動物學

蜘蛛網在生態學上最成功的在於出色的力學性能、強度、韌性、彈性和堅固性。蜘蛛網的結構從序列設計到蛛網架構都是屬於分層結構。因應不同環境，蜘蛛因環境變化調整蜘蛛網架構。利用GeoGebra軟體分析大姬蛛三維(3D)立體不規則網及拓撲學結構，並以數學幾何方式繪製出蛛網立體架構。 蛛網架構分為：主網、立體次級架構、牽引絲及支架。結網的過程為：牽引絲→主網→次級架構→支架。依照環境不同，蛛網類型區分為三角體、輻射型及吊帶型。蛛網的穩固性：輻射型(n=11)＞三角體型(n=9)＞吊帶型(n=8)。內部的主網分成12種拓撲學形狀，其中以稜椎體(29%)比例為最高。依網高指數及支架的有無，蛛網的結網方式：包覆式、紮營式以及倚靠式結法。網的功能依照蛛網上的卵囊有無做為區分，有卵囊蛛網為保護功能，無則為獵食功能。設計的三種環境實驗箱，都結出相對應的蛛網類型。

先前論文指出高鹽飲食會造成果蠅睡眠間斷(Jiayu Xie et al., 2019)、減短果蠅壽命(Deng-Tai Wen et al., 2020)。而另一篇論文則以小鼠作為實驗對象，發現高鹽飲食會影響小鼠記憶和學習能力(Giuseppe Faraco et al., 2018)。根據上述，高鹽飲食在不同生物中可能影響神經系統的功能，但果蠅學習與記憶能力的影響還未被探討。因此，筆者以果蠅作為模式生物，研究高鹽飲食對其學習與記憶功能是否障礙及實驗其可能的細胞與分子機制。在將野生型果蠅進行測試後，選擇了Canton-S做後續實驗，並發現餵食Canton-S 四天的高鹽食物後學習及短期記憶表現下降，而進行實驗確認是由高鹽飲食導致此障礙，再研究了一系列相關研究。 本次實驗中，首次以餵食高鹽食物對果蠅學習與記憶障礙方面進行研究，並了解到高鹽飲食也會讓果蠅產生學習與短期記憶能力障礙。目前為了找出真正的細胞與分子機制提出可使用的方法，在實驗其他可能的機制。

幹細胞會進行不對稱分裂以維持組織恆定，一個子細胞分化為有特定功能的細胞，而另一個則維持其細胞潛能。粒線體能進行分裂和融合並維持動平衡。現今的研究已經了解，誘導型多能幹細胞(iPSC)的粒線體動平衡變化會促使其直接分化 (Seo BJ, et al., 2018)。然而，果蠅卵巢生殖幹細胞(GSC)內粒線體動平衡與幹細胞分化的關聯仍不清楚。本研究利用容易辨認的果蠅卵巢生殖幹細胞來探討這個問題，並使用Gal4-UAS系統與RNAi操縱粒線體動平衡，並發現粒線體融合蛋白被抑制會導致油滴堆積及幹細胞損失。另外，使用左旋肉鹼(L-carnatine)增進脂肪酸代謝，發現增進代謝會導致油滴減少及幹細胞回復。本研究著重於探討粒線體動平衡對GSC維持與脂肪酸代謝的影響，並對粒線體脂肪酸代謝與幹細胞分化的潛在關係提出觀點與佐證，盼未來能有更進一步的研究與醫療方面的應用。

The occurrence and behavior of insects is significantly affected by the environment they live in. In this thesis, I dealt with the influence of structure of landscape on nesting preferences of Hymenoptera. For this comparison I had chosen to work with twig-nesting Hymenoptera, for which I have placed artificial nest opportunities into four biotopes – heath, edge of a heath, country lanes between fields and field. The studied location is located south of Znojmo near Podyjí national park. Particularly, I have focused on small carpenter bees of genus Ceratina. My results show that there is a big difference in the species distribution between the habitates of field and heath. The habitats of edge of a heath and country lanes make up a gradient between these two biotopes. The ecosystem of fields was preferred by a sphecid wasp Pemphredon lethifer and Ceratina cyanea. On the other hand, the ecosystem of heath was preferred by Ceratina chalybea, Ceratina nigrolabiata and megachille bee Hoplitis tridentata. I had also found out that in species that are more abundant on heaths, there is higher mortality of offsprings. Heaths were a place of the highest competition between species, as a result of which species with a lower body weight (Ceratina nigrolabiata) have been pushed into narrower twigs by larger species (Ceratina chalybea). I recorded a high number of nests in biparental bee Ceratina nigrolabiata, which were guarded only by mother in fields and country lane habitats. This may indicate that Ceratina nigrolabiata is only facultatively biparental, not strictly biparental as was considered until now.

近年來都會區常有臺灣藍鵲出沒，讓習於都市文明的現代人不知如何應對。本研究目的在了解臺灣藍鵲的習性、合作生殖行為、領域行為，進而探討引發臺灣藍鵲威嚇、攻擊行為的因素。從民國106年2月起至111年9月止，在住家庭院前和社區進行有系統的生態習性觀察 ，透過拍照、錄影，最後實驗出顏色、距離、聲音是否影響臺灣藍鵲領域行為。結果發現：繁殖期是從三月上旬開始，七月上旬結束。當發現牠們開始築巢時，不要靠近或干擾，因為臺灣藍鵲有領域行為，要距離臺灣藍鵲至少54.4公尺以上，遠離鳥巢7.1公尺範圍以外，也要避免穿紅色衣服或桃紅色衣服在鳥巢樹下走動，才不會引起臺灣藍鵲出現威嚇行為。不要讓聲音超過 97 ±2(mean S.D.)分貝以上，那是臺灣藍鵲無法忍受的噪音範圍。所以，與臺灣藍鵲就地保育與共存，讓人們認識、理解牠，是減少衝突的關鍵。

