回想起國小三、四年級養蠶寶寶的經驗:蝴蝶不會結繭,直接化蛹,蠶則會吐絲結繭,然後在繭中化蛹,到底蠶為什麼會結繭?而除了橢圓形的繭之外,蠶寶寶還能結出什麼特殊形狀的繭呢?

 

X博士摘要說明】

  1. 觀察蠶的正常結繭情況。
  2. 探討不同角度的空間變化條件對蠶結繭的影響及限制。
  3. 了解空間條件對蠶結繭的影響。

 

49 生物科作品

題目:精密的建築師

作者:臺北市大安區龍安國民小學的同學們

 

【摘要(原文)

本研究旨在了解蠶於結繭時對於「角度」、「大小」、及「形狀」等空間因素的反應與掌握。我們用西卡紙製造 90˚ 180˚的角度及不同大小的正方體、角錐、圓錐、圓柱、長方體等相異的結繭空間讓蠶結繭,結果發現:結繭空間大於繭體時,角度因素會有決定性的影響,空間越平緩越難結出形狀正常的繭,特別是空間角度大於 145˚時,蠶都無法正常結繭,蛹會裸露於平面繭上的開放空間;而結繭空間小於正常繭體時,繭的形狀則會和結繭空間緊密相合,所以就可以結出我們想要的形狀。當多隻蠶共處於同一個空間:空間大時,蠶會各自結繭,但如果空間小且蠶隻結繭速度相同,蠶就會選擇共結一繭。這些實驗讓我們發現蠶好似一位精密的建築師,具有精準掌握角度、空間大小及形狀的能力。

 

X博士步驟說明】

正常環境下的結繭過程

 投影片2  

 

●觀察不同角度結繭的情況

 投影片3  

夾角超過145度就不適合蠶寶寶結繭,當角度太大難結繭時,蠶花在找角落吐結構絲的時間會增加,而且往往成旋渦狀。

 

●觀察不同空間結繭的情況

 投影片4  

當空間小於正常的繭時,蠶會沿著壁面吐絲, 結出一個與模型相似的繭,當空間較大且可容納一個繭時,蠶會選擇一個小角落結繭,而且會以此空間內最長的直線距離結繭。

 

●觀察多隻蠶寶寶結繭的情況

 投影片5  

如果空間比較小就會結成一個繭,如果空間太大蠶就會各自結繭。

 

數據分析與結論

蠶結繭是為了在羽化期間、蛹體毫無反抗餘地的時候,以堅韌的繭確保自己的生命 安全。而其結繭影響因素主要有角度、空間大小、形狀等。蠶能利用結構絲來探知角度和空間大小,但當條件不利於正常結繭時,蠶會結成一個形狀不正常的繭以保護蛹。在角度過大無法結成圓形繭時,蛹體雖將裸露,蠶仍會將絲吐盡。

 

以下是評審給的評語

 投影片6  

 

X博士評語】

一隻蠶所吐的絲長度最長可以到1500公尺,而角度、空間,甚至陽光都會影響蠶寶寶結繭的方式。而蠶寶寶為了固定好自己的繭,一開始吐絲的時候會先吐出結構絲,而此作品從不同的空間探討了蠶結繭的方式,發現蠶在吐絲的時候就有一套最佳建築的模式。就算角度超過90度,依然可以屹立不搖的固定好自己的蠶繭並且萬分堅固,可以說非常的厲害!!!