生態與演化

生態平衡

生態平衡 (Ecological Equilibium)
國立臺灣師範大學生命科學系碩士生 莊仁奕

生態平衡 (ecological equilibium) 指的是生態系統中,透過能量的流動、物種內與族群間的互動,達到環境與生物因子的動態平衡狀態,此狀態具有自我調節的能力,改變了平衡關係會調整為新的狀態,也會隨著時間而有不同階段的生態平衡,藉由調查食物網關係、初級生產、環境因子等可以了解此生態系的平衡狀態。

營養層階

營養層階 (Trophic Cascade)
國立臺灣師範大學生命科學系碩士 陶韻婷

以往在學習生態相關概念時,多以生態金字塔 (ecological pyramid, trophic pyramid) 的方式,呈現由下往上 (bottom-up) 的觀點,如圖一,吸收太陽能量或其他能量的自營生物在底端,由生產者一路向上方的消費者傳遞能量。然而從20世紀到21世紀初,科學家不斷觀察到,生態系統中失去高級消費者或掠食者時失去平衡的現象,由上而下 (top-down) 的觀點逐漸被重視

輻射對稱與兩側對稱

輻射對稱與兩側對稱 (Radial Symmetry and Bilateral Symmetry)
國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所碩士生 許翠庭

依照體型呈現 (body plan) 的不同,動物界可分為不對稱的側生動物(Parazoa,如海綿動物)和對稱的真後生動物 (Eumetazoa)。真後生動物的對稱形式,又可分為輻射對稱(radial symmetry,如刺絲胞動物)和兩側對稱(bilateral symmetry,如節肢動物和脊索動物)。就演化歷史而言,輻射對稱比兩側對稱更早出現在地球上,較為原始。

寄生蜂的十八般武藝

寄生蜂的十八般武藝 (How to be a successful parasitoid wasp?)
國立臺灣大學植物醫學碩士學位學程 助理教授楊景程

寄生蜂是一群嬌小的昆蟲,但卻是許多生物(在本文稱為寄主)聞之色變的夢魘。即使寄主積極抵抗或賣力偽裝,雌性寄生蜂總是有辦法找到這些寄主(例如蛾類或蝴蝶的幼蟲),並將卵產於其體內。有時寄主並不會死亡,甚至能繼續覓食發育,但是當寄生蜂幼蟲孵化後,取食寄主體內組織而逐漸成長,直到化蛹。當此一時刻來臨,寄主的生命也走到了盡頭。

物種均勻度

物種均勻度 (Species Evenness)
國立成功大學生命科學所碩士生林彥瑾

以研究特定區域內生物之種類、分布、組成及種間交互作用為主題的群聚生態學家,經常會遇到需要描述或評估一地區的物種多樣性 (species diversity) 的狀況,而物種豐富度 (species richness) 及物種均勻度 (species evenness) 是最基本作為評估的指標,也常被拿來比較兩地區物種多樣性。物種豐富度,即物種的數目,數目愈多則豐富度愈大,生物多樣性也越高。物種均勻度,指的是一個群集中各物種個體數目的分配狀況,反映各物種個體數目分配的均勻程度,若一個群集中各物種的個體數目愈相近者,稱為物種均勻度高(圖一)。若是比較兩地區的物種多樣性高低,在物種豐富度相同的狀況下物種均勻度越高者,其物種多樣性越高。

玉山箭竹

玉山箭竹 (Yushania niitakayamensis)
長庚大學生物醫學系徐恩揚

玉山箭竹 (Yushania niitakayamensis),別名玉山矢竹、玉山雲竹、玉山竹、箭竹,屬於單子葉植物、禾草目 (Poales)、禾本科 (Poaceae)、玉山箭竹屬 (Yushania),玉山箭竹為臺灣原生種;玉山箭竹普遍生長在中高海拔約 1800 公尺至 3800 公尺的次生草地或森林中,在奇萊山區、合歡山區、中央尖山山區有大面積的分布。

互利共生

互利共生 (Mutualism)
國立臺灣師範大學生命科學系碩士生莊仁奕

互利共生 (mutualism) 是指兩個物種的交互作用下兩者都得利的互動模式,此種交互作用大略符合以下條件:幾乎所有互利共生關係都需要雙方有所付出,而非單純雙方得利;互利共生的結果大多與環境背景有關聯;互利共生關係中也有只拿取利益而不回報的角色存在。物種的存續除了環境等非生物因子的影響,生物因子的互動也具有舉足輕重的地位,互利共生則是眾多模式之一。

合作繁殖

合作繁殖 (Cooperative Breeding)
國立臺灣師範大學生命科學系葉俊偉

在思考生物的生態與演化生物學的過程,我們通常會由生物個體如何面對環境給的挑戰起頭,例如:在溫度變化時,怎麼調節體溫的恆定;或是在缺水的環境下,要怎麼取得水分。然而,許多物種發現,在形成群體,共同生活之後,更容易解決這些環境挑戰。不要單打獨鬥,在群體之中可以獲取個體不易得到的資源(如合作獵食取得食物,共同取暖度冬);可以交換專長、資訊(如在沙漠中取得水池地點的資訊);或是可以取得其他個體的協助(如共同育幼)。這樣形成群體,共同生活就是社會性 (sociality) 的開始。

物種的社會性程度可以從動物聚合成群活動(如濕地的濱鷸成群飛舞);到共同撫育幼體(如本篇將深入說明的合作育雛);到複雜的分工社會(如許多螞蟻、蜜蜂的社會)。後者這類分工極為複雜的社會被稱為真社會性 (eusociality)。真社會性包含三個特徵:

(1) 超過一個世代的個體共同生活;(2) 共同照顧幼體;(3) 角色分工,例如分成從事繁殖和不從事繁殖的兩群個體。

物種多樣性

物種多樣性 (Species Diversity)
國立成功大學生命科學所碩士生林彥瑾

生物多樣性可從許多生物階層來探討,最常見的是從遺傳多樣性、物種多樣性及生態系多樣性三個面向。其中物種多樣性 (species diversity,或稱物種歧異度),指一群集(community,即在同一時間生活在同一空間內的各物種的集合)中的物種數量及相對個體數量,是生物多樣性最常用的表示方法。因此「物種多樣性」這個辭包含了物種豐富度 (species abundance / species richness) 及物種均勻度 (species evenness) 兩個概念:前者就是一地區的生物物種總數,物種數目越高、物種多樣性就越高;後者則是一地區內各物種的個體數量相對量,若物種間個體數目越相近(均勻),則物種多樣性越高。一般而言,物種多樣性越高的地區(圖一)物種間的交互作用越多,群集的穩定性(指物種數量及相對個體數量的波動程度和恢復力)通常會越高,但並非必定如此。

動物行為

動物行為 (Animal behavior)
國立臺灣師範大學生命科學系生態演化組碩士生江岱珈

動物行為是指動物受到來自環境中的刺激所產生的行為反應。來自環境中的刺激可以是物理或化學性的環境因子,例如氣溫、水中的鹽度、空氣中的氣味等等。以氣溫為例,氣溫會隨著日照時間而改變,在一日的氣溫變化中,屬於變溫動物的爬蟲類為了讓體溫維持在最適合生理反應的範圍中,會在不同大小的物體間穿梭,藉由不同物體所投射的陰涼處與其所帶有的熱量來幫助調節體溫,這是為了幫助調節體溫所做出的行為反應。

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