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生物科

含「晴」脈脈~葉片排列與受光面積對太陽能板效率之研究

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。

「蕨」處逢生

本實驗探討滿江紅在重金屬銅逆境下所產生的生理適應現象。我們以不同濃度銅處理滿江紅,發現滿江紅可能透過不同程度的花青素生成,藉由抗氧化機轉對銅產生耐受性;同時也發現氧化物生成量具有差異,高濃度的氧化產物會造成葉綠素分解。我們進一步以抗氧化劑NAC處理銅逆境中的滿江紅,發現原本葉綠素分解而白化的程度獲得減緩,我們推測過氧化氫是滿江紅面對銅逆境時,抗氧化系統裡重要的訊號分子。此外,共生藍菌在低強度銅逆境中,固氮產物沒有顯著減少,而過高濃度的銅會阻礙固氮表現。我們透過滿江紅在重金屬逆境下生存策略的基礎研究,期在植生復育上能具有參考的價值性,減緩重金屬污染所造成的環境退化。

寵兔大觀

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。

好色之徒-探討孔雀魚體色與求偶、保護色及群聚行為的關係

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。

Who焦蝦? 社會經驗對螯蝦壓力反應行為影響之初探

本研究嘗試以螯蝦動物模式探討社會經驗多寡與性別差異對其面臨壓力反應行為的影響。我們成功建置隔離獨居、集體群居之養殖系統;設計競技缸試驗來觀察螯蝦面對優勢個體的互動行為,再透過十字迷宮試驗進行螯蝦壓力反應(類焦慮行為誘發)之評估;此外,我們發展簡單的影像分析方法來解析影像數據。結果顯示,社會經驗(集體群居或獨居)與性別都會影響螯蝦面對優勢個體的互動模式與壓力反應行為,且性別差異的影響力較明顯,公螯蝦有較高比例的迴避、戰鬥狀態,母螯蝦互動以推擠為主,此外,社會經驗多的小公蝦可能因能迴避生存威脅、處理面對優勢個體所導致的壓力,而更趨於探索環境。

瞭若指掌—指紋與掌紋之遺傳研究

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。

潮間帶的過客—海兔之觀察與研究

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。

馱著小房子去旅行的小蝸牛

每當下起雨時,小蝸牛都會陸續從岩石邊、樹上或花圃旁緩慢的爬出來,牠們在爬行時,通常會以蠕動腹足的方式來移動。因為牠們的爬行方式十分特別,所以我們想要更深入的去研究小蝸牛。在這的研究中,我們仔細的去觀察牠們的習性,也幫小蝸牛設計了一些危險的道路,例如:樹木鬚根、凹凸不平的樹根…等。最後我們發現小蝸牛喜歡躲在陰暗、潮濕的地方,也發現當牠們行走在危險的道路時,不會馬上就放棄,而是會耐心的向前進。

林蔭下的悄悄話-北柴山蕨類尋跡

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。

尋找正榕小小蜂

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。