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生物(生命科學)科

雞屎藤纏繞行為研究

本研究發現,自然狀態下,雞屎藤必須在與水平面夾約4度以上的向上竿子才能纏繞,向下、水平皆不能。匍伏地面生長或懸垂生長一段時間後,也不能纏繞,但其側芽仍有纏繞能力。由定時攝影發現具纏繞能力的芽,在尚未纏繞目標前,會自發性做左旋的旋繞擺盪,我們稱為自旋。由強制右旋實驗,認為向觸性並非單單碰觸,尚須要持續的緊靠方能完成纏繞,而自發性的左旋旋繞行為便提供了緊靠的力量。已纏繞上竿子的雞屎藤,自芽頂算起第4到第5節間有最大生長速度。搜索行為時,幼芽旋繞的角速度幾乎不變,自繞上竿子後,有逐漸下降的趨勢。我們認為與纏繞方向相反的分重力,能強化幼芽自旋,方能表現纏繞行為。如果以旋轉提供方向、大小適當的加速度,則可以使雞屎藤水平纏繞。

探討大黃、黃蓮、連翹、紫蘇等常見中藥的抑菌作用之研究

我們使用了控制變因〈濃度、溫度〉的方式,研究在人為極易改變的變因中,使中藥抑菌效果發揮到最大的方法。觀察方法則使用紙錠法易於觀察之餘,抑易於以抑制圈大小判斷抑菌效果好壞。觀察結果發現不論是哪種變因,實驗結果抑制效果大小均為大黃>黃蓮>連翹>紫蘇。而同一種中藥在濃度越高時抑菌效果越佳,溫度則隨細菌種類和中藥種類的不同,抑菌效果有所差異,我們彙整實驗結果,找出了能讓大黃、黃蓮、連翹、紫蘇等四種中藥抑菌效果發揮到最大的最佳環境。我們的目標是讓一般人能在日常生活需要時,以簡易的方式讓中藥抑菌效果發揮到最大,達到事半功倍的結果。更甚者以對身體副作用較小的純天然中藥,取代目前常用的合成西藥,對人體健康也有較大助益。

藻生貴脂-以竹嵌紋病毒或其衛星核酸載體建立綠藻之高效率轉殖系統

綠藻(Chlorellasp.strainDT)為含有大量油脂的球型單胞藻,容易大量培養,目前研究証明以電穿孔法能獲得最佳化的轉殖效率。而竹嵌紋病毒(Bamboomosaicvirus,BaMV)已成功發展為表現外源蛋白的載體,其衛星核酸(satelliteRNA)的載體系統則仍在發展階段。本實驗目的有二,第一為比較BaMV及衛星核酸(satBaMV)載體,以建立較高效率的轉殖系統。第二為延伸應用生物課程中所提到的基因轉殖技術。實驗中利用電穿孔法將質體轉入綠藻中,比較篩選抗藥性細胞數、計算轉殖成功率。經PCR檢測後發現以satBaMV為載體的轉殖成功率較高。未來如能成功建立完整的衛星核酸載體轉殖系統,可將特定基因以此系統轉殖入綠藻以增加綠藻產油量,正式成為新興生質能源,以因應能源危機。

黑冠麻鷺之繁殖行為研究

黑冠麻鷺分佈於台灣低海拔山區、平地,屬不普遍留鳥。本報告研究棲息於本校的黑冠麻鷺繁殖行為。我們分析巢材、巢位的選擇性。於巢旁架設針孔紅外線攝影機,對黑冠麻鷺進行24 小時錄影觀察;架設溫濕度記錄器,紀錄巢的溫濕度變化。我們研究2003 年的生殖季,內容包含「巢位分析」、「巢材分析」、「親鳥孵卵行為」與「親鳥育雛行為」四部分。研究結果顯示:巢位在枝幹交叉處,有濃密枝葉遮蔽,隱密性佳;巢材會依巢的內外、上下層需要,選擇適當粗細長短之樹枝;親鳥孵卵行為在產卵期與孵卵前期以雄鳥為主,孵卵後期趨於平均分配,顯示親代付出因性別而有差異;滾蛋行為隨溫濕度起伏而變。育雛行為方面,親鳥的餵食次數隨雛鳥成長而漸增;幼雛排糞次數隨餵食次數增加而增加;親鳥離巢覓食的空巢時間隨幼雛的食物需求提高而增加,顯示氣候因子影響親鳥的覓食效率,進而影響幼雛存活率。本生殖季首次繁殖的四隻幼雛皆順利成長並飛離本校;第二次成功繁殖中,一隻幼雛夭折,推論因氣候乾熱,造成餵食的蚯蚓減少所致。未來本研究可分析兩巢育雛行為比較及蚯蚓受氣候的族群變化,以更深入瞭解影響本種鳥類育雛的因子。

