中華民國第 53 屆中小學科學展覽會 作品說明書 國小組生物科 080302 王者之姿 - 皇蛾 學校名稱 : 連江縣立仁愛國民小學 作者 : 指導老師 : 小六吳 桐 林月仙 小六曹均甯 小六陳彥蓁 關鍵詞 : 皇蛾 天蠶蛾
作品名稱 : 王者之姿 ~~ 皇蛾 摘要馬祖雖然地處離島, 但是蛾類物種相當的豐富, 不論是在郊外或是在校園裡, 都可以見到各式各樣的蛾的身影 由於收到友人贈送的皇蛾的卵, 進而引起我們飼養牠的興趣, 並希望透過飼養的過程, 進一步認識皇蛾的一生, 包含牠的生活史及寄主食物以及其他相關的蛾類的知識, 更進一步了解馬祖其他的大型蛾類, 讓我們更懂得珍惜馬祖的一草一木及愛護馬祖的環境
壹 研究動機 : 我們很想認識世界上最大的蛾 ~~ 皇蛾, 剛好有人送我們皇蛾的卵, 所以我們就從飼養觀察來認識皇蛾的生長過程 貳 研究目的 : 一 認識 皇蛾 二 觀察 皇蛾 的生活史三 瞭解 皇蛾 的寄主植物四 分辨皇蛾和眉紋天蠶蛾五 認識台灣其他的天蠶蛾 參 設備器材 : 一 飼養箱 放大鏡 相機 攝影機二 江某 茄冬 番石榴 蓮霧三 皇蛾的卵 幼蟲 蛹 成蟲 四 其他天蠶蛾的繭 成蟲標本 肆 研究過程與方法 : 一 認識皇蛾 : 上網 查閱書籍, 了解皇蛾 ( 包括幼蟲 ) 的外觀特徵和生活習性 二 觀察 皇蛾 在室內人工飼養的生活史 : ( 一 ) 飼養觀察完整的生活史一位老師的友人送我們 10 顆皇蛾的卵, 於是我們便開始飼養觀察, 並紀錄卵 幼蟲 蛹 成蟲完整的生活史 三 瞭解皇蛾的寄主植物 : ( 一 ) 蒐集 認識採集書上介紹的寄主植物 ( 二 ) 給皇蛾吃吃看牠們喜歡吃哪些寄主植物 ( 三 ) 網路上搜尋, 紀錄曾看到的皇蛾幼蟲吃什麼植物 四 分辨皇蛾和眉紋天蠶蛾皇蛾和眉紋天蠶蛾很相似, 常常有人認錯, 所以我們仔細分辨有哪些不同 五 認識台灣的天蠶蛾平常出門把握機會觀察天蠶蛾, 上網 查詢相關的資料, 並觀察其他天蠶蛾的繭及標本 1
伍 研究結果 : 一 認識皇蛾 : 皇蛾, 鱗翅目天蠶蛾科, 翅膀上有蛇頭狀斑紋, 所以又稱蛇頭蛾 雌蛾展翅可達 25 cm 以上 二 皇蛾的生活史 : ( 一 ) 生活史各階段特徵和習性 : 我們養了 10 隻 卵期約 7 天 幼蟲期 37~45 天 蛹期 24~72 天 成蛾 5 天, 生活史大約三個多月 ;( 附件一 ) 1. 卵 : 橢圓形, 米色有花褐色斑紋, 直徑 2mm, 約 7 天孵化 卵橢圓形, 米色, 有褐色斑紋卵 2mm 如果沒受精會凹陷 孵化的幼蟲會吃掉一些殼 2. 蟲 : 六齡, 一齡米黃色, 二 ~ 六齡白色 一齡 : 頭黑色, 身體黃色 二齡白色 : 頭紅色, 體側紅斑 三齡白色 : 頭紅白色, 體側紅斑 四齡白色 : 頭白色, 體側有菱形斑 五齡白色 : 頭綠色, 體側有菱形斑 六齡白色 : 頭綠色, 體側偏綠 表一 : 皇蛾各齡幼蟲大小比較表 ( 單位 :mm) 檢查蟲數 :11 隻一齡二齡三齡四齡五齡六齡 ( 終齡 ) 天數 5~7 天 6~7 天 4~6 天 4~9 天 6~9 天 7~11 身體長 5~8 8~14 14~20 20~40 40~62 60~95 身體寬 2 4 6 8 11 14 頭殼直徑 1 2 3 4 5 6 2
