生命科學專業學院—生命科學系
Permanent URI for this communityhttp://rportal.lib.ntnu.edu.tw/handle/20.500.12235/58
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。
News
Browse
4 results
Search Results
Item 台灣三種草蜥之溫度生理及海拔分布之關係(2008) 黃淑萍; Shu-Ping Huang生物的地理分布範圍可能受到其地理屏障、生物性交互作用 (例如：競爭、寄生、疾病等) 以及非生物環境適合性 (environmental suitability) (例如溫度、溼度、光線因子等) 的共同影響。雖然環境因子是影響生物地理分布的重要因素，其和生物性因子的相對影響程度卻不容易釐清。深入了解那些環境因子影響野生動物的地理分布範圍以及其影響的機制不僅是生態學及演化生物學的重要議題，在我們未來評估環境變遷對其地理分布的衝擊以及對其經營管理也有重要參考價值。 本研究以三種分布在台灣不同海拔範圍的草蜥屬蜥蜴為題，探討環境因子對其海拔區隔分布所扮演的角色。牠們分別是雪山草蜥 (T. hsuehshanensis，海拔分布 > 1800m) 、台灣草蜥 (T. formosanus，海拔分布< 1500m) (後改名為翠斑草蜥，T. viridipunctatus) 以及蓬萊草蜥 (T. stejnegeri，海拔分布 < 1000m) 。本研究分成兩部分 : 在第一部分，我推測環境溫度可能是造成這些草蜥海拔區隔分布的重要因子。我測量這三種草蜥的高溫耐受度、低溫耐受度及衝刺速度等與生存相關的重要生理特徵，以了解牠們對溫度的耐受範圍以及其具備優良運動表現時的體溫範圍。經由比較物種間生理特徵的差異性以及對照高、低海拔地區野外環境的溫度範圍，我進一步推測環境溫度對這些草蜥的海拔分布範圍的影響程度，這部分研究將分別於第一章至第三章介紹。在第二部分，我針對雪山草蜥進行移地圈養實驗，將其圈養在低海拔地區野外環境下，觀察其生存及生長情形，以推測環境因子對其海拔分布的影響程度，這將於第四章介紹。 在第一章，我研究雪山草蜥對高溫的耐受能力是否是造成其無法分布於低海拔環境的主要生理限制因子。我測量牠的臨界高溫值 (critical thermal maximum) 以及其在三種溫度處理下三個月的存活率。台灣草蜥及蓬萊草蜥則為作為對照組。這三種處理分別為為極高溫組、高溫組及低溫組。其中，極高溫處理及高溫處理是分別將其每日最高溫度設定為低海拔地區夏季時的歷史極高溫以及每日高溫的平均值，日夜溫度變動範圍則設為7-10oC，而低溫處理則設定為相當於高海拔地區的夏季氣溫。結果顯示： (一) 雪山草蜥的臨界高溫值高於低海拔地區的歷史高溫，並且與另兩種草蜥的臨界高溫值沒有顯著差異，(二) 雪山草蜥能在極高溫處理及高溫處理下存活，且其存活率與另兩種草蜥的存活率沒有顯著差異。因此，雪山草蜥不但能短暫忍受低海拔地區所出現的夏季高溫，也能至少存活3個月。我由此推論雪山草蜥對高溫的耐受能力應該不是限制其分布於高海拔地區的生理特徵。 在第二章，我研究台灣草蜥及蓬萊草蜥對低溫的耐受能力是否為造成其無法分布於高海拔地區的主要原因。我測量牠們的臨界低溫值 (critical thermal minimum)以及其在四種恆定低溫 (2 oC、5 oC、10 oC及 15oC) 處理下三個月的存活率。雪山草蜥則作為對照組。結果顯示： (一) 這三種草蜥的臨界低溫值與牠們海拔分布上界呈現正相關，(二) 台灣草蜥及蓬萊草蜥在5oC 處理下仍能有合理的存活率，而5oC相當於高海拔地區冬季時地底50公分深度的溫度。我由上述結果推論台灣草蜥及蓬萊草蜥對低溫的耐受能力應該不是影響牠們現有海拔分布範圍的生理特徵。 在第三章，我測量雪山草蜥的運動表現對溫度的敏感度 (thermal sensitivity) ，以研究其運動表現能力是否在低海拔的氣溫下會受到抑制，進而不利於生存在低海拔地區。