2012年7月19日

某地區13-15歲靈長類的體質統計

我們這裡圈養了不少靈長類幼獸,算一算大概有3千多隻吧,之前我就對靈長類幼獸的成長體質很感興趣,我想知道他們彼此之間的成長趨勢有什麼不同。還好我們這裡有個中心,幼獸定期會進去量體長和體重,藉由這個機會,我就向中心人員取得了這些幼獸的基本資料。

如果能夠取得靈長類幼獸的歷年資料是最好的,但是我這邊只有2012年的幼獸資料,不過也沒關係,反正我們這邊固定會有13歲到15歲的幼獸進來。所以雖說沒有歷年資料,應該也可以從同一年度不同齡期的幼獸資料看出他們的成長趨勢才是。

下圖是將他們的男女分開來比較,圖中的13M代表的就是13歲的雄性,13F代表13歲的雌性。從這兩張圖來看,雄性幼獸在13歲到14歲之間似乎有些差異,不過有沒有顯著,得做進一步統計才行。而雄性的變化比雌性的要大得多,雌性幼獸看來在這13歲到15歲之間,體長的變化不大。



接著,是把雄性和雌性合併起來,單獨看不同齡期這些幼獸的體長變化



若是將所有近3000隻的幼獸資料全部合併,那麼他們的體長分佈就會呈現一個特殊的樣態,中間值較多,而極端值較少。



除了體長以外,也順便看看體重。全體幼獸的體重分佈就是這樣,和體長分佈蠻像的。


身高與體重的統計檔案在此我想之後的專題研究課程,應該可以利用這份資料來教統計或繪圖吧。

2012年7月18日

玩生態與演化的電玩遊戲 Gene Pool & Darwin Pond


Gene Pool 這是一個模擬生態與演化的遊戲,由Jeffrey Ventrella所研發製作。這個遊戲的初版叫作 Darwin Pond。本來Darwin Pond 是要作為量產的遊戲商品,可是後來公司倒了,所以Jeffrey Ventrella 就把這個產品改版了,變成了 Gene Pool。


兩個遊戲的網址在下面,都是免費下載
Gene Pool http://www.swimbots.com/ (有windows版、Mac版、iPad版。linux下可用wine執行window版)

Darwin Pond http://www.ventrella.com/Darwin/darwin.html


遊戲的主角是一堆扭來扭去的小蟲(在Darwin Pond稱為 swimmers,在Gene Pool裡頭稱為 swimbots),牠們的人生有兩個目的-吃和交配,牠們的食物是散佈在池塘裡的綠色的小點-food bits。如果把牠們想像成真實世界的生物,牠們大概就像是一群鞭毛蟲,食物則是一堆靜止不動的綠藻。

玩家可以增加小蟲,另外還可以複製小蟲,或是把某隻小蟲突變、存取小蟲的基因...。遊戲裡設定了每隻小蟲都有不同的基因,這些基因控制了體節的數量、長度、顏色...,因為基因數量如此多,所以每隻小蟲的性狀也都不相同。(啊,這就是遺傳多樣性啊!)

當牠們經由覓食獲得足夠能量之後(飽暖思淫慾),就會開始找配偶交配。在Darwin Pond裡,每隻小蟲喜好的配偶顏色可能不同,有些愛黃色,有些愛橘色,玩家無法控制這些喜好。而在Gene Pool裡頭,玩家則可以控制小蟲們的喜好,可以設定為喜歡相似的顏色或是相反的顏色,或是大小、好動、靜止、長短、直的、歪的,但是一設定就是整個池塘的族群都會是相同的偏好。

當他們找到配偶之後,就會開始生小孩,父母不只遺傳基因給小孩,也把自身的能量給予小孩。所以生完小孩的,通常又會開始找食物了。玩家也可以設定父母給小孩的能量要給多少,預設是50%,但如果設得少,小孩一出生很容易餓死,設得多,老爸老媽生完之後,兩個都會死掉。

這個遊戲的能量是在藻類(food bits)、小蟲(swimmer、swimbot)和環境之間流轉。藻類出現的速度、分佈的廣度、甚至每個所含的能量也都可以設定。

雖然Darwin Pond是較早期的版本,但是有不少可取之處是新版的 Gene Pool裡看不到的。Darwin Pond 有兩個版本可下載,一個是1996年的第1版,另外一個則是Darwin Pond 2005,2005版對顯示色彩的處理是比較好的,前一版的顏色看似只有用256色。我所說的可取之處包括:
  • 可以設定族群的狀態一開始都是飢餓的,或都是急於交配的。
  • 任意增加食物或刪減食物。
  • 可縮時錄影,觀看族群的動態變化。
  • 看不同顏色小蟲的數量折線圖。
  • 可改變池塘的顏色(但因本池塘中沒有天敵,所以池塘顏色並不會造成特定顏色小蟲的生存優勢)

而新版的Gene Pool比起Darwin Pond多的是
  • 可設定性擇的對象(顏色、大小、移動速度..)
  • 可搜尋特定狀況的小蟲( 正要交配的、最長壽的、最多能量的、最老的處女、吃最多的、正搶食物的)

