林暐倫


研究動(dòng)機(jī)
小時(shí)候有一天,我在龍眼樹林玩耍時(shí),突然發(fā)現(xiàn)了一只奇怪的蟲,它有著長(zhǎng)長(zhǎng)的紅色“鼻子”,亮麗白色、黃色相間的身體,當(dāng)時(shí)的它給我留下深刻印象。輾轉(zhuǎn)過(guò)了幾年,直到高一的生物演講時(shí),我又遇到了它,才知道它叫做龍眼雞(Pyrolos candelarius)。
此時(shí),我心中冒出了許多的疑問(wèn):它生長(zhǎng)在哪種環(huán)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(wèn)題讓我對(duì)這位“小丑”越來(lái)越好奇,究竟在它身上隱藏了哪些秘密呢?我決定對(duì)這種奇妙的昆蟲——龍眼雞作一場(chǎng)深入的研究。
研究目的
◇調(diào)查龍眼雞的棲息環(huán)境。
◇調(diào)查龍眼雞在被調(diào)查地的族群量。
◇探討龍眼雞額頂凸的保護(hù)色。
◇研究龍眼雞體紋保護(hù)色。
研究方法與過(guò)程
樣區(qū)環(huán)境
我從報(bào)紙雜志中了解了龍眼雞在金門的分布情況,并實(shí)際探查了13個(gè)區(qū)域,最后我選定安瀾國(guó)小(圖1)當(dāng)作觀察、捕捉龍眼雞的樣點(diǎn)。
安瀾國(guó)小內(nèi)栽種至少42種木本植物、15種草本植物。其中,優(yōu)勢(shì)種依序?yàn)榫胖馗?5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(xiàn)象。依文獻(xiàn)記載的植物經(jīng)過(guò)比對(duì)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(guó)小動(dòng)物族群高多樣性的環(huán)境因素,我從龍眼雞的生活環(huán)境著手,通過(guò)查詢網(wǎng)絡(luò)上記載的龍眼雞之相關(guān)生物,并對(duì)比安瀾國(guó)小內(nèi)龍眼雞的棲息樹種,以及它的可能獵食者。
安瀾國(guó)小內(nèi)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(dòng)物,它們可能是龍眼雞的天敵,但在觀察中我只親眼看到過(guò)白頭翁攻擊龍眼雞。
龍眼雞族群分布
◇實(shí)際觀察只數(shù)
在安瀾國(guó)小族群數(shù)量調(diào)查中,以肉眼觀察計(jì)算只數(shù),記錄植被高度240厘米以下的8棵龍眼樹上龍眼雞實(shí)際觀察只數(shù)。
◇捕捉法估算族群數(shù)量
每次捕捉30只,用記號(hào)筆在龍眼雞翅膀做上記號(hào)再放走(圖2),7天內(nèi)再捕捉,數(shù)出當(dāng)中做過(guò)記號(hào)的龍眼雞,并利用捉放法估算安瀾國(guó)小中龍眼雞的族群量。
龍眼雞額頂凸的保護(hù)色
◇額頂凸的顏色差異
每周到安瀾國(guó)小調(diào)查族群量時(shí),發(fā)現(xiàn)隨著季節(jié)改變,龍眼雞體色會(huì)跟著改變,尤其龍眼雞的額頂凸會(huì)明顯地發(fā)生紅色一橘色一黃色的轉(zhuǎn)變。
◇額頂凸顏色與溫度的關(guān)聯(lián)性
在冬天時(shí),利用暖暖包與御寒衣物設(shè)計(jì)高溫(30~35℃)、低溫(10~15℃)的環(huán)境各1個(gè)(半徑9厘米,高25厘米的圓柱體),每個(gè)環(huán)境內(nèi)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(hù)色
驗(yàn)證龍眼雞的體型斑紋是否具有保護(hù)色功能。其身體上黃色、白色可切割蟲形,猶如隱藏于環(huán)境倒影中。體紋百分比數(shù)值與樹葉倒影百分比數(shù)值必定相接近,龍眼雞才可具有保護(hù)色。
結(jié)果討論
棲息環(huán)境
在安瀾國(guó)小內(nèi),龍眼雞僅棲息于龍眼樹上,并未棲息于金橘、金棗、芭樂(lè)、桑、石榴、芒果、蓮霧,推斷在有多種宿主可選擇時(shí),龍眼雞會(huì)以龍眼樹為優(yōu)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(fā)現(xiàn)龍眼雞在枯葉、枯枝中越冬的現(xiàn)象,可推測(cè)在金門龍眼雞無(wú)冬眠的行為或過(guò)冬期間有遷徙的現(xiàn)象產(chǎn)生。
族群量
◇實(shí)際只數(shù)記錄中,觀察族群量最高可達(dá)140只,最少為17只。
◇實(shí)際只數(shù)記錄中,得知實(shí)際觀察數(shù)量與溫度呈正相關(guān)。環(huán)境溫度高時(shí),龍眼雞出現(xiàn)的數(shù)量較多;環(huán)境溫度低時(shí),龍眼雞出現(xiàn)的數(shù)量較少。
◇捉放法的估算中,得知秋、冬兩季族群數(shù)量維持在250只左右。
◇實(shí)際觀察數(shù)量從未記錄超過(guò)150只,推測(cè)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(diào)查植被環(huán)境中。雖然未觀察到龍眼雞在其他植被上棲息,但推測(cè)龍眼雞于秋、冬季中,應(yīng)同時(shí)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(wú)線追蹤器了解龍眼雞的活動(dòng)范圍。
龍眼雞額頂凸的保護(hù)色
◇隨著季節(jié)記錄龍眼雞額頂凸的顏色,發(fā)現(xiàn)春天時(shí)紅色個(gè)體為100%,到冬天黃色個(gè)體占77%,其余23%為紅色個(gè)體。
◇實(shí)驗(yàn)控制溫度變因,顯示環(huán)境溫度高時(shí),紅色個(gè)體的百分比有高的趨勢(shì),反之溫度越低,紅色個(gè)體所占的百分比越低。
◇龍眼樹樹芽的變色時(shí)間也會(huì)隨著季節(jié)發(fā)生變化,春天為紅芽,冬天轉(zhuǎn)成黃芽。因額頂凸顏色變化與樹芽顏色轉(zhuǎn)變吻合,推測(cè)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(fā)現(xiàn)少量的個(gè)體在觀察中額頂凸沒有變色情形(同一個(gè)體),而將不變色的個(gè)體放入低溫的實(shí)驗(yàn)中也沒有變色的情形發(fā)生(大部分個(gè)體會(huì)轉(zhuǎn)色),推測(cè)可能與個(gè)體DNA不同,導(dǎo)致有無(wú)變色激素有關(guān)。
龍眼雞體紋保護(hù)色
隨機(jī)拍攝5只龍眼雞與10張光影,發(fā)現(xiàn)蟲體白黃點(diǎn)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(huán)境當(dāng)中,有樹林光影的環(huán)境占絕大多數(shù),故推測(cè)龍眼雞的體色變化有模擬樹林光影的含意。
專家評(píng)語(yǔ)
該項(xiàng)目選題新穎,符合中學(xué)生的興趣與知識(shí)背景。作者通過(guò)連續(xù)觀察,確定了種群特性,發(fā)現(xiàn)龍眼雞額頂凸顏色在不同環(huán)境(溫度)下發(fā)生變化,提出了進(jìn)一步研究額頂凸顏色變化生理機(jī)制的設(shè)想,獨(dú)立完成了研究過(guò)程,表現(xiàn)出較強(qiáng)的創(chuàng)新能力。