生物科

「多接近自然的綠，有益健康」；「買來青色的啤梨，放好多天才能黃熟，如果你把青色的啤梨放入一個密封的容器，再放上一個成熟的，整個容器中的啤梨就很快成熟」。這些神奇的作用，激起了探究其奧密的動機。

去年和弟弟進行科展研究時，在小坪頂的小溪邊發現一隻正反面斑紋不一樣的蝴蝶掉落水中掙扎，將之救起拍照後放生。照片沖洗後比對圖鑑為小單帶蛺蝶之雄蝶，並由圖鑑上發現不但雄蝶翅膀背腹面圖案不同，連雌雄蝶之間的圖案也不同，這種差異到底在其生存適應上有何意義引起我們極大好奇。但收集相關資料後只有生活史中的形態和採集記錄，其他相關資料均極缺乏， 因此乃動手進行在台北盆地的分布調查及飼養觀察以了解其生活史。從初步飼養成果中，發現小單帶蛺蝶生活史中幼蟲在顏色及形態上都呈現豐富的變化，同時體表也布滿駭人的刺突，並且具有很多和一般蝴蝶不同的行為。例如多數蝴蝶產卵在植物的嫩芽或幼葉．上，以方便孵化的初齡幼蟲能哨食到而小單帶蛺蝶卻產卵在發育完全的老葉片上；多數蝴蝶幼蟲都將排泄的糞便撇棄，而小單帶蛺蝶幼蟲卻將糞便如珍寶般保存並善加利用。這些飼養過程所發現的奇特現象，在野外生存適應上的意義為何是我們要探討的重點，因此乃以飼養資料為基礎，選擇台北市立動物園蝴蝶公園為樣區，進行野外觀察建立基本資料，並探討這些特殊習性在生存適應上的意義。

第三十四屆全國科展，生物組共有留十八件參展，另有泛太平洋地區國家四件作品參加。今年參展生物組踴躍，一般成果比往年進步，研究內容豐碩，均能利用本土材料，做詳細觀察，使用方法正確，研究對象包括動、植物之分類、生態、遺傳、生理及生化等探討，有些著作具學術及應用價值。今年比往年進步之地方為學生報告其研究成果較活潑生動。但仍待加強之地方為研究成果之整哩，教案之統計意義等，則其學術水準將可更提升。

用迷宮探討小鼠脫困、學習記憶、好奇冒險、同伴行為等反應，歸納刺激—反應行為模式，發現：一、小鼠感官敏銳，能分辨聲音、食物氣味及明暗差異；食物氣味與黑暗環境能誘惑小鼠脫困迷宮，聲音可驅趕小鼠，強光降低小鼠活動力。二、小鼠經1-2天學習訓練，成效就不錯了，但記憶力大都不超過3天，負增強學習成效優於正增強，所以捕鼠籠要常換位置，因鼠類很快就學會避開捕鼠籠了。三、小鼠冒險心低，迴避危險環境，透過新奇物品和食物可強化冒險心，好奇心高，對新奇物品具有探究特性。四、小鼠獨來獨往，不太會一起出迷宮，鼠性自利，但陷阱實驗，救食物也救同伴，具有道德觀，有時會躲在陷阱裡，減少櫃子、箱子等躲藏物，應可減少鼠類出沒。

學校的科學中心前的栽培園，整年都有栽培各種植物，在苦瓜之後的短暫日曬休耕，又是輪到玉米甜的活動了。今年我們準備五個品種的玉米種子，分區播種、澆水、施肥等。 當玉米發芽長出幼苗嫩葉時，各種的蟲蟲接著來訪；覓食葉片、產生斑點、捲葉、斷葉等風波一個接一個。 在1~3個月栽培中，最熱鬧的是捲葉風波，葉子有了斑點，仔細一看是蟲蟲的卵---幼蟲，開始覓食，為了保護自己就把葉片咬斷一部份，開始吐絲捲葉；由於覓食、捲葉方式的不同，我們分辨出單帶弄蝶的幼蟲和瘤野螟的幼蟲，也因為覓食、捲葉的不同，使研究更為有趣多元。在三個月中的飼養觀察，提出了許多有趣的事件和難忘的記憶。