表二 : 皇蛾各齡幼蟲特色分辨表齡頭色體色肉棘粉菱形斑體側 一黑米 黑棘刺多分义無無黑色環紋 二紅白單棘無分义有無紅斑 三紅白白單棘無分义有有紅斑 四白白單棘無分义有有紅斑消失 五綠白單棘無分义有有紅斑消失 六綠白 綠部分短單棘無分义較少有氣孔大 3. 蛹 : 捲葉吐絲做繭在裡面化蛹 結繭前顏色會變得髒髒的吐絲結成繭把身體包起來剛結好的繭是銀白色的 過幾天繭會變成褐色剪開繭來觀察前蛹大概 3 天會化蛹 在蛹的時候我們就可以分辨出雌雄 雌蛾的蛹, 觸角較窄 雄蛾的蛹, 觸角較寬 4. 成蟲 : 我們只有一隻雌蛾正常羽化, 可惜沒有看到羽化的過程, 所以羽化和交配的照片是參考網路上的照片 3
(1) 羽化 : 大多在傍晚到晚上, 成蟲口器退化不能取食 網路照片 網路照片 網路照片 從繭口鑽出來 剛開始翅膀小小的 翅膀慢慢平展 (2) 雌雄分辨 : 雌雄特徵明顯不同, 可以清楚的分辨 如表二 表二 : 皇蛾雌雄特徵比較表 正面 觸角 三角透明斑 雌 翅形較寬圓較細, 櫛齒狀較大, 接近正三角形 雄 翅形較內凹 ( 網路照片 ) 較粗, 羽毛狀較扁, 接近直角三角形 ( 二 ) 求偶 交配與產卵等繁殖行為雌蛾會從尾部散發性費洛蒙吸引雄蛾, 雄蛾發達的觸角會聞到雌蛾的氣味來找她, 然後尾部接在一起交配, 沒有明顯的求偶動作 無論有沒有交配, 雌蛾大多會在羽化後幾天產卵, 約一百多顆, 卵有的分散, 有的聚集, 不一定產在寄主植物上, 卵看不出是否有受精, 沒有受精的卵會漸漸凹陷 4
網路照片 網路照片 網路照片 雌蛾停在繭旁邊等雄蛾來交配 雌雄蛾的腹部接在一起交配 交配後, 雌蛾會產下許多卵 二 皇蛾的寄主植物 : ( 一 ) 根據書籍及網路的資料, 皇蛾的寄主植物有江某 茄冬 饅頭果類 番石榴 蓮霧 樹杞 網路上的資料說皇蛾最喜歡的寄主植物是江某, 所以我們用江某飼養 ( 二 ) 我們也曾在飼養箱放茄苳 蓮霧 芭樂, 觀察看皇蛾幼蟲吃不吃, 觀察的結果雖然曾經啃一點點, 不過還是喜歡吃江某 ( 三 ) 搜尋網路上的分享, 野外觀查主要還是在江某上發現幼蟲, 其次是茄苳, 人工飼養也是比較偏好吃江某, 其次是茄苳 ( 附件二 ) 表七 : 皇蛾的寄主植物 江某茄苳番石榴 ( 四 ) 摘江某時, 也看到其他吃江某的昆蟲, 紀錄如下 : 不過這兩種蟲並不唯一只吃江某 目前在台灣除了皇蛾, 還沒有發現其他把江某做主要寄主植物的動物 黑腰尺蛾幼蟲 葉蟬的若蟲 5
三 分辨皇蛾和眉紋天蠶蛾 皇蛾和眉紋天蠶蛾很相似, 常常有人認錯, 所以我們列一個表格來仔細分辨牠們 有哪些不同 ( 附件三 ) ( 一 ) 比較概況及生活史 : 表十一 : 皇蛾和眉紋天蠶蛾比較表 皇蛾 眉紋天蠶蛾 一年幾世代 二代 三代 成蛾出現月 4~11 月 3~11 月 分佈區域 錫蘭 印度 緬甸 中國大中國大陸南部陸 臺灣等東南亞地區臺灣中低海拔山區 體型 25~30cm 12.5~13.5 江某 鵝掌藤 茄苳 饅頭蓖麻 大葉釣樟 山桕 果 海桐 番石榴 蓮霧 烏桕 樟樹 野鴨椿 樹杞 春不老 棃 蘋果 香港饅頭果 桶勾藤 