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Item 以交尾器抱器幾何形態、幼生期戴爾法則與分子證據探討小眉眼蝶族群間之分化(2019) 黃黎; Huang, Li眉眼蝶亞族(Subtribe Mycalesina)為鱗翅目(Lepidoptera)蛺蝶科(Nymphalidae)眼蝶亞科(Satyrinae)下被認為是蝴蝶中適應輻射最可觀的一群，也是舊熱帶區分布最廣最多樣的一群蝴蝶。其中眉眼蝶屬(Mycalesis)共90種，主要分布於東洋區與澳洲區，少部分物種分布至古北區，是該亞族的大屬，其中小眉眼蝶(Mycalesis mineus (Linnaeus, 1758))所屬的小眉眼蝶種群(mineus-group)就佔了19種。除了曲斑眉眼蝶(Mycalesis perseus (Fabricius, 1775))與小眉眼蝶外，都是分布相對侷限的的種類。本種群中許多種的分布重疊且外觀相似，加上其成蟲多樣的季節型翅紋變化，導致難以正確辨識，其幼生期形態則在終齡以前不易分辨。此外，雄蝶的交尾器抱器形態也多變異，同種的雄蟲的抱器形狀在個體間常有出入。在觀察研究室累積多年的樣本後，發現臺灣本島產與金門島上產的小眉眼蝶(相當於臺灣島與大陸地區的族群)在交尾器抱器形態上有可見的差異。本研究將以小眉眼蝶為主要研究對象，收集幼生期基本數據以及計算其戴爾常數、測量臺灣本島、大陸地區以及其他亞洲國家產的小眉眼蝶雄蟲交尾器抱器的幾何形態，並進行分析，再輔以粒線體DNA的cox1基因序列的遺傳差異檢測並建立親緣關係樹，以探討小眉眼蝶臺灣本島族群跟大陸地區與其他東洋區國家的族群間是否在這些方面出現顯著差異，並探討小眉眼蝶各地族群交尾器抱器形態的分化。結果顯示，幼生期基本資料中的卵徑、以及使用頭殼寬計算出的戴爾常數在不同大地點間有顯著差異，而交尾器抱器幾何形態則沒有出現明顯分群。在cox1基因遺傳變異度分析部分，發現泰國產的樣本分別與與臺灣跟金門的樣本都有4%的差距，臺灣與金門的個樣本之間的變異度則只有0~1%的差距，最大或然法(ML)建立的親緣關係樹也支持這一結果。因此臺灣跟金門的小眉眼蝶族群仍視為同物種，而泰國產的族群建議在未來進一步研究後，將其視為異於小眉眼蝶的物種，並提升至種級階層。Item Item 蕨類氣孔對環境二氧化碳濃度變化之敏感性(2019) 林育輝; Lin, Yu-Hui植物的氣孔 (stomata) 在光合作用及蒸散作用中扮演重要的角色，不僅影響植物生長與適應環境，更與大氣中的碳循環和水循環息息相關。一般認為當環境條件改變時，氣孔會有所反應而改變其孔徑大小。然而，過去對於氣孔的研究較少著重於蕨類植物等較古老的植物類群，因此其氣孔對於環境變化之敏感性仍未有所定論。近年來的研究對蕨類氣孔在環境二氧化碳濃度改變之下的反應情形充滿爭議。為了解蕨類植物的氣孔對於環境二氧化碳濃度變化之敏感性以及其對植物的影響，本研究測量9種蕨類植物、1種石松植物以及2種被子植物的葉片在合適的溫度、濕度及光線下改變環境二氧化碳濃度後的氣孔導度 (stomatal conductance) 變化率、達到氣孔導度變化率之一半時的所需時間、細胞間隙與不同環境二氧化碳濃度的比值 (ci/ca ratio) 以及在高環境二氧化碳濃度下的水分利用效率。結果顯示當環境二氧化碳濃度降低後，各研究物種的氣孔導度皆會明顯地提高，氣孔開啟的速度接近；當環境二氧化碳濃度升高時，氣孔導度都會明顯地降低，水分利用效率也因而顯著提升，大多數物種間的氣孔閉合速度並無明顯差異。不同環境二氧化碳濃度下的ci/ca值無明顯差異。氣孔感應環境二氧化碳濃度變化而改變其孔徑大小的敏感性機制存在於蕨類植物、石松植物及被子植物中，但反應程度可能受到其他因素而有所不同。本研究結果有助釐清蕨類氣孔受到環境二氧化碳濃度變化的敏感性，幫助了解氣孔功能的演化以及其對植物適應環境的影響。