林暐倫


研究動機
小時候有一天,我在龍眼樹林玩耍時,突然發現了一只奇怪的蟲,它有著長長的紅色“鼻子”,亮麗白色、黃色相間的身體,當時的它給我留下深刻印象。輾轉過了幾年,直到高一的生物演講時,我又遇到了它,才知道它叫做龍眼雞(Pyrolos candelarius)。
此時,我心中冒出了許多的疑問:它生長在哪種環境?它又分布在金門的哪些地方?它的“鼻子”——額頂凸與鮮艷的體色又有什么功能?這些問題讓我對這位“小丑”越來越好奇,究竟在它身上隱藏了哪些秘密呢?我決定對這種奇妙的昆蟲——龍眼雞作一場深入的研究。
研究目的
◇調查龍眼雞的棲息環境。
◇調查龍眼雞在被調查地的族群量。
◇探討龍眼雞額頂凸的保護色。
◇研究龍眼雞體紋保護色。
研究方法與過程
樣區環境
我從報紙雜志中了解了龍眼雞在金門的分布情況,并實際探查了13個區域,最后我選定安瀾國小(圖1)當作觀察、捕捉龍眼雞的樣點。
安瀾國小內栽種至少42種木本植物、15種草本植物。其中,優勢種依序為九重葛25棵、小葉橄欖12棵、山櫻花11棵。而僅有龍眼被觀察到有龍眼雞棲息和吸食植液的現象。依文獻記載的植物經過比對后,金橘、金棗、番石榴、桑、石榴、芒果、蓮霧等7種雖然有記載龍眼雞可棲息,但我未曾觀察到。
為了探究安瀾國小動物族群高多樣性的環境因素,我從龍眼雞的生活環境著手,通過查詢網絡上記載的龍眼雞之相關生物,并對比安瀾國小內龍眼雞的棲息樹種,以及它的可能獵食者。
安瀾國小內有喜鵲、栗喉蜂虎、白頭翁、玉頸鴉、蟻獅、寬腹螳螂、大黑螞蟻、假銀塵蛛樹鷚、大花鷚、黃尾鴝、鵲鴝等12種食蟲動物,它們可能是龍眼雞的天敵,但在觀察中我只親眼看到過白頭翁攻擊龍眼雞。
龍眼雞族群分布
◇實際觀察只數
在安瀾國小族群數量調查中,以肉眼觀察計算只數,記錄植被高度240厘米以下的8棵龍眼樹上龍眼雞實際觀察只數。
◇捕捉法估算族群數量
每次捕捉30只,用記號筆在龍眼雞翅膀做上記號再放走(圖2),7天內再捕捉,數出當中做過記號的龍眼雞,并利用捉放法估算安瀾國小中龍眼雞的族群量。
龍眼雞額頂凸的保護色
◇額頂凸的顏色差異
每周到安瀾國小調查族群量時,發現隨著季節改變,龍眼雞體色會跟著改變,尤其龍眼雞的額頂凸會明顯地發生紅色一橘色一黃色的轉變。
◇額頂凸顏色與溫度的關聯性
在冬天時,利用暖暖包與御寒衣物設計高溫(30~35℃)、低溫(10~15℃)的環境各1個(半徑9厘米,高25厘米的圓柱體),每個環境內放龍眼雞6只,并輔以色卡觀察顏色變化的情況(圖3)。
龍眼雞體紋保護色
驗證龍眼雞的體型斑紋是否具有保護色功能。其身體上黃色、白色可切割蟲形,猶如隱藏于環境倒影中。體紋百分比數值與樹葉倒影百分比數值必定相接近,龍眼雞才可具有保護色。
結果討論
棲息環境
在安瀾國小內,龍眼雞僅棲息于龍眼樹上,并未棲息于金橘、金棗、芭樂、桑、石榴、芒果、蓮霧,推斷在有多種宿主可選擇時,龍眼雞會以龍眼樹為優先選擇的棲息地。白頭翁可食用龍眼雞,為龍眼雞的天敵之一。未發現龍眼雞在枯葉、枯枝中越冬的現象,可推測在金門龍眼雞無冬眠的行為或過冬期間有遷徙的現象產生。
族群量
◇實際只數記錄中,觀察族群量最高可達140只,最少為17只。
◇實際只數記錄中,得知實際觀察數量與溫度呈正相關。環境溫度高時,龍眼雞出現的數量較多;環境溫度低時,龍眼雞出現的數量較少。
◇捉放法的估算中,得知秋、冬兩季族群數量維持在250只左右。
◇實際觀察數量從未記錄超過150只,推測至少1/3族群可能棲息于①高度240厘米以上的龍眼樹樹冠上;②調查植被環境中。雖然未觀察到龍眼雞在其他植被上棲息,但推測龍眼雞于秋、冬季中,應同時棲息于龍眼樹和其他植被越冬。
◇若日后條件允許,期望可以用昆蟲無線追蹤器了解龍眼雞的活動范圍。
龍眼雞額頂凸的保護色
◇隨著季節記錄龍眼雞額頂凸的顏色,發現春天時紅色個體為100%,到冬天黃色個體占77%,其余23%為紅色個體。
◇實驗控制溫度變因,顯示環境溫度高時,紅色個體的百分比有高的趨勢,反之溫度越低,紅色個體所占的百分比越低。
◇龍眼樹樹芽的變色時間也會隨著季節發生變化,春天為紅芽,冬天轉成黃芽。因額頂凸顏色變化與樹芽顏色轉變吻合,推測龍眼雞的額頂凸顏色變化是為了跟隨龍眼樹樹芽顏色的演化。
◇發現少量的個體在觀察中額頂凸沒有變色情形(同一個體),而將不變色的個體放入低溫的實驗中也沒有變色的情形發生(大部分個體會轉色),推測可能與個體DNA不同,導致有無變色激素有關。
龍眼雞體紋保護色
隨機拍攝5只龍眼雞與10張光影,發現蟲體白黃點平均百分比(48%±1.87%)與樹林光影平均百分比(46.2%±3.47%)極為接近,且在龍眼雞棲息環境當中,有樹林光影的環境占絕大多數,故推測龍眼雞的體色變化有模擬樹林光影的含意。
專家評語
該項目選題新穎,符合中學生的興趣與知識背景。作者通過連續觀察,確定了種群特性,發現龍眼雞額頂凸顏色在不同環境(溫度)下發生變化,提出了進一步研究額頂凸顏色變化生理機制的設想,獨立完成了研究過程,表現出較強的創新能力。