綜合以上的種種特點,這款遊戲除了當螢幕保護程式以外,還可以用在學生態與演化呢!包含了天擇、人擇、性擇等方向。

  • 養出最快的小蟲
  • 演化出最好笑的小蟲
  • 養出三隻腳的小蟲
  • 人擇出單一顏色的族群
  • 養出能合諧存在的兩個族群
  • 看捕食者者和被捕食者的數量折線圖
  • 找出最大負荷量
  • 看創始者效應和瓶頸效應
  • 看性擇和天擇的衝突。(在Gene Pool的手冊上寫著,若是選擇讓小蟲都愛跟「不動」的交配,理論上這個族群應該會滅絕,因為要愛動才會找得到食物,但是實際上有些族群會變成大多數都是不太動的小蟲,但有少數是很會動的小蟲。)

Gene Pool的說明手冊  http://www.ventrella.com/Alife/GenePool.pdf
Darwin Pond的說明手冊 http://www.ventrella.com/Darwin/manual.zip


2012年7月14日

科學閱讀的提問策略

最近幾年突然發現,自己很少指導學生如何閱讀。閱讀其實不只是語文領域老師的責任,各領域的老師應該都要教才是,因為不同的文本,其實會有不同的閱讀方式。我找了圖書館一些書,一直沒看到中意的,後來看到這本《Reading Strategies for Science》(作者 Stephanie Macceca ),覺得還蠻實用的,所以我開始著手紀錄裡頭的策略。

這篇寫的是p.128-143的Questioning  Strategies for Science,是教師指導學生閱讀提問的教學策略,我覺得很值得將這些策略交互融合運用。另外,我在搜尋這方面資料時,看到這篇文章《有效促進理解的閱讀教學方法》,裡頭也寫了很多策略,可以以此為關鍵字繼續蒐集。

Previewing the Text Through Questioning
這個策略是用來刺激學生產生問題的好方法。首先選定一篇文章,要求學生在尚未讀課文之前,先看所有附圖。
看了這些圖片之後,他們需要選擇「哪個是最重要的圖片」,並解釋他們為什麼選擇,再讓學生提出關於這些圖片的問題,並預測可能的答案。

這些問題的提出可以是個人或小組進行,且隨後即向全班分享這些問題和預測的答案。在閱讀之後,也讓他們提出他們哪些問題答對了,還有為什麼會答對。

這些提出的問題包括:
1.當我看圖時,我想到哪些問題?這些問題的答案可能是?
2.在預覽時,我答對了什麼問題?
3.為什麼我可以答對問題?
4.閱讀之後,我現在能回答何問題?



Scaffolding Reading Question
這個策略著墨在當學生在發展提問技巧時,鼓勵學生表達及紀錄下問題。


在閱讀之前,發下學習單(表格如下),先讓學生注意標題、目錄、圖表等元素。讓學生根據這些觀察來提出問題,他們必須專注他們看到的東西來提出問題。並讓學生對全班分享問題,解釋觀察時,如何讓他想到問題,接著在閱讀時,指導他們在閱讀時記錄問題,在閱讀後下仍然有問題的部份

學習單的表格,舉例如下

閱讀前
根據我的觀察
我的問題是?
環節動物如何生殖?
性別如何區分?
蚯蚓如何移動?
粗體字 體節的功能

閱讀中
當我閱讀時,我注意到
我的問題是?
作者沒有解釋清楚體節體節是做什麼的?
環節動物吃土牠們從土裡獲得什麼?



閱讀後
我仍然很好奇
我的問題是?
阻止凝血的化學物質為什麼水蛭有這種化學物質
環節動物的食物牠們還吃哪些生物



Coding the Text
這個策略是透過運用符碼來協助閱讀,在閱讀的過程中,利用便利貼或是直接在文句旁標示符碼。


?:我好奇/我不了解
M我想了解更多
*  重要
新資訊
C:連結
TH:文章中的主題
AHA:文章中的好點子


標記完後,指導學生根據這些標記來提出問題,並與全班分享。


Burning Question
發下便利貼給每個學生,請學生紀錄下在閱讀時想到的問題,然後回收便利貼。教師無記名地展示這些問題,並針對每個問題,回到文章中看標題、看主旨、關鍵字等來澄清疑惑點。


ReQuest
這是角色互調的策略,選擇一個有許多新概念的文章給學生讀,教師先從第一段中示範從文章中問問題和回答,然後要求學生仿照這個方式擔任老師,而老師則擔任學生來回答。這有兩個好處,一個是學生能夠透過從文章中「萃取」問題,而深入了解自己了解的多少,而教師的回答則是加強了學生的學習。




Question Journal
教師發下Question Journal的單子,學生紀錄下閱讀的段落和日期,在閱讀時紀錄提出的問題和可能的答案,這些問題透過全班分享及討論來得到答案。並要學生將提出的問題與Bloom的認知層次互相連結。

例如
閱讀段落:"生態系:生物和棲息的環境"  時間:10/21
閱讀前的問題 可能的答案
什麼是生態區位(記憶)
什麼是生態系(記憶)
我覺得生態區位是一個小空間
我想生態系是彼此相關的所有動物和植物
閱讀中的問題 可能的答案
同一個生物可能會有兩個棲地嗎?(應用) 我覺得可能,例如彈塗魚能在水裡,也能到陸地上
閱讀後的問題 可能的答案
當生物在生態系中瀕臨絕種,會發生什麼事?(分析) 生物在生態系裡有固定的地位,牠們減少了,可能會有其他生物會變多




