Browsing by Author "Lin, Si-Min"
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Item Changes of diet and dominant intestinal microbes in farmland frogs(2016-03-10) Chang, Chun-Wen; Huang, Bing-Hong; Lin, Si-Min; Huang, Chia-Lung; Liao, Pei-ChunAbstract Background Agricultural activities inevitably result in anthropogenic interference with natural habitats. The diet and the gut microbiota of farmland wildlife can be altered due to the changes in food webs within agricultural ecosystems. In this work, we compared the diet and intestinal microbiota of the frog Fejervarya limnocharis in natural and farmland habitats in order to understand how custom farming affects the health of in vivo microbial ecosystems. Results The occurrence, abundance, and the numbers of prey categories of stomach content were significantly different between the frogs inhabiting natural and farmland habitats. In addition, differences in the abundance, species richness, and alpha-diversity of intestinal microbial communities were also statistically significant. The microbial composition, and particularly the composition of dominant microbes living in intestines, indicated that the land use practices might be one of factors affecting the gut microbial community composition. Although the first three dominant microbial phyla Bacteroidetes, Firmicutes, and Proteobacteria found in the intestines of frogs were classified as generalists among habitats, the most dominant gut bacterial phylum Bacteroidetes in natural environments was replaced by the microbial phylum Firmicutes in farmland frogs. Increased intestinal microbial richness of the farmland frogs, which is mostly contributed by numerous microbial species of Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, and Planctomycetes, not only reflects the possible shifts in microbial community composition through the alteration of external ecosystem, but also indicates the higher risk of invasion by disease-related microbes. Conclusions This study indicates that anthropogenic activities, such