我測量其衝刺速度以評估其運動表現能力，實驗蜥蜴分別先以兩種溫度馴養兩週後，再測量其於九種體溫下的衝刺速度。台灣草蜥則作為對照組。結果顯示： (一) 雪山草蜥在低海拔地區的溫度範圍下仍能維持優良的衝刺速度，(二) 當這兩種蜥蜴的體溫落在低海拔地區的氣溫範圍內時，台灣草蜥的衝刺速度顯著大於雪山草蜥的衝刺速度，(三) 這兩種蜥蜴的衝刺速度對溫度的敏感度沒有顯著差異，所以生存在不同海拔的溫度環境下並未驅使牠們的溫度生理產生分化；以及 (四) 馴化溫度處理對這兩種蜥蜴衝刺速度的表現沒有顯著影響。基於上述結果，我認為雪山草蜥的衝刺速度也不是限制其分布在高海拔地區的主要因素。 在第四章，我將雪山草蜥自高海拔地區移至台北市立動物園，並圈養在戶外的圈養場內為期一年。在實驗期間，我供給其足夠飲水、食物及遮蔽物，並隔絕或移除其潛在的天敵。我每週測量及記錄其生存率、體重變化及健康情形。台灣草蜥則作為對照組。結果顯示： (一) 雪山草蜥在6個月內能維持合理的存活率，並且其與台灣草蜥的存活率沒有顯著差異，(二)雪山草蜥在第9個月及第12個月時的存活率分別僅剩下 41.9% 及19.3%，其值顯著低於台灣草蜥同時期的存活率 (80.6 %)，(三) 雪山草蜥在夏季的生長狀況良好，體重有增加現象。然而，其在冬季時無法成功蛻皮，並且有些個體有腳趾潰爛及眼疾等現象。相較之下，台灣草蜥則在冬季未顯現蛻皮跡象，具有上述不健康狀況的個體數量顯著較少。基於上述這些結果，我認為低海拔地區應該對雪山草蜥的生存不利，並且其冬季的環境因子極可能扮演重要角色。但由於這個實驗僅維持一年，仍需做更深入一歩的研究才能證實這項推測。 综言之，低溫耐受度及高溫耐受度應該不是限制三種草蜥海拔區隔的主要因素。對雪山草蜥而言，低海拔環境溫度對其運動表現並未產生抑制效應，所以溫度因子並未透過這幾項生理特徵影響牠們的海拔分布，未來若能檢測其他重要的生理特徵將更能釐清溫度因子對這三種草蜥海拔分布的影響程度。雪山草蜥在低海拔地區野外圈養場的存活狀況不佳，這可能與低海拔地區的氣候因素及微生物因素有關，這項推測仍需進一步研究證實。Item 能高越嶺道五種不同植被類型蜘蛛多樣性之比較(2012) 楊典諺; Tien-Yen Yang許多學者從事蜘蛛多樣性的研究，不過多數在低海拔地區進行，中、高海拔地區的研究相對較少。能高越嶺道橫跨中央山脈，海拔約1600~2900 m，全線具有多樣的植被類型。本研究目的欲了解能高越嶺道不同植被類型的蜘蛛組成與多樣性是否有差異，以及這些植被類型的蜘蛛組成如何分群。植被類型分別為松-闊葉樹混淆林、松林、鐵杉-闊葉樹混淆林、鐵杉-冷杉混淆林及草原。每種植被類型設置8個5 m × 5 m的樣區，共40個樣區。採樣使用掉落式陷阱及掃網兩種方法，在每個樣區採樣地表及灌叢活動的蜘蛛。在2010年3月至2011年3月(2010年7月及2011年2月除外)的調查共紀錄蜘蛛28科159種9155隻，其中成蛛2847隻，若蛛6308隻。掃網捕捉112種6565隻蜘蛛，掉落式陷阱捕捉65種2590隻蜘蛛。物種累積曲線顯示松-闊葉樹混淆林的採樣最接近飽和，而其他四種植被類型仍有許多物種未被採集。以ANOVA分析五種植被類型之蜘蛛群落結構結果顯示不同植被類型間的蜘蛛群落結構有顯著差異：松林、松-闊葉樹混淆林及鐵杉-闊葉樹混淆林的Shannon Index顯著高於草原及鐵杉-冷杉混淆林；鐵杉-冷杉混淆林的Simpson Index則顯著高於松-闊葉樹混淆林、松林及鐵杉-闊葉樹混淆林；鐵杉-闊葉樹混淆林的Evenness Index顯著高於鐵杉-冷杉混淆林。分層比較地表及灌叢之蜘蛛多樣性發現，灌叢之物種數與數量較地表為多，但兩者的多樣性指數沒有顯著差異。利用兩兩樣區間之Euclidean distance進行的群聚分析顯示所有樣區可區分為三群，分別是森林群、草原群與混合群。優勢種的棲地偏好分析顯示：Linyphiidae A傾向分布在鐵杉-闊葉樹混淆林及松-闊葉樹混淆林；Pardosa laura和Linyphiidae D傾向分布在草原；Linyphiidae L傾向分布在松-闊葉樹混淆林。本研究成果可作為日後環境監測的參考。