今年學校成立顯微教室，我們將野外採集的水中生物做研究並參加期末報告比賽，獲得優勝。以「圓頂水蚤」做主題，深入研究並參展。

本研究探討黃胸泥壺蜂『銜泥建造巢室』的生態行為。結果一：先吸水→做泥球→做巢室→產卵→抓獵物→封口，平均花6小時13分32秒。結果二：水與砂土攪拌→身體下壓→砂土成球狀。體長、胸部與泥球間r值分別為0.84、0.71屬高度相關，推測胸部越大，做的泥球也越大。當抱起泥球4 ∕ 5處，以大顎、左右腳三者平均對乾濕泥球向上施力0.043gw、0.050gw，是穩定且省力的搬運方式。結果三：壺蜂體長與巢底、壺口間大小為2.67±0.14cm、2.54±0.34cm、0.66±0.09cm，r值在0.74、0.84均屬高度相關，推測當體長越大，建造巢底與壺口會越大。卵被產在離壺口約36%的巢室頂端，從上而下垂降約38%。結果四：被寄生率88.5%，壺蜂發現巢室被寄生或破壞，會出現思考性的修補或棄巢行為。

紅邊大龍蝨屬於完成變態類的水中甲蟲，幼蟲期為三齡，其幼蟲性情兇猛俗稱水老虎(water tiger)。成蟲為肉食兼腐食性，主要是靠嗅覺來搜尋食物(屍體)，且搜尋能力雄蟲＞雌蟲，是為食屍性分解者中很有效率的清道夫。活體餌料中，紅邊偏好吃食的順序分別為蝌蚪﹥大肚魚﹥翻轉螺﹥福壽螺。餌料的震動及水溫的升高皆能增加紅邊搜尋食物的速率。紅邊是陸海空三棲的水生昆蟲，對環境忍受度很高(溫度耐受度在6℃~35℃之間;鹽度耐受度在10 ppt以下;酸鹼值容忍度為pH3.0~pH11.0之間;濁度、水中溶氧量不受影響)，可當作嚴重汙染的生物指標之一。雄雌成蟲皆會分泌的乳狀淡藍色液體會導致獵物麻痺、痙攣進而游速變慢或昏迷，可能對於水中脊椎動物的神經系統有不良的影響。

本實驗比較亞磷酸加氫氧化鈉、亞磷酸加氫氧化鈣、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化鈣等對環境無害的植物保護資材，對香蕉白絹病之防治效果，並將上述資材調配成不同培養基，調查白絹病之生長狀況，同時也接種於香蕉幼苗活體上觀察其防治效果。 在培養基實驗中，碳酸氫鈉、碳酸氫鉀對白絹病的抑制效果最佳。氯化鈣幾乎沒有抑制效果。於香蕉幼苗植株測試結果，亞磷酸加氫氧化鈉施藥兩次對植物保護效果較一次佳。亞磷酸加氫氧化鈣對白絹病的抑制效果更優於亞磷酸加氫氧化鈉、碳酸氫鉀。碳酸氫鈉病斑程度最嚴重，僅優於噴水之對照組，以及施用氯化鈣之組別。所以激發植物免疫系統的亞磷酸(H3 PO3)防治優於殺菌效果的碳酸鹽類。

多齒新米蝦(Neocaridina denticulata) (林春吉，2007)是臺灣溪流中常見的物種，在淡水生態系中擔任重要的能量傳遞者，並在水族業中具重要經濟價值(陳妙嫻，2006)；本次實驗嘗試利用 樣區法-即 樣區採樣法 與 標幟放回法-即 捉放法 兩種方法，進行 大漢溪流域中游-福山巌地區灌溉渠道中 多齒新米蝦 的族群調查，實驗發現 二十米灌溉渠道中，穩定生存族群大小為220到224隻；繁殖期甚至高達360隻。 順勢調查到 日本沼蝦(Macrobrachium nipponense)、衛氏米蝦(Caridina weberi)與 極樂吻蝦虎(Rhinogobius giurinus) (林春吉，2007) 的族群，初步發現四族群間可能存在複雜的食物網關係；順道比較 降海產卵 與 非降海產卵蝦類 卵的差異；同地點不同時間，該區灌溉渠道中的 蝦類 族群大小 受到非常鉅大 的人為干擾與影響! 多次發現不同米蝦 與 馬藻(Potamogeton crispus) (林春吉，2009) 生態密切依存的共生現象。