as the custom farming, have not only affected the food resources of frogs, but also influenced the health and in vivo microbial ecosystem of wildlife.Item Long-term monitoring reveals invariant clutch size and unequal reproductive costs between sexes in a subtropical lacertid lizard(2020-01-06) Lin, Jhan-Wei; Chen, Ying-Rong; Li, Tsui-Wen; Shaner, Pei-Jen L; Lin, Si-MinAbstract Based on 20,000 records representing c. 11,000 individuals from an 8-year capture-mark-recapture (CMR) study, we tested and confirmed a new case of invariant clutch size (ICS) in a sexually dichromatic lacertid lizard, Takydromus viridipunctatus. In the grassland habitat of the early succession stage, females showed strictly low and invariant clutch size, multiple clutches in a breeding season, high reproductive potential, and annual breeding cycles that correspond to the emergence of male courtship coloration. The hatchlings mature quickly, and join the adult cohort for breeding within a few months, whereas adults show low survival rates and a short lifespan, such that most die within one year. Mortality increased in both sexes during the breeding season, especially in females, indicating an unequal cost of reproduction in survival. These life history characters may be explained by two non-exclusive hypotheses of ICS—arboreal hypothesis and predation hypothesis—within the ecological context of their habitat. Our study highlights a confirmed case of ICS, which adapts well to this r-selected grassland habitat that experiences seasonal fluctuation and frequent disturbance.Item Return of the pythons: first formal records, with a special note on recovery of the Burmese python in the demilitarized Kinmen islands(2013) You, Chung-Wei; Lin, Yen-Po; Lai, Yen-Hsueh; Chen, You-Ling; Tang, Yao; Chou, Shih-Ping; Chang, Hong-Yi; Zappalorti, Robert; Lin, Si-MinItem 入侵與原生淡水龜的數感認知比較(2021) 林鳳君; Lin, Feng-Chun烏龜能辨別數量嗎？這個問題不只是認知心理學的範疇，更與行為生態息息相關。例如雄性會選擇加入雌性個體比較多的群體；領域的佔有者也會依據入侵者的數量決定要逃跑還是奮力一搏，這些行為的決策都奠基於動物具有數量感知能力。在魚類、鳥類和哺乳類上都已有大量研究投入，唯獨爬行動物是否能辨別數量，研究仍非常罕見。