學 校 名 稱 研 究 員 姓 名 指 導 老 師 姓 名 報 告 完 成 日 期 : 德 明 學 校 : 吳 玉 珊 許 榮 寶 薛 如 冰 劉 裕 滔 許 嘉 濠 : 譚 美 璇 梁 嘉 媛 老 師 : 2007 年 9 月
螞 蟻 會 認 路 嗎?--- 研 究 摘 要 螞 蟻 過 的 是 群 體 生 活, 他 們 也 有 自 己 的 家, 不 過 牠 們 的 家 多 數 在 地 面 以 下, 那 裡 不 容 易 找 到 豐 富 的 食 物 所 以 在 天 氣 晴 暖 的 時 候, 牠 們 常 要 爬 出 大 門, 在 地 面 上 尋 找 可 吃 的 東 西 究 竟 螞 蟻 憑 甚 麼 本 領 把 食 物 從 老 遠 的 地 方 運 回 家 去 呢? 這 次 研 究 的 重 點 是 :1 螞 蟻 有 認 路 的 本 領 嗎?2 我 們 針 對 螞 蟻 的 視 覺 和 嗅 覺 分 別 進 行 了 實 驗 以 證 明 螞 蟻 確 實 能 夠 認 路 本 研 究 採 用 了 資 料 蒐 集 法 和 實 驗 法, 以 驗 證 螞 蟻 有 認 路 本 領 在 研 究 過 程 中, 研 究 員 首 先 在 圖 書 館 和 互 聯 網 上 蒐 集 相 關 資 料, 然 後 在 訂 出 實 驗 方 法 及 步 驟 實 驗 開 始 時 其 實 並 不 太 順 利 ; 尤 其 是 在 進 行 實 驗 ( 二 ) 的 時 候, 由 於 研 究 員 捉 螞 蟻 時 用 力 過 猛 及 放 置 螞 蟻 的 地 方 並 不 恰 當, 導 致 實 驗 多 次 失 敗 幸 而 我 們 的 研 究 員 能 發 揮 鍥 而 不 捨 精 神, 才 能 完 成 這 次 實 驗 實 驗 結 果 證 明 : 螞 蟻 不 但 可 以 利 用 視 覺, 而 且 也 可 以 利 用 嗅 覺 來 辨 別 方 向 經 過 這 次 研 究 後, 研 究 員 不 但 加 深 了 對 螞 蟻 的 認 識, 而 且 他 們 也 都 驚 訝 於 大 自 然 的 神 奇 --- 小 小 的 螞 蟻 居 然 擁 有 認 路 的 本 領 本 研 究 報 告 只 涉 及 螞 蟻 其 中 一 種 能 力, 其 實 螞 蟻 除 了 認 路 的 本 領 外, 還 有 其 他 神 奇 的 本 領 是 值 得 我 們 去 探 討 的 2
目 錄 第 一 章 緒 論 -------------------------------------P.3 一. 二. 三. 四. 研 究 動 機 研 究 目 的 研 究 方 法 和 步 驟 研 究 進 程 第 二 章 研 究 過 程 ---------------------------------P.4 一. 二. 三. 研 究 用 工 具 研 究 對 象 實 驗 過 程 及 結 果 第 三 章 研 究 結 論 與 建 議 -----------------------P.8 一. 二. 三. 研 究 結 論 研 究 建 議 研 究 後 感 想 附 錄 : 網 址 及 文 獻 參 考 -----------------------------P.9 3
第 一 章 緒 論 一. 研 究 動 機 螞 蟻 常 常 趁 著 天 氣 晴 朗 的 時 候, 成 羣 結 隊 的 爬 到 地 面 上 尋 找 食 物 順 利 的 話, 在 家 附 近 就 能 找 到 食 物, 不 過 有 時 卻 要 走 很 遠 的 路, 甚 至 要 爬 到 離 巢 十 分 遠 的 地 方 去 找 食 物 走 這 麼 遠 的 路, 如 果 在 中 途 迷 失 了, 那 就 很 危 險 了 但 是, 牠 們 大 都 能 安 全 地 回 到 自 己 的 家 為 甚 麼 呢? 牠 們 是 用 甚 麼 方 法 去 認 路 的 呢? 二. 研 究 目 的 透 過 此 次 研 究 可 知 : 1. 螞 蟻 會 不 會 認 路? 2. 試 試 不 同 的 方 法 看 看 螞 蟻 是 怎 樣 認 路 的? 三. 研 究 方 法 和 步 驟 資 料 蒐 集 法 : 1. 