墾丁珊瑚礁生態系（Coral Reef Ecosystem）劣化-上
國立苗栗高級中學生物科郭美貞老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

 墾丁海域地形底質複雜，形成多樣的生態棲所，此處又是黑潮北上的首衝位置，水質清澈，溫度維持在 21-30℃間，創造出曾經是台灣海洋生物多樣性最高的珊瑚礁生態系。這裡生物種間的關係與微妙的機制，具有極高的學術研究價值，而鮮豔美麗的生物與多變化的海底結構，更是重要的觀光資源。

珊瑚礁區的特性為高基礎生產力、具生物多樣性及水質環境佳，珊瑚的生長條件十分嚴苛，它需要潔淨、貧養、鹽度穩定、水淺、陽光充足、溫度適宜的海洋環境，又由於大部份的珊瑚礁都位於離岸很近的淺水區域，因此容易受到陸上人為活動的影響，珊瑚礁生物間相互依存的關係若受到污染物的加入而改變，只要破壞其中一環可能整個體系會崩潰。

墾丁國家公園自從 1984 年成立以來，其間伴隨著國內經濟快速發展，墾丁近岸處各項建設應需求而不斷增加，遊憩活動、海岸的開發、漁業活動、廢水污染及海水優養化的干擾，導致海域中陸源污染物質日益增多。

山上的土地遭濫墾，林木遭到濫伐，造成水土保持不良，就可能在一場大雨之後，經水流將泥沙沖刷到海裡，造成污濁的水質，並在珊瑚礁覆蓋上大片泥沙，掩埋並窒息棲息於底質內的生物，墾丁部分海域從原本以珊瑚礁為優勢的生態系，改變為以大型藻類或海葵為優勢的生態系。

請參閱墾丁珊瑚礁生態系（Coral Reef Ecosystem）劣化-下

資料來源：
1.黃建華、洪聖雯、鄭安怡、鄭有容、何旻杰、林育朱、郭人維（2009），墾丁國家公園海域珊瑚礁總體驗，墾丁國家公園管理處委託辦理計畫報告。
2.林幸助（2008），墾丁珊瑚礁生態系劣化，科學發展424期，第40-45頁。資料來源：
1.黃建華、洪聖雯、鄭安怡、鄭有容、何旻杰、林育朱、郭人維（2009），墾丁國家公園海域珊瑚礁總體驗，墾丁國家公園管理處委託辦理計畫報告。
2.林幸助（2008），墾丁珊瑚礁生態系劣化，科學發展424期，第40-45頁。

入侵種(Alien Invasive Species)及外來種(Alien Species)對生態的影響-下
台北市私立天主教達人女子高級中學生物科陳雅慧老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

外來入侵種所造成的危害中，大致可歸類為以下幾種：
1.掠食：指外來入侵種直接以當地原生物種為食，使的原生物種數量降低或甚至消失。例如關島因軍事運輸意外引進褐樹蛇，造成當地有9種原生鳥類滅絕。台灣目前有牛蛙(Rana catesbeiana)會捕食本土的拉都希赤蛙(Rana latouchtii)，造成本土蛙類生存的壓力。

2.競爭與排擠：當外來入侵種生態習性與新生態環境中的物種相近時，便會發生競爭及排擠的效應，也可能使的競爭物種數量減少或滅絕。例如北美原生東知更鳥(Eastern Bluebird)因外來歐洲椋鳥(European Staling)取代其對巢洞的利用而降低族群量。台灣引進泰國八哥(Acridotheres grandis)、家八哥(Acridotheres tristis)，嚴重威脅到台灣八哥(Acridotheres cristatellus)的生存；外來象草(Pennisetum purpureum)與台灣原生的五節芒(Miscanthus floridulus)造成競爭等。 Continue reading →

入侵種(Alien Invasive Species)及外來種(Alien Species)對生態的影響-上
台北市私立天主教達人女子高級中學生物科陳雅慧老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

