小對葉運動中,以一端點運動至下一個最接近的異向端點,所改變的角度)、速度週期(小對葉運動中,相鄰兩個極大角度變化值的時間差)、滯留區(小對葉在端點滯留的時間)成正相關。實驗步驟中,用電腦取點,由於將圖片放大至 400%,讀取座標有+2?-2 的誤差。由於影響小對葉轉動的變因有很多方面(如:溫度、光照、葉片生長情形…),此實驗著重在聲音頻率,未來可往各方向研究討論。

杜鵑的陷阱-探討藏伏杜鵑花苞片上的黏液

《杜鵑的陷阱》主要探究杜鵑花苞片上神秘的液態物―黏液。整個過程由其它植物的苞片觀察出發,佐證了杜鵑花苞片的特殊之處,並沿途探討杜鵑花苞片的變化、苞片產生黏液的目的與對該黏液的幾項檢驗。而終點到時,研究者持以欽佩的態度,讚嘆大自然對杜鵑花苞片所施予的神奇轉換。苞片的存在,造就美麗的花朵。

倒地鈴由綠變紅的秘密

本研究以常出現在田野的倒地鈴為觀察對象,主要針對其形態與構造、莖與果實顏色變化的原因、果實與種子顏色變化之關係,及倒地鈴與動物的關係進行實驗觀察。 觀察探討後發現,倒地鈴開花的分枝上具對稱捲曲的細莖,能捲附在其他物體上,讓植物體能往高處攀爬生長。成熟果實果皮的綠色部分會轉變為黃綠色或黃色。果實顏色經實驗證實是酸鹼值改變造成的。顯微鏡觀察果皮得知,呈紅色的細胞愈多則果皮愈顯深紅。此外,莖及果實的顏色與光照有關。光照實驗也證實,綠色莖和果實進行遮光試驗,遮光部位因缺光照而無法轉變為紅色。 研究過程中,與倒地鈴關係最為密切的動物是小紅姬緣椿象,其以倒地鈴為食,並在此交配繁殖。

換”屋”方程式—綠色細螯寄居蟹Clibanarius virescens之生態與殼戰研究

綠色細螯寄居蟹(Clibanarius virescens)是潮境潮間帶常見的一種寄居蟹,透過每月穿越線調查與方框採集實驗,發現牠們聚集出現與繁殖有很大關連。三-九月是牠們的繁殖季,母蟹體型小但數量多,且會有將近一個月的抱卵。 裸蟹選殼會以空間優先考量,過大過小都會想更換,小體型的多半選擇海蜷螺殼,大體型的則會以珠螺、鐘螺為主。殼戰要發生必須有一些共同存在的條件:1處在容易碰到的環境;2本身殼內空間不足或有破損;3體型比對方大;4對方的殼是自己喜歡的。殼戰行為模式:檢查-口對口-攻擊-出殼-換殼-離開,需在雙方獲利情況下,才會有較高的換殼機率。 透明的3D列印螺殼,雖然有助於了解殼內行為探究,但仍無法取代天然殼,天然螺殼還是牠們最好的家。

神奇的小彈簧手──水螅

無意中在水族箱內,發現具有彈簧手的水螅,看它伸縮自如的可愛模樣,引起我們的好奇心想進一步了解它們。

芽蟲

蚜蟲以吸取植物的汁液為生,會阻礙植物的生長,並會傳播病毒。生命週期中,有兩種生殖方式:以卵生的方式產卵渡過寒冷的冬季,而以卵胎生且是孤雌生殖的方式,在夏季快速繁衍。若遇到族群密度太高、寄主植物水份含量太低等逆境時,雌蚜會產下有翅蚜蟲,以利乘風飛行到新環境,快速擴張蚜蟲的族群範圍。而蚜蟲與螞蟻行互利共生的美好生活,蚜蟲分泌蜜露可以提供螞蟻當作食物,而螞蟻保護蚜蟲和卵,雙方都有好處。但瓢蟲和草蛉的幼蟲卻是蚜蟲的天敵,會大量捕食蚜蟲,蚜蟲的族群也因此無法無限擴大。對人類來說,當蚜蟲開始危害作物時,必需藉由對蚜蟲的各項研究結果的瞭解,選用最適當的防治方法。我們可以用草蛉幼蟲當作生物防治方法中的天敵,以減少蚜蟲數量。

高壓電塔下的韭菜

我們常在報章及新聞上看到農民對農田上方有高壓電塔表示嚴重的抗議,因為他們認為電塔產生的磁場對農作物的生長有不良的影響,而且對在下面工作的人的健康也有妨礙,但我們對此種說法懷疑,所以我們想要實驗看看那些農民的想法正不正確。 在尋找材料的過程中,也曾不知道要用哪一種植物比較合適,後來跟生物老師討論後,才決定選用容易觀察而且生命力強的韭菜,利用電磁鐵發出的磁場對種子、幼苗及成株的影響觀察,進而推論磁場對其他農作物的影響,進行科學驗證。

中華民國第三十二屆中小學科學展覽-生物科評語

本年度生物研究著作,一般有進步,特別值得一題為澎湖及金門均比往年進步很多。利用道地材料,如紅樹林、榕樹、蓮花、泥炭苔等研究其生態、構造及機能等,所得研究成果豐逤,具學術價值及創新性,所得結果可供環保防止汙染、或教學之材料。 但少部分著作與往年著作有雷同或相似性,故建議將來應儘量避免。 大部分學生著作,內容相當豐碩,但部分著作可借國內公私立大學或研究所之研究設施或現代高科技之技術與智識,可提升其研究水準。

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。