全國中小學科展

生物科

蟎跡塵影—塵蟎匿蹤運動探討

塵蟎為許多人的過敏原,為了瞭解塵蟎,我們進行一系列的實驗。我們發現:(1)塵蟎以歐洲室塵蟎數量最多,美洲室塵蟎次之。(2)塵蟎步行速度快,在不同環境中會快速找到適合匿蹤地點。(3)塵蟎在覓食過程也會注意藏匿身體,善用食物將自己匿蹤。(4)美洲室塵蟎較喜歡濕度低和溫度較高的環境匿蹤,歐洲室塵蟎較喜歡濕度高和溫度較低的環境匿蹤。(5)有部分色光照射下,會造成塵蟎的運動速度趨緩;更在紫外光照射下,兩種塵蟎皆無法動彈的反應現象。(6)在自製攀附力測量器中,塵蟎所承受的傾斜角度約在110度到180度之間,攀附能力佳不易掉落。

找不到,「蚤」不到

我們在無意中,從爛泥溝裡發現了水蚤,對這體長只有 2mm 的水中小不點深感興趣,想了解他為什麼能在爛泥溝中生活?其他溪流、湖泊、池塘找不找得到? 他如何繁殖、運動和捕食?在自然界中,他扮演什麼樣的角色?對人類有什麼貢獻?我們從最基本的一般水族箱飼養開始,分爛泥區及水草區,由飼養的結果來發現問題,設計實驗,從而了解水蚤的繁殖與生長、運動和捕食、角色與生態….等。我們的實驗有:共生條件實驗、水質實驗、水流實驗、鹽度實驗、PH 值實驗、餵食實驗、溶氧量實驗、光線實驗、水溫實驗。我們的結論是:水蚤能生活在低溶氧量下的爛泥溝中;鹽度 7%以下的淡水中、水溫在 15℃?30℃間的稻田、沼澤、濕地,只要水質純淨,水性微鹼(PH=8~10),,日照充足,水流不急或止水,便可看到可愛的水蚤。它是最好的魚飼料,也可當作水質輕度或中度污染的指標。

白面白鶺鴒的育雛行為

每當早上升旗時,旗桿後面的三樓頂上總是會飛來一隻「黑白鳥」,在頂樓上快速的追逐覓食,捕獲獵物後,用嘴銜住;迅即飛向北方,牠總是停在北邊大樓的三樓頂上。進教室後,迫不及待的請教對研究鳥類很有興趣的導師;我們登臨北邊的三樓頂上,只見廢桌椅雜陳,突然飛來兩隻「黑白鳥」,在附近哀哀鳴啼。導師說:「這是白面白鶺鴒,正在育雛中,附近定有鳥巢。」沒想到竟在最顯眼的一張廢課桌抽屜內,找到了四隻約一週大的雛鳥蹲伏在木麻黃枯葉所築成的窩裡,為了瞭解白面白鶺鴒的育雛行為,在導師的指導下,進行了幾項觀察和實驗。

壁虎的聲色場所

由於學校是老舊的建築物,常可見到壁虎的蹤跡,所以本次實驗是在於了解我們生活中常見的壁虎。一般的參考資料對於牠們的習性描述不多,大都只做簡單的介紹,知道牠們是夜行性的動物,而且是攀爬高手。因此為了更進一步了解牠們的生活習性,針對牠們的視覺和聽覺做了研究。觀察知道,壁虎對顏色有特殊偏好,也會因為周遭環境顏色改變,而造成不同的情緒和生活習性的變化。而且壁虎對人類所能聽到範圍的聲音,沒有反應,推測牠們是聽力非常差或根本就是聾子。這次實驗相信對生活中的常客-壁虎有更進一步的了深入的認識,期待大家能用不同的角度來看待這些可愛的小動物。

生生不息的天空之池

水池生態園位在三樓的走廊旁,是小朋友下課時間觀察、休息的好地方。主要分為四大區域,調查出20 種動物和43 種植物,生物之間也有食物鏈和食物網的關係,主要影響水池生態園的因素包括時間、日照、水綿的生長速度等,經過這次的調查研究,我們也學習到如何去觀察、維護水池生態園。

藤本植物的傳奇 -川七生活史及其向觸性與植物生長素(IAA)關係之探討

川七中文名稱為洋洛葵,學名Anrederacordifolia,洛葵科(Basellaceae)洋洛葵屬之多年生藤本植物。本研究重點為攀附物體對川七生長速率的影響以及向觸性的形成機制探討。攀附物體前川七莖生長速度較緩慢且莖有日趨木質化的現象,攀附物體之後主莖生長速率是攀附前的7.1倍。本實驗以X光繞射、吸收光譜、表面增益拉曼射線,以及顯微照相的技術進行實驗,結果顯示,IAA於川七莖部的分布並不平均,捲曲莖接觸面的IAA含量高於非接觸面IAA含量。由於植物生長素IAA在植物體內只有奈克(ng)的量且萃取不易,因此在向觸性與IAA關係研究方面,一直是未解之謎。本研究開啟了向觸性研究的新契機,也成功以物理的方法證實了IAA濃度在川七莖接觸面與非接觸面確實有分布、量及結構上的差異。