在第一章我以臺灣原生淡水龜種斑龜為研究對象，共分為兩個實驗：實驗一為一系列比率由低到高的順序進行的五組測驗；實驗二則是包含共三十二種數量組合的混合測驗。訓練斑龜基於「大於」的抽象規則來辨別數量，而非認特定數量或圖形。研究結果顯示，斑龜能夠成功辨別本研究最難的數字組合：九比十，也發現其數感認知表現符合韋伯率，即兩數量間的比率越高則代表辨別難度越難因此表現變差。另外其表現隨著天數而顯著提升，顯示斑龜具有學習能力。第二章我用全球百大入侵種之一的紅耳龜進行與第一章一樣的實驗，發現當面對必須靈活運用抽象概念的測試時，入侵種的數感表現優於原生龜，顯示紅耳龜可能有較佳的行為彈性。本研究中烏龜所展現的優異數感能力接露爬行動物的認知能力很可能是被嚴重低估的，也暗示其生態行為決策機制可能並不簡單，本論文也是首度試圖透過數感能力連結認知能力與入侵生物學的研究。Item 利用限制酶位點標定之次世代定序技術界定東亞島嶼滑蜥屬物種分化與種化歷史(2017) 呂嘉偉; Lu, Chia-Wei了解物種分化的歷史為現今演化生物學的重要議題，為了探討此議題，分類界線模糊或分化年代相對近的複合群便成為一個合適的研究對象。然而此類研究被認為需要大量基因資料，而使用傳統的定序方法可能無法有效率地取得足夠數量的基因座。近年，次世代定序技術可在短期之內取得大量的基因座與單核苷酸多型性，使我們能更深入地進行更縝密的運算，並執行理論的檢測。滑蜥屬 (Scincella) 是一群外觀極為相似的小型石龍子，物種的界定一直都處於爭議的狀態。例如分布於東亞的寧波滑蜥複合群 (S. modesta complex)，成員包含分布於日本的先島滑蜥 (S. boettgeri)、台灣的台灣滑蜥 (S. formosensis) 與中國的寧波滑蜥 (S. modesta)；另外尚有數個其他的隱蔽種 (Scincella spp.) 分布於台灣與中國，加深了滑蜥屬物種界定的必要性。我們採用限制酶位點標定定序 (RADseq) 之中的multiplexed shotgun genotyping (MSG) 方法來取得大量的基因座，檢測此複合群的物種界線並重塑其分化歷史。本研究共定序並使用56隻滑蜥做分析，共取得約兩億條短片段序列，並以pyRAD軟體進行序列的分析。隨後使用了367至4188個基因座進行親緣關係、Structure、DAPC與BFD*之物種界定檢測。結果顯示寧波滑蜥複合群包含了六個獨立的支系，其中三個為未被發表過的隱蔽種。另一方面，使用G-PhoCS進行分化歷史的重建，顯示寧波滑蜥複合群主要在上新世晚期至更新世早期分化，且在分化的過程中大部分的物種都有族群數縮減的趨勢。在基因交流檢測方面，我們檢測到了非姊妹種間歷史的基因滲入，顯示了複雜的基因交流歷史。Item 台灣兩種近緣溪樹蛙在交界帶的聲音訊號辨識與遺傳交流(2018) 蕭郁薇; Hsiao, Yu-Wei物種分布的交界帶就像一個天然的演化實驗室。從生態的觀點來看，此處提供了研究物種間互動的機會，包括：資源區分、種間競爭、訊息辨識與傳遞等等；另一方面，近緣種之間的分化時常伴隨遺傳交流，小尺度的交界帶也提供了檢測遺傳滲入方向與程度的機會。日本樹蛙(B. japonica)與太田樹蛙(B. otai)是溪樹蛙屬(Buergeria)中的姊妹物種，兩者使用的棲位相似，但分布地區有所差異：日本樹蛙分布於台灣西北部，太田樹蛙則分布於東部及西南部，在台灣東部的宜蘭和西部的嘉義各形成一個交界帶。兩者總共使用三種長鳴叫作為求偶訊息：共同使用的第一型叫聲(Type 1a和Type 1b)與太田樹蛙使用的獨特叫聲(Type 2)。在這個研究中，我們欲探討鳴叫聲辨識是否具有阻隔遺傳交流的效果。我們在最靠近交界帶的地方選取四個族群進行回播實驗，檢視兩物種的雄性個體對於三種聲音的反應，結果顯示兩種溪樹蛙皆對同種叫聲的反應較強，對異種訊息的反應程度低，呈現對稱的反應結果，雄性對分歧訊號的辨別能力暗示了物種之間能夠辨識彼此訊號的能力。遺傳交流以限制酶點位標定法(RAD-seq)取得的大量序列檢測，在親緣關係樹以及STRUCTURE歸群檢測中沒有發現近期的遺傳交流事件，但透過G-PhoCS則檢測出東西部交界帶均發生由日本樹蛙滲入太田樹蛙的歷史事件。遺傳與行為的檢測結果一致，暗示了兩個物種之間的訊號辨識能力能夠阻隔近期的遺傳交流。Item 外來龜種對金門地區原生金龜的遺傳入侵(2015) 李昱; Lee, Yu金門是金龜（Mauremys reevesii）在台灣唯一擁有穩定族群的棲地，金龜也是島上除了中華鱉之外最優勢的原生龜種。然而隨著寵物貿易的流通，也可能對當地的龜鱉類群聚產生相當程度的改變。我們在金門島上2011至2013年進行金門的淡水龜普查中，不僅發現了過去在當地較為罕見的斑龜（M. sinensis），還觀察到疑似金龜與斑龜、金龜與柴棺龜雜交的個體。