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生物(生命科學)科

龜山島海域怪方蟹幼生存活因子之探討

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。

蜘蛛在哪裡呀?

本實驗以常出現在我們校園樹叢間的日本姬蛛為觀察對象,主要針對其生長情形、遮蔽物的功用及取得方式、網構搭建過程、遮蔽物的種類及方向統計、卵囊週期及外觀變化和獵物處理,做了一系列的觀察及實驗紀錄,且對寄生在日本姬蛛背部的寄生蜂幼蟲,做了進一步的觀察。經過觀察後,發現日本姬蛛的遮蔽物大部份不會由太遠的地方獲得,大都是由棲息環境所提供、還發現日本姬蛛會改變其遮蔽物的形狀,進而影響其方位,數據顯示以錐狀直立最多,因其結構相較於其他種類而言較具隱蔽性、有卵囊的樣本,錐狀縱向也較多,且方向形狀是會隨著卵囊的出現而改變、日本姬蛛搭網過程多變,無一固定流程,有些會自行吊起遮蔽物,有些則會等待遮蔽物掉落於網中、獵物處理方面,日本姬蛛會先用絲將獵物固定,再拉至遮蔽物內食用,獵物體型大者則會拉至遮蔽物下,數量過多時,牠並不會全部都拉至遮蔽物內。寄生蜂方面,經由顯微鏡觀察發現寄生蜂腳端有類似結網蛛腳端的爪狀構造,但其他昆蟲沒有,因此推測這就是其能在網子上行動自如,進而實施寄生行為的原因。

葉子會變身---異葉水簑衣異形葉初探討

本實驗主要探討具異形葉性的植物-異葉水蓑衣(Hygrophila difformis)異形葉的變化和\r 不同環境因子測定之下的關係,我們利用光度、光質、二氧化碳、交換水陸環境、噴灑Ethephon\r 的不同環境因子來觀察異形葉的變化。我們以水陸生植株的各項特徵(葉形缺刻、葉綠素a/b\r 比值)當作標準值,發現高光度及在水中通入二氧化碳會使植株葉形趨向陸生葉,將水生植株\r 去淹水也得到相同的結果,而將陸生植株淹水在本實驗測定時間(28 天)中並未發現葉形有明顯\r 變化,對陸生葉噴灑Ethephon 使植株產生乙烯,並增加陸生葉氣孔的數量,但在異形葉的形\r 成上並無明顯影響。由本實驗各項結果看來異葉水蓑衣的異形葉的確會因為環境的改變,調整\r 葉形及生理特徵,使其在所處的環境之下能夠達到最好的適應。

搶救金錢大作戰─前埔溪畔金錢草(Drosera burmanni Vahl)的族群分布與植生適?

金錢草(Drosera burmanni Vahl)是國內瀕危稀有的食蟲植物。本項研究自92 年9 月至93年6 月,就前埔溪畔金錢草族群分布和變化、生長環境及植生的適應進行調查。金錢草生長在溼地,土壤的濕度是其生存的主要因素,在前埔溪畔E 區生長地是一荒廢農田,終年土壤潮濕,最適於金錢草成長,族群最大時達1600 餘株,極可能是目前國內金錢草族群最大的棲地。4~5月是金錢草花朵盛開的月份。金錢草對於貧瘠砂質濕地的生長環境有很強的適應力,該生長地僅有莎草科和少數植物可與它們競爭演替,人為的開闢及踐踏導致金錢草族群逐漸萎縮,及早劃定保護區或可挽救它們垂危的生機。

吃葡萄不吐葡萄皮?(揭開葡萄果粉之謎)

葡萄果粉指的是葡萄外一層白霧狀的粉末,根據\r 文獻的說明(梁小娥、張大鵬,2000),葡萄果粉是酵母\r 菌的聚集,葡萄上有多種酵母菌,於成熟後不同含量、\r 不同品種的酵母菌可以釀出不同風味的葡萄酒。\r 於是我們使用可以培養酵母菌的培養基\r (glucose-yeast extract-peptone broth)來進行果粉的培\r 養。在過程中,我們發現果粉的培養是比較容易的,\r 但要如何比較不同條件下,葡萄果粉生長情形,這一\r 點就是一個大難題。過程中我們想了很多方法,最後\r 找到一個方法,可以較客觀的進行不同條件下果粉生長比較。我們使用的是單位面積上的果\r 粉含量。利用阿基米德原理,測量出葡萄的體積,再使用球體體積與表面積的關係,推算出\r 葡萄表面積的近似值。(詳見實驗方法)\r 葡萄果粉經過培養之後,我們可以分離出五種微生物,分別是拋孢酵母(Sporobolomyces\r roseus)、芽枝枝孢黴 (Cladosporium chadosporiodes)、發酵型結合酵母(Zygosaccharomyces\r fermentati)、泛菌(Pantoea agglomerans)、仙人掌桿菌(Bacillus cereus),其中芽枝枝孢黴與仙人\r 掌桿菌是屬於對人體可能有害的,因此吃葡萄還是要吐葡萄皮,而且最好是要經過清洗。\r 另外,我們設計了三種條件──勃激素組(使葡萄生長得好)、正常組、鐵絲組(以鐵絲綁\r 緊枝條,使韌皮部運送養分困難),來觀察葡萄生長的好壞與果粉生長的情形有無關係。我們\r 發現勃激素組與正常組的果粉生長速度與密度相似,且以勃激素組略佳,而鐵絲組的果粉生\r 長情形則是不佳。於是我們推論葡萄生長的好壞會影響果粉生長的情形。另外,我們將葡萄\r 上的果粉大致除去,並以手指沾取,經過一星期觀察新長出來的果粉,我們發現手指的細菌\r 無法生長於葡萄上,而且新長出來的果粉仍是五種已發現的微生物。以上兩實驗給我們一個\r 結論,證明了葡萄與果粉之間有某種程度的依存關係,但深入的機制我們還無法得知。