石梯坪珊瑚之初步研究

珊瑚,在一般人的印象中,可能只是擺飾在珠寶店內的裝飾品;由於牠具有堅硬的骨骼及固著生長的習性,使人誤以為是植物,軟珊瑚也常被錯認成海綿。事實上,珊瑚是一種動物,種類十分繁多。 一般人所說的“珊瑚”,通常是指牠的骨骼,這些骨骼是由居住在骨骼內的“珊瑚蟲”分祕碳酸鈣所形成的,經過了長時間的累積,便形成了各類小生物的棲息場所──珊瑚礁。隨著海岸地殼的變動,珊瑚礁也可能露出海面,造成海岸的特殊景觀。然而,並非每一種珊瑚都有造礁能力,且因種類的差異,造礁能力各有不同。一般說來,石珊瑚的造礁能力最佳,而軟珊瑚則因其分泌碳酸鈣的量極為有限,所以無怯造礁。 珊瑚的生長情況與環境有密切關係。臺灣東部沿海大多為岩岸地形,且有黑潮主流經過,頗適宜珊瑚生長。石梯坪海岸地勢平坦,每逢退潮之際,便露出廣大的海蝕平台。一般而言,珊瑚需生長於低潮線以下,我們因礙於技術及經驗限制,不能潛水考察,所幸石梯坪海蝕平台上分佈各形各式的潮池及海蝕溝,即使退潮後仍沒於海水面下,溝池內有各種珊瑚的分佈,種類頗富變化,且活動上沒有安全顯慮,值得一探究竟。於是我們決定選擇石梯坪潮間帶作為此次野外考察的場所。

東石的小白鷺

(一)這是繼「海蟑螂「紅樹林」「跳彈塗」後有計畫的鄉土生物研究題材。\r (二)東石紅樹林於73年底經行政院劃定為自然保護區,其上的野生鳥類禁止捕捉、干擾。但仍有些小朋友進入林內捕捉鷺鳥的雛鳥,或取回鳥蛋;當指導老師知道這消息後,又再次叮嚀大家不只要守法,還要做自然保護區堛漲y兵,共同來維護珍貴的自然資源,同時也希望擁有雛鳥或鳥蛋的提供給學校,一來可使離巢的雛鳥因照顧得當而增加活存機率,二來又可充實鄉土研究資源。

草地狀元

為了綠化校園,學校裡種植很多草皮。每天都需要澆很多的水,否則被太陽一照,草皮很容易就乾枯下垂。我們常在中庭和操場上活動,可是草皮如果常常被同學們踩踏,草皮就會長得不好,甚至會死亡,所以學校都禁止我們在草皮上面活動。這樣一來,我們活動的範圍就越來越小了。所以我們想要找出一種草皮,可以讓人在上面踩卻不容易死,不常澆水也能活得很久的。我們調查校園裡的草皮,選擇了校園裡原有種植的百慕達草、斗六草、地毯草,加上和校工伯伯推薦的假檢草,四種草來做耐旱和耐踐踏的實驗。我們的耐旱實驗是把草皮移植到花盆裡,照顧一陣子後,暫時停止澆水,觀察那一種草皮能活得最久。踐踏實驗是找體重為 45 公斤同學(這是健康中心所提供,全校六年級學生的平均體重),連續五天在草皮踏 500 次,觀察草皮被踐踏的情形和後來恢復的情況。自然老師曾經在上課時告訴我們「生物多樣性」原則,所以我們也想觀察那一種草皮裡出現的其他生物最多種。我們的實驗發現百慕達草是四種草中最具有耐旱性、耐踐踏性和生物多樣性的,獲得我們一致認同的「草地狀元」。

香椿抗氧化能力探討與研究

活性氧(reactive oxygen species)包括超氧陰離子自由基,羥自由基和過氧化氫,是人體代謝作用產生的自由基中具有高度活性者,而抗氧化劑能有效清除人體內產生的自由基。除了一般化學合成的抗氧化劑外,尋找具抗氧化性的天然食品逐漸為研究者所重視,香椿即是一例。本實驗即探討香椿葉萃取液清除活性氧自由基及減緩其所造成細胞傷害的能力。在 DPPH 清除實驗中可知香椿具有顯著的清除自由基的能力,在 15μg/ml的低濃度下即可達 88.8﹪之清除率。另一方面香椿清除超氧陰離子自由基的能力則須 200μg/ml 之濃度才達 78﹪之清除率。4μg/ml 的香椿可顯著減緩質體DNA 受到羥自由基之傷害。240μg/ml 的香椿可提高細胞在過氧化氫作用下之存活率,而香椿本身對於細胞不具毒殺性。整體而言,經本實驗初步證實,香椿葉萃取液是清除活性氧自由基的良好抗氧化劑。