生物均有其擴散或遷徙的本能，原本在自然界中就會不斷改變其分佈的範圍，但這些移動或擴散會受到環境因子及地理屏障的限制，例如溫度、鹽度及雨量的變化，或是難以橫跨的大洋、高山。所以生物原本有其自然分佈的界線，也因這些自然隔離的存在，生物得以在獨特的環境中各自演化，形成今天地球上繽紛的生物多樣性(biodiversity)。但由於今日人類頻繁的活動與交通的便利，使得許多隔離已漸漸消失，生物常因人類無意或蓄意的攜帶，而成為外來種(alien species)或外來入侵種(alien invasive species)，對全球的生態造成莫大的影響。

根據國際自然及自然資源保育聯盟(International Union for the Conservation of Naturel and Natural Resources，IUCN))在2000年公布的『避免外來種入侵導致生物多樣性喪失的指導方針』中的定義，所謂的外來種是指『一物種、亞種乃至於更低的分類群，並包含該物種可能存活與繁殖的任何一部份，出現於其自然分佈疆界及可擴散範圍之外』。而外來入侵種則是指『已於自然或半自然生態環境中建立一穩定族群並可能進而威脅原生生物多樣性者』。 Continue reading →

生命自會找到出路—-談適應輻射(Adaptive Radiation)
桃園縣立桃園國中自然與生活科技吳俊儀老師/國立臺灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

適應輻射（adaptive radiation）是指一個族群，經過不同環境的適應而演化出各種不同物種的現象，此一現象最常發生在連串群島中。在特定條件下的迅速演化，出現新的演化機會(突變等)或環境改變得很快時，ㄧ些物種的後代在特定的環境中，成為各種新而獨立的物種的祖先。ㄧ個環境開放給新物種遷入的時候，會發生「適應輻射」的現象，例如孤立在海洋的島嶼群，或是有些生物的演化形成構造上重大的改變時，適應輻射現象可使他們可以找到適應新環境的生活方式。 Continue reading →

利他行為(Altruistic Behavior)-下
新竹市私立光復高中生物科呂佳毓老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

漢彌頓也提出一個測量法來定量天擇有利近親間利他行為。這個測量法中有三個變數：接受者的利益（B）、利他者的損失（C），以及親緣係數（r）；其中獲益B是指在接受利他行為後所得到額外的子代數量；而損失C則是利他行為所減少的子代數量；親緣係數（coefficient of relatedness）的值為一個體內某一基因出現在另一個體中的機率，例如一對兄弟，哥哥體內的任一個基因出現在其弟體內的機率是50％；因此對手足而言，r為0.5。

那麼當：B / C ＞ 1 / r    或   rB > C時，利他者就會表現出利他基因，進而產生利他行為。這一公式所表述的思想就是著名的「漢彌頓氏法則」（Hamilton’s rule），由此公式可知，親緣關係越近時rB值亦隨之漸增，便越有機會產生利他行為。而透過利他行為來增進親屬間的生殖成功度之天擇稱為「近親選擇（kin selection）」。 Continue reading →

利他行為(Altruistic Behavior)-上
新竹市私立光復高中生物科呂佳毓老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

利他行為（Altruistic behavior）是指動物體在本身危急時或有損己身利益的情況下，幫助其他個體的行為。

例如棲息在美國西部山區的貝丁地松鼠（Belding’s ground squirrels），他們的天敵是土狼和鷹。當這些捕食者靠近時，其中一隻地松鼠會發出尖銳的聲音來警告其他未察覺危險的地松鼠，使其快速的回到洞穴中躲避敵害。發出警戒聲音的地松鼠無疑暴露了自己的行蹤，反而增加了自己成為天敵饗宴的機會。

又如同在蜂的社會中，工蜂在蜂巢中是不孕的、日以繼夜的工作只為了照顧可孕的蜂后及自己同母異父的弟弟妹妹，工蜂工作到死一點也沒有退休的機會，如果遇到入侵天敵，工蜂甚至會螫咬入侵者而造成自己的死亡。