寄主植物 九芎 樟樹 桂花 伏牛花 燈秤花 裏白樬木 含肉桂樹笑花 饅頭果 血桐 食茱萸 臭辣樹 樟樹 漆樹 八仙花 大花紫 薇 表十三 : 皇蛾和眉紋天蠶蛾 : 幼蟲 成蟲比對照片皇蛾眉紋天蠶蛾 1 幼蟲 白綠色, 肉棘長, 有菱形斑 頭足藍橘, 肉棘短, 有黑斑 成蟲 紅褐色, 三角形膜, 蛇眼朝上 青褐色, 眉形膜, 蛇眼朝下 四 認識台灣其他的天蠶蛾 : 天蠶蛾是蛾類中體型最大的一科, 臺灣地區共有 16 種, 幼蟲大型沒有毒性, 成蟲口器退化不進食, 前後翅中央有一個眼狀紋或眉形斑 ( 附件三 ) 我們曾見過以下五種 : 6
表十四 : 我們見過的其他天蠶蛾一覽表 長尾水青蛾 雌雄都是水青色, 翅紋是直線, 後翅有一對很長的尾狀突起, 在臺灣長尾水青蛾屬共有三種, 這是最大型也最普遍的一種 雌蛾是水青色, 雄蛾體色是黃色, 又被稱為雄黃長尾水青蛾, 翅紋是波台灣長尾水青蛾浪狀 後翅有一對很長的尾狀突起, 特有亞種 大透目天蠶蛾 大型蛾類, 體型僅次於皇蛾 前 後翅外線處各有一灰黑色縱紋由前緣至後緣, 前 後翅各有眼斑一枚, 眼斑中央呈透明膜狀 特有亞種 四黑目天蠶蛾 又稱楓蠶, 為中大型蛾類, 展翅 7.5-11 公分 翅膀灰黑色, 腹部有多黑色短毛, 雌蛾產卵時以黑毛覆於卵粒上, 以為遮護 綠目天蠶蛾 特有亞種 中大型蛾類, 翅膀青褐色, 側緣淡青褐色 每年一代, 幼蟲食寄主植物為榔榆 成蟲活動期間自 10 月下旬至 12 月 長尾水青蛾雄 台灣長尾水青蛾雄 大透目天蠶蛾雄 四黑目天蠶蛾雌 綠目天蠶蛾雄 陸 討論 : 一 皇蛾是世界上最大的蛾嗎? 大家都說皇蛾是世界上最大的蛾, 所以我們想知道牠比別的蛾大多少? 牠真的是世界上最大的蛾嗎? 除了皇蛾, 我們還想要認識其他大型的蛾類, 所以我們查資料, 比較出台灣前十名, 做成一個表格 ( 表十五 ) 排名科別蛾名展翅寬 1 王蛾科皇蛾 25 2 王蛾科大透目天蠶蛾 17~18 3 王蛾科大眉紋天蠶蛾 16 4 王蛾科紅目天蠶蛾 15~16 5 王蛾科姬透目天蠶蛾 14~15 6 水蠟蛾科枯球籮紋蛾 12.9~15.2 7 天蛾科鋸翅天蛾 12~15 8 王蛾科大綠目天蠶蛾 14.5 9 王蛾科眉紋天蠶蛾 12.5~13.5 10 王蛾科長尾水青蛾 13 原來台灣的蛾中, 只有水蠟蛾科的枯球籮紋蛾和天蛾科的鋸翅天蛾可以擠進前十, 天蠶蛾科的蛾果然很大, 難怪天蠶蛾科也被稱為王蛾科 7
除了台灣的蛾之外, 世界級的大蛾有多大呢? 我們上網查到這些資料, 而且請教了一些蛾類專家, 列出四種有名的大蛾 : 排名學名中文名翅展 1 Coscinocera hercules 天蠶蛾科赫克力士大蠶蛾超過 32cm 2 Thysania agrippina 夜蛾科強喙夜蛾近 32cm 3 Attacus atlas 天蠶蛾科蛇頭蛾 30cm 4 Callosamia promethean 天蠶蛾科普羅大蠶蛾近 30cm 以下四張都是網路照片 Coscinocera hercules 天蠶蛾科 Thysania agrippina 強喙夜蛾 產於澳洲, 應該是目前公認最大型的蛾 Attacus atlas 皇蛾 夜蛾科, 是南美洲最大型的蛾 Callosamia promethean 普羅大蠶蛾 亞洲最大型的蛾 產於北美, 北美洲最大型的蛾類之一 雖然目前皇蛾應該已經不能算是世界最大的蛾, 不過牠還是非常的大, 至少在亞洲是最大的了! 