Beat The Teacher
學生分小組或兩兩一組,交付學生閱讀材料之後,要求他們在閱讀時,提出並紀錄問題。在閱讀告一段落後,學生輪番上陣,以閱讀材料為主,向教師提出問題,想辦法問倒老師。這個活動加強學生的閱讀動機,以及讓學生專注於教師的回答。活動進行中要有學生在旁紀錄下每次教師回答的問題與答案,每次教師答對一個問題之後,就可以向學生反提出一個問題。如果有資質佳的學生,還可要求他們課後去找出教師回答不出的問題答案。


Questioning the Author
這個策略的重點在於透過對作者的質問,而了解文章中的主旨及作者寫作的意涵。提問的問題,不是單純的Who、What或Why,而是更具開放性答案的問題,例如:

  • 作者想要說什麼?
  • 作者的訊息是什麼?
  • 作者想要討論的是什麼?
  • 你覺得作者這樣的意思是什麼?
  • 為什麼作者在這邊要這樣寫?
  • 這個和作者已經告訴我們的事情是如何連結?
  • 這個和作者已經告訴我們的事情講得通嗎?
  • 作者是否解釋清楚了?
  • 作者解釋為什麼了嗎?
  • 為什麼作者要這樣做?
  • 有什麼是缺少的嗎?
  • 我們還需要了解什麼?

2012年7月12日

骨折白頭翁

這白頭翁的骨骼標本(製作中)告訴我,做標本,要先退冰啦。

  DSC05223.JPG

上次解剖那個臭青公之後,因為還有點時間,就想讓我的學生看看鳥的解剖,於是我直接到冰箱拿了一隻白頭翁出來解剖。沒想到沒退冰的鳥屍真的很硬,硬到我不小心就把翅膀的骨頭弄折斷了,還好用白膠黏一下就可以了。

黃金角蛙頭骨標本

2010年的年底,一個朋友在blog上留言給我,問我要不要這隻黃金角蛙的屍體,這是牠生前的樣子。



朋友問,「不知道能不能po個製作過程跟成果 哈 我對他的骨頭也很有興趣 很想看頭上那個高聳的骨板到底是啥構造跟功能」

但直到一年半後,我才開始對這隻蛙下手,原因是打開冷凍庫被這隻蛙嚇到好幾次,想想還是快點製作標本吧。

放在冷凍庫很久,要剝皮去肉,還是得退冰一下。不然像上次做一隻白頭翁的時候,還沒退冰就處理,不小心就會把翅膀折斷。


這是剝皮之後的角蛙腹面。我想做的是快速標本製作的作法,先用高濃度KOH浸泡去肉,這事前當然得先把大部分的肉去掉,或是把肉剪開。在適當的濃度和時間之下,大部分的肌肉會變得透明(被侵蝕)。最好的情況是留下骨骼間的韌帶,讓骨頭不會散掉。之後再浸泡氧系漂白水即可。如果一切都掌握得好,應該可以在24小時內完成。

但是,如果時間掌握不好,就會像我這樣,牠浸泡KOH的時間只有9小時,但還是讓全身的骨頭散掉,只留下頭骨尚未散掉,真是可惜了。從這個頭骨看來,角蛙的角在頭骨上並未看到痕跡。



記得以前大一的時候做個牛蛙骨骼標本,居然花了快一個月的時間,現在想想真是鬼打牆啊,其實應該可以縮短到一天就完成的。

有朋友說,何不直接去市場買一箱牛蛙來試試看,可是我最不想做的就是,為了做骨骼標本而去殺害動物,我做的這些骨骼標本,非常多都是撿來的。

後來又有朋友告訴我,有家大賣場有賣完整的剝皮牛蛙,但我後來特地去看,的確是全屍啦,但是牠們的頭前端(眼前)居然是被切掉的,所以也不算全屍啦。

總之,因為我實在很想試試看,所以如果各位有撿到青蛙的完整屍體,無論大小,希望可以寄給我,運費由我出。

泡水爆裂的果實



7月初參加了「科學同好會@高雄」,學到了一個非常有趣的活動,材料是消渴草的蒴果(但我想翠蘆莉應該也可以)

這個活動是段清文老師在參加科工館研習時得到來自台南高工老師的分享,只要把消渴草的蒴果放在水中,過一下子就會爆開彈出種子。



這個現象讓我和小蔡很意外,我們本來的觀念是蒴果乾燥才會開裂,怎麼這個消渴草是泡水呢?我就跟小蔡馬上就用手機查了查這種植物。


因為小蔡之前有解剖過翠蘆莉的果實,所以他當場就覺得這消渴草跟翠蘆莉有點像,一查才知道真的是同屬的植物。


中場休息的時候,我們就去跟段老師討論這個東西,我們覺得以後可以拿翠蘆莉來作看看,應該會有同樣的效果。


另外,我們也很好奇為什麼泡水會炸開,我們的推測是果皮內外的細胞特性差異造成開裂。
除了潮溼以外,乾燥應該也會開,所以我和小蔡就拿火去烤消渴草的果實。但就在這時候,讓我小動氣的事情來了。


某位盛名的科學老師在旁邊說「這植物一定是要有水才會開啦,如果要用火才會開出來,這生物演化的設計不可能啦」。我立刻老實不客氣回說:「生物的演化並不是設計的」,然後小蔡也補一刀,說:「有些松也要火災過後才會長」。


