夏日杀手-蚊子行为的研究(终稿).doc

夏日殺手-蚊子行為的研究一、 摘要我們為了要了解蚊子的行為，特別做了一個蚊子飼養箱，從學校水溝撈起孑孓，讓牠們成蛹，最後變成蚊子，我們的目標大約是150隻蚊子，在觀察的過程中，我們發現孑孓對光線及振動都有反應，每當我們要走過去觀察，每次擋到光線，就有很多孑孓往水面下沉，如果輕輕敲打飼養箱，則有更多的孑孓往下沉，我們也發現蚊子在不同的環境因素下數量有所不同，牠對顏色有偏好，尤其是黑色，特別喜歡，對溫度的敏感度也很強，我們也相信蚊子可能以此來找尋獵物，我們也發現蚊子的嗅覺蠻靈敏，牠和人類一樣有喜歡與討厭的味道，而且和我們以前的認知不太一樣，產卵不喜歡清水、髒水，而是喜歡有有機質的水溝水，我們猜想應該是為牠下一代有食物來源著想，水溶液方面，牠對我們準備的8種溶液中，只對香皂水、糖水較為喜歡，在消滅孑孓方面以醋酸溶液效果最好，其次是鹽水，小蘇打水、肥皂水也不錯，石灰水、檸檬汁、糖水，效果較差，可見，滅孑孓效果和溶液酸鹼性應無絕對關係，而和溶液特性較有關。二、 研究動機每年人類因為蚊子帶來的疾病而死亡的人數比戰爭死亡的人還要多，尤其是常常造成嬰幼兒重症的病例，使得許多家庭失去原本的歡笑，現在又是梅雨季節，氣溫回升，夏天即將到來，病媒蚊孳生，我們想從了解蚊子的行為，進而找出如何避免被蚊子叮咬，再進一步就是如何消滅蚊子的幼蟲孑孓最有效，剛好有成員從報紙的報導看到”使用鹼性溶液可以快速殺死孑孓”，我們自然課現在不就是在學酸與鹼嗎?於是我們這群好奇寶寶就要求老師做實驗看是不是真的?老師帶領我們進行一連串蚊子行為的研究，並要求我們要在研究中找問題，設計實驗，探討原因。三、 研究目的(一)調查校園中蚊子較多的三個地區(二)蚊子對顏色有偏好嗎?(三)蚊子對溫度是否比較有興趣?(四)蚊子喜歡什麼味道，討厭什味道?(五)蚊子喜歡汗液中乳酸的味道嗎?(六)蚊子比較喜歡什麼樣的水產卵?(七)清水、糖水、鹽水、醋、檸檬汁、小蘇打水、肥皂水，蚊子最喜歡在哪種溶液產卵?(八)鹼性溶液真能快速殺死孑孓嗎?四、研究設備器材白布、黑布、灰布、黃布、紅布、皮膚色布(長寬各)各兩塊，蚊子飼養箱一個(裡面蚊子保持約150隻左右)，冰枕兩個，燒杯若干個，蜂蜜，糖水。孑孓(蚊子飼養箱) (蚊子都喜歡聚集在角落)五、研究過程研究(一):調查校園中蚊子較多的三個地區方法:小組成員6人分成3組，就校園中可能比較多蚊子的地方選定8個，依早上7:50、中午12:40、傍晚4:30觀察四天，用稀少、少、中、多、很多等五種量化詞來記錄。(註:拍打物品或撥弄草堆兩人目視蚊子數目:) 兩人目視蚊子數量化詞02隻稀少35隻少67隻中810隻多1113隻很多 地點天數池塘邊前庭草叢地下室中庭涼亭中庭水溝中庭草叢教室內禮堂水溝第一天早上中稀少稀少少中少稀少稀少中午少稀少稀少少少稀少稀少稀少傍晚中少少中多中少稀少第二天早上少稀少少中多中中少中午少稀少稀少少中少少稀少傍晚多少少中多多中少第三天早中少少中多中少少中午少稀少稀少少中少稀少稀少傍晚多中少中多多中少第四天早上中少稀少中多中少少中午少稀少稀少中少中少稀少傍晚多少少多多多中少平均值早上中少稀少中多中少少中午少稀少稀少中中少少稀少傍晚多少少中多多中少結果:以時間來區分，我們發現傍晚太陽快下山時蚊子最多，其次是早上，中午時分則最少，以地點來看，池塘邊、水溝、草叢蚊子較多。