生物(生命科學)科

本研究透過電刺激使渦蟲改變其負趨光性，並透過量測渦蟲行為之改變觀察其學習與記憶。實驗發現，渦蟲之學習量有其上限，但可透過再刺激學習突破此上限。渦蟲在停止刺激後3小時內，其記憶量會迅速下降，最後將會保持一定值，形成記憶。本研究亦發現透過攝食已學習之渦蟲，可改變攝食者之學習行為，但此行為改變無法形成記憶，僅為暫時之行為改變。 透過上述實驗的結果，推測存在有一化學物質影響渦蟲之記憶行為，而此化學物質受到兩種產生機制之影響。其中機制A是透過電擊刺激啟動，啟動後就不會關閉；另一機制C則是受到電擊刺激啟動，但刺激結束後就會關閉。透過此兩機制的互動，形成渦蟲的學習和記憶模式。

我們設計一系列的實驗來探討為什麼水芙蓉的根需要那麼長。我們以剪根的方式來檢測對植株的影響，結果發現根有吸收養分的作用，但是只要長到一定程度就能達到養分吸收的目的，根再長對養分吸收似乎沒有特別的幫助。根重改變對水芙蓉翻正有很明顯的影響，但根長改變則影響不大，顯示根的重量對穩定有重要的影響，但實驗也發現根部太重對植株也有不利的影響。植株型質分析發現葉子提供浮力，而根的重量提供穩定作用，使之不會在水面上亂漂或可能翻覆。最後，生長在各水域的植株根會隨水愈深而愈長，實驗結果支持我們的假說，即是水芙蓉根的長短和穩定有關；同時也暗示水芙蓉的生理具可塑性，能依其生活環境的不同，對根或葉部做不同能量的投資。

每當在野外進行觀察時，總會看到許多體型微小、體色黝黑，行動敏捷的針蟻\r （Ponerinae），即華夏粗針蟻（Pachycondyla chinensisEmery, 1895）。經由行為譜（ethogram）\r 的分析得知，華夏粗針蟻之有后聚落（queenright）職蟻間分工嚴謹，且具有成體搬運行\r 為（adult transport），於其覓食過程中，產生一特殊階級─運兵者（porter），專司進行成\r 體搬運，行為高度專一化並發展出特殊之儀式化行為（ritualized behavior）。於食物短缺\r 的情況下，運兵者（porter）佔外勤職蟻比例明顯提高，且被搬運者（portee）成為運兵\r 者（porter）的比例亦明顯提升。將運兵者（porter）於覓食過程中移除，覓食之職蟻數\r 量亦大幅降低。食物與蟻巢距離超過25公分，運兵者（porter）產生之機率亦隨之下降。\r 經過公式的推導，證實其成體搬運行為（adult transport）可縮短覓食中行走之距離，減\r 少總能量的散失與消耗，以利其達成最佳化覓食。

在高中課本生命科學（上）第四章「植物的生殖、生長和發育」中，我們探討到「果實和種子的適應」，也就是種子在不同環境中，透過外型演變，以改善繁殖效率的傳播方式。上課時，老師帶來一個種子，將它自高處施放，種子竟旋轉落下，引起全班的熱烈討論。此種子長的很像課本中的松樹種子（南一版，生命科學上，115 頁，圖4-13 藉風力散播的果實或種子B.松樹有翅的種子）。詢問之下，我們得知此種子就是常見於家具DM 的桃花心木之種子，基於旺盛的好奇心，作者決定以桃花心木種子如何旋轉、為何旋轉作為本次研究主題。

以(1)不同光週期(正常光週期6~18 小時，延後6、12、18 小時) (2)不同色光(紅、藍、綠) (3)連續日夜顛倒1~3 天的光週期 (4)同株酢醬草不同葉片之間給於不同光週期 (5)不同時長的連續黑暗或光照來處理黃花酢醬草，觀察酢醬草葉片的睡眠運動是否會受到影響或者會互相影響。我們發現生理時鐘扮演了一個重要的角色，而光線則會干擾生理時鐘的運作，野外黃花酢醬草的生理時鐘已與自然的光週期相配合，若我們改變光週期對生理時鐘的規律會有某種程度的干擾，而影響到睡眠運動。另外在日夜顛倒的光週期，若單獨給於藍或綠光的處理對黃花酢醬草睡眠運動的影響比紅光來的明顯。連續日夜顛倒處理後，酢醬草的睡眠運動被瓦解，無明顯的規律性。同株但不同的葉片給於不同光週期處理，彼此並不會互相影響。連續黑暗(或光照)越長，則葉片受光線(或黑暗)誘導開啟(或閉合)的速度越快。