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 環境教育專業人員對氣候變遷全球暖化與節能減碳之知識態度行為意向之研究(2019) 尤泳智; Yu, Yung-Chiech本研究之目的在瞭解自從我國環境教育法在2011年6月5日正式實施後，經行政院環保署認證通過之環境教育專業人員，其對於氣候變遷、全球暖化與節能減碳之知識、態度、行為意向之情形，以及探討有關之知識、態度、行為意向間彼此之相關性，另並同時探討環境教育專業人員對現有環境教育法規，及環境教育專業人員、環境教育設施場所及環境教育訓練機構認證方面之看法。本研究採用「問卷調查法」，其工具為研究者自編之「環境教育人員對氣候變遷全球暖化與節能減碳之知識態度行為意向問卷」，以系統性分層隨機抽樣法，自全國已通過認證之12,030位環境教育專業人員中，以每隔30人隨機抽取1人，總共401人作為研究樣本，回收有效樣本328份，回收率為81.4 %。分析環境教育專業人員對氣候變遷全球暖化與節能減碳之知識、態度與行為意向方面之差異性。研究所得之問卷資料以SPSS 23.0進行描述性統計、獨立樣本t檢定、單因子變異數分析、皮爾森積差相關分析，和多元線性迴歸分析進行資料處理。結果發現，研究對象對氣候變遷全球暖化與節能減碳之知識越熟悉，節能減碳之態度越積極，則其節能減碳之行為意向也有越強烈之情形。而研究對象之性別、學歷、職業、宗教、居住之城鄉、飲食習慣、環境教育專業人員認證方式、認證年資、擔任環境教育講師或解說次數等雖有所不同，但對節能減碳等之知識方面卻無不同。然而，對於年齡在61歲以上、環境教育工作年資在10至19年者、參加環境教育研討會在7次以上者，其在知識方面之表現最佳。在節能減碳之態度方面，則以年齡在61歲以上、職業是教育人員、宗教是信奉基督教天主教者、飲食習慣是素食者、獲得環境教育專業人員認證方式是薦舉者、曾擔任環境教育講師或解說員次數在7次以上者、曾參加環境教育研討會次數在7次以上者，其節能減碳的態度最為積極正向。在節能減碳之行為意向方面，則以年齡在61歲以上者、學歷是高中以下者、職業是退休人員、飲食習慣是素食者、獲得環境教育專業人員認證方式是薦舉者、曾擔任環境教育講師或解說員次數在7次以上者、曾參加環境教育研討會之次數在7次以上者，其節能減碳之行為意向最為積極正向。研究結果將可提供環保及教育等有關單位作為今後推展節能減碳環境教育計畫中之環境教育課程編寫、教案設計、教材編製、辦理環境教育訓練、研訂環境教育政策，及修訂相關環境教育法規之參考。Item 一條根萃取物活性成分改善環磷醯胺誘導膀胱功能障礙與病理機制之大鼠模式(2019) 吳宮頡; Wu, Kung-Chieh一條根（I-Tiao-Gung）在金門當地已經普遍被廣泛使用於治療風濕性疾病以及痠痛之傳統中草藥。而金門一條根屬於豆科植物的闊葉大豆（Glycine tomentella Hayata），且豐含天然植物雌激素黃酮類及酚類物質，有研究指出一條根具有抗發炎及抗氧化能力之功效。 膀胱過動症（OAB）是一種很常見且又很容易被忽略的疾病。膀胱過動症的起因是由多重因素所造成的，如尿道出口阻塞、細菌感染及尿路上皮受損等症狀，在病生理學上，當膀胱過動症確診後，會引起尿道損傷及慢性發炎的症狀。環磷醯胺（Cyclophosphamide, CYP）是一種化療藥物，具有高毒活性代謝物，在尿液中對膀胱產生急性或慢性之損傷，包含出血性膀胱炎。我們使用環磷醯胺腹腔注射誘導膀胱過動症的大鼠模式，當膀胱發炎時機械敏感性的傳入神經變得較敏感，將導致膀胱過動（Bladder hyperactivity）。膀胱發炎會引起活性氧（ROS）的產生，而活性氧是氧化壓力形成的原因之一，且其最終可能會導致膀胱功能障礙。 因此，我們探究內服給予中藥一條根萃取物中黃豆戒（Daidzin）活性成分對環磷醯胺誘導膀胱炎、氧化壓力、纖維化和發炎及膀胱過動症之治療潛力。本研究使用Wistar 大鼠，其CYP給予方式為腹腔注射，一條根及黃豆戒為口服管餵方式。我們透過西方墨點法檢測，蕈鹼受體M2和M3和P2X2和P2X3嘌呤能受體以及3-硝基酪氨酸（3-NT）和NADPH氧化酶4（NOX4）的表現，以及動物膀胱內壓與尿道外括約肌電圖相關之檢測。