而且牠非常有特色, 尤其翅端的蛇頭真的是非常逼真 二 台灣的皇蛾最常觀察到的寄主植物是哪些? 我們給牠了江某 茄苳 番石榴 蓮霧, 結果牠最喜歡吃的是江某, 我們也上 網查了一些別人的飼養紀錄, 看看野外和人工飼養的蟲各喜歡吃什麼 雖然皇蛾曾紀錄過的寄主植物有很多種, 但目前在台灣野外觀察到皇蛾幼蟲自 然取食最多的種類是江某, 如果要順利飼養, 江某 應該還是最適合的寄主植物 三 皇蛾為什麼要結 繭? 我們把皇蛾的繭剪開來觀察, 皇蛾的繭很密 實, 有好幾層, 最內層特別細緻光滑, 可以分出 頭 和 尾, 頭 看起來織得比較鬆 羽化時從繭 頭 8
鑽出, 出口留下一個洞和一些蛾身上的毛 結繭要花很多時間和很多能量, 不過繭 對天蠶蛾有提供遮蔽 避免碰撞 防水等作用, 對蛹還是提供了很大的幫助, 所以 天蠶蛾還是很有耐心的織繭來讓自己有安全隱密的位置, 安心的化蛹及等待羽化 四 台灣哪裡有皇蛾? 這次飼養皇蛾的經驗讓我們印象深刻, 我們很希望再有機會飼養幼蟲或看到成 蟲, 所以我們蒐集書籍和網路的資料, 想知道在什麼時候到什麼地方最有機會找到 皇蛾 統計的結果, 目前在台灣除了高雄市 恆春和台東以外, 其他各縣市的山區都 曾出現過皇蛾, 出現的月份在 4 月 ~5 月或 7 月 ~8 月次數較多 ( 附件四 ) 皇蛾出現的月份 ( 調查隻數 :45) 月份一二三四五六七八九十十一十二 次數 1 1 0 10 7 3 8 11 1 1 1 1 五 飼養皇蛾不能成功的原因有哪些? 這次飼養的 10 顆卵只有養出一隻成功羽化的雌蛾, 飼養皇蛾真不容易啊! 早齡時我們把皇蛾養在小棵的江某上, 模仿自然生態, 可惜有兩隻被蜘蛛攻擊 ; 等五齡時放在大整理箱飼養, 但可能是因為環境較封閉或寄主植物的關係, 竟然有 3 隻拉肚子死亡 為了改善這個缺失, 我們已經買了飼養帳, 如果將來想養皇蛾, 我們會讓幼蟲盡量在通風自然的環境飼養 茄苳 番石榴 A 組 一 二 三 四 五 六 化蛹 羽化 原始數 10 10 8 8 7 4 4 4 存活數 10 10 6 7 4 4 4 1+(2) 存活率 100 % 100 % % % % 100 % 100 % 50% 9
歸納這次飼養失敗的原因有, 以下幾種 : 原因 天敵攻擊脫皮失敗拉肚子化蛹失敗羽化失敗 隻數 2 1 3 0 2 百分比 20% 10% 30% 0% 20% 天敵攻擊 脫皮失敗 被蜘蛛攻擊拉肚子 被舊皮困住羽化失敗 排出黑色液體 翅膀沒有正常展開 六 飼養皇蛾的小趣事 : 皇蛾的 黃金! 皇蛾幼蟲大便的姿勢很可愛, 大便是球狀的 還有花紋, 摸起來硬硬的, 並不 會臭 而且牠的大便是一瞬間落下來的, 落下來的時候還有聲音, 所以我們想觀察 牠的大便 蟲蟲大出正常的大便, 代表蟲很健康, 如果大便稀稀爛爛就糟糕了, 表示蟲很 可能生病了, 不過終齡幼蟲會大出帶水的便便, 那是表示要化蛹了 所以觀察大便 也是飼養幼蟲時很重要的一部分 10
