生命科學專業學院—生命科學系

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本系學士班之教育目標為「培育優良之生物科教師及生命科學研究人才」雙軌並行。

因應少子化的衝擊,本系調整相關員額及教學資源之分配,在課程設計及學習活動上,特別注重學生基礎學識、研究能力和研究方法的訓練,使學生可依個人志趣作學習規劃,畢業後有更寬廣的出路。

本系碩、博士班之教育目標則以「培養生命科學研究人才」為主,並兼顧師資培育,故課程設計及學習活動以培養獨立研究能力為主要目標。

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    打鬥勝敗經驗對攻擊性以及其與相關行為、生理和生活史特徵關聯性之影響
    (2022) 陳昱儒; Chen, Yu-Ju
    動物攻擊性的展現和個體本身的生理、形質及生活史特徵有關。攻擊性較高的個體通常在生理特徵上有較高的基礎代謝率、較高濃度的睪固酮與皮質醇;且伴隨其代謝率,個體在形質特徵上,有著較大的體型與器官組織,在生活史特徵方面,則可能是在能獲得較多食物的情況下,生長較快。動物的攻擊性也會與外在因子有關。像是個體近期有過的獲勝/落敗經驗時,其下次打鬥時有較高/較低的攻擊性(勝/敗者效應)。據以上所述,個體的攻擊性會隨著內在與外在因子改變而展現出適應性。動物攻擊性的展現也被發現會和其他行為有關。像是攻擊性較高的個體比較勇敢、有較高的進食傾向。同時,動物的攻擊性也被發現具有一致性。前人提出生活步調假說,認為動物的行為、生理、形質與生活史特徵為成套地相互有關,且會一同演化。生活步調假說預期,生活步調較快的個體,在行為上會具較高攻擊性和勇敢程度。此假說也預期生理與形質特徵上會有較高的基礎代謝率、較低的壓力反應,及相對較大的器官組織,來支持個體的較高攻擊性與勇敢程度。因此,生活步調假說也被前人認為可被應用來解釋攻擊性和其他行為有關,且有一致性的情況。過去有許多研究呈現勝敗經驗對攻擊性的影響,也有許多研究檢測個體攻擊性和其自身因子之間的關係。然而,尚未有研究探討,倘若攻擊性和個體自身因子有關,當勝敗經驗會改變個體攻擊性時,是否會一併改變這些與攻擊性有關的特徵,或是改變這些特徵間的關聯性。因此,我以北美紅樹林鱂魚(Kryptolebias marmoratus)為研究對象,針對其攻擊性,欲探討打鬥勝敗經驗對攻擊性及其相關的行為、生理與生活史特徵的影響,並進一步探討打鬥勝敗經驗是否會影響個體攻擊性與其生理、生活史特徵的關聯性。北美紅樹林鱂魚在野外與飼養環境皆會展現攻擊性,其攻擊性已被發現會受打鬥勝敗經驗影響。前人研究也顯示,在此魚中,打鬥能力較差的個體,打鬥勝敗經驗對其攻擊性的影響可能比較強。此魚的攻擊性也被發現與其耗氧量、睪固酮與皮質醇濃度呈現正相關。此外,北美紅樹林鱂魚其雌雄同體、自體受精的特性,可自成不同品系,也能在研究中利於控制其遺傳背景。有研究比較有著不同生活步調(性成熟速度)的品系,發現生活步調越快的品系,能量消耗越快,對乾旱環境的耐受度越低。這些研究皆顯示此魚相當適合用來回答本篇論文的研究目的。本篇論文共四章。我於第一章回顧與動物攻擊性展現有關的文獻,包含和個體攻擊性展現有關的自身因子、打鬥勝敗經驗對個體攻擊性的影響以及探討攻擊性展現有所限制的相關理論。在此章節,我也同時介紹北美紅樹林鱂魚其攻擊性的相關研究,並陳述本篇論文的目的及欲回答的問題。