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中華民國第56 屆中小學科學展覽會作品說明書 - 國際科展

Date post: 04-Feb-2023
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中華民國第 56 屆中小學科學展覽會 作品說明書 國小組 生物科 第一名 080314-封面 蟻國風雲─破壞單家蟻(Monomorium destructor)超級聚落之研究 學校名稱:新北市八里區米倉國民小學 作者: 指導老師: 小六 歐秉華 小六 陳仁鈺 小六 劉岳晨 小六 黃柏誠 小六 林俊宇 林愛玲 鍾兆晉 關鍵詞:破壞單家蟻(Monomorium destructor)攻擊、超級聚落
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中華民國第 56屆中小學科學展覽會

作品說明書

國小組 生物科

第一名

080314-封面

蟻國風雲─破壞單家蟻(Monomorium

destructor)超級聚落之研究

學校名稱:新北市八里區米倉國民小學

作者: 指導老師:

小六 歐秉華

小六 陳仁鈺

小六 劉岳晨

小六 黃柏誠

小六 林俊宇

林愛玲

鍾兆晉

關鍵詞:破壞單家蟻(Monomorium destructor)、

攻擊、超級聚落

i

得獎感言

非常高興我們的作品在第 56屆全國科學展覽中榮獲第一名!

這幾年學校出現了一種紅色的小螞蟻,因為數量非常多,對校園已經產生極大的危害,

因此去年九月林愛玲校長號召有興趣的學生加入螞蟻研究的行列,我們五個人就是在那個時

候一起加入螞蟻小組。剛開始,我們對螞蟻完全不懂,連抓螞蟻、養螞蟻都不會,後來經過

斑馬校長及愛玲校長的指導,不斷的收集資料、動手做實驗、紀錄、分析和討論,才能完成

這次的科展作品。雖然研究的過程中遭遇了許多困難,例如操作攻擊行為實驗時如果不夠細

心,螞蟻會很快醒來跑掉,就要重做;天氣太冷,螞蟻迷昏後卻沒醒過來,讓整個實驗都得

停擺等等,但幸好在老師的指導下一一克服了。

過去的學習我們比較依賴老師,也常常沒有耐心,很容易放棄,這次參加科展,許多研

究我們必須自己做,學習觀察、操作、實驗,一旦發現問題時,得想辦法找資料、討論,大

家一起來解決問題。為了製作實驗器材,愛玲校長還帶我們到太原路買一些瓶瓶罐罐,自己

動手做實驗器材及人工蟻巢,也因為親自飼養螞蟻,我們對破壞單家蟻有更深入的認識。還

記得有一天傍晚,斑馬校長帶我們到朝陽樓後面的小山坡放置陷阱,大家被一群蚊子圍攻,

好想逃跑。過了一天後,愛玲校長又帶著我們冒著蚊子群起圍攻的危險取回陷阱,哇!裡頭

真的有許多小動物耶!斑馬校長實在好厲害!可是想到要把那麼小的昆蟲或動物從陷阱裡一

一挑出來,實在很想放棄,但在愛玲校長溫柔與堅持的眼神下,我們還是耐著性子把一隻一

隻的螞蟻、蜘蛛等小動物挑出來。後來我們才知道原來斑馬校長教我們布置陷阱的目的是在

比較校園內外生物的多樣性,非常重要。

有的時候我們會為了實驗結果而爭論,有的時候我們會以主觀的想法來說明我們的研究,

後來老師告訴我們,科學要講求證據,螞蟻數量的計算有理論依據嗎?甚麼又是超級聚落?

此外,做實驗就是要獲得證據來驗證我們的假設,不能想說甚麼就說甚麼,有一分證據說一

分話。也因此在這次的科學研究,我們必須努力尋找文獻、細心做實驗,寫紀錄的時候不能

偷懶,還要分工合作完成作品。

我們的指導老師之一「斑馬校長」告訴我們:「時間花在哪裡,成就就在哪裡。」很開心

在小學畢業前大家能夠一起做一件這麼有意義的事,還能在全國科展中獲得亮麗成績,我們

ii

希望這件作品能對米倉國小破壞單家蟻的防治行動有所幫助,讓更多原生螞蟻回來,恢復米

倉校園的生物多樣性。感謝所有曾經陪伴與指導我們的老師們!謝謝大家!