學 生 從 網 上 書 本 上 找 出 螞 蟻 的 生 活 習 性 2. 哪 一 種 螞 蟻 做 實 驗 較 為 適 合 用 視 察 法 自 選 一 種 螞 蟻 作 為 其 實 驗 的 對 象 實 驗 法 : 找 一 羣 螞 蟻 用 不 同 方 法 干 擾 牠 們 的 隊 伍, 觀 察 螞 蟻 能 不 能 突 破 干 擾 找 到 原 隊 伍 四. 研 究 進 程 1. 2006 年 12 月 下 旬, 我 們 開 始 蒐 集 資 料 2. 2007 年 1 月 中 旬, 決 定 研 究 題 目 及 撰 寫 研 究 方 案 3. 2007 年 6 月 - 7 月 進 行 實 驗 研 究 4. 2007 年 9 月 分 析 實 驗 結 果 及 整 理 資 料 5. 2007 年 9 月 撰 寫 及 完 成 報 告 4
第 二 章 研 究 過 程 一. 文 獻 蒐 集 與 分 析 為 了 瞭 解 螞 蟻 的 習 性, 我 們 在 好 奇 心 的 驅 使 下, 分 別 到 公 共 圖 書 館 蒐 集 有 關 螞 蟻 的 資 料 及 上 網 下 載 有 關 圖 片 等 螞 蟻 的 身 體 是 由 頭 部 胸 部 和 腹 部 所 構 成 的 ; 頭 部 有 口 器 和 觸 角 腹 部 會 分 泌 出 一 種 傳 訊 費 洛 蒙, 好 讓 後 來 的 夥 伴 能 嗅 出 這 種 分 泌 物 的 氣 味, 循 著 路 徑 前 進 至 於 觸 角 是 用 來 傳 遞 彼 此 間 的 訊 息 ; 一 般 而 言, 牠 們 都 有 複 眼, 只 是 有 的 並 不 很 圖 1. 螞 蟻 大 ; 不 過 也 有 些 沒 有 複 眼 螞 蟻 的 胸 部 有 六 隻 腳, 前 腳 清 潔 觸 角 的 觸 角 梳, 作 用 和 刷 子 梳 子 一 樣 胸 部 和 腹 部 中 間, 有 一 個 小 小 的 腹 柄, 這 是 螞 蟻 的 特 徵 螞 蟻 有 蟻 后 雄 蟻 兵 蟻 工 蟻 之 分, 牠 們 彼 此 扮 演 著 不 同 的 角 色, 有 時 工 蟻 也 伴 演 著 兵 蟻, 職 司 防 衛 任 務 蟻 后 體 型 20mm~23mm 工 蟻 體 型 約 2.5mm 紅 褐 色 頭 呈 圓 型 兵 蟻 體 型 約 4mm~18mm 深 紅 色 頭 呈 盾 型 螞 蟻 的 巢 --- 螞 蟻 把 找 到 的 食 物 運 回 巢 裡 螞 蟻 和 同 伴 們 在 蟻 巢 裏 過 著 團 體 生 活 圖 2. 螞 蟻 的 巢 螞 蟻 以 群 落 ( 巢 ) 為 生 活 中 心, 大 多 數 的 螞 蟻 都 在 土 中 築 巢, 但 是 也 有 些 種 類 是 在 地 上 的 枯 樹 枝 裡 生 活, 或 在 樹 幹 裡 築 巢 的 另 外, 由 於 螞 蟻 的 種 類 很 多, 因 此 其 食 性 也 很 複 雜, 牠 們 有 的 以 動 物 性 或 植 物 性 為 主 食 圖 3. 螞 蟻 排 列 成 行 5
圖 4. (1-6) 螞 蟻 奇 妙 地 排 列 成 行 過 程 螞 蟻 是 群 居 生 物, 牠 們 有 時 會 外 出 很 遠 的 地 方 尋 找 食 物 從 很 遠 的 地 方 回 到 自 己 的 家 可 不 是 一 件 簡 單 的 事, 但 是 小 小 的 螞 蟻 卻 不 會 迷 路, 我 們 在 網 站 上 和 書 本 上 都 發 現 原 來 螞 蟻 是 靠 分 泌 一 種 看 不 見 的 東 西 叫 費 洛 蒙 " 的 分 泌 物 來 幫 助 牠 們 找 尋 東 西, 確 認 方 向 的 6