植物維管束的電模型建構

植物電訊號目前已在番茄、胡蘿蔔、馬鈴薯上證實可應用作為植物的健康情形、細胞內澱粉分佈甚至於地震偵測。過去文獻研究證明,電訊號可以在細胞間內以及整株植物間藉由原生質絲以及維管束傳導。在一次進行植物電訊號偵測時,發現樹幹有電容特性,因此我們認為必須先找出樹幹正確的等效電路模型依據,才可正確做植物電訊息應用。然而現今研究並沒有正確的喬木維管束中等效電路模型。因此本研究建構喬木中微管束的等效電路模型。此外,本研究也利用實際電路模型做充放電實驗比對樹幹充放電曲線證明等效電路之正確性,以及擴大偵測樹幹橫向面積,發現此等效電路模型符合電阻電容串聯特性,更證實本等效電路的正確性。

黃金海岸正榕生物與環境交互作用

我們前往離本校12 公里的黃金海岸10 次,以簡單及自製器具,測量正榕防風林「迎風面」和「背風面」16 項生物及環境因子。從源頭因子「風」順流而下,環境影響生物,生物修飾環境,探討各因子關係。結果如圖。上游:「迎風」影響「樹高」,「樹高」又影響「背風」。「樹間距」是更上游因子,擾亂而使「風」與「樹側彎長或角度」的關係不顯著。「風」影響「葉疏密度、蒸發時間、土壤濕度」。中游:「葉疏密度、蒸發時間、溫度、土壤濕度」彼此交互作用。「糞土濕度」受蚯蚓本身吸水影響而與「風」關係不顯著。下游:「葉疏密度、蒸發時間、土壤濕度」分別影響其下游「榕果疏密度、氣孔密度、草覆蓋度」。「溫度、草覆蓋度」影響「螞蟻種類與數量」。

「蟑」冠「裡」戴─蟑螂免疫系統之敵我辨識與記憶性等性質的探討

本研究建立蟑螂(Periplaneta americana)之包囊作用(encapsulation)的觀察與測量方法,探討二氧化碳麻醉、植入物表面蛋白分子結構、可逆性與性別等因子,對免疫反應程度的效應,並研究敵我辨識與免疫的記憶性等特性。我們發現當異體的觸角被植入時,蟑螂體內所產生的包囊作用較自體觸角強烈,顯示具有辨識敵我的能力,且不同的生物性與非生物性植入物,所引發之包囊作用的反應程度亦不同。若分別先植入少量自體或異體組織,三日後再比較自體與異體觸角所引發的包囊作用程度,發現自體與異體組織的記憶效應不盡相同,我們證實蟑螂不但具免疫記憶性,且記憶性質具有促進性與抑制性兩種。另外我們也發現,雌蟲的免疫反應會大於雄蟲。

背著房子走天涯-蝸牛對光、電、環境刺激的反應

本實驗旨在觀察蝸牛之本能、適應、記憶及學習等行為。首先我們建立蝸牛的實驗基模,觀察到蝸牛具有短期記憶,並測出蝸牛簡單的記憶保留量與遺忘曲線。實驗基模建立後第二天,再以光、電及振盪等環境刺激來干擾蝸牛並記錄其行為的改變。我們觀察到蝸牛具有學習行為的歷程特徵具有學習行為的歷程特徵:即是行為的獲得、消弱和自發性恢復的現象,並具有古典制約學習行為 ( classical conditioning learning)。充份顯示出蝸牛具有較高級的記憶與學習行為,應非簡單的軟體動物。此外,蝸牛對環境振盪與電壓刺激有適應性,先前得到的短期記憶雖受到短暫的干擾,但多次振盪實驗後即可恢復;且電壓大小與蝸牛記憶的干擾度成正向關係。

勝敗兵家吾可期-探討蟋蟀之勝者效應及影響蟋蟀打鬥的因子

為了生存,動物之間存在著競爭關係。其中,某些物種會透過打鬥分配有限資源,而打鬥的方式又隨物種不同而有所差異。根據先前研究顯示【1】,打鬥的過程及結果的勝敗,容易受到個體對敵方或自身打鬥能力評估的影響。本研究以黃斑黑蟋蟀作為實驗對象,發現體型差異會改變打鬥的勝敗機率,年齡大小則會影響打鬥的激烈指數及持續時間,故進一步控制上述兩項變因,發現勝者效應會隨時間而消退,並推測其形成強弱會受到是否具有勝利經驗、打鬥經驗及體能耗損的影響。

身首異處,記憶猶存!?

以各種不同的刺激如電、光、溫度、磁,施加於渦蟲,觀察其反應,以判定渦蟲的趨性,再使用制約的方法,使其改變原本的趨性藉此達到學習的效果,再對訓練後具有學習成果的渦蟲進行切割,探討渦蟲經斷裂生殖後所產生的子代的記憶效果。