米倉螞蟻小組參加全國中小學科學展覽

大家一起製作防治破壞單家蟻的誘餌

採集螞蟻進行入口敵我辨識實驗

1

摘要

本研究在探討校園破壞單家蟻是否形成超級聚落,研究地點為校園,時間從2015年9月至

2016年6月,共進行10個月。主要透過蒐集文獻、實地觀察及人工飼養認識破壞單家蟻

(Monomorium destructor),再實地調查、記錄校園破壞單家蟻的聚落分布,並設計攻擊激烈程

度、共域取食衝突情形與入口敵我辨識情形三個實驗,推論破壞單家蟻是否形成超級聚落。

研究結果:我們發現即使是同種的螞蟻,只要不同巢就會打架;我們設計了衝突係數的公式,

並將攻擊激烈程度、共域取食衝突情形與入口敵我辨識情形的實驗結果代入公式,比較分析

樣區間是否形成超級聚落,最後發現C、D、E樣區距離近、衝突係數低,可能是一個超級聚落;

A、F、H樣區與其他樣區間的衝突係數高,可能是獨立聚落。

壹、研究動機

最近兩年,校園裡出現一種紅色小螞蟻,這種螞蟻的數量非常多,還出現叮咬同學的情

形,有些體質過敏的同學,都被咬得紅紅腫腫的;更奇妙的是,這種螞蟻喜歡咬電線,喜歡

高溫,許多老師的電腦主機、電話和學校的火災受信總機都被牠入侵,甚至總務處發生火災,

都懷疑是牠闖的禍。我們實在對這種紅色小螞蟻充滿好奇,想要進一步了解牠到底是一種什

麼樣的螞蟻?四年級的時候,我們曾經在自然課上過昆蟲的課程,對螞蟻有初步的認識,六

年級下學期「珍愛家園」的單元告訴我們每個人都要用行動來保護環境,如今學校裡有這麼

多螞蟻,還會危害師生與校園,我們希望對這種螞蟻深入研究,並將這些研究成果,提供給

學校,做為未來教學與防治的參考。

貳、研究目的

一、破壞單家蟻的基本生物學調查。

二、探討超級聚落的意義和內涵。

三、調查校園內破壞單家蟻聚落分布。

四、研究破壞單家蟻的攻擊行為。

2

五、觀察與分析破壞單家蟻共域取食情形。

六、探究破壞單家蟻的入口敵我辨識。

圖一、破壞單家蟻(M. destructor)在校園危害的證據。

参、研究器材及設備

一、採集器材:毛筆、4 號夾鏈袋、洋芋片。

二、飼養器材:石膏粉、人工蟻巢、寶特瓶蓋、蜂蜜、紅色玻璃紙、洋芋片。

三、實驗器材:壓克力管(10 公分)、棉花、管架、二氧化碳鋼瓶、鑷子、圓形標籤紙、

單眼相機、顯微相機、放大鏡、筆記本、標本瓶、酒精、筆、尺、培養皿、

紙、紙盤、鋸子。

學生被叮咬後有紅腫情形 數量驚人,經常侵入教室 有明顯蟻道

喜歡住在高溫的電器設備 入侵他種類螞蟻的蟻穴 牠竟然會咬食輔導室的沙發

3

肆、研究過程、方法及結果

圖二、研究架構圖。

4

一、破壞單家蟻基本生物學調查及結果

(一)查閱相關文獻

經請教專家後才知道原來這種紅色小螞蟻的名字是「破壞單家蟻」(M.

destructor),我們開始蒐尋文獻,並且彙整如表一(全球入侵種資料庫,2015):

表一、破壞單家蟻基本生物學說明

學 名 Monomorium destructor (Jerdon, 1851)

物種描述 膜翅目,蟻科,家蟻亞科,單家蟻屬,破壞單家蟻(M. destructor),完

全變態昆蟲,一生經過卵、幼蟻、蛹、成蟻四個階段,蟻后長約5mm,

工蟻長約2.5至4mm,雄蟻長約3.5mm,是一種小型蟻。腹部黑色,

頭胸橘色。會形成大型多蟻后的群體。

特色描述 被稱為新加坡蟻,是一種流浪型螞蟻,主要是經由人類的商業和貿

易活動,傳播到世界各地。

棲地描述 牠們喜歡把巢建築在戶外或建築物內。

主要影響 當某一個地區出現破壞單家蟻(M. destructor)後,就會減少該地區性

的螞蟻,威脅到當地的物種多樣性。破壞單家蟻會啃食纖維和橡膠

製品,剝除電纜和電話線的橡膠絕緣層,也會破壞聚乙烯電纜,使

車輛的點火系統短路,會對城市環境造成巨大的經濟損失

地理分佈 原生地在印度,目前在亞洲、大洋洲、北美及南美皆有分佈。目前

無其他學校發現有破壞單家蟻入侵學校情形,本校可能為第一例。

蟻后和工蟻(20160322拍攝) 蟻后帶著工蟻搬家(20160329拍攝)