生態保護教育、維護自然環境生態是現今最熱門的話題，就近利用校園所擁有的已重新植栽原生物種之生態水池，開始進行現有物種紀錄與分析、水質分析。生態池藉由沉水植物的栽種、繁衍茂盛後，可為水中生物提供一個良好孵育的環境，所以紀錄了保育類的貢德氏赤蛙(Rana guentheri)、蓋斑鬥魚(Macropodus opercularis)，和台灣昔往溼地之台灣萍蓬草(Nuphar shimadai Hayata，水蓮花)、大安水簑衣(Hygroghila pogonocalyxHayata)。根據目前已記錄之數據應可知：本校生態池物種豐富度相當高。生態池水質仍算穩定－酸鹼值維持在 7.0~7.2 之間，顯示生態池的緩衝能力高。而高階消費者－鳳頭蒼鷹(Accipitertrivergatus)的出現，顯示本校附近生態體系的健全與穩定！最終期待－－生態池成為學子們快樂天堂：萬紫千紅之四季面貌的改變、戲水、戲蝶、再發現新紀錄…達到生態永續經營與生命教育傳承。

山粉圓種子表面有許多小凹陷結構，泡水時，纖維狀物從種子表面慢慢長出。能吸自身重量23倍的水量，保濕性長達26小時以上，在高或低溫乾燥後，仍具復水率70%以上。可附著在多種材質上，對土壤顆顆及細小貝殼有固著作用。種子外膜在一般酸鹼溶液中保持穩定，遇強鹼會被溶解，和酸、醇溶液作用不明顯。可被果膠酶分解，和木瓜酵素有相互作用。主要由高分子多醣類組成，具許多分支，也含胺基酸、蛋白質、脂質及植物激素的先驅物。正常環境下，去膜有助發芽，有膜延緩發芽，此與其對抗不適發芽的環境是否有關，尚待研究。種子外膜吸附性佳，會和多種色素及懸浮顆子作用，未來有潛力應用於吸附汙染物、毒物，或利用其保濕性，發展面膜或藥布等醫藥產品。

為了解黃斑黑蟋蟀左翅在上的遺傳性狀是否可以經人擇選種過程加以保留，以此探討其在族群內遺傳特性及其存活的指標。材料來自國家地理紀錄片中介紹的台南新化謝爵安先生的蟋蟀養殖場，在養殖場進行採樣調查，左翅在上比例約佔2%，與李俊康(2009)觀察黃斑黑蟋蟀標本左翅在上2.05%的比例，極為相近。由此可見，不論是標本或是活體，左翅在上且存在族群中的蟋蟀確實為少數，但雌蟲左翅在上比例略多於雄蟲[9比1]。希望透過遺傳及演化上的觀點，來了解此性狀在族群中存在的可能原因，以及為何在蟋蟀族群中左翅在上確實為少數?是否能從發育徵兆中就能看出其羽化後前翅交疊的性狀表現，並且經由人擇的方式育種，建立出左翅在上的品系。

本實驗得到以下的結論： 一、植物激素GA3 對單子葉、雙子葉種子萌發的影響及GA3 對雙子葉種子內澱粉水解酶活性的影響： \r (一)GA3 幾乎均可促進單子葉種子萌發，但雙子葉種子卻視種子種類而異。 \r (二)不同濃度之GA3 造成雙子葉種子發芽率不同，應與GA3所誘發產生之澱粉水解酶活性有關。 \r 二、植物的向光性與植物激素 IAA 的關係： \r (一)向光性實驗時最佳處理方式為先切後注、照光及激素IAA 均同時處理4 小時。 \r (二)外加適當濃度之IAA 會促進單子葉植物玉米芽鞘之向光性。\r \r (三)外加適當濃度之IAA 會促進雙子葉植物芫荽、豌豆、綠豆之向光性；且找尋出方式來推測最適合向光性之外加IAA 濃度應介於何範圍。 \r 三、植物激素 IAA 及GA3 對於單性結果的影響： \r (一)與負對照組相比，IAA 及GA3 均能夠促進小黃瓜及茄子的單性結果。\r \r (二)促進小黃瓜與茄子果實體積發育之IAA 及GA3 最佳濃度，均對生長後期體積發育之影響較為顯著。 \r (三)IAA 及GA3促進小黃瓜單性結果果實發育機制應為促進果實水分之增加，而非果肉之發育。 \r (四)GA3 促進茄子單性結果果實發育機制應為果肉及水分同步增加，無特別偏重任一方。

本研究主要探討平原菟絲子產生適應性早熟的原因，發現當平原菟絲子處在不穩定或養份不足的環境中，吸器的生成個數會明顯減少，並加速開花結果的速率。不同於其他植物的早熟，平原菟絲子結空穗機率明顯較低，顯示其對於不穩定環境的耐受度提高，並提升子代存活機率。平原菟絲子適應性早熟現象發生時，常伴隨著產生自我寄生。相對於一般寄生，自我寄生吸器生成時間較一般寄生長，吸器大小並無顯著差異，然而吸器數量較少，且較為深入宿主。起初推論自我寄生為演化中的缺陷，這樣造成其無節制的寄生，對生存有害。但是經過長期的觀察之後，發現其生長狀況並無受到影響，而是週遭環境不穩定，所促使暫時分解自體本身的養分，以度過考驗。