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三種闊尾海蛇滲透壓調節能力之比較研究

滲透壓與離子的調節與恆定是海洋脊椎動物面臨的生存挑戰之一，而個體的滲透壓調節能力往往與其海棲程度有相關性。海蛇的後端舌下腺(posterior sublingual gland)為其鹽腺，能夠排出濃縮的氯化鈉以維持滲透壓的恆定。鹽腺管狀構造之上皮由主細胞(principal cell)構成。主細胞底側膜上Na+/K+ -ATPase (NKA)以耗能的主動運輸將體內過多的鹽分排除體外。三種不同海棲程度的闊尾海蛇(Laticauda spp.)分布於台灣的蘭嶼及綠島；闊帶青斑海蛇(L. semifasciata)是海棲程度最高的物種，黑唇青斑海蛇(L. laticaudata)次之，而黃唇青斑海(L. colubrina)蛇是最陸棲的物種。本實驗目的為比較台灣三種闊尾海蛇的滲透壓調節力是否有所差異並呼應其海棲程度。將三種闊尾海蛇分別從陸域轉移至海水及淡水馴養，分析轉移後的第0, 2, 7, 14天的血漿滲透壓、血漿離子濃度、血球容積比、肌肉含水量以及鹽腺和腎臟的NKA活性變化，用這些指標來分析其滲透壓調節能力。結果顯示，相較於黑唇及黃唇青斑海蛇，海棲程度最高的闊帶青斑海蛇維持體液滲透壓、鈉氯離子濃度以及肌肉含水量最為穩定。闊帶青斑海蛇及黑唇青斑海蛇的鹽腺NKA活性在海水馴養組皆顯著高於淡水馴養組，而陸棲程度最高的黃唇青斑海蛇的鹽腺NKA活性不論轉移至海水或淡水都沒有顯著變化。以上證據顯示闊帶青斑海蛇的滲透壓調節能力較黑唇青斑海蛇及黃唇青斑海蛇佳。而最陸棲的黃唇青斑海蛇似乎採取不同於闊帶與黑唇青斑海蛇的滲透壓調節策略因應環境鹽度變化。

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寫作融入實驗活動 對國中學生的認知與情意影響之研究 ─以空氣單元為例

本研究針對九年級學生，針對自然與生活科技領域之空氣單元進行寫作融入實驗活動教學設計，並探討寫作融入和未融入寫作之實驗活動教學方式對於學生在學習成就、科學學習動機以及科學相關態度上具有何種影響。 本研究對象為台中縣某國中九年級兩個班的學生，採用融入寫作學習單及未融入寫作學習單的方式，進行實驗活動教學。本研究為準實驗研究法，使用的研究工具包括：「寫作學習單」、「空氣單元學習成就測驗」及「科學學習情意量表」，探討其認知與情意的改變。本研究藉由寫作學習單融入進行實驗活動教學，結果發現：(一)學習單的圖解部份在實驗活動前預測階段呈現較為豐富，文字說明的部份則因寫作次數而更加穩定且具邏輯性。(二)進行實驗活動時融入寫作，可提昇學生在空氣單元的學習成就。(三)進行實驗活動時融入寫作，提昇學生在空氣單元的科學學習動機之立即成效不顯著。(四)進行實驗活動時融入寫作，可提昇學生在空氣單元的科學相關態度。