坦白說,我那時候還蠻不高興的。身為科學老師,居然在實驗都沒作之前,就說不可能!?
後來那位老師去吃午餐之後,我和小蔡果然用火烤炸開兩個果實。
反正現在看到的結果是,這個蒴果泡水或火烤都會炸開,至於裡頭的科學原理呢?或許可以來做作研究。

另外,剛剛查到在橋頭糖廠的導覽活動中,也有這個活動呢。



下圖幾個為泡水開裂的消渴草蒴果,有些是沒開裂的。
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這是單獨一個果實的種子
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林春秀老師的磁鐵活動

今年暑假舉辦的新竹自然趴辣客裡,光武國中的林春秀老師秀了一個非常有趣的磁鐵活動。

這個活動是林老師設計的某個營隊活動,既然是磁鐵,想當然爾應該是自然的營隊吧?錯!林老師的這個活動居然是在數學營裡頭耶。原來,林老師這個磁鐵活動是連結到密碼的解碼啊。


用一張紙,上頭粘貼了數個小圓磁鐵,但其極性並非完全相同,例如由左至右可能是NSNNNSS...。學生要做的就是用一個已知磁極的小磁鐵來對這排磁鐵解碼,解出它是如何排列磁極。解出之後,再用這個序列去查表進行下個活動。
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我會寫在這邊,是因為我覺得這個活動似乎生物也能用,目前的密碼是NS,但有沒有可能轉化成ATCG呢?

除此之外,林老師還秀了一個用手感覺磁力線的教具。把數個圓磁鐵吸在一起,變成一個磁鐵柱,然後手裡輕握一個強力磁鐵在磁鐵柱上左右移動,如此一來,就可以感受到那個強力磁鐵在空中沿著磁力線翻轉的感覺了。這個活動把視覺型的磁力線,變成了觸覺型的磁力線。

2012年7月11日

單式顯微鏡的焦距調整法

做好單式顯微鏡之後,最麻煩的有一點,就是它的焦距是在玻璃珠球心位置的1.5倍半徑外,如果用2mm直徑的玻璃珠來計算的話,那焦距約在玻璃珠表面0.5mm的位置。

也就是說看標本的時候,既不能讓標本貼在玻璃珠上,也不能離得太遠。過去我的作法是在卡紙上貼上1~2張紙,如此一來就可以讓標本藉著增厚的紙而達到距離有點遠又不會太遠的程度。

我在今年暑假的新竹自然趴辣客中分享了做單式顯微鏡的作法,當天小p老師也遠從台北來參與,他在聽了這個作法之後,還提出了另外一個作法,效果也很不錯。那就是將卡紙折兩個凸痕,標本就架在上面,這樣一來就可以用手來控制標本和顯微鏡的位置。(要特別注意標本並不是卡進那個凹槽裡頭,而是架在上面喔。)


關於這種單式顯微鏡的倍率和焦距位置的計算方式,我最近剛好買了一本書有寫。書名就叫作《透鏡》,出版社是瑞昇出版社,有興趣的可以去找來看看。



新竹海邊撿屍20120629

每隔一兩個月,我就會到海邊去晃晃撿骨頭,我覺得已經撿到可以固定寫遊記了。

只是喔,寫撿骨遊記實在會嚇到路過的觀眾,例如底下就有一張會嚇到觀眾的圖片,請自己躲一下。

這次撿骨頭的時間挑在學校休業式之後,時間挑得真好,因為看到了一些比較少看到的。例如說這個魚骨頭,自然而然地乾掉,肉也留的不多,根本就可以直接收起來了。我猜想這可能是琵琶鼠的骨頭吧。
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這個是旁邊的水筆仔,其實我好像沒有仔細看過它,6月底的這個時候,它已經有白花了。
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這次撿最多的當然還是狗,我猜想和死狗放水流的習俗有關係。這次看到了兩具狗屍,下圖是其中一具,看這狀況,我猜想如果沒被破壞,應該在一個月內就可以變成白骨了。
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我撿骨有點小小的心得,骨頭很少單獨出現,看到一塊骨頭,代表周遭會出現更多骨頭。例如看到顱骨,那附近就會有下顎骨。看到一塊脊椎骨,附近就可以找到更多脊椎骨。

我對我自己其實有些期許啦(為什麼我要對骨頭有期許呢?)

我很希望我能夠看到脊椎骨就知道那是第幾節,甚至看到肋骨也知道那是屬於那對。此外前肢和後肢的指骨、掌骨那些骨頭雖然長得很像,但還是不太相同,可惜我到現在,那些骨頭都還不會分。

來不及長大的小狗狗

這是一隻來不及長大的小狗狗的短故事。

約莫十個月前,應該是2011年的中秋節前夕吧,看著朋友在噗浪上說著他家的雪納瑞媽媽待產的經過,那種緊張焦慮的氣氛,讓身在遠方的我們也跟著緊張起來。

生產的過程不太順利,她生了四個小朋友,但很可惜的,老大和老三變成小天使,走了。老二和老四,名字很有趣喔,一隻叫張畢魯,一隻叫張Vodka。

後來老三和牠曾經住過的房子(子宮)因緣際會來到我這邊
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不知道是什麼原因,大概是因為泡在酒精很久了,該有血色的部份都變成綠色了。不過一些構造都還很清楚,像是胎盤、臍帶和胎衣等。
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這個則是子宮,牠們四隻曾經待過的房間。很難想像這麼小的一個器官,居然能塞下四隻小狗。
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其實還沒拿到牠前,曾經想過要做骨骼標本,不過後來想到小小狗的骨頭很多都沒有長好,除非是做成透明骨骼標本,但是那耗時又費錢,想想還是別了。後來是直接做酒精浸漬標本,至少這樣還可以看到許多關於生殖的器官。

2012年7月10日

生物趴辣客5@彰化師大,GO!