這些疑似雜交的表形顯示在生殖隔離不完全的情形下，不同種的淡水龜可能發生雜交的現象。若雜交的後代仍具有生殖能力，這些近緣龜種可能會對金龜產生遺傳入侵（genetic introgression）的負面效應。為了瞭解斑龜與柴棺龜是否會與原生的金龜雜交，並評估遺傳滲入的嚴重程度，找出影響池塘雜交程度的因子，我們採用淡水龜的表形、粒線體cytochrome b基因序列、與13組微衛星基因座進行遺傳滲入的檢測，並用池塘的環境資料：距主要道路距離（DM）、距次要道路距離（DS）、植被覆蓋程度（VL）、池塘水面上植物量（VW）、池塘邊緣形式（PS）、池塘面積大小（PA）、池塘深度（PD）以及池塘內斑龜的數量等因子，利用廣義線性迴歸分析（general linear regression）檢視上述各項棲地因子是否對金龜的雜交程度造成影響。結果顯示金門的金龜確實會與斑龜和柴棺龜雜交。從粒線體基因與表形的比較結果來看，表形與基因型不一致的金龜共有10隻，其中有6隻金龜帶有斑龜的基因型；有4隻帶有柴棺龜的基因型。利用微衛星基因座，並使用STRUCTURE分群判別，在全部使用純系龜隻的情況下，三種淡水龜可以清晰的分群，最佳分群數為三。但是當加入金門當地的金龜之後，最佳分群數為二。表形初步判定為雜交的19隻淡水龜，有18隻確認為斑龜或柴棺龜和金龜的雜交龜。而表形看似金龜的241隻個體當中，有28隻遭到斑龜或柴棺龜的遺傳入侵。總和來說，原生金龜有高達11.6%的比例與近緣龜種雜交。採樣的44個樣點裡有22個樣點採集到金龜，而其中有16個水域（72.7%）有雜交的現象產生。影響池塘雜交的程度則與共域的外來斑龜數量與池塘的人工化程度有關，斑龜的數量與池塘雜交的程度呈現顯著的正相關（P=0.0002），天然的池塘受到遺傳入侵的程度也顯著地低於人工池塘（P=0.037）。研究顯示這三種已經分化的淡水龜若受到人類行為的干擾（例如異種共同圈養，或是人為進行的釋放），很可能會提升種間雜交的機會，對物種的保育有不利的影響。Item 太田樹蛙受恙螨之感染現象與其宿主性別和環境因子之關聯(2024) 傅宇軒; FU, Yu-Syuan性別差異感染普遍存在於寄主類群中。雌性與雄性宿主受寄生蟲感染程度不同的現象可能源於其行為或生理上的差異，大多數以脊椎動物為宿主的情況下，雄性宿主的寄生蟲感染程度會高於雌性宿主。此現象通常被歸因至雄性激素引起之免疫抑制反應，或是為了交配而採取的高風險行為。先前文獻對於哺乳動物宿主間性別差異感染的現象已有大量之探討，但鮮少有人探討兩棲類動物寄生蟲的相關現象。本研究聚焦於台灣地區太田樹蛙與恙螨的寄生關係，探討其潛在的性別差異感染現象及其背後的生理與環境因子。我們在2023年5月至2024年5月進行每月一次的調查，研究地點為台東知本溪及花蓮美崙溪。我們發現恙螨感染率與宿主體型呈正相關，GLMM也顯示宿主體型是影響恙螨感染程度的重要因子，我們因而推測恙螨可能偏好較大的宿主。恙螨感染率與宿主身體健康狀態呈負相關，但我們無法得知其因果關係。分析結果顯示微棲地類型及濕度是影響恙螨感染程度的主要環境因子，該結果可能與恙螨的生活史相關。我們原先預期公蛙會在雄性激素和繁殖季節群聚鳴叫的影響下具有較高恙螨感染程度，研究結果卻顯示知本地區全年間雌蛙的感染強度顯著高於雄蛙且盛行率在大多數月份略高於雄蛙。知本溪與美崙溪相比之下明顯具有全年較高的恙螨盛行率，該差異可能源自於其他環境因子（例如溫泉）以及恙螨與宿主族群間的交互作用。雖然太田樹蛙的雌雄二型性可能是形塑雌性偏好感染現象的原因，但我們仍需要進一步驗證雌性偏好寄生現象背後的機制假說（例如：雌性宿主體型較大，能提供恙螨豐富的食物來源；雌性生殖與免疫投資之間具有拮抗效應；宿主性別間行為具有顯著差異）以及探討恙螨感染部位分布明顯不均的原因。Item 小雨蛙鳴叫聲地理變異之成因探討與理論檢測(2015) 李閣桓; Lee, Ko-Huan動物行為會受到遺傳距離及環境的影響而產生差異，而亦有許多研究指出，物種間的交互作用使個體產生行為特徵上的改變。當親緣關係相近的兩種動物共域時，為了減少錯誤配對的機會，擇汰會加強牠們特徵或行為的差異，此現象稱為繁殖性狀替換（reproductive character displacement）。兩棲類的鳴叫行為直接影響到牠們的適存度，且研究指出兩棲類容易受到地理屏障的影響，因此鳴叫特徵適合用來研究動物行為在地理上的變異。當鳴叫特徵差異分別與遺傳距離及地理距離高度相關時，則鳴叫特徵的變異可能是受到基因漂變（genetic drift）的影響。然而當特徵差異只與地理距離相關時，則可能是受到文化漂變（cultural drift）的影響。除了漂變之外，自然選汰（ecological selection）也可能造成鳴叫特徵的變異，在這個理論的預測下，鳴叫特徵會與環境因子相關。