利他行為的發生同樣可見於高度社會性的地底洞穴生活者－裸鼴鼠（Heterocephalus glaber）身上，非洲南部與東南部地區的裸鼴鼠生活在地穴，無毛且眼盲，75~250隻共同生活，每一個族群中只有一隻能生殖的鼠后，鼠后與2~3隻雄鼴鼠（鼠王）交配建立起自己龐大的鼠朝，不具生殖能力的成熟裸鼴鼠負責照顧鼠后、鼠王和新生子代，有時還會因蛇類或其他捕食者的入侵，挺身禦敵而捐軀了。

我們要如何解釋利他行為?為什麼利他行為能在族群中保留下來，而不會在演化的洪流中被天擇淘汰呢?許多學者嘗試解釋動物之間的利他行為，其中演化生物學家漢彌頓（William Hamilton）認為天擇可以透過協助近親的利他行為來增加動物本身在下一代中的遺傳代表性，但是不需要自己去產生子代，此項發現產生「總括適存度（inclusive fitness）」的概念，即一個體可以利用自己子代來增加牠的基因，也可以以對近親產生利他行為來增加其子代的整體數量。

請參閱利他行為(Altruistic Behavior)-下

参考資料：
1.Campbell and Reece（2005）. Biology.（6th ed）. San Francisco,CA：Pearson Benjamin Cummings Publishing Co.
2.尚玉昌編著。2003。行為生態學。五南出版有限公司。

生物地理學(Biogeography)-下
國立苗栗高級中學生物科郭美貞老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

有些生物不必吃那麼多東西，體型較小，可以適應森林環境。

牠們會往山上遷移，氣候變暖時，可能有些回到中國北方，有些可能遷移到臺灣高山上成為所謂的孑遺生物。而這些環境變化就像是一個篩子，每次篩去一些生物，有的闖過，有的闖不過，這時，生物族群縮小，努力渡過的艱難期稱為「瓶頸期」，瓶頸期是生物物種的危急時刻，也是演化新物種的最好契機。台灣有許多特有生物，就是經過這樣的方式產生。

近年來，DNA序列資料已經變成最常使用來推測生物親緣關係的材料。例如粒線體DNA（mitochondrial DNA, mtDNA）是一個高度敏感的遺傳標記，適合用來研究相近分類群或物種內變異性高的族群間的關係。 Continue reading →

生物地理學(Biogeography)-上
國立苗栗高級中學生物科郭美貞老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

為什麼可愛的袋鼠、無尾熊只分佈在澳洲大陸？台灣曾經出現的古象與犀牛，為什麼現在都沒有了？

關於這些地球上生物分佈的問題，就是生物地理學（biogeography）研究的主題。生態體系的演化和地理的關係是非常密切的，地理限制的生物的遷徙，環境決定了能在此生活的生物，而生物也會改變地貌與環境，影響其他物種在此生存的能力。很早以前，生物學家就注意到這種關聯性，因此開始了生物地理學的研究。生物地理學的研究有兩個方向，一為探討現今生物分佈的生態生物地理學（ecological biogeography），另一個為關切大尺度時空下生物分佈的歷史生物地理學（historical biogeography）。

提到生物地理學，就不得不先介紹生物地理學之父-華萊士（A.R. Wallace, 1823 – 1913），他是英國極為傑出的田野生物學家。

華萊士在印度尼西亞 (Indonesia)一帶做野外生物調查時，分析陸生性動物在該地的動物相及群集 (Community)分布，漸漸在所蒐集的資料當中，注意到婆羅洲(Borneo)與蘇拉威西島(Sulawesi)、峇里島(Bali)和龍目島(Lombolk)之間，似乎有一條隱形的界線將兩邊的生物分開；界線以西接近東南亞的生物相，界線以東則接近新幾內亞的生物相。峇里島的鳥類與爪哇島幾乎相同，但在距峇里島僅約30公里的龍目島，卻只有50%的鳥類相同。為紀念他的發現，科學界將劃分這兩區的界線稱為「華萊士線」。而台灣和蘭嶼被華萊士線區分開來，分屬於不同的生態地理區。 Continue reading →