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冬眠對菊池氏龜殼花生殖行為及賀爾蒙之影響探討

菊池氏龜殼花（Trimeresurus gracilis）為臺灣5種響尾蛇亞科蛇類，唯一侷限分布於2000公尺以上高海拔山區的物種；本研究主要探討冬眠的低溫刺激，是否會影響菊池氏龜殼花的生殖。傳統生殖生理常用生殖腺解剖及血清荷爾蒙週期進行研究，前者需犧牲大量成熟個體，不利動物族群維持。後者容易造成個體緊迫、拒食、細菌性感染等。非侵入式的糞便荷爾蒙經常被利用於其他類群的生殖週期研究，其優點在於不會造成個體的緊迫及大量犧牲，且可重複採樣。本研究將先以菊池氏龜殼花進行糞便及血清賀爾蒙的關係研究，並進一步利用糞便賀爾蒙，探討冬眠對其生殖行為及賀爾蒙週期的影響。 菊池氏龜殼花於2008及2009年進行冬眠（10℃）及未冬眠（20℃）處理。求偶交配實驗於2009年07月至11月及2010年04月至09月進行配對錄影；採血於2010年03月至08月進行，並僅對無緊迫反應的雌蛇進行採樣。糞便樣本於2008年03月至2010年08月每月收集一次，12月至隔年2月冬眠期間不收集。 實驗結果顯示菊池氏龜殼花雌蛇的糞便荷爾蒙能夠忠實反應體內血清雌二醇、助孕酮等荷爾蒙的濃度變化。雄蛇雖無進行血液收集，但其糞便睪固酮濃度具有週期性之變化，且其週期與近緣種相近，故應可應用於蛇類生殖研究。冬眠對菊池氏龜殼花的交配行為並無影響，交配行為僅與個體的體況有關。體況大的雄蛇交配成功率較高，而大多數雌蛇於體重達到80 g時，才會接受雄蛇的求偶並與之交配。糞便雌二醇濃度與雌蛇是否交配無關，但卻受到冬眠的影響。冬眠組雌蛇的糞便雌二醇於產後第二年春季有一高峰，無冬眠個體則無。此時的雌二醇濃度與次級卵黃生成作用有關，未冬眠雌蛇的雌二醇濃度較低，可能使濾泡無法正常發育影響生殖。糞便助孕酮與交配行為及冬季低溫刺激均無顯著相關，但與雌蛇是否懷孕有關，懷孕個體有較高濃度的糞便助孕酮濃度。菊池氏龜殼花雄蛇糞便睪固酮的週期不受冬眠與否的影響，但成功的交配雄蛇有較高濃度的糞便睪固酮。

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中學生對海洋議題的態度

最近幾年，漁業資源耗竭、氣候變遷、各國領海權等海洋相關問題越來越受到各國政府及民間團體的重視。在幾個對於海洋環境概念、海洋環境觀的調查中發現，仍有部分的民眾或學生對於海洋有所迷思概念及不正確的環境觀。因此在本研究中，採用問卷調查法來得知目前中學生對於海洋的態度。調查結果發現，將近有五成的學生一年才 去一次海邊，而且平常生活中接觸到海洋訊息的頻率也不高。對於海洋新聞的態度，並非大部分都會進一步蒐集相關資料，來瞭解海洋目前所面臨的問題，可見學生對於海洋環境的關心程度仍不夠積極；而且地區、性別、年級與靠近海洋、接觸海洋訊息程度的多寡，皆會造成學生對海洋新聞關心程度的差異。另外，在閱讀不同主題的新聞狀況下，學生對於自然新聞的關心程度較高；而以國內、外新聞做比較之後，可看出學生對於國外新聞的關心程度較高。在海洋環境價值觀的部分，學生的海洋環境價值觀大部分以生態價值為導向，但文化價值導向的程度卻不如生態及經濟價值觀。從學生對於海洋新聞的關心程度來看，在將來的海洋教育課程融入海洋議題有其必要性，透過海洋議題不只要讓學生對於海洋更有敏感度及覺知，也希望學生能夠從中建立對海洋應有的正確態度。

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探討Kryptolebias marmoratus獲得輸贏經驗後體內雄性激素、雌性激素、皮質醇與血清素受器基因表現量逐時變化情形