生物趴辣客5來了!感謝BioTOP點子工作室的協助,8月4日我們在彰師大開趴!



報名網址:http://registrano.com/events/biopotluck5/

報名時間照例是這篇公告之後的一週後, 07/17 晚上8點 到 07/24 晚上8點。

這回邀請的主菜非常精彩!有 眉毛人教學亂亂講 的施小新、阿翔の部落格 的阿翔老師、BioTOP點子工作室的創辦人MaRko(侯松男),還有親子天下雜誌的總主筆許芳菊女士。

另外,我們再來辦個「交換禮物」的小活動吧!無論你是主菜還是小菜,當天歡迎你帶個生物相關的小禮物來互相交換吧,它可以是標本或是教具,任何你想到跟生物有關係的都行。

這次的生物趴辣客5將和之前的有很大的不同。最大的變革在參加人數和小菜時間。

今年暑假開始時,我參加了兩場由地方輔導團主辦的社群活動-「科學同好會@高雄」和「新竹的自然趴辣客」。從這兩個因生物趴辣客而起的活動,我學到了不少。


科學同好會@高雄由屏東縣自然輔導團主辦,高雄市自然輔導團協辦。活動中 yenwen弄了塊平板電腦,讓講者自己計時。講者自己看得到時間在跑,而結束的逼逼叫,也是自己按掉。時間上,yenwen給了5分鐘,大家講得非常充裕。


新竹自然趴辣客新竹的自然輔導團舉辦,怡嘉規劃的小菜,除了5分鐘分享外,還有2分鐘的討論交流。


這兩場活動,參加的人數約20多人,由於人數少,大家有非常多的討論交流。像在科學同好會@高雄中,我和yenwen特別注意到中場休息時,場內的教師自動分成了五六群,彼此討論交流。形成了一種「上課時聽分享,捨不得下課;下課時忙討論,捨不得上課」的氛圍。回想起之前辦生物趴辣客3和4的時候,就是少了那些彼此交流互動的感覺。

因此生物趴辣客5要變了!我們來試著透過人數和時間的改變,來提升深度和互動

這次的報名人數限額30人!而且報名時間就只有一週。

時間的變化也很大,以前的小菜分享是2分鐘,現在我們直接拉高到3~5分鐘分享(哎呦,怎麼這麼有彈性啊)

3~5分鐘要怎麼用呢?3分鐘是你個人獨占分享的時間,但超過3分鐘之後,我們就可以開始問問題了,5分鐘到,就請下台換人了。如果你還硬卡在台上不肯下台,嘿嘿,我們這次準備了很多趴辣雞!

所以身為一個令人喜愛的小菜,你可以準備5分鐘講個夠,然後在3分鐘的時候禁止別人問你問題,但你也得不到任何的互動和建議。或者你可以準備2分鐘到3分鐘的分享,然後跟大家問答聊聊,不一定要撐到5分鐘啦,見好就收。在中場休息和吃飯時間,我們也可以有更多的互動囉。

快去看太陽黑子啊




圖片來源 http://sohowww.nascom.nasa.gov/sunspots/

機會難得,各位趕快拿起手邊的賞鳥望遠鏡快去看太陽黑子啊!
今天下午看到台北天文館的新聞說啊,目前有肉眼可見的大型黑子群啊!

 美國大氣海洋局(NOAA)編號AR 1520的太陽黑子群已達肉眼可見地步,位置將隨太陽自轉逐漸向西移,但預計7月20日前均可見,利用一般業餘望遠鏡投影或攝影即可觀察,甚至在日落或日出、陽光不刺眼之時,用肉眼就可以瞧見,但須注意安全。
NOAA最新觀測(2012.07.10)顯示這群黑子的面積(含半影)高達太陽半球面的百萬分之1320,相當於地球總表面積的32倍以上,且隨著這群黑子愈來愈接近日面中心,預計面積可能還會繼續增加。前一群面積近似的大黑子群,是2012年3月中旬的AR 1429
目前這群黑子總寬度達約15~20倍地球直徑,磁場結構是最複雜的Beta-Gamma-Delta型,因此發生M級以上太陽閃焰爆發機率高達80%以上,甚至有25%的機率可能爆發X級以上強烈閃焰。 
太陽表面活動有約8~14年的週期性,太陽物理學家預測下次活動極大期可能在2013年年中來臨;在太陽活動極大期前後,這類大型黑子群發生的機會不少,但無法精確預測會在何時出現,故還是盡量把握每次機會觀察。 




有上次看金星凌日的經驗,這回要看太陽黑子可說是駕輕就熟,反正就拿個雙筒望遠鏡把太陽投影到白牆上就看到啦。不過下面那個圖,大概只有我自己看得出黑子是哪團吧?