In the present paper I studied the winter territories of the Eurasian Wren (Troglodytes troglodytes) in the urban environment of the city of Hradec Králové. The males of this species were detected through the aggressive reactions to the playback of its conspecific call. The Eurasian Wren territories were detected at seven out of the ten observation points in the city. The frequency of the territories decreased during the observation period from October to January and it was also affected by the structure of the biotope. It seemed that the wrens preferred trees and avoided lawns and isolated growths. That illustrates how important it is to maintain wildlife corridors in the cities. Individuals of seven other bird species were seen reacting to the playback of Eurasian Wren songs or warning calls. Eurasian Wren may be applied as an indicator species of the ecological value of the urban environment. Through this species, we can access such quality also for the human inhabitants.

本研究利用RNA干擾與基因過度表現兩種方法，觀察基因表現對果蠅蕈狀體神經突導向的影響。我們以RNA干擾方式降低基因表現，標定dally、octβ2r、sifr與frazzled基因；而基因過度表現則選定frazzled基因。利用果蠅GAL4-UAS系統使神經細胞表現的綠色螢光蛋白，觀察神經突導向情形。由干擾果蠅腦部蕈狀體PPL1-α′2α2神經細胞上述基因，觀察到dally、octβ2r基因在降低表現後，此細胞分別呈現失去神經支配與異常神經支配。sifr基因在兩種不同RNA干擾序列下，表現出不同之結果，一是和wild type的神經突型態相似、另一則是失去神經支配。frazzled基因干擾後，細胞在蕈狀體α2區失去神經支配。frazzled基因在過度表現下，神經突和wild type相比，出現異常導向。綜言之，由我們研究發現透過操控基因表現，果蠅腦部神經突會產生異常的導向與神經支配，顯示果蠅腦部神經系統在分化或發育上，基因扮演極為重要的角色。

隨著慢性代謝疾病日益普及，藥物的研發及測藥用的生物模型也越來越被重視，因此我們欲建立一個模擬代謝疾病的生物模型，以供藥物測試對象。有研究發現，當果蠅身上發生I'm not dead yet (Indy)基因突變時，會使果蠅在高熱量飲食狀態下延長壽命、降低體重增長，且影響果蠅體內脂質的代謝功能，目前認為這些現象與養分運輸進入細胞的減少有相關。本實驗中我們將存在於人類身上且為Indy基因的哺乳類同源基因Solute carrier family 13, member 3 (SLC13A3)轉殖入果蠅體內，並分別在全身、頭部脂肪體、腹部脂肪體及神經細胞中過度表達後，觀察果蠅的生長與代謝變化。實驗結果發現SLC13A3基因於果蠅的頭部脂肪體及神經細胞表達確實會出現與代謝疾病患者類似的生理現象，如壽命縮短、體重及三酸甘油脂增加等，且此作用機制與AMPK 訊息傳遞路徑相關。因此我們認為SLC13A3基因於果蠅體內過量表達適合做為代謝疾病的生物模型，對於往後藥物開發極具潛力。

渦蟲黏液仿生應用評估，首先評估渦蟲黏液仿生材料黏著劑可行性，結果發現搖晃刺激能提高渦蟲黏液運動黏度 (5.17 mm2/s) 及承受正向應力程度 (3.25 ± 0.74 kPa)。不同收集渦蟲黏液方法，利用蛋白質電泳並以過碘酸硝酸銀染色法分析，皆可發現245 kDa醣蛋白，推測為黏液中黏性蛋白，未來將以LC-MS分析渦蟲黏液中245 kDa醣蛋白種類並推測其功能。第二部分為渦蟲黏液誘導抗菌分析，實驗發現爬行組、搖晃組及受傷組渦蟲黏液不會產生抑菌環，進一步將渦蟲置於大量環境細菌D (Staphylococcus haemolyticus) 中，一天後渦蟲自體分泌具有抗菌能力的黏液。最後進行渦蟲黏液細菌分析，發現黏液細菌編號M030 (Stenotrophomonas maltophilia) 能對環境細菌H (Staphylococcus haemolyticus) 產生抗菌能力，未來將使用API ZYM分析黏液細菌分泌酵素，與渦蟲黏液分泌酵素比較已推測其與渦蟲交互關係。

常見模式生物檢測化學環境壓力後無法重複使用。本研究探討對環境變化敏感的大生熊蟲抗化學環境壓力機制，評估其作為重複使用模式生物可行性。得知多數大生熊蟲於硝酸鹽、酸鹼值改變與殺蟲劑環境壓力下仍能活動或隱生。以亞甲藍簡易染色可確認化學環境壓力下大生熊蟲是否受傷害，如體表角質層被破壞會導致完全染色。分析大生熊蟲於常見硝酸鹽環境壓力下體內脂質含量、總蛋白質單體表現量與總抗氧化能力，推測出大生熊蟲對抗硝酸鹽環境壓力機制：1.藉由> 20 kDa持續性活化蛋白抗硝酸鹽環境壓力。2.活動大生熊蟲增加體內脂質含量隔絕環境硝酸鹽。3.隱生大生熊蟲以抗氧化系統降低硝酸鹽產生的氧化壓力傷害。以上結果得知大生熊蟲具潛能檢測常見化學環境壓力並作為重複檢測之模式生物。未來將持續評估大生熊蟲可檢測的化學環境壓力並為人類健康把關。