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生物(生命科學)科

沿海與內陸植物水勢能及莖彈性係數的關係

本實驗的目的在於藉著不同的實驗,測量出沿海植物(本實驗採用馬鞍藤)及內陸植物(本實驗採用番薯)水勢能、滲透壓相關的數值,代入公式後,再與兩種植物莖的彈性係數相比照,進而求得植物水勢能及莖彈性係數的關聯性,最後與植物本身的特性結合,例如:馬鞍藤因為要抵擋沿海的大風大浪,所以必須擁有較大的彈性係數已承抵身處的環境,而沿海嚴苛的生存環境也使馬鞍藤本身的濃度極高,所以易於吸水,使得水勢能較高。而我們亦於實驗中發現,經由公式的推導,某些植物由於處在土壤水分較低、空氣濕度極高的環境,在無法利用根部吸水的情況下,植物體將會啟動「葉片吸水系統機制」,而此機制與我們的水勢能、水流動方向及趨勢有很大的關聯性。

螺夫有復-田螺及福壽螺對環境因子的耐受度差異探究

本研究是在探討田螺及福壽螺對環境因子的耐受度差異,希望能藉由發現兩者適應環境的差異,使目前面臨消失的田螺能抵抗福壽螺的入侵,以此作為未來防治福壽螺的參考方向,進而找到防治福壽螺、復育田螺的方法。 本研究發現:在低溫下,田螺由低溫復甦的速度大於福壽螺,田螺的活動力也顯著的優於福壽螺。此外,田螺較福壽螺耐強酸(pH3、4)。而防治福壽螺的苦茶粕與Morpholine,只有在特定濃度時,田螺的忍受度才優於福壽螺。田螺在低溶氧量環境下活動力較低,但若完全不接觸空氣,田螺有較持久的不換氣能力。田螺在黑暗中的活動比例明顯優於福壽螺。再者,田螺能忍受的溫度範圍也較福壽螺廣。田螺與福壽螺皆有雲集現象。

超音波對白線斑蚊幼蟲的致死反應

台灣中南部登革熱肆虐,而病媒蚊為其主要傳播媒介,因此本研究想找出更為有效的病媒蚊防治方法。我們選擇特定超音波頻率對白線斑蚊幼蟲(Aedes albopictus)做致死實驗。以常見的水桶模擬不同體積與深淺的環境積水(病媒蚊主要孳生源)、超音波傳導器的擺放位置及發射時間作為實驗變因。根據實驗結果發現,體積大小於超音波傳導器可作用的水體範圍下,寬淺的水體較窄深的水體能獲得更高的致死率,且對其他生物影響不顯著。本研究發現以超音波撲殺病媒蚊幼蟲較化學性與生物性防治法更為低汙染、高專一。

冷暖自知的長鼻子小丑

龍眼雞(Pyrops candelarius)分佈金門及東南亞,它具紅色額頂凸、黃綠體色,如同長鼻子小丑。我的研究目的︰一、普查它的生態環境;二、計算族群量;三、體紋的保護色;四、額頂凸的保護色。 樣區調查發現當龍眼雞有多種宿主選擇時,會優先選擇龍眼樹。五次捉放法估出秋、冬族群量達253±20 隻,並14次調查發現高溫時,個體的活動力會增加,推測秋冬時它會移到他處棲息。 利用高溫、低溫的飼養箱,證明額頂凸受溫度改變而變色,高溫為紅色,低溫為黃色,推測額頂凸具擬態龍眼幼枝,其中幼枝夏天為紅色、冬天轉為黃色。由於樹葉光影、蟲體黃白斑紋的佔有率分別為46.2%±3.47%、48%±1.87%,兩者數據雷同,推測黃白斑紋為模擬光影的保護色。期許未來探究龍眼雞利用溫度調解生理的機制。

「紫」命的吸引力-紋白蝶翅上的蝶呤色素研究

分析日本紋白蝶和台灣紋白蝶間的差異。實驗發現日本紋白雌蝶能反射紫外光,而日本紋白雄蝶及雌雄台灣紋白蝶是吸收紫外光,因此日本紋白蝶的雌雄蝶間在短波光源有明顯的對比。再利用SEM觀察,發現翅膀上奈米顆粒的數量是造成紋白蝶吸收或反射紫外光的原因。 利用氨水及氫氧化鈉溶液清除紋白蝶的奈米顆粒,發現奈米顆粒具有反射400 nm以上及吸收350~400nm的特性。因此日本紋白蝶藉由奈米顆粒數量的多寡形成的明顯性標。 蝴蝶翅膀吸收紫外光的特性,應該與奈米顆粒上的蝶呤色素相關。隨著蝶呤奈米粒的數目增加而提高吸收紫外光的能力,使日本紋白雌蝶反射、雄蝶吸收紫外光,因此容易找到同種異性個體,具交配優勢而成為臺灣優勢蝶種。