二. 實 驗 工 具 : 1). 薯 片 少 許 2). 糖 果 (2 至 3 粒 ) 3). 用 具 : 水 樽 鐵 罐 石 頭 相 機 圖 5. 工 具 : 鐵 罐 薯 片 三. 研 究 對 象 : 螞 蟻 三. 實 驗 過 程 及 結 果 : 我 們 五 位 研 究 員, 於 二 零 零 七 年 六 月 二 日 到 孫 中 山 巿 政 公 園 找 到 一 隊 正 在 回 巢 途 中 的 螞 蟻 圖 6. 我 們 分 工 合 作 在 公 園 裡 找 蟻 路 圖 7. 我 們 把 石 頭 擋 住 螞 蟻 的 去 路 實 驗 一 : 首 先, 我 們 確 定 蟻 巢 的 位 置 後, 開 始 在 距 離 蟻 巢 的 位 置 放 置 薯 片, 過 一 陣 子, 當 第 一 隻 螞 蟻 爬 上 了 實 驗 的 薯 片 再 走 回 巢 去 時, 確 定 螞 蟻 行 進 的 整 個 路 線 後, 使 牠 們 把 這 些 食 物 帶 回 巢 穴, 然 後 我 們 用 一 塊 石 頭 放 在 牠 們 中 間 擋 住 牠 們 前 面 的 去 路, 也 使 後 面 的 螞 蟻 看 不 到 前 面 的 景 物 觀 察 得 知, 後 頭 的 螞 蟻 卻 能 按 照 原 來 的 路 線 繼 續 前 進 7
圖 8. 我 們 正 在 利 用 薯 片 引 螞 蟻 〡 圖 9. 我 們 從 蟻 路 把 其 中 一 隻 螞 蟻 作 實 驗 對 象 圖 10. 我 們 把 這 隻 螞 蟻 放 到 遠 離 大 約 不 到 1 米 之 內 範 圍, 進 行 此 實 驗 實 驗 二 : 我 們 嘗 試 用 一 隻 螞 蟻 做 實 驗 對 象 這 次, 我 們 用 手 從 螞 蟻 羣 中 選 出 一 隻 螞 蟻, 把 牠 放 離 蟻 羣 較 遠 的 地 方, 看 看 牠 會 不 會 歸 隊 我 們 前 後 共 做 了 八 次 這 個 實 驗, 只 有 一 隻 螞 蟻 偶 然 離 羣 後 也 能 認 路 歸 隊 其 中 四 次 的 失 敗 原 因 是 由 於 我 們 捉 螞 蟻 時 用 力 太 大 導 致 牠 們 死 亡 ; 三 次 的 失 敗 原 因 是 由 於 我 們 放 螞 蟻 的 地 方 距 離 蟻 路 太 遠 導 致 牠 們 迷 失 方 向, 這 時, 牠 們 開 始 胡 亂 地 爬 行 了 經 過 多 次 失 敗 後, 我 們 終 於 找 對 了 放 螞 蟻 的 地 方 大 約 相 距 不 到 1 米, 結 果 那 隻 螞 蟻 真 的 能 夠 找 到 歸 隊 的 路 螞 蟻 有 認 路 的 能 力, 實 驗 的 結 果 使 我 們 了 解 螞 蟻 能 釋 放 出 的 氣 味, 而 且 有 幫 助 螞 蟻 認 路 的 跡 象 後 來, 我 們 再 從 幾 本 書 籍 上 發 現 原 來 螞 蟻 是 靠 分 泌 一 種 看 不 見 的 東 西 叫 費 洛 蒙 的 分 泌 物 來 幫 助 他 們 找 尋 東 西, 確 認 方 向 的 路 線 8
第 三 章 研 究 結 論 和 建 議 一. 研 究 結 論 : 通 過 此 次 的 實 驗, 我 們 能 證 實 螞 蟻 確 實 會 認 路 的, 別 小 看 牠 們 小 小 的 身 體, 視 覺 可 是 非 常 靈 敏 的 在 實 驗 一 中 我 們 用 石 頭 擋 住 螞 蟻 的 去 路, 使 後 頭 的 螞 蟻 看 不 到 前 面 的, 結 果 牠 們 能 輕 易 地 繞 過 石 頭 重 新 走 回 一 起 這 說 明 螞 蟻 不 但 可 利 用 陸 地 上 的 景 物, 連 天 空 中 的 景 物 都 能 被 牠 們 用 來 認 路 在 實 驗 二 中 我 們 把 蟻 路 其 中 一 隻 螞 蟻 帶 離 隊 放 到 遠 處, 在 最 初 幾 次 由 於 把 螞 蟻 帶 離 太 遠 使 牠 們 找 不 回 歸 隊 的 路, 後 來 我 們 嘗 試 把 螞 蟻 放 在 同 伴 們 走 過 的 地 方, 這 次 螞 蟻 很 快 就 能 返 回 原 路 這 說 明 螞 蟻 除 了 依 靠 眼 睛, 牠 們 還 根 據 氣 味 來 認 路 二. 研 究 建 議 : 有 些 螞 蟻 的 行 動 太 快, 使 我 們 捕 捉 時 會 有 困 難 如 果 有 機 會 再 做 這 個 實 驗, 應 找 一 些 行 動 較 慢 的 螞 蟻 ; 另 外 螞 蟻 由 於 身 體 較 細 小 及 身 軀 太 脆 弱, 所 以 我 們 捕 捉 牠 們 時 力 度 都 不 能 太 大 力, 否 則 牠 們 會 很 容 易 死 亡 三. 