發現:蚊子多寡和光線強弱與水的有無有關係推測:小組討論後，認為蚊子在光線較弱的早上、傍晚出現的較多，尤其從中午光線最強到傍晚光線最弱，蚊子個個伺機而動，可見蚊子不喜歡明亮的地方，比較喜歡暗的地方，我們也發現中庭水溝蚊子最多，打開鐵製的條孔蓋，裡面一灘一灘的水到處都是孑孓，而禮堂旁邊的水溝為什麼很少蚊子呢?我們也打開條孔蓋，發現裡面沒有水，只有土，我們推想蚊子還是比較喜歡有水的地方，這樣牠產卵、孵化會較容易，而草叢可以提供牠一個陰暗、隱秘的躲藏地方。研究(二):蚊子對顏色有偏好嗎?方法:我們選用乾淨的白布、黑布、灰布、黃布、紅布、皮膚色布，一次放置兩種布(如圖一)於蚊子飼養箱中，中間不加隔版，讓蚊子自由選擇喜歡的顏色，再把飼養箱放置於設備室較陰暗處，採亮色系和暗色系互相搭配，依次放置白、黑布，黃、灰布，紅、皮膚色布，記錄蚊子停留在布上的數目，為怕蚊子產生疲勞，我們早上10:15記錄一次，下午4:30記錄一次，每次記錄完，把蚊子從布趕走，重新開始。 布色天數白色黑色黃色灰色紅色皮膚色第一次3隻10隻4隻11隻5隻2隻第二次2隻9隻5隻13隻4隻3隻第三次2隻8隻3隻12隻3隻2隻第四次3隻11隻4隻11隻5隻3隻平均值2.5隻9.5隻4隻11.75隻4.25隻2.5隻圖一:一邊黑布一邊白布中間沒隔板)結果:蚊子對顏色真的有所偏好，大家要注意哦!。發現:我們發現蚊子比較偏好暗色系的布料，尤其是黑色、灰色，而不喜歡明亮的顏色，尤其是白色、黃色，所以，夏天最好不要穿暗色的衣服，房子的裝潢也不要用暗色系的，以免招來蚊子，紅色、皮膚色布上面的蚊子數目也不多，因為它們也是明亮色系，我們比較驚訝的是停在皮膚色布上蚊子數目很少，可見蚊子會叮你，並不是因為你的膚色，而是另有原因。推測:為什麼蚊子喜歡停在黑、灰色的布呢?我們討論得到兩點結論:1. 現在正在學”熱的傳播”這個單元，其中有關熱輻射，我們做過實驗，發現黑色物質比白色更容易吸引輻射熱，我們討論黑、灰布比較會吸收輻射熱，所以溫度會比較高些容易吸引蚊子，而白、黃布容易反射光線，所以蚊子較不喜歡停在上面。為了探討蚊子對溫度是否有反應，我們就設計下列實驗繼續探討。2. 黑色的布可以讓蚊子躲藏，不容易被發現。研究(三)蚊子對溫度是否比較有興趣?方法:我們從上面實驗選擇蚊子較喜歡的兩種色布黑色和灰色，剪成大小相同的兩片，一片放到檯燈加熱到37度(模擬人的體溫)、一片拿到冰枕上讓溫度維持大約在左右10度，再一起放到蚊子飼養箱中，中間用厚紙板隔開，旁邊黏膠帶，以免溫度互相影響(如圖二)，兩邊蚊子數量儘量維持相同，觀察哪塊布停留的蚊子最多，為怕蚊子產生疲勞，我們早上10:15記錄一次，下午4:30記錄一次。記錄完，把蚊子從布趕走，重新開始。 