後來我把望遠鏡前面加好幾片偏光片,也是很容易就看到一大群的太陽黑子啊。等到太陽再弱一點,用肉眼也可以直接看喔。

保利龍膠做水球

有天下課的時候,看見一群學生圍著洗手台,我湊過去看,發現學生在玩一種奇怪的東西,軟趴趴的水球?看起來像大顆透明的粉圓,但是很柔軟,捏下去還會爆掉噴水。我立刻拋下手邊的課本,趕快跟學生請教這要怎麼玩?
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原來這個東西是用保利龍膠做成的,是我們學生的妹妹發明的遊戲。把寶特瓶的瓶蓋挖個小洞,瓶子內裝水,瓶蓋處塗上一點保利龍膠。然後把瓶子倒過來,輕輕壓瓶身就可以用保利龍膠灌出一個水球。



這個水球晶瑩剔透,甚至可以當凸透鏡
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後來學生還秀了一手功夫,直接用拇指和食指就可以做出一個水球。作法是在食指上塗上保利龍膠,接著拇指和食指指腹相對,在水龍頭下沖水,接著就可以在手指底下長出一個水球。超神奇的!我完全不懂學生為什麼會發明出這種好玩的遊戲,結果整節下課我玩的比學生還瘋啊。


後來我在網路上搜尋是不是還有其他玩法,就發現了這個。把水注射到保利龍膠裡頭,就會在裡頭形成一個水球。如果是注射空氣還會漂起來。看到這個時候,應該很多玩科學的就會想出很多其他的花招吧!?



讀《抗生素的迷思》

在圖書館拿了一本《抗生素的迷思》(商周出版)借回家看看,因為自己對抗生素其實不是很瞭解。

學生的練習題裡,常常有類似這樣的選項「人類使用抗生素使細菌突變產生抗藥性」,這個選項在題目中歸為錯誤的選項,但是我自己就會想,那個抗藥基因是怎麼來的?學生要怎麼知道抗藥性不是細菌突變產生的?這應該要老師告訴他們,他們才會知道吧。

後來讀了這本《抗生素的迷思》,解答了我的疑惑。在p.98有一段講 抗藥基因的起源 

抗藥基因並不是新的發明。如今我們知道,它們早就存在,潛藏於自然界某些細菌體內,只是數量極微;這是在它們進入人體致病菌之前的事。許多種類的細菌皆帶有抗藥性質體,其功能可能在於保護宿主,避免自然環境中天然抗生物質的危害。畢竟,盤尼西林及其他抗生素也是由自然界的微生物所產生的。

有些研究文獻認為,這些抗藥基因乃是演化自特定的一些微生物,也就是生產抗生素的那些土壤細菌本身。這極可能是它們的出處,因為它們可以保護抗生素製造者,以免被自己生產的物質害死。我們可以猜想,這些抗藥基因不知怎的逃出了土壤微生物體外,在其他細菌體內傳遞、演化,最後進入與人類有直接接觸的細菌當中。

有幾項研究顯示,抗藥基因的存在早於人類發現與應用抗生素之前。1960年代中期的一份調查,檢查了四十七名喀拉哈里地區(Kalahari)從未與外人接觸、也未曾使用抗生素的布須曼人(bushmen)的糞便樣本,以及在南非、羅德西亞(今辛巴威共和國)等地採集的三百份野生動物糞便樣本,這些檢體都帶有少量的抗藥性細菌,但這些抗藥性狀都無法轉移。在其他「抗生素處女地」的研究,也發現了帶有抗藥基因的細菌,而且可以轉移至其他細菌。

1969年有一項調查是針對所羅門群島灌木叢內的住民,他們從未接觸過抗生素。研究人員調查這些人體內的腸道菌相,檢查帶有R因子的細菌比例,並調查當地的土壤細菌。在四十份樣本中,有兩份樣本的細菌帶有抗藥性的R因子;一份是來自土壤,另一份是分離自當地居民體內的大腸桿菌。大約在同時,另一群研究者在北婆羅洲的聚落進行調查,這也是未曾接觸抗生素的地區。他們也發現了具有抗藥性的大腸桿菌,而且該性狀是可轉移的。綜合所有的文獻看來,這些抗藥性細菌雖然不常見,但卻傳遞出清楚的訊息:抗藥基因並不是因為使用抗生素才產生的,它們早就存在於那些未曾使用抗生素的地區。
讀了這段之後的感想是,有這些研究,我們才能知道抗藥基因是本來就存在的,不是因為抗生素而來,但是學生沒有得到這些資訊,卻得回答出抗藥基因不是因抗生素而來的,這不免有些強人所難。所以我就在想,如果我要以抗藥基因來講天擇的話,那我應該還要提供學生他們足夠的資料才行。


接著的筆記是「抗藥基因如何在個體間傳遞?」,後面還有提到,有接合生殖、基因轉位、噬菌體的轉導作用、轉型作用..。

接合生殖是有質體的細菌產生線毛,然後複製自己的質體送到另外一隻細菌。細菌的質體也不只一個,有些小型的質體無法主導自己的轉移,就會藉著搭便車的方式,攀附在大型質體上,藉此進入新的細菌。