圖三、破壞單家蟻的蟻后和工蟻間的互動(A:蟻后和工蟻;B:蟻后帶著工蟻搬家)。

A B

5

A

工蟻和大工蟻

工蟻體長:約 2mm

大工蟻體長:約 3-4mm

工蟻的身體構造 在花圃發現破壞單家蟻的卵

圖四、破壞單家蟻介紹(A:工蟻的身體構造;B:工蟻和大工蟻;C:破壞單家蟻的卵)。

(二)校園破壞單家蟻的生態習性

將校園裡破壞單家蟻生態習性的觀察和記錄彙整說明如表二:

表二、校園破壞單家蟻生態習性的觀察記錄

特性 說 明

行動 破壞單家蟻行動的速度並不快,會形成蟻道。

食性 牠們什麼都吃,我們發現在教室裡面,只要有食物,牠們都會想辦法搬回去,也

會吃活的和死的昆蟲。我們曾經試著用花生醬、糖、水調成誘餌,發現牠們非常

喜歡,沒多久就引來一群破壞單家蟻,牠們也喜歡吃洋芋片。

棲地 目前觀察到校園的破壞單家蟻喜歡居住在建築物的牆角、細縫處、榕樹上、花圃、

飲水機、電腦、電話裡面。

氣溫 當氣溫低於150C時,牠們的數量變得很少;當氣溫低於120C時,完全不出現。

分封 當天氣變得暖和(2016.3.22)的時候,在我們原來以為滅絕的G區發現蟻后,後來

又在遊戲區發現蟻后帶著一群工蟻遷徙,我們猜測可能是要另外築巢。

大顎,有 4 顆牙齒

齒。

膝狀觸鬚

頭部

胸部

腹部,有螫針

後足

中足

前足

複眼

B

C

比例尺:1:1/10

6

利用花生醬、糖、水調製

的誘餌

下午 3 點佈餌後

螞蟻立刻過來

下午 9 點

誘餌上滿滿的螞蟻

雄蟻和蟻后婚飛後,

雄蟻被分屍

牠們就會開始丟垃圾 牠們就會開始丟垃圾 會聚在一起喝水 搬出死掉的螞蟻

蟻道 喜歡住在電器設備 喜歡住在洞口 喜歡住在花圃

圖五、校園破壞單家蟻的生態習性彙整(A~L)。

(三)觀察自行飼養的破壞單家蟻

為了要進一步了解破壞單家蟻的生態習性,我們嘗試自己做人工蟻巢,並且開始

飼養。

1.在校園裡採集破壞單家蟻,記錄資料後帶回飼養。

圖六、破壞單家蟻毛筆採集法(A:使用毛筆進行採集;B:將採集得來的螞蟻放

入夾鏈袋中)。

2.製作破壞家蟻居住的人工蟻巢,觀察破壞單家蟻的生態行為。

使用毛筆進行螞蟻採集 將採集得來的螞蟻放入夾鏈袋

A B C D

E F G H

I J K L

A B

7

將石膏粉放入鍋子中 加水後小心攪拌 將石膏倒入盒中 布置螞蟻居住環境 放入紅色玻璃紙 螞蟻聚集洞裡

圖七、自製人工蟻巢並飼養破壞單家蟻,發現破壞單家蟻喜歡聚集在挖好的洞裡(A~F)。

3.觀察人工飼養的破壞單家蟻

我們把從野外帶回來的破壞單家蟻放到人工蟻巢,開始飼養並作觀察記錄,彙

整說明如表三:

表三、人工飼養破壞單家蟻之觀察記錄

特 性 說 明

喜歡群聚

在一起

剛開始我們挖的棲息區域不夠深,所以破壞單家蟻都不會往洞裡跑,後來我們把

棲息區域挖深一點後,破壞單家蟻喜歡聚集在裡面,僅有數隻散落在外面。

沒有兵蟻 剛開始我們發現有一些破壞單家蟻長得比較大隻,我們以為是「兵蟻」。後來請

教專家後才知道破壞單家蟻沒有兵蟻。不過,破壞單家蟻有「大工蟻」,大工蟻

是工蟻等比例放大,所以體型比工蟻大,與兵蟻有較大頭部的特徵明顯不同。

挖洞行為 1.2015 年 12 月至 2016 年 1 月沒有發現自行飼養的破壞單家蟻挖洞的情形。

2.2016 年 2 月第一次發現破壞單家蟻開始挖洞。

3..2016 年 3 月 7 日,我們分別在兩個人工蟻巢發現螞蟻正在挖蟻巢,其中的一

個人工蟻巢內還發現破壞單家蟻挖了兩個洞,一個剛好在邊緣,我們很容易就可

以觀察牠們挖洞的情形,真的非常幸運。

4.我們發現一隻隻的工蟻會進入洞內用大顎挖洞,再將挖出的石膏粉搬出洞口。

5.我們請教專家為什麼破壞單家蟻要挖洞,專家告訴我們,可能有兩種原因,第

一,螞蟻喜歡躲藏,挖好洞後,可以躲在裡面;第二,天氣越來越暖和,破壞單

家蟻開始會出現築巢繁殖的機制,雖然沒有蟻后,可是,工蟻的腹部會開始膨大,

可能還會產下非受精卵,我們會持續觀察,希望有更大的發現。

A B C D E F

8

破壞單家蟻會在人工蟻巢中間築洞 破壞單家蟻在人工蟻巢側邊築洞

圖八、破壞單家蟻在人工蟻巢築洞之情形(A:破壞單家蟻會在人工蟻巢中間築洞;B:

破壞單家蟻在人工蟻巢側邊築洞)