本研究使用小雨蛙（Microhyla fissipes）與黑蒙西氏小雨蛙（M. heymonsi）做為研究材料，小雨蛙廣泛分布在台灣全島的低地平原，在西部的台中及花蓮以南與黑蒙西氏小雨蛙共域，這兩種小雨蛙使用相似的棲地，且發出人耳難以辨認的宣告叫聲。而在過去的調查中，我們也發現小雨蛙的鳴叫聲在各地間有些微的差異。因此本實驗欲檢測以下問題：(1)小雨蛙的鳴叫聲變異，是否是因為與黑蒙西氏小雨的蛙種間交互作用－繁殖性狀替換所造成？(2)基因漂變、文化漂變與自然選汰，何者較能解釋小雨蛙種內的鳴叫聲地理變異？我們蒐集了13個地點，共233隻動物，分析鳴叫聲特性，並與溫度及體型做回歸殘差來校正鳴叫特徵。利用粒線體的COI序列來進行族群結構的建立，計算遺傳分化程度及遺傳距離後，進行遺傳距離、地理距離及氣候差異鳴叫特徵差異的相關性。結果顯示，兩物種共域時並不會影響其鳴叫特徵，顯示這兩種小雨蛙間並不存在繁殖性狀替換。鳴叫特徵的差異與遺傳距離呈現顯著的正相關，與地理距離也顯著正相關，顯示鳴叫特徵的地理變異符合基因漂變的假說。另外，鳴叫特徵的差異與年均溫、年均濕度及年降雨量都沒有顯著相關，表示自然選汰並不是造成地理變異的原因。本研究的結果證實基因漂變是最有可能造成小雨蛙鳴叫聲地理變異的原因，而非文化漂變或選汰。Item 斯文豪氏攀蜥血液寄生蟲：巴氏簇蟲與微血絲蟲在台灣的檢測(2016) 王浥璋; Wang, Yi-Zhang蜥蜴血液寄生蟲的多樣性是一個尚待探查的領域。過去的研究多僅靠蜥蜴血液抹片呈現的顯微影像鑑定物種，然而血液抹片所能提供的寄生蟲形態特徵相當有限，且僅包含一個生活史階段的特徵，易造成誤判與同物異名（synonyms）的現象。另外，顯微影像技術在低感染強度（intensity）的個體中，較易產生偽陰性（false-negative）結果。近年分子技術的開發，提供了另一種有效檢測血液寄生蟲的方法。本研究發現在台東鯉魚山公園、蘭嶼及綠島等地的斯文豪氏攀木蜥蜴身上，至少存在兩種分屬頂複器門（Apicomplexa）和線蟲門（Nematoda）的血液寄生蟲，由於過去在台灣並沒有相關的研究資料，因此，本研究除了蒐集血液寄生蟲的基礎生態與分子資料外，欲檢測以下問題：（1）所發現的血液寄生蟲其近源類群為何？（2）分子技術與顯微影像技術檢測血液寄生蟲的何者有較高的敏感度？（3）在不同地區所發現的血液寄生蟲是否分屬不同物種？（4）何時是血液寄生蟲盛行率最高的季節？（5）寄生蟲感染與哪些宿主的特徵有關？本研究收蒐集了不同季節6個地點共1,196隻攀蜥，藉由血液抹片、分子鑑定技術與親緣關係重建技術（phylogenetic reconstruction），確認所感染寄生蟲分別為巴氏簇蟲屬（Bartazoon spp.）與盤尾絲蟲科（Onchocercidae spp.）物種。而在形態資料比較上顯示兩種血液寄生 蟲在不同島上皆有顯著差異，然而，仍有待進一步的生活史資料證實，是否分屬為不同物種。巴氏簇蟲（Bartazoon sp.）在春季有最高的盛行率（6%）而微血絲蟲（microfilaria）則在秋季有最高的盛行率（16%）。相對感染風險（Relative Risk）的結果顯示，在蘭嶼的成蜥與幼蜥相比有顯著較高的感染風險（約21倍；95% CI: 7-68）。本研究提供台灣蜥蜴血液寄生蟲首次的發現記載，並成功開發巴氏簇蟲（Bartazoon sp.）的高檢測敏感度（sensitivity）的專一性引子。Item 異域種化與過去種間基因交流形塑臺灣攀蜥的演化歷史(2024) 林宗翰; Lin, Tzong-Han自達爾文時期以來，物種形成一直是生態演化學者熱衷探索的議題。地理阻隔造成的異域種化是早期被用來解釋分化機制的假說之一，而有限的播遷能力亦被認為會限制物種的活動距離，並強化遺傳上的分化。然而，最近的研究結果表明這僅涉及種化過程的一部分，而雜交物種起源或二次接觸的基因滲入也同樣影響物種分化的過程。在本研究中，我的目標是檢測臺灣產龍蜥屬(Diploderma)的種化過程中是否受到地理阻隔與基因交流事件的影響。這個類群包括五個播遷能力不佳且具有高度形態多樣性的物種，其中多個物種被視為具有潛在的雜交事件或隱蔽種。我們首先透過親緣分析顯示了種內與種間的高度分化，並發現分化情形和族群分布有關，顯示地理距離和地形的潛在影響。使用粒線體和核基因序列進行的物種界定分析則顯示了不一致的結果。為了更進一步了解龍蜥的遺傳結構，我們使用雙重酶切DNA 定序技術(ddRAD)進行了多個族群結構分析，一致地得到了七個分群。我們發現在部份共域物種存在過去的遺傳滲入事件，包括短肢龍蜥(D. brevipes)的北部族群和多稜龍蜥(D. polygonatum)的西部族群，以及短肢龍蜥的中部到南部族群和牧氏龍蜥(D. makii)。我們也檢測了雜交地區族群的形態和生態棲位，發現共有的形態特徵和介於之間的生態棲位。