細菌交換基因也可以不需要質體,有些抗藥基因位在更小的DNA片段上(稱為轉位子,transposon),可以在不同的DNA片段上跳來跳去,這就是基因轉位。

轉位子和質體不同,不需要依賴特定宿主細胞或特定宿主DNA來複製。而另外一種較新的轉位子,則是由澳洲的Ruth Hall發現,被命名為嵌入子((integron),它可以吸引抗藥基因前來,然後將其一一捕捉,塞入染色體內或質體內的特定位置


另外一種傳遞基因的方式,就透過噬菌體的轉導作用(transduction)。噬菌體在感染宿主後,要離開的時候,可能攜帶出部份宿主的染色體,當它進入第二個宿主的時候,就會順便把前個宿主的DNA注入新宿主體內。如果噬菌體剛好帶走一段轉位子,那麼到新宿主的時候,轉位子可以跳出噬菌體,在新的宿主體內找到一處嵌入,可能是細菌的染色體或是質體。


最後一種就是轉型作用,一 隻細菌釋放出的DNA片段被另外一隻細菌吸收,然後併入染色體中。




再來是談到抗生素使用的部份,p.169談到了抗生素使用在動物身上的部份,原來抗生素不一定是使用在疾病的預防與治療,有很大一部份是用在促進動物生長。在美國,每年有1500萬到1700萬磅的抗生素,是用在促進動物生長。


抗生素促進生長的作用機制,目前不明,可能是低劑量的抗生素抑制部份細菌生長,而這些細菌會和動物競爭養分。或者是抗生素會消滅抑制其他細菌生長的腸內菌,也可能是抗生素可以消除某些細菌引發的腸胃炎。

此外抗生素也會使用於植物病害治療,美國目前核准兩種藥物,一種是土黴素,另外一種是鏈黴素。書上談到目前美國光是果樹感染防治作業,每年就要用掉約10萬磅的抗生素。

看這本書,還學到一個字 Traveler's diarrhea,這就英文的「水土不服」啊,相當傳神的一個字。

雖然抗生素造成細菌產生抗藥性的這件事,許多人都知道,但如果想再多知道一些細節,我推薦這本書。

2012年7月8日

人魚是真的嗎

某天朋友在Fb分享一個照片給我,問我這是不是真的。雖然我不是人魚專家,不過玩骨頭也玩出一些心得,就骨頭看來,我認為這絕對是假的。

照片來源 http://www.facebook.com/photo.php?fbid=463792970316180&set=p.463792970316180&type=1&theater

仔細看看上面那個骨頭,它有骨盆耶,骨盆是連接中軸骨(脊椎骨)和下肢骨(腳),阿他沒腳是要骨盆幹嗎?

難不成他跟這漫畫一樣?

另外的問題則是上下身體的脊椎骨棘突也完全不相稱,上半身的突是像人一樣,朝向背方,下半身卻是朝向側方。


關於骨盆,我們拿海牛(manatee)、儒艮(dugong)、鯨豚的骨骼來參考一下。


儒艮

圖片來源 http://www.arkive.org/dugong/dugong-dugon/image-G59771.html

海豚

圖片來源 http://www.skullcleaning.com/skull-cleaning-services/3/Skeleton-Articulation.htm


他們都沒有後肢,下半身也變成有鰭的哺乳類。牠們都沒有骨盆。此外他們的運動方式都相同,通通都是腹背上下擺動的運動方式。他們脊椎骨的棘突從頸椎到尾椎都是往背方延伸的。真要說人魚的話,這些動物還比較像。


我在巴哈姆特上面找到這篇《傳說中神秘的人魚、河童及水猴子》,裡頭有另外一種日本古時候發現的人魚屍體。

這種樣子光是運動方式就說不通了。哺乳類運動時的脊椎是上下擺動的,(不知道我在講什麼的,就看一下這個獵豹跑步的慢動作影片)。魚呢?怎麼動,牠們是左右側擺的運動。那張圖硬是把兩種運動模式的骨骼拼在一起,那是要怎麼動呢?



其實前一陣子美國國家海洋和大氣管理署(NOAA)還特地發表聲明解釋,沒有確切證據能夠證明曾經有人魚被發現過。這些可都是因為動物星球頻道那部《真實美人魚》害的,記得那陣子電視在播的時候,好幾個學生下課時都跑來跟我說「科學家已經證實有美人魚了,真的,電視有播」,唉,那些是假的紀錄片啊。就跟更早之前播的《真實猛龍》一樣啊。

關於「真實美人魚」的迷思,這篇《動物星球頻道的「真實美人魚:科學的假設」~虛構與真實之間迷思!》有些資料可以讀一下。並不是動物星球頻道或是Discovery播映的東西就全部都是對的啦。

瑞芳蝙蝠洞看折翅蝠

幾年前就有到瑞芳的蝙蝠洞看折翅蝠的念頭了,可就是太懶惰了,根本就沒想到要動身前往。前幾天在看七八兩個月的行事曆,想說應該可以趁著暑假的週末去看看,結果發現我幾乎每個週末都有事情,就只剩下「小暑」這個週末有空而已。擇期不如撞日,不如就選小暑7月7日去吧。


我一直以為從新竹到瑞芳這邊要花上2個小時,但是昨天開了才發現居然一個小時出頭就到了,距離大約是105公里。據台灣蝙蝠資訊站上的資料看來,蝙蝠大約6點多才會出現,早到好幾個小時的我們就在蝙蝠洞公園東晃西晃。