在第二章,我先探討個體攻擊性隨打鬥勝敗經驗改變的狀況是否會因個體本身的狀況而有所不同。在此研究中,實驗個體被給予指定的勝敗經驗後,測量其攻擊性於打鬥經驗處理前後的變化量。同時也檢測個體本身的狀況,包含打鬥能力、打鬥經驗處理前後的攻擊性、勇敢程度與耗氧量。此章主要結果顯示,打鬥能力較好的個體,在落敗經驗處理後,其攻擊性顯著下降。另外,本章結果也顯示,不論於打鬥經驗處理前或後,攻擊性越高的個體,其勇敢程度與耗氧量也都越高,代表此三個特徵在不同時間測量都有相關性。初步瞭解打鬥勝敗經驗對攻擊性的影響之後,我於第三章探討打鬥勝敗經驗是否影響個體攻擊性和行為(勇敢程度與進食行為)、生理(耗氧量、睪固酮與皮質醇)、形質(身體質量與鰓、肝臟與肌肉組織重量)與生活史特徵(產蛋量與生長速率),以及這些特徵之間的關係。同時,本章也檢測個體攻擊性與相關特徵之間的關聯性是否符合生活步調假說的預期。本章主要結果顯示,打鬥勝敗經驗僅影響攻擊性,不影響其他行為(勇敢程度與進食行為)、生理(耗氧量、睪固酮與皮質醇)與形質(身體質量),也不影響攻擊性與行為、生理、形質與生活史特徵間的關聯性。在本章中,特徵間關聯性的結果顯示,攻擊性越高的個體有較少的肌肉量且生長較慢。這樣的關係不符合生活步調假說的預期,且可能和能量有限的情況下,須對攻擊性與生長有所取捨有關。綜合第二章與第三章的結果,本篇論文顯示,打鬥勝敗經驗雖會影響攻擊性,但是並不改變攻擊性與及其相關特徵間的關聯性。針對此結論,我於第四章提出建議,未來可以透過研究與打鬥能力、能量代謝相關的生理路徑或機制,進而瞭解攻擊性與和其相關特徵之間的關聯性如何構成。
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    打鬥勝敗經驗效應展現之一致性
    (2020) 孫允晢; Sun, Yun-Jhe
    動物為了競爭有限的資源而打鬥,許多因子會影響個體的打鬥行為,包括先前之獲勝/落敗經驗。打鬥的獲勝/落敗者在下一次的打鬥中往往展現出更強/更弱的攻擊性,且更容易獲勝/落敗(勝者效應/敗者效應)。許多物種都被發現會展現勝/敗者效應。此外,近期許多研究顯示,動物在不同環境刺激下的行為反應經常具有一致性(consistency)。然而,目前尚未有研究探討個體在得到獲勝或落敗經驗後的攻擊行為的改變程度是否具有一致性。本實驗以紅樹林鱂魚為研究物種,探討此議題。本研究先將實驗個體進行體長配對,並且兩兩對打以檢測打鬥能力,接著給予個體兩回合打鬥經驗(獲勝、落敗或控制經驗)後,檢測個體 (1)在兩回合的打鬥經驗後是否皆展現勝/敗者效應,以及 (2) 在兩回合打鬥經驗前後個體的攻擊性以及在獲得打鬥經驗後的攻擊性變化量是否具有一致性。在檢測(1)與(2)時並同時探討打鬥能力及荷爾蒙濃度對攻擊性與經驗效應展現的重要性。我先給予個體第一回合打鬥經驗(獲勝、落敗或是控制經驗),並於經驗前後皆以鏡像測試量化個體之攻擊性(攻擊頻率、攻擊延遲時間)以測量攻擊性之改變。於一個月後再次給予個體另一回合相同打鬥或控制經驗(例如:先前獲得獲勝經驗,此次會隨機分配到獲勝經驗或控制經驗),並再次測量攻擊性之改變。研究結果顯示 (1) 第一回合的經驗效應檢測中,個體攻擊頻率的改變量在打鬥能力較佳的個體中容易偵測到敗者效應、在皮質醇濃度較高的個體中容易偵測到勝者效應 ; 而個體攻擊延遲時間的改變量則顯示獲得落敗經驗的個體其攻擊延遲時間改變量會顯著比獲得獲勝經驗個體還要增長。