藉由多物種溯祖與遺傳滲入模型(MSCi)估算了這些遺傳滲入事件的時間和方向，發現同時具有分化前和分化後基因流事件的模型具有最高的機率。總結來說，我們發現這些高度分化的物種有三次主要的古老基因流事件。這些事件發生在物種分化的初期，並造成形態和氣候棲位上的混雜，而直到生殖隔離的強化，才中斷了種間雜交事件。這項研究的發現提供了散佈能力有限的物種仍具有種化期間基因交流的例子，也有助於我們了解這些特有物種的種化歷史，並提供未來研究的方向和保育相關的資訊。Item 短耳鴞在臺灣的度冬生態學(2016) 曾威; Tseng, Wei因為棲地消失或破碎化，自1970年來全球短耳鴞族群有逐年下降的趨勢。族群下降的原因主要是人為活動導致繁殖地及度冬地棲地的破壞。臺灣雖然是短耳鴞的度冬地之一，但是對短耳鴞度冬基礎棲地利用資訊瞭解甚少。本研究以無線電追蹤短耳鴞的活動範圍與棲地利用，收集2013及2015年冬季12隻短耳鴞追縱資料，分析短耳鴞日棲點及夜棲點棲地利用類型。經由臺中市野生動物保育學會從臺灣機場防鳥擊網繫放救傷的資料，分析2007年至2015年短耳鴞來臺灣度冬數量、來台時間、捕捉地點以及性別比例，期望瞭解度冬短耳鴞在臺灣的棲地利用模式與度冬期資訊。繫放資料顯示短耳鴞在臺灣度冬期起始於每年10月，結束於隔年5月，由捕獲數量推測短耳鴞每年度冬高峰為12月。度冬期雌鳥比例偏高，佔族群的75%。追蹤期間的活動範圍在性別之間無顯著差異，短耳鴞利用多個核心區域，核心區域利用總和介於13公頃至2282公頃之間，平均為444公頃，單個核心區域利用介於0.2公頃至897.0公頃之間，平均為158.9公頃，顯著大於北美繁殖地的核心利用區域。不同性別棲地利用類型並無顯著差異。短耳鴞傾向利用草生地做為日棲點，而利用農業用地做為夜棲點。核心區域平均利用天數10.4天，顯示在小尺度上棲地忠誠度高；但是在追蹤期間利用多個核心區域（平均數量2.3個），推測可能因棲地品質差而導致游牧型的棲地利用模式。顯示農地與草地的棲地形態對短耳鴞的度冬是重要的因子。Item 翠斑草蜥在晨曦時刻與鳥類掠食風險下之隱蔽效果與行為模式(2020) 陳致維; Chen, Chih-Wei最佳逃脫理論（optimal escape theory）指出獵物應該在逃離的損失和獲利中取得平衡，並依此調整逃脫的行為。依據過去相關研究所提出的模型，可計算生物與非生物因子對逃離行為損失和獲利的效應，進而得知這些因子如何影響獵物的逃離決定。本研究以翠斑草蜥（Takydromus viridipunctatus）為對象，探討隱蔽效果（crypsis）、掠食者活動、性別以及溫度如何影響草蜥的逃離行為。草蜥於夜間在草上睡眠並以自身的隱蔽躲避鳥類的掠食。但隨晨曦光環境的漸強，草蜥在草上的隱蔽效果可能下降。因此本研究記錄草蜥與其主要掠食者牛背鷺（Bubulcus ibis）在晨曦時的行為模式，同時記錄光環境的變化與測量草蜥的反射光譜，再以掠食者的視覺模型估算草蜥的隱蔽效果。結果顯示在日出的前後，隨著隱蔽效果的下降與掠食者活動的增強，草蜥離開草的表面並向下移動，以躲避逐漸升高的掠食者風險。另一方面，本研究也發現雌性草蜥在繁殖季比雄性草蜥更早離開草面，這可能是因為雌性草蜥有比雄性草蜥有更高的殘餘生殖價值（residual reproductive value），因此需要更警覺掠食者的風險。同時，隨著溫度越高，草蜥也越晚離開草面。由於草蜥是外溫動物，溫度可能促進生理狀態進而增進逃脫能力，並產生較晚離開草面的行為。隱蔽效應、掠食壓力、性別、溫度這四個因子對草蜥行為的影響與先前解釋最佳逃脫理論的模型預測一致，並支持草蜥最佳化其行為以躲避掠食。總而言之，本研究呈現了獵物如何根據不同因子評估其逃離的損失與獲利，並做出將掠食風險最小化的行為決定。Item Item 翡翠樹蛙對環境中聲音訊息之行為反應(2019) 張俊文; Chang, Chun-Wen訊息傳遞在兩棲類的繁殖中扮演非常重要的角色，不管是物種辨識、挑選配偶或建立領域，都仰賴從週遭環境中獲取並判斷不同形式的訊息，並依判讀的資訊做出進一步的決定。聲音訊號是無尾目物種最常用來傳遞訊息的模式，雄蛙於繁殖季節聚集至水邊，以鳴叫聲吸引雌蛙前來交配。然而，周圍同種及異種個體所發出的鳴叫聲，甚至自然環境產生的噪音，都對鳴聲的傳遞造成干擾。這些逆境對動物來說是必須克服的挑戰，並可能是促使物種演化的原動力。鳴叫對雄蛙而言是非常耗能的行為，在噪音干擾之下，雄蛙應該具有相對應的行為策略，減少訊號傳遞時受到的干擾，並提高鳴聲傳遞的成功率，以獲得繁殖的機會。不過相關研究多為人工環境下之測試，或探討人為活動所產生的噪音干擾，而在自然狀況下針對雄蛙對共域異種聲音訊號之行為反應實驗則非常缺乏。