公園的海邊有片海蝕平台,不少遊客一家大小在這平台上活動著,許多都是拿著撈網在撈生物玩,還有阿婆挑著兩大箱的保溫箱,裡頭裝著肉粽、茶葉蛋在底下叫賣。
IMAG0428.jpg

一直到傍晚6點多,看到一群參加蝙蝠學會活動的人來到,還瞥見李小安的身影,我想蝙蝠活動的時間也快到了。


果然過沒多久蝙蝠就開始大量出現了





摺翅蝠漫天飛行的情況,光看照片是無法了解的,下面這則新聞影片蠻值得一看的。


說要降低車速說了3年,不過目前也沒有開始做。看到那邊的告示牌寫了,折翅蝠曾經放棄瑞芳蝙蝠洞,一直到十幾年前才再回來。看蝙蝠的時候,還聽到當地人說,他們小時候會在傍晚的時候,故意拿鞭炮丟到蝙蝠群裡去嚇蝙蝠玩,這也難怪蝙蝠會放棄棲所了




這趟去還有個特別要做的,就是錄蝙蝠的聲音,2008年的時候我錄過東亞家蝠的聲音,現在錄了折翅蝠的聲音,兩者果然不同。

和上次錄的東亞家蝠不同的是東亞家蝠的聲音會比較長,而折翅蝠則都是單次單次的叫。

 

錄出的聲音波形也很特別,有些有上有下
 

有些只有上
 

有些只有下
 

頻譜也都不太相同,東亞家蝠的主要頻率是3000Hz左右,折翅蝠則是1000Hz左右。這些都是經過超音波接收器之後轉換的頻率,所以實際上的蝙蝠發聲頻率還得乘回去。


之後跟小安聊,她也推薦我還可以到內湖碧山社區去賞蝠,以可以看到折翅蝠。另外我先前看到的資料,就在新竹市教育大學附設實驗國民小學裡也有高頭蝠可觀察、十八尖山則有台灣葉鼻蝠。這個暑假,再來跑這幾個點吧。


2012年7月6日

竹中大橋(舊中正橋)下的河川工程

昨天騎車經過竹中大橋的時候,看見橋下在施工,下去看了工程告示牌得知,是中正橋沖刷防治工程,要做三階的跌水工和固床工。
 

之前在這邊還可以看見的峽谷景觀已經快要消失不見了,取而代之的是「中正橋大瀑布」,
 


橋墩的基部露出來,這樣是正常的狀況嗎?
 


其實這邊吸引我的地質景觀,這邊有新城斷層,本想按著這篇文章《新城斷層的古地震研究》去找這邊的斷層帶,不過只有看到北岸的傾斜地層和南岸的水平地層。


↓頭前溪北岸




↓頭前溪南岸




以這個北岸的地層來說,最上面已經風化成土壤,再下面的地層則都是泥岩,指甲一刮就留下痕跡了。




在頭前溪北岸的溪谷河床,還可以看到上游漂下的相思樹
 

這是它的樹根,我本來是想來看看有沒有根瘤的,結果沒看到。


河床上還有一隻背部受攻擊的鳥,也許是猛禽幹的!
  


另外,還想跟著這篇去找化石的,這邊有化石的地層應該是卓蘭層,不過現在正進行工程,找不到適合觀看的點,以後有機會再找找吧。


另外貼兩篇參考資料
第1篇
水利署的《頭前溪中正橋段跨河及河防構造物對整體河性影響之研究 》
頭前溪之中正大橋又名竹中大橋,跨越頭前溪,為芎林鄉與竹東鎮之重要聯絡通道。因附近為新竹斷層和新城斷層交接處之特殊地層,加上長年來大量砂石開採與洪流沖刷,導致本橋下游處主河道河床嚴重下降,岩盤盡皆裸露,因其岩盤大多由泥(頁)岩層、泥(頁)岩與砂岩互層所構成,難耐溪水長期沖刷、切割形成蝕溝地形。而河床持續下降將影響橋樑安全,橋樑維護管理單位於民國75年起多次進行橋基保護工程,惟幾次颱風過境,溪水除屢次沖垮固床工程外,主河道亦逐漸刷深成為一落差極大之峽谷。目前,為保護橋樑安全,橋樑維護管理單位在橋下主河道建造以混凝土封底方式之固床工,其雖可短期保護橋墩,卻使河水流經時流速加快,沖刷潛能增加,導致向上游側刷深河床。其他如河床上之軟岩風化沖蝕與河道匯流也可能會造成向源侵蝕的現象,長期下來,各式保護構造物均可能毀壞。 改善中正大橋所面臨的問題,若僅考慮局部區域的改善策略可能會有顧此失彼之虞。因此,考量全流域跨河與河防構造物對整體河性之影響研究,以具體解決頭前溪所面臨的問題,應為當務之急。


第2篇《逆耳忠言最難為----河川工程問題的省思》,作者清華大學的曾晴賢教授,第13頁有講到這個地方。


另外再貼兩個地點


一個是寶山支援竹北芎林的水管橋工程,在快速道路上看這個水管橋很久了,總算看到這個橋的資料了。

IMAG0401.jpg
 


另外一個是新竹農田水利會的分水汴

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