此外，我們透過超靈敏化學發光分析儀，從而確定了膀胱活性氧（ROS）的量，以及透過細胞因子陣列來確認多種細胞因子譜的表現包含在內的MMP-8和TIMP-1。我們結果顯示，一條根萃取中黃豆戒活性成可有效改善環磷醯胺誘導膀胱炎和恢復第二階段的活性作用（EUS-EMG），並抑制P2X2，P2X3，M3受體，3-NT，NOX4的表達。結論，一條根萃取成分和其主要活性成分黃豆戒可降低環磷醯胺誘導氧化壓力且可抑制環磷醯胺造成之MMP-8、TIMP-1、發炎和纖維化。Item TBP功能喪失為聚麩醯胺神經退化性疾病之共同致病因素：與氧化壓力之關聯(2015) 許敦傑; Tun-Chieh Hsu在許多由聚麩醯胺擴增造成之神經退化性疾病(polyQ diseases) 之研究中指出TATA box binding protein (TBP) 被蛋白質包涵體捕捉而失去作用。不僅如此，其中一種疾病：第十七型脊髓小腦共濟失調症(SCA17) 正是由TBP本身的聚麩醯胺擴增所引起，進而形成具有神經毒性的蛋白質包涵體並影響下游基因。然而擴增的聚麩醯胺片段如何影響TBP功能，以及功能受到影響的TBP與SCA17的致病機制之間的關係依然不明。為深入探討此致病機制，在本研究中，我們建立新的SCA17果蠅模式，其確實展現出蛋白質聚集、運動能力降低以及壽命減短等退化症狀。此外，聚麩醯胺擴增之TBP不只會形成蛋白質聚集且其本身之DNA結合力以及轉錄活性也較低，聚麩醯胺擴增之TBP更進一步會干擾正常TBP的功能，據此推測TBP功能缺失為第十七型小腦萎縮症之病因之一。TBP突變果蠅顯現類似SCA17模式果蠅之神經退化症狀，且第十七型小腦萎縮症果蠅模式複眼的退化性狀在TBP功能缺失突變背景下更為突出，証實TBP功能之降低為SCA17致病機制的一環。另TBP表現降低更加劇第三型脊髓小腦萎縮症以及亨丁頓氏舞蹈症複眼感光細胞之退化。顯見TBP功能喪失可能為聚麩醯胺擴增所造成之神經退化的共同因子。TBP功能喪失在小鼠胚胎造成細胞凋亡，但原因不明。本研究發現果蠅TBP缺失不只造成神經退化亦能觀察到細胞凋亡，故以果蠅來探討TBP在神經退化與細胞凋亡之關聯。藉由微陣列基因分析篩選出能分解過氧化氫的prx2540-2基因在TBP突變的果蠅頭部中表現顯著減少。在果蠅中降低prx2540-2之表現亦產生類似TBP突變果蠅之神經退化症狀。此外，聚麩醯胺擴增所引起的退化性神經疾病果蠅模式與TBP突變之果蠅其頭部的過氧化氫濃度亦較高。故由TBP功能喪失引起prx2540-2表現下降進而造成的氧化壓力增加可能為聚麩醯胺擴增所造成之神經退化的原因之一。Item Rh蛋白在斑馬魚胚胎皮膚的功能(2013) 施廷翰; Tin-Han ShihRh蛋白是在脊椎動物中發現的氣體通道蛋白，被認為具有運輸氨以及二氧化碳的能力。在魚類中，鰓(成魚)以及皮膚(胚胎仔魚)都是主要用來呼吸的器官，但是目前仍不確定是由何種特定細胞來執行排氨以及二氧化碳的功能，也尚未清楚Rh蛋白在其中扮演的角色。在我的研究中，我將利用斑馬魚胚胎，證明Rh蛋白參與皮膚氨以及二氧化碳運輸的功能。 在第一章的研究中，我以螢光免疫染色證明Rhcg1表現在富含氫幫浦細胞(HR cell)的頂端細胞膜上。利用SIET分析仔魚體表細胞的排氨功能後發現，HR cell比它型表皮細胞具有更強的排氨能力，而此排氨能力也隨抑制Rhcg1的表現而顯著降低。我也發現HR cell在高氨下仍可維持排氨作用，但若是抑制氫幫浦(H+-ATPase)或Rhcg1的表現則會使得HR cell失去高氨下的排氨能力，顯示H+-ATPase以及Rhcg1是HR cell執行主動排氨的關鍵分子。 我在第二章要探討排氨以及鈉離子吸收的運輸機制。透過高氨環境抑制排氨將使得鈉離子吸收能力降低。而增加鈉離子的吸收後則使排氨量增加，顯示氨與鈉離子的運輸息息相關。抑制了Rhcg1以及鈉氫交換蛋白(Na+/H+ exchanger, NHE3b)的表現後發現排氨與吸鈉量皆降低。