布色天數黑色灰色 布溫37度10度37度10度第一次122110第二次90101第三次111122第四次120131平均值110.7511.51 (圖二:左邊有冰枕，右邊沒有，中間用紙板隔開)結果:顏色相同的布，溫度37度的，不論是黑色或灰色都比溫度10度的布，蚊子停在上面的數目多。發現:蚊子除喜歡停在暗色系的布上，牠對溫度的敏感度更高。推測:這個實驗很有趣，小組發現上個實驗蚊子很喜歡黑、灰色的布，但是當布溫降到10度左右時，牠們也變得沒興趣了，而37度的黑、灰布蚊子依然很喜歡停在上面，蚊子可能也以溫度來尋找獵物，尤其體溫較高的嬰兒、小孩、胖哥、胖姐，較易成為蚊子叮咬的對象。研究(四):蚊子喜歡什麼味道討厭什麼味道?方法:我們選用顏色相同(都是黑色)的布沾有汗液(請小組成員穿上黑衣跑操場6圈後剪下大小相同的布)、臭襪、香茅、大蒜、女用一般香水、香皂及一條未沾任何液體的黑布做為對照組，放入飼養箱中，中間用厚紙板紙隔開，旁邊黏膠帶，以免對照組也受味道影響(如圖三)，兩邊蚊子數量儘量維持相同，觀察哪塊布停留的蚊子最多，其中為什麼會選用大蒜?因為組員提出傳說中吸血鬼怕大蒜味，而蚊子就是小吸血鬼，不知是否也怕大蒜味，哈!我們的想像力豐富吧!，記錄蚊子停留在布上的數目，為怕蚊子產生疲勞，我們早上10:15記錄一次，下午4:30記錄一次，記錄完，把蚊子從布趕走，重新開始。 味道天數汗液黑布臭襪黑布香茅黑布大蒜黑布香水黑布香皂黑布第一次12726090837106第二次13817080928127第三次11729070749138第四次15738090827127平均值12.757.2527.508.25082.757.7511.757 (圖三:左邊實驗組，右邊對照組) (圖四:小組發現花朵上的雌蚊)結果:蚊子對沾滿汗液的布及香皂的布比較有興趣，而對臭襪、香水比較沒興趣，蚊子只停在飼養箱的壁上，不停在布上，特別一提，當我們把沾香茅、大蒜的布放進飼養箱的一邊，這邊的蚊子簡直可以用群魔亂舞來形容，一直飛舞，似乎要逃離現場，三分鐘後，這些蚊子就一隻一隻掉在布上(不過牠們都沒死，應該只是頭昏罷了)，我們想蚊子應該很討厭這種味道吧!發現: 蚊子的嗅覺應該很靈敏，而且牠和我們人類一樣，有喜歡的味道和討厭的味道。推測: 這個實驗讓我們打破很多”理所當然的觀念”，例如:我們都認為蚊子喜歡又臭又髒的環境，但是實驗結果，只有沾汗液的布會吸引蚊子，而臭襪子不僅人討厭，蚊子也不怎麼喜歡，汗液裡面一定有某些東西吸引蚊子，但不是汗臭味，因為臭襪子也有臭味，到底汗液中有什麼物質吸引牠呢?老師要我們去查資料，結果我們發現汗液中殘存的二氧化碳、乳酸味應該是元凶，為了證明這個論點，我們設計了下面實驗來證明。一般人認為洗澡時，香皂抹多一點，洗乾淨一些，蚊子就不會來叮你，但是，實驗結果，我們發現香皂的味道也會吸引蚊子，難道，蚊子也喜歡香味嗎?小組成員為了再進一步證實，決定利用每天早自修的時間到校園 中觀察，花朵中是否有蚊子的蹤跡，果然讓我們發現，有些比較有香味的花朵(例如:香水百合，玫瑰花)，裡面確時可以發現蚊子(如圖:四)，但是讓我們不解的是，為什麼香水也有香味，卻不會吸引蚊子，甚至令蚊子討厭其味道?