第二回合的經驗效應檢測中,個體攻擊頻率的改變量並無偵測到任何的經驗效應 ; 而個體攻擊延遲時間的改變量則在打鬥能力較差的個體中容易偵測到勝者效應、在睪固酮濃度較高的個體中容易偵測到敗者效應。(2) 個體在不同階段所測量之攻擊性具正相關(有一致性),兩回合皆獲得落敗經驗的個體其經驗後的攻擊頻率改變程度也具正相關(有一致性),然而在兩回合經驗後展現出顯著勝/敗經驗效應之趨勢上則不具顯著相關性(缺乏一致性)。這些實驗結果顯示,打鬥能力與荷爾蒙濃度對於勝/敗者效應的展現有重要的影響,且個體不同階段的攻擊性具有一致性,然而個體展現勝/敗者效應之傾向則不具一致性。我在文內分別探討鏡像測試對勝/敗者效應展現的影響以及兩回合的經驗效應是否會加乘影響個體的攻擊性。此外也進一步討論勝敗經驗效應未展現一致性可能與前一次經驗效應未完全衰退或兩回合經驗的影響力不同有關。
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    親代勝敗經驗對子代的行為、生理與生活史特徵的影響
    (2019) 張毓庭; Chang, Yu-Ting
    個體的經歷除了能影響自身的表型(如:行為),在許多研究中也被發現能影響後代的表型,進而提升後代的適存度,稱作親代效應。個體先前的打鬥經驗為一種社會經歷,許多的研究都發現先前的獲勝/落敗經驗會提升/降低個體的攻擊性。這些效應一般被認為有利於較強/較弱的個體在面對其他競爭者時適度的調整打鬥策略,提升個體的適存度。然而個體之獲勝/落敗經驗是否會影響其子代之打鬥行為則尚未被探討過。本研究目的之一即為檢測一個體之獲勝/落敗經驗,是否影響其子代的表型。另外,生活步調假說預測個體的行為、生理與生活史特徵具有關聯性:越積極的個體攻擊性越高、具有較高的睪固酮濃度及耗氧量、較低的皮質醇濃度以及展現較快之生長史策略。本研究目的之二則在檢測子代表型之間的相關性是否符合生活步調假說之預期。本實驗使用紅樹林鱂魚為實驗物種,強制給予親代個體指定的打鬥經驗(獲勝/落敗/控制經驗)後,觀察其子代個體的行為、生理及生活史策略,探討親代打鬥經驗是否影響子代的表型以及表型之間的相關性是否符合生活步調假說的預期。本研究結果顯示 (1)子代個體的睪固酮濃度受到親代打鬥經驗影響:親代具有落敗經驗,其子代的睪固酮濃度較高;(2)子代個體的攻擊性及勇敢程度受到親代打鬥能力影響:其親代打鬥能力較好,子代個體的攻擊性越高、勇敢程度越低;(3)子代個體表型之間的相關性和生活步調假說的預期不完全符合:行為特徵之間,攻擊性、勇敢程度及進食行為間,兩兩具有正相關;個體的生長速率、第一次生蛋時的年紀、各項行為均和耗氧量呈現正相關。上述相關性符合生活步調假說之預期。但個體孵化所需時間、第一次生蛋時的年紀和耗氧量呈正相關;個體的皮質醇濃度和耗氧量、攻擊性呈現正相關;此相關性則不符合生活步調假說之預期。總結上述,個體的睪固酮濃度受到親代打鬥獲勝/落敗經驗影響,在紅樹林鱂魚中展現出親代效應。另外在個體表型的相關性中,僅部分符合生活步調假說的預期。
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    一個月前的打鬥經驗是否會影響Kryptolebias marmoratus魚類之近期
