生物(生命科學)科

本實驗主要探討葉面對氣流的影響，實驗一採集多種不同葉子，裁成1cm寬垂直插入泡膜，以「流場可視性」–流動泡膜取代氣流，觀察其邊界層分離距離，並與塑膠、砂紙相同規格比較，分析各種葉子對擾流的關係。發現有分離程度差異，猜測表皮毛為影響葉子周圍流場的因素。為了得知表皮毛對流場互動行為，在實驗二中，將模擬的表皮毛模型放入風洞裡，以紅墨水及線香來標記氣流，發現模擬表皮毛的原子筆間，若距離取得適當，則受到得阻力較小。實驗一為二維流場的肥皂膜，便於記錄數據，實驗二為三維流場的風洞，以得知流場在表皮毛間互動情形。綜合以上，表皮毛的密度在一定數值時，能達到穩定氣流的效果，未來將應用在流體力學或航太等相關科技上。

以苦茶溶液濃度做為控制變因，實驗組以6個不同濃度的苦茶溶液供給作為水稻需水，而對照組以池水做為供給水。以其株高為基本依據，記錄不同濃度中水稻的生長情形。並採用統計方法分析其生長情形有無差異，結果是：在苦茶濃度1×10-4%以下之溶液都無差異。採集福壽螺的螺卵，孵化並飼養至實驗所需重量(110mg±10mg)，將螺取出放入苦茶溶液，並記錄其死亡率。結果為：在濃度為5×10-6％以上苦茶溶液可將福壽螺致死。由水稻和福壽螺對苦茶溶液的反應可推論出：在特定濃度範圍內之苦茶溶液，能在不傷害水稻的狀態下減少福壽螺的數量。

消長，是一種隨時間改變的現象，所以可以在野外中看到不同消長階段的群集結構。根據消長的定義，一個區域的優勢種會隨時間而改變，最後形成顛峰群集，不過，我們並沒有在校園中看到這種情形，所以推測有自然因素或人為影響，而使消長重來，若是干擾太頻繁，就會一直停留在消長初期。而校園是一種人為干擾度極高的環境，在這樣的環境下，群集的組成就代表一種停留在消長早期的特性。黃鵪菜是在校園野草的優勢種，所以我們檢測它們種子產量、傳播力、萌發率、抑制作用、土壤喜好，以分析它在校園中佔優勢的原因，發現到黃鵪菜符合消長前期植物的特徵。

透過自製的活動場及各類實驗，我們觀察並分析螞蟻的覓食行為及其路徑，證明螞蟻經過不同行走速率的介質時，路徑會產生近似光線折射的偏折角度。又與前人研究不同的是，我們不僅分析路徑的偏折現象、產生偏折的條件，更探討螞蟻路徑的形成過程與變化。研究發現其演變除了與費洛蒙有關，更會受到個體及族群經驗影響，顯現族群智慧的累積對社會性昆蟲的重要性。我們歸納出螞蟻覓食路徑從搜索，產生雛形，修正到定型的進程，並推論螞蟻會為了達到族群最大利益而做出最佳選擇。研究不僅窺察到螞蟻的覓食策略及族群內的合作，更結合了物理與生物現象。除了能用以探討生物的決策與群體行為，更期待能將模型發展成新的生物分析方法，具應用及發展價值。

本研究以粒線體細胞色素乙基因作為分子遺傳標誌，試圖瞭解臺灣西部地區粗首? (Opsariichthys pachycephalus ) 種內之遺傳多樣性。98 條完整的序列樣本可歸納出27個單型，其中有25 個是新紀錄單型。以鄰聚法重建粗首?種內之親緣關係樹，支持將27 個單型區分成兩群演化系群，分別是粗首?A 系群和粗首?B 系群。A、B 系群間的平均遺傳距離為4.89%。10 處粗首?族群內的平均單型歧異度 (mean h = 0.417 ± 0.114) 和平均核?酸歧異度 (meanπ= 0.00126 ± 0.00042) 都偏低，表示粗首?族群內的遺傳變異甚小。反觀粗首?族群間的平均核?酸歧異度 (mean Dxy = 0.0245) 和平均遺傳分化指數 (meanFst = 0.764) 甚高，說明粗首?族群間存在高度的遺傳分化且族群間基因交流受到限制。分子變方分析結果指出粗首?的族群遺傳結構應分成屏東地區與非屏東地區，兩地區間的遺傳變異約佔整體遺傳變異的89.5%，且所有族群間幾乎沒有基因交流 (ΦST= 0.98, p

