生物科

高砂鋸鍬形蟲會溝通嗎?用什麼器官及如何溝通?研究發現高砂鋸會溝通。打鬥前，雄蟲與雌蟲分別以每秒2.93次及1.6次的頻率震動觸鬚，再以每秒0.47次及0.11次的速度向敵蟲伸吐口器，是為示威的溝通。 交配時，雄蟲與雌蟲會使用生長在頭部的觸鬚、小顎鬚及口器，以觸覺及非觸覺的形式傳遞及接收訊息；並透過生長在腹部下緣、腹部及頭部背板的表皮結構，以觸覺的方式接收訊息。 雄蟲打鬥模式可簡化為「插」、「夾」、「舉」、「拋摔」；雌蟲則為「下壓」、「夾」、「舉」、「拋摔」等四個步驟。交配模式可分成「觸動」、「觸刷顎點」、「觸動輕拍」及「交配」等四個階段。

選取能生吃的菜葉，並以日常生活可食用的十種為“標的”。將十種菜葉，分別以生的、燙的、炒的、回鍋炒的四種不同烹調方法，又分別搗成汁液，以橫向比較不同變化，再以縱向尋找共同現象。它們的共通點是“葉綠素被包在一種液體內”。我們將這液體，命名為───生物液。從“縱向”、“橫向”所發現的共通現象，以圖解來研判葉綠素的變化規律和性質，再以毛細現象來驗證。本研究供烹調時參考，以個人需要，採用不同的烹調方法來吸收最多的葉綠素。

大花咸豐草在拔除時非常容易斷裂，無法連根除去，之後便快速重生蔓延，我們懷疑大花咸豐草很類似蜥蜴的斷尾求生。 本研究以假刺莧與龍葵做比較，進行莖拉斷力測試與再生能力實驗；以各種藥劑或實驗，使用顯微鏡觀察莖橫剖面與外皮。研究發現，方型莖內不連續不均勻的厚壁細胞與木質素使受應力不平均；分布於莖角落的厚角細胞使缺少彈性；完整明確的輸導組織增加支持力與硬度；莖節處橫向木質化纖維與不連續縱向纖維，使容易在莖節處斷裂；緊貼表皮的含木質素的輸導組織韌皮纖維團使表皮堅硬。此五點為大花咸豐草的斷枝機制。並發現大花咸豐草在演化上有木本植物的特性。這種以退為進，類似動物斷尾求生的斷枝方式，為大花咸豐草的生存密技。

本研究旨在探討美洲蟑螂、櫻桃紅蟑及杜比亞蟑螂的嗅視覺及環保防治方法。研究結果顯示，三種蟑螂皆有負趨光性，對紅光的趨向行為較強。美洲和杜比亞蟑螂對甜味、鹹味有正趨向行為，櫻桃紅蟑對各種味道有明顯負趨向行為；美洲蟑螂對多醣類有明顯正趨向行為，杜比亞蟑螂對雙醣類較不明顯正趨向行為，櫻桃紅蟑對各類養分氣味無明顯正趨向行為。 環保防治方面，橘子外果皮製成毒餌致死率達66.7%，致死天數最短。新鮮香茅忌避性最佳，九層塔持續性強，乾燥後香草忌避性普遍降低。木醋液、椰子油起泡劑、苦楝油、菸草粉所製噴劑致死效果較佳。澳洲茶樹枝粉末煙燻致死效果最佳。 廢棄物處理部份，杜比亞蟑螂臆會取食不織布、泡棉和PE塑膠袋等廢棄物而存活。

本研究針對臺灣棕汙斑螳進行生活史紀錄，並釐清螵蛸孵化時間與溫度的關係，及螳螂捕食與獵物體型的關係。棕汙斑螳從孵化到成蟲經過九次脫皮，體色多變，雌、雄蟲比例懸殊約8：2，雌螳交尾後可產卵6次以上，螵蛸平均可孵化約104隻幼螳，初期產的螵蛸孵化隻數較多，越晚產出螵蛸孵化隻數越少。 實驗冬天室溫與溫室比較孵化期溫度影響，發現溫度愈高螵蛸孵化時間愈短，與當年度月均溫變化率相同，取用此趨勢線公式將溫度帶入，以積分累積方式，便可預估孵化時間。 棕汙斑螳捕食以本身1/5體型獵物最喜愛，能在光線極低環境仍能捕捉獵物，對於螢幕播放移動昆蟲能區分真實程度，也能分辨不同昆蟲種類，不同顯示器對螳螂視覺感受程度，有顯著差異表現。