真是奇怪?我們只好請教指導老師，老師要我們把香皂和香水的成份做一個比較，天啊!好多英文，我們只好查英漢字典，我們找到線索了，小組發現最大的不同點是，香水含有酒精類成分，而香皂沒有，這應該就是蚊子不愛接近香水的原因，更令小組佩服的是，香水這麼香，蚊子居然還能分辨出酒精的味道，可見牠的嗅覺實在太利害了。研究(五):蚊子喜歡汗液中的乳酸味嗎?方法:老師要我們到超市調查哪種飲料含量乳酸，我們發現優酪乳、養樂多含有乳酸，於是我們決定以原味優酪乳為實驗組(避免其他香味影響實驗準確性)，一般鮮乳為對照組，中間以隔板分開，旁邊黏膠帶，以免味道互相影響，我們早上9:00放實驗組、對照組，下午4:30記錄一次，每次記錄完，實驗組、對照組都倒掉，重新再倒新的優酪乳及鮮乳。 乳類次數原味優酪乳一般鮮奶 第一次62第二次81第三次71第四次82平均值7.251.5(左邊為實驗組，右邊為對照組) (原味優酪乳上停了8隻雌蚊) (一般鮮乳上停了2隻蚊子)結果:原味優酪乳上停留的蚊子數目較一般鮮乳多發現:蚊子的嗅覺很靈敏推測:應該是優酪乳上的乳酸吸引蚊子，同理汗液上的乳酸味也會吸引蚊子。研究(六):蚊子比較喜歡在什麼樣的水中產卵?方法:我們找校園二個蚊子較多的地點，各放置一盆清水和一盆池塘水，一盆池塘水加少許的墨汁，一盆水溝水加水溝土(等水清的時候，用極細網子把不小心撈到的孑孓撈起，讓盆中沒有孑孓)，每兩天記錄一次，記錄四次出現孑孓的出現數量，求平均值 地點天數水溝旁池塘邊清水池塘水池塘水加墨汁少許水溝水加水溝土清水池塘水池塘水加墨汁少許水溝水加水溝土第二天出現孑孓數00040003第四天出現孑孓數0201702015第六天出現孑孓數0303104025第八天出現孑孓數0505506040平均值02.5026.7503020.75 (四盆水放置於水溝上) (腐爛的芭樂周圍，充滿孑孓) (水溝水第一天水裡沒孑孓) (水溝水第八天水裡許多孑孓)結果:我們一開始只放清水、池塘水、池塘水加少許墨水三盆在水溝旁和池塘邊，想要知道蚊子喜歡在骯髒的水或乾淨的水產卵，可是6天過去了，三盆水中，只有池塘水那盆發現4、5隻孑孓(蚊子產卵到孵化成孑孓只要12天)，我們急了，翻開水溝蓋，又都是孑孓與蚊子，難道蚊子真的不喜歡清水，也不喜歡髒水，只喜歡臭水溝的水，於是我們在老師的指導下重新弄好四盆水(再加一盆水溝水加水溝土)發現: 清水、池塘水、池塘水加少許墨水三盆，只有池塘水那盆發現4、5隻孑孓，其他二盆依然沒有，但是水溝水加水溝土那盆孑孓數一天天增加。推測:蚊子真的喜歡臭水溝的水嗎?牠真的喜歡臭味嗎?可是前面的實驗牠又不喜歡臭襪子，那水溝到底有什麼吸引牠去產卵?小組成員在水溝找答案，回來討論他們的發現，水溝有很多腐爛的樹葉、飯粒、芭樂、蕃茄，尤其在它們的周圍有更多的孑孓圍繞，我們請教老師，為什麼會這樣?老師告訴我們這些東西在水中腐爛會產生有機質，對了!應該就是豐富的有機質，吸引雌蚊去產卵，這樣牠的後代孑孓就有食物來源，可是牠又怎麼知道水溝有這些有機質?