法網“灰灰”疏而不漏-空氣污染對簷下姬鬼蛛的結網影響

本研究旨在探討空氣污染對簷下姬鬼蛛結網的影響。第一階段,就愛河上游菜金橋沿岸簷下姬鬼蛛族群進行生態調查,並測量其蜘蛛網的有效網面積、強韌度、pH值,並且與半屏山的簷下姬鬼蛛進行比較。研究發現,蜘蛛網的強韌度、pH值與空氣污染源的距離有正相關,但有效網面積與空氣污染源的距離則沒有顯著的相關。與半屏山的蜘蛛網比較,半屏山蛛網強韌度顯著的高於菜金橋沿岸,半屏山蜘蛛網的pH值也顯著的高於菜金橋沿岸,但是兩地的有效網面積則無顯著的差異。由於野外的調查發現空氣污染與結網的相關性,第二階段的研究則在實驗室中,探討不同的廢氣濃度對簷下姬鬼蛛所造成的影響。實驗結果顯示,廢氣體積與pH 值、強韌度呈現負相關,可見廢氣體積增加,確實會使簷下姬鬼蛛網pH 值、強韌度降低,但對於有效網面卻無顯著影響。

乳牛瘤胃液消化分解與發電效益探討

此作品是以荷蘭乳牛的瘤胃液作為微生物燃料電池進行一系列探討,實驗主要包含四部份:牛瘤胃液中的微生物觀察、牛瘤胃液在不同受質下的產氣量分析、牛瘤胃液發電實驗和發電效益評估。產氣量分析的實驗中,觀察到以百慕達草為受質的總產氣量最高,然而澱粉較可持久產氣。在產電實驗中,使用自行設計的壓克力反應槽進行發電,實驗結果發現以過錳酸鉀當電解液、澱粉為受質及經過分層後的下層牛瘤胃液皆有較佳的發電效果。此外,使用日常中容易取得的稻桿亦有不錯的發電效果。在串連兩個牛瘤胃液電池後,可點亮LED燈,可顯出牛瘤胃液為一有潛力的微生物燃料電池能源。

小強競速之步步為「贏」

實驗發現蜚蠊跑步時的狀態與影響速度之因素:(1)蜚蠊跑步時會抬高頭或腹部,以利跨步前進。(2)蜚蠊行進時利用觸角探索地面及路線。(3)蜚蠊主要利用中足腿節撐住身體重量,中足腿節及跨步時跗節角度則因蜚蠊棲息環境差異而不同,以利承受身體重量。(4)蜚蠊前足向前伸長(<50o)跨出,以利跗節抓地向前。(5)蜚蠊後足跗節(>100o)向後推出以利身體向前,後足脛節越長,身體推進更遠,速度就越快。(6)蜚蠊後足第五跗節較長時力臂較大,較能顯現出力量,而第一跗節連爪,當第一跗節愈短時則更能機動抓地推進身體而增進其速度。(7)各節跗節末端褥盤分泌液有利蜚蠊在較光滑或垂直的環境中爬行與跑步。

超級注射筒 — 噬菌體

克雷伯氏肺炎桿菌是引起社區型肝膿瘍主要感染源,其莢膜型與致病力密切關。這些克雷伯肺炎桿菌可能源自病人本身,亦可能來自家禽之排抴物。研究現,克雷伯肺炎桿菌可以存在雞的排泄物中,雞排泄物及附近環境汙水內的噬菌體可以殺死並抑制感染雞隻身上分離的沙門氏桿菌和大腸桿菌。這些異性的噬菌體可以用來當作雞隻感染這些細菌治療的方法之一。本實驗包括了自雞糞內分出克雷伯氏肺炎桿菌以及自雞糞及市場雞攤旁之汙水分離出特異性之噬菌體。從十九個市場的雞糞和八個汙水檢體共分離出四株非人類常見之血清莢膜型克雷伯肺炎桿菌和十二株特異性的噬菌體。這些分離出之特異性噬菌體可提供日後作為克雷伯氏桿菌感染雞隻治療之用途。

水底變色龍

黑殼蝦為了隱藏自己的蹤跡,藉由體表色素細胞的活動達到改變體色並融入環境的目的。本研究已大致歸納出黑殼蝦從接收訊息到色素細胞完成變色的完整模式,並就其所屬的環境加以討論。大致而言,黑殼蝦的變色可分成三個階段:第一步是刺激的接受,光是影響黑殼蝦變色十分重要的環境因子,藉由眼睛接受環境的刺激,第二步由接獲指令的激素系統放出訊息進行對色素細胞的控制,這便是訊息傳輸的部份,第三步則是體色的呈現,蝦子體表的色素細胞可分為紅黃、藍、黃、棕四種,藉由其不規則的排列及擴張與否的差異而改變體色,這整個過程使的蝦子的形體更容易融入環境之中,對其環境適應有相當大的助益。