我的研究目的是了解雄蛙在繁殖季中如何克服噪音所造成的干擾，並且針對雄蛙”如何尋找適合鳴叫的地點”，以及”加入鳴叫集團後的策略”這兩個角度探討雄性翡翠樹蛙(Rhacophorus prasinatus)在噪音干擾下的行為策略。第1章首先探討環境中噪音的種類，以及前人研究中動物對噪音的因應方式。第2章則使用聲音回播的方式，測試雄性翡翠樹蛙對不同回播聲音的趨聲偏好(Phonotaxis preference)。有別於前人在室內進行短距離的研究，我模擬翡翠樹蛙在自然環境的實際尺度，建置一個直徑20公尺的試驗場地進行測試，並且檢測以下4個問題:（1）雄蛙偏好加入大型或小型的合唱集團？（2）雄蛙偏好加入高品質或低品質的鳴叫同伴？（3）雄蛙是否利用異種鳴聲定位潛在的繁殖地點？（4）雄蛙是否會加入或避開具有異種鳴聲的混種合唱集團？結果顯示，雄性翡翠樹蛙偏好加入大型的合唱集團；低品質的雄性翡翠樹蛙傾向於接近高品質的雄性翡翠樹蛙，這可能屬於衛星雄性的潛行(Sneak)行為；此外，在沒有同種叫聲的狀況下，雄性翡翠樹蛙會利用生態棲位差異較大的腹斑蛙(Babina adenopleura)的叫聲尋找潛在繁殖地點，但不會接近使用生態棲位相似的布氏樹蛙(Polypedates braueri)叫聲，這也代表雄性翡翠樹蛙有能力透過鳴聲辨識共域物種。第3章我同樣使用聲音回播的方式，以分析雄蛙鳴聲反應的差異，探討雄性翡翠樹蛙對背景噪音干擾的因應策略，並且檢測以下5個問題:（1）雄蛙是否能夠調整節奏或鳴叫時機以避免鳴聲與噪音重疊？（2）雄性對不同音頻(Hz)噪音的反應為何？（3）雄蛙是否會加入具有相同音頻噪音的合唱集團？（4）不同品質的雄蛙在高強度噪音干擾下是否採取不同的鳴叫策略？（5）野外實際狀況下雄蛙的鳴叫反應為何？結果顯示，雄性翡翠樹蛙會利用噪音發出的空檔調整其鳴叫時機，避免鳴聲與噪音重疊；雄性翡翠樹蛙顯著避免於與自身鳴聲主頻率(~1500Hz)相同的中頻噪聲(1000Hz-2000Hz)時段鳴叫，並避開具有這類噪音的合唱集團；雖然在測試期間所有雄蛙其鳴叫率(call rate)均顯著下降，推測可能是為了在噪音干擾下節省自身能量，然而，與高品質雄性翡翠樹蛙相比，低品質量雄性的鳴叫率降低程度更為明顯，這也代表面對噪音干擾時所採取之鳴叫策略可能與雄性個體的身體狀況有關。在最後一個章節中，我針對研究結果中未來可延伸的議題進行探討，包括:物種鳴聲的主頻率可能為影響物種共存的另一種資源型態；噪音干擾可能促進訊號的演化；雄蛙在無法預測雌蛙出現的狀況下，將能量投資於繁殖場的出席率和投資於鳴叫展示，可能是權衡(trade-off)下的結果；物種的趨聲行為可應用在物種保育，以及外來種移除措施。本論文的研究結果不僅提供了第一個模擬自然尺度下的測試案例，亦同時檢測多物種的掩蔽效應(mask effect)，並顯示在野外實際狀況下，蛙類的群集合唱行為可能為包含訊號傳遞、感官靈敏度、合唱團物種組成以及與競爭者之間敵我評估的綜合策略。Item 臺灣大臍蝸牛與其近緣種的種化歷史(2015) 黃致維; Huang, Chih-Wei物種是演化生物學探討的基本單位，種化研究應基於正確的物種界定。整合多種獨立證據有助於系統分類學和種化過程的推論。琉球群島位於東亞的亞洲大陸邊緣，此區的親緣關係或親緣地理研究，大多侷限於擴散能力相對高的脊椎動物和節肢動物，而侷限於陸地且擴散能力低的生物的種化歷史尚未被研究。本論文針對分別分布於臺灣東、西部、石垣島和宮古島的四種特有大臍蝸牛，探討其種化歷史。根據分子與形態證據，分布於臺灣東部的臺灣大臍蝸牛族群為隱蔽種，描述命名新種為彩虹大臍蝸牛（第二章）。由於軟體動物可用的核基因標誌有限，因此以同屬物種的轉錄體開發新的核基因標誌（第三章）。為獲得合理可用於大臍蝸牛的分子時鐘，新定序臺灣盾蝸牛、彩虹大臍蝸牛和臺灣長蝸牛的粒線體序列，建構粒線體親緣關係樹推算柄眼目和大臍蝸牛的分化時間（第四章）。根據以上結果，進一步推測物種演化樹、族群波動歷史和歷史遺傳交流（第五章）。根據兩個粒線體基因和十個核基因重建的物種樹顯示，臺灣大臍蝸牛分化於2.05百萬年前，分布於石垣島的大臍蝸牛分化自1.55百萬年前，彩虹大臍蝸牛和分布於宮古島的大臍蝸牛則種化於1.40百萬年前。彩虹大臍蝸牛和宮古島大臍蝸牛，是由地理割裂造成的種化事件並伴隨單向遺傳交流。以統計法檢測高變異分子標誌，未顯示有族群擴張的現象，而extended Bayesian skyline plot成功重建族群波動歷史。Item Item 草蜥屬視蛋白基因的序列與表現(2016) 曾文宣; Tseng, Wen-Hsuan光譜調節（spectral tuning）可由感光細胞中視蛋白序列突變所導致的結構改變，使最敏感的波長在光譜上往長波或短波位移。位移造成的視覺敏感度差異，除了反映光環境的感官適應外，也同時在性擇上幫助尋覓適存度最佳的配偶。