抑制這兩蛋白也影響了體內鈉離子的含量，顯示Rhcg1以及NHE3b是魚類進行排氨依賴性的鈉離子吸收機制的重要蛋白。 於第三章我將分析另一Rh蛋白Rhbg在仔魚皮膚上的分布與功能。利用原位雜交以及免疫螢光染色我證明Rhbg表現在皮膚keratinocyte頂端與底側端的細胞膜上。與抑制Rhcg1相比，抑制了Rhbg的表現會造成更嚴重的排氨能力失調，顯示Rhbg對於排氨的影響更大。然而，Rhbg的抑制將造成Rhcg1的表現增加以及HR cell排氨能力的提升，這些現象說明補償性的排氨機制是藉由HR cell來調節。 在最後的章節中，我分析了仔魚皮膚Rh蛋白與二氧化碳運輸的相關性。研究發現利用高氨環境會抑制二氧化碳的排放，而高碳酸水也會降低氨的排放量，顯示二氧化碳與氨可能透過同一路徑排放。抑制了Rhbg蛋白會顯著降低二氧化碳排放量，但抑制Rhcg1則不會造成此現象。本實驗也利用H+探針測量表皮二氧化碳的水合(產生H+)與碳酸的水解(減少H+)，藉以分析細胞膜對於二氧化碳的通透性。在高碳酸水的浸泡實驗中，抑制Rhbg將減少體表鹼化的程度，說明較少的二氧化碳通過表皮。這些數據證實Rhbg是魚類排放二氧化碳的重要路徑。Item 以棲地適合度模式與GPS遙測技術探討臺灣水鹿之空間使用及不同尺度下之棲地選擇方式(2013) 顏士清; Shih-Ching Yen欲擬訂有效的野生動物保育與經營管理策略，必須先了解動物的空間使用與棲地選擇。臺灣水鹿(Rusa unicolor swinhoii)由於遭受到棲息地的破壞以及狩獵的壓力，被列為保育類野生動物，但目前對其族群狀況及生活史的了解仍十分缺乏，因此本研究首先以棲地適合度模式(habitat suitability modelling)探討其在臺灣的分布情形，並找出影響其分布的關鍵因子，接著利用全球定位系統(global positioning system, GPS)追蹤技術，探討水鹿在活動範圍尺度(home-range scale)、活動範圍內尺度(within-home-range scale)、時間尺度(temporal scale)的棲地選擇，並了解其空間使用方式。棲地適合度模式顯示水鹿偏好棲息在海拔高於1,500 m及遠離公路的地區，臺灣具有7,865 km2 適合水鹿生存的棲地，這些適合的棲地主要分布在中央山脈與雪山山脈，但被三條山區省道切割為五個主要區塊，我們建議監測部分靠近公路的水鹿棲地，未來可嘗試協助其建立亞族群間的交流。此外，我們於2009年7月至2013年7月間藉由GPS項圈追蹤了12隻水鹿(6雄6雌)，發現水鹿具有季節性移動行為，冷乾季(11月到4月)棲息在海拔較低的地區(平均2,483 ± 406 m)，熱濕季(5月到10月)移動到海拔較高的地區(平均2,984 ± 222 m)。在活動範圍尺度，水鹿偏好使用較平坦的地形及較潮溼的坡向(338-67°)，在冷乾季偏好使用闊葉林、針闊葉混淆林、開闊地、及鐵杉林，在熱濕季則偏好冷杉林、箭竹草原、及鐵杉林，整體而言，水鹿能夠廣泛適應各種植被類型。在活動範圍內尺度，水鹿在冷乾季偏好使用太陽照射時數較高的地點。水鹿的棲地選擇也發生在時間尺度上，其在日間距森林的距離明顯短於夜間，顯示森林為水鹿重要的掩蔽處所。在空間使用方面，以最小凸多邊形法(minimum convex polygon)評估水鹿活動範圍大小，發現雄鹿平均年活動範圍為1,078 ± 501 ha，雌鹿平均年活動範圍為1,001 ± 346 ha，活動範圍間的重疊度可高達80.2%，顯示水鹿並未建立排他的領域。雄鹿平均日位移268 ± 90 m，最大日位移6,435 m，雌鹿平均日位移317 ± 135 m，最大日位移4,422 m。活動範圍與日位移在性別間、季節間都沒有顯著差異。整體而言，我們建立了水鹿棲地選擇與空間使用的完整資訊，並推測未來水鹿族群擴張的主要限制是人為干擾的相關因子而非自然環境因子。Item 水生食物網網絡中的寄生關係(2010) 陳宣汶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。