Item 天擇作用於台灣繡眼畫眉族群MHC class I 基因上的證據(2007) 李岱芬; Tai-Fen Li生物因局部性適應而造成族群間的分化，是演化生物學中的重要議題。而瘧疾對生物在不同海拔高度族群的選汰壓力差異，正提供了廣分布種免疫相關基因產生局部性適應的機會。本研究以廣泛分布於台灣低至高海拔闊葉林緣的繡眼畫眉(Alcippe morrisonia morrisonia)為模式，探討分布於低(200-400公尺)、中(1000-1250公尺)、高(1940-2200公尺)海拔族群的主要組織相容性複合體基因(major histocompatibility complex, MHC)是否受到不同程度禽瘧疾的選汰壓力而產生局部性適應。本研究以毛細管電泳-單股構形多型性(CE-SSCP, capillary electrophoresis-single strand conformation polymorphism,)技術自繡眼畫眉分離出共28個MHC class I對偶基因。在潛在的瘧疾疫區中(中、低海拔族群)，發現MHC對偶基因Almo*05與個體染病與否有顯著關聯 (p=0.0062)：帶有MHC對偶基因Almo*05的個體感染禽瘧疾的比例顯著較未攜帶者為高(p=0.0091)，顯示對偶基因Almo*05對禽瘧疾有較佳的感受力。再者，此對偶基因頻率在非疫區的高海拔族群較中低海拔族群顯著為高(p=0.0282)；此結果顯示Almo*05在高海拔地區有選汰壓力減輕的現象，這間接支持禽瘧疾相關的MHC對偶基因頻率分布，在不同海拔高度的族群產生局部性適應現象。另以AMOVA (Analysis of Molecular Variance,分子變異分析)檢測MHC基因及五個微衛星體基因座(microsatellite loci)於不同海拔族群間的遺傳分化情形；結果顯示，微衛星體基因在不同海拔族群間呈現些微但顯著分化(FST=0.00057, p=0.04692)，但MHC基因在不同海拔族群間並無分化(FST= -0.00032, p=0.45064)。這結果表示MHC對偶基因在三個海拔高度族群間的頻率分布，比中性預期下更為平均，符合不同海拔繡眼畫眉MHC的整體多樣性可能是藉由平衡式天擇來維持的假說。綜合上述結果，本研究證明不同海拔高度間，病原天擇壓力可造成族群MHC對偶基因的局部性適應，而另一方面，不同海拔繡眼畫眉族群MHC基因多樣性可能可藉由平衡式天擇來維持。Item 既有遺傳變異對局域適應的重要性 - 探尋台灣粉紅鸚嘴對海拔適應的遺傳基礎(2016) 賴郁婷; Lai, Yu-Ting近期人類活動正快速地改變全球地貌及氣候型態，促使生物面臨新的選汰壓力。因此，瞭解生物如何因應快速的環境改變，不但是演化生物學的基本問題，也成為生物多樣性保育的重要議題。本研究以海拔適應做為檢測局域適應遺傳基礎的研究系統，並以近期與亞洲大陸族群分化（約四萬年前）且廣泛分布於台灣不同海拔的粉紅鸚嘴（Sinosuthora webbianus bulomachus）作為實驗物種。我先建立一隻雄性粉紅鸚嘴的基因組草圖，再自東西部高（> 2000公尺）與低（< 100公尺）海拔族群中，選取四十隻個體進行基因組重定序（平均定序深度約六倍），利用基因組掃描的方式找尋高低海拔族群局域適應的證據。我們發現107個可能與海拔適應相關的候選區域（candidate regions），且有79個基因落於這些候選區域中或附近，其中有九個基因與供氧階梯（oxygen cascade）、溫度調控（thermoregulation）及防止UV侵害（UV protection）相關。我們在這107個候選區域中，分別於台灣東西邊找到了199個及187個與海拔適應相關的SNP位點，且這些位點大部分與亞洲大陸族群共有（約91%）；此外，這些位點皆落於非編碼區。這些結果顯示，相對於編碼區改變而導致功能上的變化，調控區的改變對於局域適應可能佔有更重要的地位；而既有變異可能是海拔適應的過程中，供應有利遺傳變異的主要來源。本研究除了提供局域適應背後可能的遺傳機制外，也提供我們推測物種能否克服環境變遷的依據。