許多動物的打鬥呈現出一個共同的現象，亦即前次打鬥之勝、負經驗會提升或降低個體在後續打鬥中的攻擊性與獲勝機率，稱之為勝者、敗者效應。由於動物的攻擊性被發現與神經內分泌系統有密切的關係，因而勝者、敗者效應也被認為應受到神經內分泌系統之調控。先前的研究顯示Kryptolebias marmoratus之打鬥行為呈現出明顯的勝敗者效應，而且其打鬥行為與睪固酮(testosterone)和皮質醇(cortisol)分泌量有顯著的關聯；然而，此魚之勝敗者效應卻非經由這些荷爾蒙或雌性激素(estrogen)、睪丸硬甾酮(11-ketotestosterone)等之分泌量所調控形成。由於荷爾蒙除了分泌量的變化外，其受器蛋白的表現量多寡亦會影響個體之攻擊性與打鬥行為，因此我於本研究中探討個體在獲得勝、敗或者控制經驗後，其腦部與生殖腺體之雄性激素受器(androgen receptor)、雌性激素α/β 受器(estrogen α/β receptor)、血清素1A 受器(5-HT1A receptor)與葡萄糖皮質素受器(glucocorticoid receptor)等受器基因表現量是否有所差異。實驗結果顯示，擁有三次落敗經驗的個體，其腦部之雄性激素受器基因與生殖腺之雌性激素α受器基因表現量顯著低於擁有一次控制經驗的個體；而在其他受器基因表現量上，各經驗處理組間並無顯著差異。由於贏的經驗與一次落敗經驗並未顯著的影響任何受器基因表現量，本研究結果顯示這些受器基因表現量應非此魚之勝、敗者效應之主要調控機制。然而本研究之其他分析顯示，接受落敗經驗處理的個體，其基礎睪固酮分泌量與個體在接受第一次落敗經驗訓練時的攻擊性行為(先開鰓蓋展示機率與打鬥持續時間)呈現顯著的正相關；而腦部受器基因表現量(雄性激素受器除外)也與個體在接受第一次經驗訓練時之攻擊性行為(先展示機率、先開鰓蓋展示機率、打鬥持續時間)呈現顯著正相關。這些結果顯示此魚之攻擊性仍與荷爾蒙以及荷爾蒙/血清素受器有密切的關係。因此，整體而言，本研究顯示荷爾蒙以及荷爾蒙/血清素受器雖然與此魚之攻擊性有密切的關係，卻非此魚展現勝、敗者效之主要生理機制。

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水生食物網網絡中的寄生關係

寄生蟲是生態群聚中重要的一部分；但是直到最近，寄生蟲才較常被納入食物網的研究中。利用最近發表的文獻資料與相關的網絡分析工具，我的研究嘗試釐清寄生蟲在水生生態系的食物網網路中所扮演的角色。首先，本研究闡明寄生蟲在食物網中並非隨機分布的，而是與其宿主在食物網的位置有關。宿主在食物網的位置如果擁有較多的獵物種類、較靠近所有的獵物、或是能從食物網的底層往上累積較多的資源，其寄生蟲之種類多樣性便較高。相對的，若是宿主在食物網的位置有較多的掠食者、較靠近所有的掠食者、或是位在許多食物鏈路徑的必經之處，則此宿主的寄生蟲往上傳遞的比例越高。再者，本研究利用生態模式模擬食物網加入寄生蟲後，其網絡強固性之變化。首次將寄生蟲所造成之網絡強固性減少，分成網路的結構複雜性改變與寄生蟲特性兩個成因來探討；研究結果顯示造成食物網強固性減少的主因在於寄生蟲對宿主資源利用的可替代性較低。本研究建議利用寄生蟲對次級滅絕特別敏感的特性，可將寄生蟲當成食物網功能是否完整之領先指標。最後，本研究以過去食物網中物種的拓樸重要性指標為基礎，延伸加入食性營養關係中能量流動方向性的正負符號概念，發展出一套新的具正負符號的拓樸重要性指標。此一指標涵括食物網中的上行與下行效應、直接與間接作用，可用來定量物種間彼此的交互作用。應用此一新指標在包含寄生蟲的食物網資料上，可幫助我們進一步釐清寄生蟲在食物網中的角色與和其他功能群間的交互關係。