從肛門可以看到黑色的大便大便變得越來越大大完後肛門很快就合起來了 大便落下來了大便摸起來硬硬的夜間便便落下會有聲音呢! 便便剛排出的屁股用力時尾足離開樹枝使力便便是可愛的 花花狀 柒 結論 : 一 皇蛾, 鱗翅目天蠶蛾科, 翅膀上有蛇頭狀斑紋, 所以又稱蛇頭蛾 雌蛾展翅可達 25 cm~30cm, 是亞洲最大的蛾類 也是世界排名前三名的蛾之一 二 皇蛾的生活史 : 卵期約 7 天 幼蟲期 37~45 天 蛹期 24~72 天 成蛾 5 天, 生活史大約三個多月 ; 是夜行性的蛾, 羽化時間在傍晚, 交配時間在半夜, 雌蛾不管有沒有交配都會產卵 三 皇蛾的繭很密實, 有好幾層, 最內層特別細緻光滑, 剪開繭並不會影響蛾羽化 繭有提供遮蔽 避免碰撞 防水等作用, 對蛹提供了很大的幫助, 所以皇蛾化蛹前會很有耐心的織繭 四 皇蛾的寄主植物有許多種, 屬於廣食性, 不過皇蛾最常觀察到的寄主植物主要是江某, 其次是茄苳 五 皇蛾分布在台灣中低海拔山區, 一年兩個世代,4~5 月 7~8 月較常出現 六 飼養皇蛾可能會遇到天敵攻擊 被寄生 脫皮失敗 黴菌感染 拉肚子 化蛹失敗 羽化失敗等原因而不能成功 飼養幼蟲要仔細觀察, 不管成功或失敗的過程都要認真紀錄 七 在室內飼養皇蛾時, 早齡時最好種植小盆的江某盆栽, 模仿自然環境 早齡蟲可用透明密封罐養蟲, 方便攜帶隨時觀察, 並用夾鏈袋將江某放冰箱保存 ; 結繭後就做標記移到網圈中, 讓羽化的蛾有比較大的空間, 可以活比較久, 也方便觀察交配 產卵的情形 八 天蠶蛾是大型美麗的蛾類, 幼蟲大型沒有毒性, 容易觀察, 成蟲不再進食 雌蛾觸角較細 腹部較寬, 雄蛾觸角較發達 腹部較窄, 容易分辨, 是很好的昆蟲教材 11
捌 參考資料 : 一 王效岳 (1994): 認識臺灣的昆蟲 ( 六 ),p.20~39, 淑馨出版社二 八卦山皇蛾風華再現 -- 計畫簡報 取自 :http://librarywork.taiwanschoolnet.org/cyberfair2006/speedo/ 三 皇蛾 - 維基百科, 自由的百科全書 取自 :http://librarywork.taiwanschoolnet.org/cyberfair2006/speedo/ 四 [ 天蠶蛾飼育 ] 皇蛾 ( 蛇頭蛾 ) Attacus atlas formosanus Villiard,1969. @ [ 蝶與蛾 ] 五 百度 _ 昆蟲吧 _ 昆蟲綱極限記錄一覽 [ 轉貼 ] 取自 :http://220.181.38.108/f?kz=183065452 六 討論 ~~ 皇蛾 - Nature Campus 取自 http://210.240.1.25/~nc/bbs/showthread.php?t=22564 12
評語 080302 優點 : 參與研究的同學對研究對象充滿興趣, 值得鼓勵 建議 : 1. 內容中自己發現的部分與文獻網路資料應註明清楚 2. 馬祖地區昆蟲相對台灣地區頗有不同之處, 建議深入研究 當地種類之生物與並台灣材料作比較, 找出特色深入介 紹 080302- 評語