生物科

2016暑假發現八星虎甲蟲，即展開觀察，探究牠們捕食、避敵的移動速度與策略。 研究發現，虎甲蟲的頭、胸、腹比為1:4:3，翅膀與三對足皆由胸部長出，是行控中心。捕食螞蟻，會壓低身體，慢慢接近，移動速度為每秒4.22公分，比螞蟻每秒0.9公分快4.7倍。捕食螞蟻時，觸鬚能偵測到10公分外的螞蟻，複眼則鎖定3公分獵物，兩者需合作，才能成功捕食獵物。與紅腳細腰蜂打鬥採正面衝撞策略，並以每秒36.5公分的速度，逃離打鬥現場。遇到人類時，會以每秒1.3公尺的速度，快速飛離現場。 步行採「三角步態」。前進時，前足用鉤爪固定地表將身體拉前；中足支撐；後足推動身體。使得八星虎甲蟲移動時，能將身體保持在三角形重心內。

本研究在探討兔子的繁殖，要注意公兔的體型大小，要維護仔兔身上留有母兔的氣味，直到滿月。小型兔14 週就性成熟，要儘早與公兔分隔開來，遇到兔子難產需及時幫忙。兔子的牙齒生長迅速，少吃含高鈣食物，營養勿過盛。兔子也可以洗澡，但要注意洗劑的用量，切忌沾到眼睛。兔子中暑要立即冷敷頭部、吹冷氣。

海兔是種軟體動物，我們共發現六種海兔，分別為大海兔、眼斑海兔、染斑海兔、端邊海兔、條紋柱唇海兔、長尾柱唇海兔。 每種海兔出現的季節不盡相同，眼斑和染斑海兔會在7月時消失，直到12月時才會出現在潮間帶。大海兔、端邊海兔和長尾柱唇海兔數量不多但到12月後偶爾會看見牠們的蹤跡。書上說條紋柱唇海兔會遷移，因此每年不一定會出現在潮間帶。 圖鑑寫海兔會連鎖交配，但在我們觀察中只有明顯季節性的染斑和眼斑海兔才有連鎖交配的行為，至於條紋柱唇沒有連鎖交配的行為，可能與牠纏繞式的交配姿勢有關。 潮間帶環境千變萬化，即使海兔有強韌的生命力能在這樣的環境下刻苦生存，但還是需要我們共同的愛護，讓牠們有更好的環境。

今年度生物科的參展作品 73 件，其中包括國際性參展作品四件，與往年相比，不僅在量的方面極其豐富，更重大的進步乃是學生研究品貿的提昇。整體而言，學生在科學研究的態度上，具有主動研究之精神，以嚴謹的態度，由生活化的環境中把所觀察到的問題發掘出來，以次序性的科學探討、精采的照片、完整的紀緣、環保的精神、呈顯出所研究的主題，比較以往只偏重觀察、有缺陷的研究流程、不切主題的研究，不完整的數據處理，或取材自教授級的艱澀研究，卻在評審面談中漏洞百出的種種缺點，非常令人欣慰，足見我國科學教育上的長足進步。較特別是在生物資賦特殊優異的部分作品中，見到提早進入具閱際水準的實臉室的優異表現，學生不只是攀附在高手如雲的實臉室中學點皮毛，而是現代生物學特別領域中習得踏實的知識技術及發掘問題，解決問題的能力。唯科學的整體進步來自按步就班、循序漸進的堅實 基礎，我們更鼓勵雖然沒有機會進入大學或中研院等教授實驗室中，接觸一流的科學儀界，受教於尖端生物科學的洗禮的同學，特別是來自較偏遠地區，卻以科學熱忱在實驗室儀器較受限制的環境中，能完成一個純學生性的創意研究。

近年來環保意識抬頭，但是人類對電力的需求卻從未減少，太陽能有效利用一直是個課題。本研究調查各種植物經物競天擇的樹葉排序方式，想像植物葉片就是太陽能板，研究其角度、面積和排列方式...等，並找出利用太陽光最有效率的葉序排列。本研究蒐集不同葉序的植物，在不同角度陽光照射之下，使用機器視覺技術來自動定位葉片，再進行影像判讀測量出受光與非受光相對面積比例的變化，探討哪種植物的葉片排序方式對太陽能利用最有效率。實驗顯示：受光面積相對比例由大到小分別是: 叢生＞互生＞輪生＞對生，此重大發現期望未來能深入研究，改善太陽能板的設計，期待將模組化微型太陽能板藏於仿生行道樹中，提高效率並為城市注入生活美學。