二、探討超級聚落之意義與內涵

我們發現國際新聞中曾經報導某些國家出現了螞蟻的超級聚落,有些甚至可以

綿延好幾公里。Joe Ballenger(2016)表示超級聚落是指在廣大的區域內,一個擁有許

多蟻后的巨大蟻巢,超級聚落可以再細分成小部分,其中某一區的工蟻可以自然走

入另一個蟻巢中。

鍾兆晉(2009)指出在相同的區域,數個蟻巢之間存在高相關性、多后分封創設機

制、沒有攻擊行為及螞蟻可以自然走入蟻道並在兩巢之間移動,可以稱為超級聚落。

受限於高相關性必須透過兩巢螞蟻的分子檢測,巢間移走率必須調查與統計兩巢的

螞蟻自然走入蟻道中,並可在兩巢之間移動的可能性,較為費時。

因此我們先從調查校園裡破壞單家蟻的分佈位置,再透過實驗設計,觀察與記

錄兩個樣區之間的攻擊激烈程度、共域取食衝突情形、入口敵我辨識情形來推論校

園裡的破壞單家蟻是否為超級聚落。

三、調查校園內破壞單家蟻聚落分布

(一)尋找破壞單家蟻在校園出現的位置,並標示樣區編號。

我們把在建築物及鄰近建築物發現破壞單家蟻的位置進行標記,建築物內的

點以星星標示,共計 15 個點,再選定鄰近建築物戶外區有洞口的地方作為實驗

的樣區,並標示樣區編號,分別為 A、B、C、D、E、F、H,共 7 個樣區,7 個

樣區的棲地型態略有不同。原來在球場附近(G 區)也發現破壞單家蟻,但從 104

年 12 月之後到 105 年 2 月底止,都沒有發現破壞單家蟻的蹤跡,所以後來的實

驗,未將 G 區列入,但還是標記 G 區,以說明 G 區曾經出現過破壞單家蟻。

A B

9

圖九、校園破壞單家蟻聚落分布及本研究樣區分布圖。

A 區 B 區 C 區 D 區

E 區 F 區 H 區 測量樣區間距離

圖十、本研究破壞單家蟻樣區分布圖。

表四、不同樣區破壞單家蟻聚落間的距離 單位;公尺

樣區

距離

樣區

B C D E F H

A 89 101.6 98.3 93.4 44.9 30.8

B 19 16 9 56.8 60.1

C 6 15 71.2 75.2

D 9 67 70.9

E 64.6 68.3

F 30.5

10

(二)各樣區破壞單家蟻聚落大小調查與分析

為了估計每一個樣區的破壞單家蟻的數量,我們在 105 年 3 月 7 日,氣溫約

250C,從下午 1 時 30 分至 4 時,每一個樣區進行 20 分鐘定點目視觀察,逐步進行

校園七個樣區破壞單家蟻聚落大小的調查。根據 Ayre(1962)指出蟻巢外的螞蟻數量約

為整巢數量的 20%,因此我們以樣區出現的蟻道數及估測破壞單家蟻的數量,來推

估樣區蟻巢內破壞單家蟻的數量。最後,我們再共同設定以 2000 隻以下列為小聚

落,2000-10000 隻為中聚落,10000 隻以上為大聚落;我們在調查的過程中,發現 F

區的破壞單家蟻數量較其他樣區多;E 區的蟻道出現在榕樹上,最難採集。將各樣

區破壞單家蟻聚落大小分析整理如表五:

表五、各樣區破壞單家蟻聚落大小分析

樣區 A B C D E F H

蟻道數 2 2 4 3 2 4 2

蟻巢位置 水泥地

面細縫

落葉堆

肥區 牆角 擋土牆洞 榕樹洞

走廊

柱子內

洗手台

下方洞

樣區分析 建築物 自然角落 建築物 建築物 自然角落 建築物 建築物

面積 4M2 4M2 4M2 1M2 9M2 12M2 1M2

目測估計破壞

單家蟻數量

(20%)

1200 400 2000 1200 1000 3000 1200

估計蟻巢內數

量 6000 2000 10000 6000 5000 15000 6000

聚落大小 中 小 大 中 中 大 中

四、研究破壞單家蟻的攻擊行為

(一)螞蟻靠氣味辨識敵我,發現氣味不同時會發動攻擊

螞蟻是社會性昆蟲,牠是靠著氣味來分辨彼此是不是同一國。顧世紅(2005)指出

不同的螞蟻有不同的氣味,螞蟻的視力並不發達,牠們是透過觸角辨識對方的氣味來

區分敵我的。相同的氣味就是同種的朋友,不相同的氣味就是敵人。

一般來說,螞蟻識別對方是否為同伴,以是否為同一蟻巢為依據,即使是同一種

11

類的螞蟻,只要是來自不同的蟻巢,氣味就會不同。當螞蟻能夠辨識出敵我時,就會

開始相互攻擊。

(二)破壞單家蟻的攻擊行為模式

不同的螞蟻在遇到敵人時,所採取的攻擊招式不同,根據我們的觀察,破壞單家

蟻相互攻擊的行為模式有下列四種(如圖十一):

1.打群架(A→B→C→D)

2.單挑(A→B→C→D)

3.用大顎互咬(A→B→C→D)

A B C D

A B C D

A B C D

12

4.用針螫(A→B→C→D)

圖十一、破壞單家蟻的攻擊行為模式(1:打群架;2:單挑;3:用大顎互咬;4:

用針螫)。

(三)破壞單家蟻的攻擊行為與其他螞蟻的比較

為了瞭解破壞單家蟻的攻擊招式和其他螞蟻有什麼不同,我們蒐集相關文獻

(瑪姬咕咕的生活指南,2015),比較破壞單家蟻和其他螞蟻的攻擊招式,歸納整理

如表六:

表六、破壞單家蟻與其他種類螞蟻的攻擊行為模式比較表

螞蟻種類 攻擊行為

破壞單家蟻

破壞單家蟻遇到敵人,會先用大顎互咬,再咬一下腰節,再往腹部咬,或者

將敵人的大顎往外拉,直到制服敵人。有時,腹部會捲起釋放化學物質,再

用螫針刺向敵人,再往腹部咬。

大頭家蟻屬

工蟻先咬住敵人的腳,等到暫時穩住敵人,才有工蟻衝回巢裡搬救兵,接著

一大堆工兵蟻沿著那隻工蟻衝回來的路線找到敵人,剛到的工蟻會繼續咬住

敵人的其他附肢或咬住同伴的腳,以增加抓地力,接著兵蟻會衝到敵人身

上,開始亂咬。

針蟻屬 先用大顎夾住敵人,並給予無情的螫針攻擊。

巨山蟻屬 一遇到敵人,不論工蟻或兵蟻都會立刻衝上去啃咬,並注入蟻酸。

舉尾蟻

在小群落時膽子比較小,遇到敵人時會把水滴狀的腹部往敵人身上抹,同時

也會噴出蟻酸;但大群落時膽子會明顯增大,遇到敵人就好像遇到仇敵一

樣,會立刻衝上去啃咬。

雙針家蟻 他們會把腹部歪斜朝向敵人,並擠出一滴蟻酸來驅離敵人,群落大一點的會

直接飛撲上敵人啃咬。

A B C D

13

長腳捷蟻

遇到體型比牠們小的獵物,會直接衝到敵人背上,在敵人身上狂噴蟻酸;遇

到體型比牠們大的獵物,長腳捷蟻則會採取遠距離射擊蟻酸到敵人身上;遇

到體型和他們差不多大的敵人,則會衝上前去撕咬,並注入蟻酸,敵人沾到

長腳捷蟻的蟻酸大多會癱瘓、死亡。

黑棘蟻 遇到敵人會把腹部放在胸前,成站立姿勢,並噴出蟻酸,如果制不住敵人,

就會用肚子猛敲地板,呼叫同伴前來助陣。

(四)攻擊行為實驗設計

假如我們把來自不同樣區的破壞單家蟻放在一起,會出現攻擊行為,那就代表

牠們可能來自不同巢。因此,我們設計了下列實驗,來瞭解不同樣區間破壞單家蟻

是否會彼此攻擊以及其激烈程度為何,實驗步驟說明如下:

1.每兩個不同的樣區為一組,分別到各樣區採集破壞單家蟻,每一個樣區各取 20

隻。

2.使用二氧化碳將破壞單家蟻暫時迷昏。

3.迅速將兩區已迷昏的破壞單家蟻放入自製的 10 公分壓克力管的兩端,再將棉

花塞在管子的兩端,其中 10 公分壓克力管是水族箱用的壓克力管,利用線鋸裁

切而成。

4.因為迷昏的破壞單家蟻大約在 5 分鐘後醒來,因此我們設定每 5 分鐘、10 分鐘、

15 分鐘、1 小時使用放大鏡觀察 1 次,最後大家共同判定並記錄兩個樣區的螞

蟻是否會攻擊以及攻擊激烈程度。

5.攻擊激烈的程度可以分為 0 到 5 六個等級,分別給予 0 到 5 分,說明如下:

等級 0,碰到不打:0 分。

等級 1,碰到各占一方:1 分。

等級 2,碰到過一陣子打,不久不打;2 分。

等級 3,碰到馬上打,不久不打;3 分。

等級 4,碰到過一陣子打,打到對方全滅;4 分。

等級 5,碰到馬上打,打到對方全滅,5 分。

14

6. A、B、C、D、E、F、H 七個樣區,兩兩一組,例如:A-B、A-C,......,B-C,……,

以此類推,共計 21 組,每一組依照實驗步驟重複做 5 次,最後採計 5 次分數計

算平均數。

A 使用 CO2 迷昏 B 將螞蟻放入管子 C 兩端塞入棉花 D 觀察攻擊激烈程度

圖十二、破壞單家蟻攻擊行為實驗步驟(A:使用 CO2 迷昏;B:將螞蟻放入管子;C:兩端塞

入棉花;D:觀察攻擊激烈程度)。

CF 碰到過一陣子打,不久不打 FH 碰到過一陣子打,打到對方全滅 DE 碰到不打

CF 碰到過一陣子打,不久不打 FH 碰到過一陣子打,打到對方全滅 DE 碰到不打

圖十三、不同樣區間破壞單家蟻的攻擊情形

(五)實驗結果

1.探討不同樣區間破壞單家蟻攻擊激烈程度

為了瞭解不同樣區之間的破壞單家蟻相遇時究竟是友善?還是攻擊激

烈,我們將各種攻擊激烈程度出現的次數,彙整如表七:

表七、不同樣區間破壞單家蟻攻擊激烈程度統計表

攻擊激烈程度 計分 次數

等級 0:碰到不打 0 5

等級 1:碰到各佔一方 1 10

15

等級 2:碰到過一陣子打,不久不打 2 67

等級 3:碰到馬上打,不久不打 3 7

等級 4:碰到過一陣子打,打到一方全滅 4 16

等級 5:碰到馬上打,打到一方全滅 5 0

圖十四、不同樣區間破壞單家蟻攻擊激烈程度統計圖。

2.比較各組破壞單家蟻攻擊激烈程度

將每一組重複做 5 次實驗,求各組攻擊激烈程度之平均數,彙整如表八:

表八、各組破壞單家蟻攻擊激烈程度之比較

樣區

平均數

樣區

A B C D E F H

A 2 2.4 2.4 2 2.8 2.8

B 2.4 2 1.4 2.8 0.8

C 1.8 1.8 2 1.4

D 1.6 3 2

E 2.8 2.4

F 3.2

H

3.比較特定樣區與其他樣區破壞單家蟻攻擊激烈程度

表九、特定樣區與其他樣區間破壞單家蟻攻擊激烈程度比較表

特定樣區與其他樣區 平均分數 平均分數最高 平均分數最低

樣區 平均分數 樣區 平均分數

A 與其它區攻擊情形 2.4 A─F A─H 2.8 A─B A─E 2

B 與其它區攻擊情形 1.9 B─F 2.8 B─H 0.8

C 與其它區攻擊情形 1.97 A─C、B─C 2.8 C─H 1.4

D 與其它區攻擊情形 2.13 D─F 3 D─E 1.6

E 與其它區攻擊情形 2 E─F 2.8 B─E 1.4

F 與其它區攻擊情形 2.77 H─F 3.2 C─F 2

H 與其它區攻擊情形 2.1 F─H 3.2 B─H 0.8

16

圖十五、特定樣區與其他樣區破壞單家蟻攻擊激烈程度比較圖。

4.探討距離與攻擊激烈程度的關係

假如兩個樣區間距離較短,且其攻擊激烈程度較低,表示兩區較為友善,

這兩區有可能是超級聚落;假如兩個樣區之間的距離較短,但攻擊激烈程度反

而較高,這兩區可能是獨立聚落。我們選了攻擊激烈程度最高的 F 區及最低的

B 區為例,進一步分析距離與攻擊程度的關係。

表十、攻擊激烈程度統計表─以 F 區為例 表十一、攻擊激烈程度統計表─以 B 區為例

(五)結果分析

組別 距離 平均分數

F-H 30.5 公尺 3.2

F-A 44.9 公尺 2.8

F-B 56.8 公尺 2.8

F-E 64.6 公尺 2.8

F-D 67 公尺 3

F-C 71.2 公尺 2

樣區 距離 平均分數

B-E 9 公尺 1.4

B-D 15.7 公尺 2

B-C 19 公尺 2.4

B-F 56.8 公尺 2.8

B-H 60.1 公尺 0.8

B-A 89 公尺 2

圖十六、距離與攻擊激烈程度關係統計─以 F 區為例。 圖十七、距離與攻擊激烈程度關係統計─以 B 區為例。

17

1.由表七、圖十四所示,攻擊激烈程度以等級 2「碰到過一陣子打,不久不打」

出現的次數 67 次為最多;等級 5「碰到馬上打,打到一方全滅」出現的次數 0

次為最少。

2.由表八所示,F-H 攻擊激烈程度 3.2 為最高,D-F 攻擊激烈程度 3 為次高;B-H

攻擊激烈程度 0.8 為最低。

3.由表九所示,F 區與其他樣區的攻擊激烈程度平均分數 2.76 為最高,其中 F-H

攻擊激烈程度 3.2 為最高,C-F 攻擊激烈程度 2 分為最低;碰到 F 樣區的螞蟻,

等級 4「碰到過一陣子打,打到一方全滅」的次數有 8 次,佔等級 4 的 50%。B

區與其他樣區的攻擊激烈程度平均分數 1.9 為最低,其中 B-F 攻擊激烈程度 2.8

為最高,B-H 攻擊激烈程度 0.8 分為最低。A 區與其他樣區的攻擊激烈程度平均

分數 2.4 為次高。

4.由圖十五所示,A 區、F 區與其他區攻擊激烈程度較高。

5.由表十、十一、圖十六、圖十七所示,平均攻擊激烈程度較高的 F 區,距離越

近攻擊越激烈;平均攻擊激烈程度較低的 B 區,距離越近越友善,但並非呈線

趨勢狀態,可見螞蟻生態行為奧妙,仍需持續觀察。

五、分析破壞單家蟻共域取食的情形

(一)螞蟻會為了爭奪食物資源而發生戰爭

不同蟻巢的螞蟻通常會為了爭奪地盤、爭奪食物而發生戰爭。當出現食物的情

況下,來自不同樣區的破壞單家蟻會為了取食而打架嗎?

