第一章　生命世界 第二节

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第一章　生命世界
前　言
第一節生物圈
第二節形形色色的生物
第三節討論活動1-1顯微鏡的使用
活動1-2水中的小生物列出內容全部
【】 形形色色的生物
生物個體的大小差異很大 (圖1-6)，有些肉眼即容易辨識， 有些如水中許多微小的生物，則須用顯微鏡才能觀察 (活動1-1和 活動1-2)
地球上有各種不同的環境，有的地方潮濕，有的乾燥，有的炎熱，有的寒冷。大多數的生物生活在溫暖而有水的地方，但是，也有生物生活在終年冰凍的極地，另有些則定居在非常乾燥的沙漠地帶，甚至有些終年生活在又深又黑的洞穴中。

圖1-6  生物個體大小示意圖
生物的個體差異很大，有些肉眼即可見，有些需要用解剖顯微鏡或
複式顯微鏡觀察，有些則需要用電子顯微鏡才能看得見。
生物通常都有其特殊的構造和功能，以適應周圍的環境。仙人掌(圖1-7) 的葉針狀，可減少水分蒸散；肥厚的莖，可貯藏水分以適應長期缺水的環境，例如沙漠。捕蟲植物具有特殊的構造和功能，例如毛氈苔和豬籠草(圖1一8)，藉著捕食昆蟲，以獲得含氮的營養成分 ，故能生長於潮濕且土壤貧瘠的地區。
另有一類在植物界中具有獨特生存方式的紅樹林植物，例如生長於台灣北部和西部河口的水筆仔 (圖1-9)，他們生長在這些地區沿海各大河流與海洋交會的沼澤軟泥中 ; 在此環境中土壤缺氧，且鹽度高，既不適合種子發芽，也不利幼苗的生長。水筆仔是一種「胎生」植物，能適應沼澤的惡劣環境。它的種子像胎生動物一樣留在母樹上吸取養分，成長為筆狀的「胎生苗」。成 熟後脫離母樹，插入淤泥中，並長出根，形成植株；或隨著潮水送到其他地方生長。


圖1-7   仙人掌
仙人掌的針狀葉和肥厚的莖 　　圖1-8   食蟲植物
1.毛氈苔　　2.豬籠草


圖1-9   水筆仔
1.成林的水筆仔
2.水筆仔的筆狀胎生苗成串垂掛於母樹上
3.水筆仔胎生苗的成長過程：胎生苗成熟後，脫離母體，插入軟泥中，長出根，發育成長成植株。
洞穴中光線不足，生活在洞穴中的動物，視覺退化。蝙蝠由口發出聲波，以測量和其他物體之間的距離。行動緩慢的穿山甲，皮 膚特化長出堅硬的鱗片，遇到危險時，頭向柔軟的腹部彎曲，使身體成球形，以保護自己。螢火蟲會在夜間發光，作為雌雄間求偶的訊號 ; 甚至有少數螢火蟲類的昆蟲，會模仿他種螢火蟲的發光方式 ，誘引他種螢火蟲前來，再伺機予以捕食 (圖1-10) 。


圖1-10   特殊生活方式的動物
1.穿山甲：左為平常日的個體；右為彎曲成球形的個體。
2.蝙蝠
3.螢火蟲：左為雄蟲，腹部有兩節具發光器；右為雌蟲，只有一節具發光器。
◎如何用科學方法來探討形形色色的生物
在日常生活中，有關生物的問題很多，例如心臟為什麼會跳動？鳥兒為什麼會飛翔？種子為什麼會萌芽等，這些問題都可以用科學的方法來探討。
常用的科學方法的第一步驟是要對事物作周詳的觀察。例如瘧疾和登革熱等疾病，是由蚊蟲傳染 (圖1-11.1、2) 。蚊的幼蟲叫做孑孓 ，孑孓生活在池沼、水溝等處。要抑制蚊子孳生，可以從研究孑孓著手。如此便要仔細觀察孑孓的活動情形。
在觀察了孑孓的活動情形以後，可看到孑孓常在靠近水面處活 動 (圖1-11.3) 。我們可能會問 : 「孑孓為什麼要浮到近水面處？」這就是科學方法的第二步驟一提出問題。



圖1-11  蚊　蟲
1.埃及班蚊
2.白級斑蚊
3.孑孓
提出問題以後，便要針對問題擬定答案。這種答案，是對問題的可能解釋，叫做假說。對上述有關孑孓的問題，提出的答案可能是 : 「孑孓需要空氣」 或是「孑孓需要光線」 。這些答案，在獲得證明以前，僅是推測而已，屬於假說。提出假說，便是科學方法的第三步驟。
假說是否正確，還要用實驗加以求證。所以科學方法的第四步驟，便是實驗。實驗的設計，必須周詳。求證上述的假說「孑孓需要空氣」 時，可以用兩個燒杯， 盛等量的水 ; 再選取大小相同、數目相同的孑孓，分別放入燒杯中 。將這兩個燒杯放在光線、溫度均相同的地方。其中一杯的水面下橫著放置一塊鐵絲網，使孑孓不能靠近水面獲得空氣; 另一杯則豎著放置鐵絲網，孑孓仍然可以靠近水面，用來作為對照。這兩個燒林，只有要測試的因素 (阻礙孑孓浮到水面呼吸空氣) 不一樣。
實驗過程中，要詳加觀察，並將孑孓的活動情形作成紀錄，然後比較兩個燒杯中的孑孓有無差異。若在水面下橫置鐵絲網的杯中的孑孓活力減退甚至死亡，這可說明實驗結果支持 「孑孓需要空氣 」 的假說。
實驗常常要重複許多次，所得結果才比較可靠。有時實驗結果並不支持假說，在這種情形下，便要修正假說，甚至廢棄而重新提 出假說，並另設計實驗，再行求證。
假說經過其他科學家廣泛的試驗，證明無誤後，就可能被接受而成為學說。但是，這一過程通常要經過多年的時間，也可能要經 由不同國家的多數科學家共同努力才能成立。學說即使被大家所接受，事實上仍要不斷的試驗與修正，有時甚至被廢棄。
綜合以上所述，可以將科學方法落實於日常生活中，以幫助解決我們日常生活中的問題。