金蛛屬(Argiope)，是圓蛛科的一個屬。不論長圓或是中型金蛛其隱帶的長度與體長成正相關。研究中隱帶的長度與環境溫度、照度和風力的數值相關性不高。而在複式顯微鏡下發現隱帶的構造有疏密之分，為了解有隱帶的蛛網在承受風力以及獵物衝擊時的振動模式，以釣魚線及蠶絲製作仿生金蛛網，發現具有隱帶的蛛網其振動幅度較小。收集金蛛隱帶，檢測隱帶反射光後的光譜分布，結果發現疏隱帶的反射光譜，強度最大皆為黃橘光。仿生網受獵物撞擊及風吹的震動幅度：無隱帶＞直線型隱帶＞十字形密隱帶＞疏隱帶。研究顯示疏隱帶為穩固效果最好的，仿生隱帶支撐仿生網可減少振幅。而蠶絲仿生網的振動幅度較釣魚線小，穩固性較佳。

在高二生命科學課程裡，我們學到了有關植物氣孔開閉的機制。光與保衛細胞內離子累積改變滲透勢為兩項要素，而一些有關植物方面的書籍對於CO2濃度、植物的水勢、溫度、ABA（離層酸）、pH梯度、ATP、內生節律、化學物質等因素會影響氣孔的開闔也有著墨，但究竟那一種因素對於氣孔的開閉影響較鉅？或是彼此間有連帶的關係存在？\r 於是我們便想針對不同的因素，來觀察氣孔在不同的變因下，受影響的程度與各個影響因子與保衛細胞開闔間的關係，並確認出各個因子對於氣孔的調節機制，以及對氣孔張開的模式與變因有通盤之瞭解。

本研究以調查法為起點，輔以遺傳學法則，研究指紋型式中的「箕紋」與「螺紋」、掌紋型式中的「正常掌紋」與「斷掌掌紋」是否具遺傳性，並進一步探討其性狀間是否具有「顯性」與「隱性」的區別。 結果顯示，指紋型式「箕紋」與「螺紋」具遺傳性，且十支手指頭為各別遺傳，其中「箕紋」屬顯性性狀，「螺紋」屬隱性性狀，以哈帝、溫柏法則（Hardy-weinberg’s principle）可得箕紋與螺紋遺傳因子之取得是隨機的，比例趨於1：1，表現型箕紋與螺紋比例趨近3：1；掌紋型式中的斷掌掌紋具有遺傳性，推論「正常掌紋」與「斷掌掌紋」之間的關係應屬多基因遺傳，擁有斷掌掌紋的親代，其斷掌掌紋基因容易遺傳給子代，當子代拿到愈多的斷掌基因者，其表現的出的斷掌性狀也愈多或愈明顯。

倒地鈴，一至二年生的植物，無患子科。那鼓鼓的苞子，裡面所含的氣體成分，更是令我們十分好奇，所以我們開始研究。先從播種開始，經過我們一再的實驗，發現：將種皮磨破的方式最能使它加速發芽。而苞內氣體成分的實驗，則是參考理化課本來進行，如下實驗：一、點燃線香測量氧氣，二、利用澄清石灰水測量二氧化碳，三、利用溴的四氯化碳溶液測量乙烯，結果以上 3 個實驗都無明顯的反應。最後，我們大膽地推測苞內氣體是為空氣，所以做了鋼絲絨氧化實驗，結果：苞內氣體和空氣反應幾乎相同。我們使用顯微鏡及在苞子表面上塗上凡士林，分為部分塗、全部塗，結果全部塗的苞子幾天後便壞死，但部分塗的苞子還能繼續生長，並觀察它的結構及氣體如何進入苞內。發現苞子的結構外而內大概是網狀組織→表皮及保衛細胞→ 網狀組織，結構很緻密，而氣體可能由苞子的表面進入苞內，所以苞內的氣體可能為空氣，空氣逐漸進入苞內，使苞子逐漸撐大，成了現在的樣子。

本研究觀察秋海棠葉片的氣孔簇發現，在土壤溼度低的環境能誘發秋海棠（Begonia grandis）葉片出現氣孔簇，因此推測氣孔簇特徵是某些植物為適應乾旱環境所表現的策略。此外，觀察蠶豆（Vicia faba）的氣孔簇，其型態雖異於秋海棠，但在乾旱條件下（澆水量10mL/天），氣孔簇數量也會增加，直至適應缺水環境為止。因此，推論氣孔簇的出現是某些植物節流的共同策略。氣孔簇的特殊形態讓植物不致於因缺水而關閉氣孔，導致無法進行光合作用，如此可增強植物適應乾旱環境的能力。