我們推想應該是特殊的味道吸引牠，或是牠的腳有特殊構造可以偵測。研究(七):糖水、鹽水、醋、檸檬汁、小蘇打水、肥皂水、石灰水、清水，蚊子最喜歡在哪種溶液產卵方法:我們把上述的八種水溶液放置蚊子最多的水溝旁，每天去記錄一次，浮在水面上死亡蚊子的數量，連續記錄四次(蚊子數目累積計算)，用來判斷蚊子最喜歡在哪種水溶液產卵，其中清水是對照組。 溶液天數糖水鹽水醋檸檬汁小蘇打肥皂水石灰水清水第一次00000100第二次00000300第三次10000400第四次20000600 (8種水溶液放置陰暗的水溝旁) (肥皂水上死掉的兩隻雌蚊) (肥皂水上死掉的一隻雄蚊，體色綠色) (檸檬汁上死掉的果蠅)結果:只有肥皂水和糖水有發現死掉的蚊子，但是數量都不多，其餘都沒有，其中我們意外發現糖水有三隻活的孑孓，其餘也沒有孑孓。發現: 蚊子對這8種溶液都不太感到興趣，牠喜歡的還是下面水溝水和有機質。推測:肥皂水和糖水上的蚊子可能是被香味及甜味吸引過來，其中發現檸檬汁上的小蟲子很多，包括4隻果蠅，就是沒有蚊子，可見昆蟲們，都有自己喜歡的味道，肥皂水有些許的滅蚊效果，而糖水內的孑孓，成長的速度特別快，糖水似乎提供了養份。研究(八):鹼性溶液真能快速殺死孑孓嗎?方法:報紙曾報導，鹼性水溶液可以快速有效的殺死孑孓，這引起我們的好奇，我們想要由實驗來驗證，每種溶液放入40隻孑孓，觀察記錄孑孓在哪種溶液中生存時間最短，(用玻棒撥弄，依然不動，定義為死亡)，每杯溶液濃度15%，即75克的溶質，加425毫升的水。清水為對照組，孑孓死亡並不是水質的問題。 溶液次數(死亡時間)糖水(中性)鹽水中性醋酸酸性檸檬汁酸性小蘇打鹼性肥皂水鹼性石灰水鹼性清水第一次第一隻死亡時間40分20分3分39分28分18分25分無死亡全部死亡時間(*)死1044分10分80分50分48分55分無死亡第二次第一隻死亡時間45分17分4分42分25分20分27分無死亡全部死亡時間(*)死840分9分78分46分50分58分無死亡第三次第一隻死亡時間38分18分3分40分27分17分28分無死亡全部死亡時間(*)死738分12分81分49分45分55分無死亡第四次第一隻死亡時間41分19分3.5分38分25分18分26分無死亡全部死亡時間(*)死842分11分83分45分46分59分無死亡第一隻死亡平均時間41分18.5分3.537分39.75分26.25分18.25分26.5分無死亡全部死亡時間平均值(*)死8.2441分10.5分80.5分47.5分47.25分56.75分無死亡(*:代表沒有全部死亡) (調配8種水溶液濃度15%) (小組成員分別觀察各溶液孑孓死亡時間)結果:醋酸溶液殺死孑孓的效果最好，鹽水和鹼性溶液效果也不錯，檸檬汁、糖水則較差。發現:孑孓在各種溶液中死亡的速率和溶液的酸、鹼、中性無絕對關係，而和溶液本身的特性較有關係。推測:實驗四次的結果都是醋酸溶液消滅孑孓的速率最快，其次是鹽水，肥皂水、小蘇打水效果也不錯，石灰水、檸檬汁、糖水效果較差，我們推測醋酸溶液能快速殺死孑孓，可能是它刺鼻的味道，而鹽水沒味道，可能是鹽水的濃度大於水，造成孑孓脫水而死，所以我們認為，快速殺死孑孓的原因應該是溶液本身的特性，而不是因為它的酸、鹼性質。