分布於東亞的草蜥屬（Takydromus）物種在短時間內演化出多樣的雌雄色型型式，包含在同一支系中演化出具雌雄雙色型與缺乏雌雄雙色型的物種。其中，季節性雌雄雙色型的翠斑草蜥雌蜥會以雄蜥體側綠色斑點的飽和程度做為擇偶依據，因此我推測物種間的色型差異可能與視覺敏感度差異有關。本研究第一部分增幅並定序來自臺灣的8種草蜥之視蛋白基因片段，由此設計特定基因引子，透過RACE增幅並定序來自草蜥視網膜的全長視蛋白cDNA。經序列比對後，發現所有物種皆表現感應紫外光（SWS1）、藍光（SWS2）、綠光（Rh2）和紅光（LWS）的四種視蛋白基因。光譜調節位點上，在任一視蛋白基因、任一點位上都沒有變異，顯示草蜥屬物種間的視蛋白光敏感度相仿，與多樣的雌雄色型並沒有關聯。研究第二部分則利用偵測視蛋白表現量的改變，了解翠斑草蜥在繁殖季與非繁殖間視覺與婚姻色的關聯。除了比對採樣自繁殖季和非繁殖季的雄蜥、雌蜥和幼雄蜥視蛋白表現量外，亦在繁殖季前期進行睪固酮的操控性實驗，比對實驗組和控制組雄蜥間的表現量差異。實驗結果顯示，雌蜥在繁殖季有顯著較高於非繁殖季的LWS表現量；雄蜥則有較高的Rh2表現量。幼雄蜥、非繁殖季雄蜥、控制組雄蜥與睪固酮操作雄蜥正好呈現Rh2由低漸高的比重表現量趨勢。經反射光譜量測後，我推測Rh2視蛋白的表現量比重上升，可能使繁殖季雄蜥對綠色（婚姻色）更加敏感，並增加對色彩的辨識能力。雌蜥繁殖季LWS的表現量上升，則可能提升對明暗度的敏感度，有助選擇最佳的配偶。最後，無論LWS或Rh2的表現量，均在繁殖季才有性別上的顯著差異，暗示婚姻色與季節性起伏的視蛋白表現量具有演化上的關聯性。本篇研究為首次在陸生脊椎動物上，記錄性激素如何影響物種內的視覺差異的研究，亦提供感官驅動性擇演化的佐證。Item 蓬萊草蜥(Takydromus stejnegeri)色型間的被捕食風險與存活率差異(2024) 陳濠森; Chen, Hao-Sen動物色彩是一個迷人的研究領域，隱含了多種選擇壓力之間的平衡。理解這些力量如何塑造動物顏色信號在演化和生態學中至關重要。在這項研究中，我們研究了蓬萊草蜥（Takydromus stejnegeri）體色訊號的被捕食成本和配偶偏好之間的權衡。該蜥蜴展示了季節和個體間的色型變異，在非繁殖季，大多數個體是純棕色的，而在繁殖季，許多個體會展現出綠色的側腹和背部的白色條紋。我們將其劃分為四種主要的色型：綠色白線型、綠色無白線型、棕色白線型和棕色無白線型。先前的配偶選擇實驗指出雌性蜥蜴偏好同色的雄性，而綠色的雄性則對棕色的雌性有偏好。我們所提出的假說是：蓬萊草蜥的色型變異由複雜的交配系統維持，而體色和白線特徵的季節性盛行率則是由捕食壓力驅動的。我們使用光譜儀和數位影像分析來評估各色型在季節性背景下的辨識度和可偵測性，並使用Cormack-Jolly-Seber模型和四年的捕捉-標記-再捕捉數據來估算各色型的存活率。結果顯示，在非繁殖季，相較於綠色型，棕色型在背景中的辨識度和可偵測性較低，而繁殖季時的情況則相反。存活率估計結果與之相應，顯示在繁殖季時，棕色無白線型存活率最低，而綠色白線型的存活率最高。此結果指出儘管兩種側面顏色都受益於交配系統，但棕色型因為承受相對較高的捕食風險，而綠色形態因其隱蔽性具有額外的存活優勢，使得綠色型成為繁殖季的主要色型。此外，我們發現背部的白色條紋在蜥蜴的身體上形成高強度邊緣的圖案，且有白線的色型比無白線的色型具有更高的存活率，這些白線可能具有破壞性或迷惑性著色的功能。整體而言，我們的研究強調了性選擇和自然選擇作用力在不同生態季節中的動態互動，並展示了這些演化過程如何塑造動物色彩。Item 蓬萊草蜥的體色變化與性擇(2021) 簡婉馨; Jian, Wan-Xin顏色可作為許多動物傳遞訊息的溝通訊號。若一物種中的同一族群出現多種不同顏色型態，則稱之為體色多型性（color polymorphism）。許多研究指出體色多型性與選擇伴侶有關，因此在性擇中扮演重要的角色。蓬萊草蜥（Takydromus stejnegeri）廣泛分布在台灣西部平原與淺山地帶，無論公母，牠們的體色均可分為棕色型或綠色型，同時可能帶有白線或沒有白線，但我們仍不清楚蓬萊草蜥的體色變異程度、原因及功能。因此我們透過捉放法(capture-mark-recapture)進行長期的野外調查，並藉由擇偶實驗來釐清蓬萊草蜥的體色、身體品質擇偶偏好之間的關係。長期標放的研究自2017年持續至今，共捕獲了2796隻次的草蜥。結果顯示蓬萊草蜥進入繁殖季節時，雌蜥的體側會變成綠色，而雄蜥的體側或背部則會顯現出白線。我們也發現體色與身體品質有關，綠色雌蜥的尺度化質量指數（scaled mass index, SMI）高於棕色的雌蜥；而有白線雄蜥的尺度化質量指數則高於無白線的雄蜥。擇偶實驗的結果顯示綠色的雌蜥偏好綠色的雄蜥，棕色的雌蜥則無偏好，因此，體色不僅作為性成熟的訊號，同時也可能是吸引異性的訊號。