為了得知木瓜種子外膜汁液，是否能抑制其他作物的發芽，並且為了知道在何種情況下的木瓜汁液，有最大的抑制效果，因此我們設計不同實驗，以不同條件的木瓜種子外膜汁液，觀察對植物發芽的影響。根據實驗結果得知，木瓜種子外膜汁液可抑制其他作物的發芽，但木瓜種子外膜汁液成份，目前仍不得而知，希望將來能與實驗室合作分析其成份。

本實驗目的為測量台灣地區斑蝶科（Danaidae）蝴蝶翅膀的特性，進而探討其與飛行能力之相關性，以及紫斑蝶翅膀幻色的物理呈色原因。由結果得知，就前翅而言，面積大小及最大翅長兩者皆與風阻實驗中的速度呈現正相關；而翅膀展弦比及親疏水性則和其風阻實驗中的速度較無顯著的相關性。此外，幻色實驗中利用光學顯微鏡與掃描式電子顯微鏡得知斑蝶幻色的形成和其鱗片的細微結構與排列方式有密切相關。我們推論斑蝶的鱗片細微結構與排列皆會影響其幻色的形成，也可能造成風阻不同，而影響飛行的速度。

植物的根為異營性的角色，所以本實驗挑選異營性衣藻與綠球藻作為實驗材料，探討並比較在光暗環境下，兩種藻類葉綠體濃度(OD值)以及葉綠體內共生關係的改變。實驗結果顯示，綠球藻在全亮的培養下，OD值大約可達2.0，黑暗培養下，OD值可達1.7；透過光暗交替實驗發現，有光轉暗後光密度值下降、暗轉亮光密度值上生的現象。衣藻在黑暗中培養後，其外觀顏色和光照培養有顯著差異；而綠球藻在黑暗中培養與在光照中培養的外觀顏色差異不大。最後我們藉由顯微鏡觀察，推測綠球藻和衣藻的葉綠體內共生機制不太相同。綠球藻分解其體內葉綠體較不需要的廢物排出體外，以度過黑暗；衣藻則是和一般植物較相近，在黑暗中將葉綠體轉換為白色體。

在生物課時，我們學到了動物肌肉與骨骼的運動。內骨骼動物是利用肌肉與骨骼運動，但根據我們的知識，昆蟲並不具有內骨骼，且肌肉無法附在外骨骼上作運動。因此我們做了一連串的研究。在實驗中，我們發現了比骨骼更輕、更薄的腱筋纖維和基節中控制方向的三對拮抗肌。我們也把跳躍足和步行足作比較，並發現跳躍足和步行足的異同點。最後，我們將外骨骼和內骨骼動物作比較，發現了昆蟲跳躍的秘密。

彈簧有貯存能量與降低震盪等功能。藤本植物莖細長，利用似彈簧的卷鬚纏繞物體得到支撐。採集南瓜卷鬚，測量形態可知其結構分為基部、末端螺旋，中間以逆向纏繞區相連，兩者的長度、圈數、莖直徑無顯著差異，但基部螺旋的螺距與螺寬較末端大。利用公式導出卷鬚彈簧指數C，結果基部C值較末端大，具顯著差異，顯示基部螺旋較易產生形變。施加外力於卷鬚探討基部、末端螺旋的形變情況，以獲得卷鬚彈簧常數k，結果與理論推導相同。綜合理論與實測結果可知：若將基部、末端螺旋視為串聯彈簧，當植物體受外力干擾時，卷鬚吸收能量後，末端螺旋可降低震盪避免脫落，而基部螺旋能產生大幅度的擺動，幫助植物找尋新的攀附物，以獲取更多陽光與生長空間。