六、研究結果與討論1.每天早上我們都會發現比昨天下課時多出許多隻蚊子，我們推想孑孓的羽化過程都在晚上進行，而且蚊子喜歡躲在飼養箱的角落。我們也發現環境因素會影響蚊子的數量，陰暗、溫暖、有水的地方蚊子特別多(例如:水溝、草叢、池塘邊)，我們分析陰暗可以提供蚊子較好的藏身地，不易被發現，溫暖可以維持蚊子活動力靈敏，而水可以提供蚊子產卵的地方。2.我們發現蚊子叮人類，並不是因為膚色，因為實驗證實蚊子喜歡暗色系的布，尤其是黑色布，我們分析原因，第一、可能暗色系的布較容易吸收輻射熱，引起蚊子的興趣，第二、暗色系的布可以提供蚊子較好的藏匿地方。所以，夏天儘量不要穿暗色系的衣服，以免成為蚊子的獵物，應該多穿明亮的衣服。3.蚊子對溫度的好惡比對顏色高，實驗發現一樣是蚊子喜歡的黑、灰布、放冰枕那邊的蚊子我們發現牠的活動力減慢，而且停在布上的蚊子數目明顯較少，大部分都停在壓克力壁上面，而溫度較高的一邊，蚊子活動力較強，停在布上的蚊子數較多，我們推想，這可能是為什麼嬰兒、小孩、較胖的人容易被叮咬的原因(因為他們的體溫較高)4.蚊子的嗅覺非常靈敏，她居然和吸血鬼一樣都討厭大蒜的味道，這點真是有趣，牠也討厭香茅的味道，難怪現在有人用香茅油驅蚊，牠喜歡剛運動完沾滿汗液的布，我們想應該不是汗臭味吸引牠，因為臭襪子牠也不喜歡，於是我們就去查查汗液裡面到底有些什麼物質?發現應該是殘留在衣服上的二氧化碳和乳酸味吸引牠，對於香皂味牠會喜歡，我們倒是很訝異，所以夏天洗澡可別因為怕蚊子叮而洗得太香，可能會引來更多蚊子哦!建議你用清水沖洗即可，至於香水，因為有酒精成份，所以蚊子也沒有興趣。5.實驗證明原味優酪乳的乳酸，比一般鮮乳會吸引蚊子，所以汗液存留的乳酸、二氧化碳，就是吸引蚊子的元兇。6.蚊子產卵行為研究，這個實驗真有趣，本來以為清水、池塘水、池塘水加少許墨水三盆，乾淨的水、骯髒的水蚊子都不產卵，實驗即將失敗，成員和老師快要放棄的時候，不死心的我們和老師把水溝蓋再打開看，終於讓小小偵探的我們發現，水溝裡腐爛的芭樂、樹葉、蕃茄旁圍繞著孑孓在濾食，對了!就是這些物質腐爛後產生的有機質，吸引蚊子產卵，於是我們重新設計實驗印證我們的推論。7.我們發現只有糖水、肥皂水上有死掉的蚊子，我們推想牠們是受到溶液的味道吸引才過來，原來不只蒼蠅喜歡甜的，蚊子也喜歡甜的，另外，肥皂水可以殺死孑孓，又會吸引蚊子，放在家中可以幫助滅蚊。8.我們發現報紙報導有些錯誤，實驗四次都是醋酸溶液最容易殺死孑孓，其次是鹽水，再來才是肥皂水、小蘇打水，所以，滅孑孓的關鍵應該不是溶液的酸、鹼、中性，而是溶液本身的特性。七、參考文獻1. 國小五年級自然與生活科技第二單元-酸與鹼 (南一出版社)2. 國小六年級自然與生活科技第一單元-熱的傳播 (南一出版社)3. 科學小百科-昆蟲的生活 (東方出版社)4. 李學進、王俊雄。居家害蟲生態與防治技術(國立中興大學農業推廣中心)5. 周欽賢、連日清、王正雄編醫學昆蟲學(南山堂出版社)