柴山，是高雄市民最常健行踏青的好去處，尤其北柴山更以生態豐富多元聞名。植物可說是地表生態系的根本，經對柴山蕨類生態上的研究，發現蕨類植物對於各類環境因子的作用及微環境的變異，具有相當高度的敏感性。而北柴山屬於熱帶珊瑚礁森林生態，薄葉三叉蕨，可說是柴山珊瑚礁林的指標性蕨類植物。登山步道旁的蕨類多達18種，屬耐陰中日照。沿途海金沙攀爬其上，成一大特色。步道旁蕨類因被優勢樹種遮蔽；又遭人為破壞，是導致物種偏少的原因。 古城牆上的多樣城蕨是探索生命奧秘的小宇宙，最風光時曾達19種之多，然因颱風侵襲，再加工人的除草劑風暴，經努力培育現今已恢復到16種。希望探勘步道設立後，可增進民眾對蕨類的了解，達到保育的目的。

利用紅、黃、藍色的孔雀魚測試擇偶過程中體色所扮演的角色，結果公魚偏好與自己體色相同的母魚，不論公母多偏好與自己同色的燈光。孔雀魚擇偶有兩趨勢 : 1.偏好自己的顏色、2.喜歡較深的體色。從演化觀點 :人擇使這兩趨勢被保留，因為這使孔雀魚生下鮮豔後代的機率提高，自然受人青睞。擇偶的顏色偏好除了是先天行為，也受後天同伴體色及棲地顏色影響。 保護色方面，母魚較公魚傾向與本身體色相似的環境，且保護色下受刺激的反應較安定，群聚行為(警戒性)也較不明顯。群體中的母魚沒有靠近相同顏色母魚的傾向，體色深的母魚無法成為群體的領導者。 紅色母魚對紅色燈光建立較佳記憶，且依據水族館訪查，體色較複雜的孔雀魚可能有較好的生命力。

各種草的生長條件不同，使得花園中的台北草與酢漿草彼此爭奪生長的區域。台北草和酢漿草爭奪的結果，酢漿草顯然佔有很大的優勢，使得家長草皮台北草的區域逐漸縮小。本研究以解決台北草生長區域日益減少的問題出發，以不同材質的阻隔物隔絕光源，藉以找出最適合的材質，達成留下草皮，不留酢漿草的目標。研究結果發現鐵盒材其的隔絕物能有效消滅酢漿草，並留下草皮，是最適合本實驗目的的材質。

在此次的研究中發現到榕果果腔中生長有長花柱雌花、短花柱雌花(癭花)及雄花。而且在 果腔中總共發現了六種雌、雄榕小蜂，其中的 Eupristina verticillata 雌、雄蜂與榕果是互 利共生，其餘五種榕小蜂與榕果是寄生關係，而且Eupristina verticillata 雌、雄蜂在果腔中的數量最多，是生存優勢族群。觀察到榕小蜂會在雌花的子房中產卵，形成蟲癭，因為各種榕小蜂的身長皆「顯著大於」蟲癭子房的長度及寬度，所以榕小蜂必須捲曲著身體， 才能藏身在蟲癭中。並且觀察到雄蜂間為了能與雌蜂交配，會有爭鬥的行為，更是發現了 雌蜂必須靠雄蜂咬破蟲癭，才能離開蟲癭。

神澤氏葉蟎為農作物重要害蟲，為了解「神澤氏葉蟎」與天敵「溫氏捕植蟎」的微妙關係，我們進行系列實驗。葉蟎雌性成蟎體型較捕植蟎大，體長分別為0.42±0.04及0.38±0.01mm，捕植蟎成蟎時期較長。捕植蟎隨機捕食，以前足作為捕食工具，卵為優先捕食來源。捕植蟎雌蟎，平均一生約捕食128.4個卵。葉蟎成蟎會吐絲織網，織網使卵存活率提升，同時也使葉蟎移動速度加快並便利大批遷徙。食物短缺時，葉蟎會於織絲網上集合成蟎球，隨風擴散到更遠區域。葉蟎會產生黃色及黑色兩種排泄物，實驗顯示黃色排泄物能使捕植蟎退避，降低卵的被捕食率。在捕植蟎出現下，葉蟎排泄物的黃黑比(1.97：1)轉為(3.8：1)，藉由提高黃色排泄物的比例來禦敵，真是出人意料的防禦方式。