    (2010) 藍怡婷; Yi Ting Lan
    打鬥的輸/贏經驗會影響個體在未來打鬥的行為並且降低/增加個體的勝率。一般認為這些經驗效應多為短效性,在幾小時到幾天後即會消失,然而Kryptolebias marmoratus魚類之先前研究,卻顯示輸贏經驗對此魚打鬥行為的影響可能超過一個月。然而這些先前研究中,一個月前有獲勝/落敗經驗的個體同時也具備了較高/較低的打鬥能力,因此無法區分這些個體打鬥行為之差異是源自於一個月前的勝敗經驗或者打鬥能力上的差別。因此,本研究主要目的在於測試一個月前的勝敗經驗是否還會對打鬥行為造成影響。如果一個月前的勝敗經驗仍對打鬥行為有所影響,此經驗亦可能對新的打鬥經驗效應的強弱造成影響;所以本研究同時測試此可能性。實驗結果發現,與一個月前被給予贏經驗的個體相比,一個月前獲得輸經驗的個體在打鬥中展現較低的攻擊性,而且這些(一個月前輸經驗)個體的行為較易受到近期(一天前)打鬥經驗的影響而展現出較明顯的勝者與敗者效應。本研究更進一步發現,兩個月前的勝敗經驗對此魚打鬥行為仍可能造成影響,然而由於此經驗同時伴隨著打鬥能力的差異,無法分辨影響是來自於何項因子。然而此兩個月前之經驗或打鬥能力對來自近期(一天前)打鬥經驗之勝者或敗者效應之顯著性已不再有顯著影響。
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    內在因素以及打鬥經驗如何共同影響個體攻擊性一致性
    (2019) 陳家平; Chen, Chia-Ping
    動物經常藉由打鬥競爭有限的資源,但在打鬥的過程中會付出一些代價如時間和能量甚至會受傷及死亡。動物的打鬥行為會受到個體的內在因素(intrinsic factor)如年齡、體型、打鬥能力和荷爾蒙基礎值所影響。許多動物的行為在不同的時間地點會展現出一致性。除此之外,個體於打鬥行為中所獲得之獲勝和落敗經驗會提供個體評估自身打鬥能力的資訊,進而改變個體往後的打鬥行為。個體在得到獲勝經驗後,會展現出較高的攻擊性及獲勝機率(勝者效應,winner effect),而在經歷過落敗經驗後則會有較低的攻擊性及獲勝機率 (敗者效應,loser effect)。然而打鬥提供的資訊的影響可能會因個體內在因子有所不同,因而呈現不同強度的勝者/敗者效應。依據打鬥經驗來改變自身的攻擊性對於個體有重大的影響。但獲勝/落敗經驗是否會影響個體攻擊性一致性以及影響的時間長短目前尚不清楚,而這樣的影響是否也會因為個體的內在因子而有所不同? 本研究以紅樹林鱂魚(Kryptolebias marmoratus)為實驗物種。先以相近體長配對進行打鬥,以檢測其打鬥能力後,分別給予實驗物種獲勝經驗、落敗經驗或者控制(無打鬥)經驗處理。每次經驗處理前、處理後1天以及處理後4週皆以鏡像測試測量實驗個體的攻擊性。本研究結果顯示:(1)打鬥能力較佳的個體具有較高的攻擊性;(2)年齡越大/體型越大的個體在獲得打鬥經驗後與年齡較小/體型較小的個體相比有較慢的攻擊延遲時間;(3)個體展現出經驗效應,其中觀察到明顯的勝者效應,但沒有觀察到敗者效應;(4)個體在短期(1天)以及長期(4週)內都展現出攻擊性的一致性;(5)個體在獲得獲勝經驗後雖然會改變攻擊性,但並不會影響個體攻擊性的一致性;(6)年齡較小以及經驗前睪固酮濃度較高的的個體在獲得打鬥經驗後,攻擊性較具有一致性。