研 究 後 感 想 : 吳 玉 珊 : 今 次 這 個 實 驗 很 有 趣, 令 我 知 道 小 小 的 螞 蟻, 原 來 本 領 是 很 高 的, 以 後 不 能 隨 便 小 看 細 小 的 昆 蟲 啊! 許 榮 寶 : 我 常 常 都 看 到 螞 蟻 一 隻 跟 一 隻 地 把 食 物 搬 回 家 小 時 候 我 還 以 為 牠 們 能 夠 說 話, 所 以 才 能 這 樣 一 隻 一 隻 地 跟 在 一 起 通 過 此 次 實 驗 後 我 方 發 現 原 來 螞 蟻 是 靠 眼 睛 和 觸 角 來 認 路 的 薛 如 冰 : 很 高 興 能 參 與 此 次 研 究, 因 為 我 一 向 比 較 怕 接 觸 昆 蟲, 今 次 能 鼓 起 勇 氣 去 捉 螞 蟻, 算 是 我 一 個 突 破 吧! 劉 裕 滔 : 在 今 次 這 個 研 究 裏, 我 一 共 殺 死 了 三 隻 螞 蟻, 我 覺 得 有 些 慚 愧, 所 以 以 後 我 會 好 好 愛 護 小 生 命 許 嘉 豪 : 今 次 到 公 園 進 行 實 驗, 除 了 看 到 螞 蟻 外, 也 看 到 了 另 外 一 些 昆 蟲 雖 然 我 不 知 道 是 甚 麼 昆 蟲, 不 過 我 對 昆 蟲 越 來 越 有 興 趣, 我 真 希 望 知 多 點 有 關 昆 蟲 的 知 識 9
附 錄 參 考 書 目 1. << 小 遊 戲 大 科 學 >> 廣 宇 ( 主 編 ) 北 京 : 當 代 世 界 出 版 社,2006.9 2. << 新 編 十 萬 個 為 甚 麼 動 物 篇 >> 台 灣 : 將 門 文 物 出 版 有 限 公 司,2004.8 參 考 有 關 螞 蟻 資 料 網 網 站 : 1. http://fineprint.yam.com 螞 蟻 會 迷 路 嗎? 2. http://kids.yam.com/why/article/article591.html 螞 蟻 會 迷 路 嗎? 3. http://www.ant-home.idv.tw 螞 蟻 全 紀 錄 4. http://www.epochtimes.com 螞 蟻 認 路 靠 計 算 步 數 5. http://www. gkids.com.tw/ks006/book_03.asp 我 的 自 然 小 百 科 6. http://www.tshs.tp.edu.tw/yeh/new_page_19.htm 通 訊 7. http://www.tshs.tp.edu.tw/yeh/pheromone.htm 費 洛 蒙 8. http://residence.educities.edu.tw/mathbee/science/910727/910727.htm 費 洛 蒙 的 小 實 驗 9. http://life.fhl.net/science/life/animal.htm 動 物 的 行 為 奧 妙 10. http://www.sciscape.org/print_news.php?news_id=146 物 理 : e 蟻 雄 兵 11. http://www.julia4christ.org/touchlife/ants.htm 你 去 察 看 螞 蟻 的 動 作 12. http://e-info.org.tw/topic/fspecies/2003/fs03102701.htm 費 洛 蒙 與 螞 蟻 -- 好 奇 走 出 一 條 路 13. http://www.nmns.edu.tw/new/publib/newsletter/91/174/12.htm 奇 妙 的 螞 蟻 社 會 14. http://iwebs.url.com.tw/gallery/14/20060221174021/img/b1.jpg 15. http://kse.kids.yam.com/bin/edu9se?k=%bf%c2%c3%c6 16. http://webmail.ysps.tp.edu.tw/-hing.6117/.htm 螞 蟻 圖 片 全 文 完 10