讓汞污染之土地起死回生的水稻

本研究以臺中1號(TN1)和臺農67號(TNG67)兩種品系之水稻為材料,比較兩品系水稻於25 μM汞逆境處理24小時下之生理及生化反應。兩種品系水稻在汞逆境下,TN1及TNG67水稻根組織內分別累積610 μg/ml及742 μg/ml的汞,根生長速率分別為11%及28%。實驗結果發現抗氧化酶中的過氧化酶(POD)及超氧化歧異酶(SOD)其活性在TN1及TNG67根部皆因汞逆境而上升。而且ROS代謝相關基因POD、SOD、LOX都因汞處理在兩品系水稻中的表現有顯著的差異。以雷射共軛焦顯微鏡觀察水稻在汞逆境下根部組織ROS (H2O2)分佈情形,發現其皆因汞逆境處理而增加,但是分佈之部位在兩種品系水稻卻有顯著的差異。在本研究中,從水稻在汞逆境下的影響與認識,可提供植物在進行汞污染之土壤復育及整治技術的一個粗略模式。

Stochastic Resonance在視網膜上的作用及雜訊對視覺訊號的影響

在日常生活雜訊通常被視為干擾,大多數的狀況下我們嘗試減少雜訊以利訊號的接收,但在一些特定的非線性系統中,加入適當強度的雜訊反而會增強訊號的接收,這個現象我們稱之為Stochastic Resonance(以下簡稱SR)。本研究以投影機將訊號及雜訊投影在視網膜上,並加入不同強度的雜訊於訊號中,利用MEA(多電極陣列系統)紀錄視網膜產生的電生理訊號,觀察不同強度的雜訊對視覺訊號接收的影響。實驗結果顯示在加入一定程度的雜訊中,訊號的品質確實顯著增強。未來將著手在背景中加入雜訊,模仿自然中雜訊的來源,觀察大自然中雜訊對生物的獵食、躲避天敵是有利或弊。

我要活下去-赤腹寄居姬蜘最佳攝食策略之探究

本實驗針對赤腹寄居姬蜘自行結網捕食、攝食宿主的蛛網、竊取宿主網上未消化食繭及與宿主共享已消化獵物等可能攝食方式進行驗證,欲找出最佳攝食方式,另外比較親緣關係有無對合作攝食族群大小之影響。 我們得到以下結論:1) 自行結網捕食及攝食宿主的蛛網均無法讓赤腹寄居姬蜘完成其生活史;2) 攝食已消化獵物或攝食未消化獵物均能達到性成熟,但攝食已消化獵物之個體達到性成熟時間明顯短於攝食未消化獵物之個體;3) 宿主網上赤腹寄居姬蜘數量少時,主要以攝食未消化獵物為主,但赤腹寄居姬蜘數量多時,主要以合作攝食與宿主共享已消化獵物為主;4) 赤腹寄居姬蜘合作攝食族群數以4隻為最佳,且親緣關係並不會影響赤腹寄居姬蜘最佳合作攝食族群數。

福壽無疆-福壽螺與梯形福壽螺對環境適應能力之研究

福壽螺,令人聞之色變的入侵生物,每年均造成許多經濟損失,大部分的研究均以防治為主,但鮮少人針對福壽螺的過人之處做探討。本研究以入侵台灣超過20年的福壽螺與梯形福壽螺對環境適應能力比較,探討福壽螺過人之處。其結果發現1.福壽螺體型略大於梯形福壽螺,且較為紮實。2.在低溫或高溫的生長速率,以福壽螺較好,且低溫結果可解釋為何福壽螺可生長於台灣北部。3.福壽螺對於水流衝擊的耐受力較梯形福壽螺佳。4.在卵的孵化率和幼體存活率,以福壽螺較好。5.福壽螺可能存在多次受精、多次產卵以提高子代遺傳多樣性的交配行為。因此,福壽螺才能夠成為對環境適應力極強的入侵生物。