(二)共域取食的實驗設計

假如我們把來自不同兩個樣區的破壞單家蟻同時放在一個佈置有食物的培養皿

中,兩區的破壞單家蟻會出現攻擊行為,那就代表牠們可能不是同一巢。因此,我

們設計了下列實驗,來了解當出現食物時,不同樣區間破壞單家蟻是否會發生衝突?

衝突的情形為何?實驗步驟說明如下:

1.每兩個不同的樣區為一組,分別到各樣區採集破壞單家蟻,每一個樣區各取 20

18

隻。

2.將洋芋片放在培養皿中間,再將兩區的破壞單家蟻分別放在洋芋片的兩側。

3.因為剛放下去的破壞單家蟻會有些躁動,所以我們設定 5 分鐘、10 分鐘、15

分鐘使用目視及放大鏡觀察 1 次,只要發現打架就停止,最後大家共同判定並

記錄兩個樣區的破壞單家蟻共域取食的衝突結果。

4.共域取食衝突情形分為三個等級,分別給予 0 到 2 分,說明如下:

等級 0,一起吃:0 分。

等級 1,一邊打架,一邊吃:1 分。

等級 2,打架完再吃:2 分。

5.A、B、C、D、E、F、H 七個樣區,兩兩一組,例如:A-B、A-C、……,B-C,……,

以此類推,共計 21 組,每一組實驗重複做 3 次,並計算平均數。

A 採集樣區的螞蟻

20 隻

B 將洋芋片放在培養皿

中間

C 將破壞單家蟻放

在洋芋片兩側

D 觀察破壞單家蟻

的衝突情形

圖十八、破壞單家蟻共域取食的實驗步驟(A~D)。

CF 一邊打架一邊吃 BC 一起吃 打架完再吃

圖十九、不同樣區間破壞單家蟻共域取食衝突情形(A:CF 一邊打架一邊吃;B:BC 一起吃;C:

打架完再吃)。

A B C

19

破壞單家蟻以大顎互咬攻擊 破壞單家蟻打群架

圖二十、破壞單家蟻共域取食衝突情形(A:破壞單家蟻以大顎互咬攻擊;B:破壞單家蟻

打群架)。

(三)實驗結果

1.探討不同樣區間破壞單家蟻共域取食衝突程度

為了瞭解不同樣區的破壞單家蟻在出現食物資源時,是衝突激烈還是和平相

處?以下將各種衝突程度出現的次數彙整如表十二所示:

表十二、破壞單家蟻共域取食衝突程度統計表

共域取食衝突程度 分數 次數

等級 0:一起吃 0 28

等級 1:一邊打架一邊吃 1 54

等級 2:打架完再吃 2 23

合計 105

圖二十一、破壞單家蟻共域取食衝突程度統計圖。

2.探討各組破壞單家蟻共域取食衝突激烈程度

表十三、各組破壞單家蟻共域取食衝突程度之比較

樣區 A B C D E F H

A 0.8 1.4 0.4 1.2 0.4 1.2

B 0.8 1.4 1.4 1 1.2

C 0.4 1 0.6 1

A B

20

D 1 0.4 1.6

E 0.8 1

F 1

H

3.探討特定樣區與其他樣區共域取食衝突程度

表十四、特定樣區與其他樣區共域取食衝突程度比較表

特定樣區與

其他樣區 棲地型態 平均分數

平均分數最高 平均分數最低

樣區 平均分數 樣區 平均分數

A 與其它區 水泥地細縫 0.9 A─C 1.4 A─D A─F 0.4

B 與其它區 落葉堆肥區 1.1 B─D B─E 1.4 B─C 0.8

C 與其它區 牆角 0.87 C─A 1.4 C─D 0.4

D 與其它區 擋土牆洞 0.87 D─H 1.6 D─A D─C

D—F 0.4

E 與其它區 榕樹洞 1.23 E─B 1.4 E─F 0.8

F 與其它區 柱子下方洞 0.7 F─B F—H 1 F─A F─D 0.4

H 與其它區 洗手台

下方洞 1.17 H─D 1.6

H─C H—E

H─F 1

圖二十二、特定樣區與其他樣區破壞單家蟻共域取食衝突程度比較。

4.探討不同棲地型態共域取食衝突程度比較

圖二十三、不同棲地型態破壞單家蟻共域取食衝突程度比較。

21

(三)實驗結果分析

1.由表十二、圖二十一所示,衝突程度以等級 1「一邊打架一邊吃」出現的次數

54 次為最多;等級 0「一起吃」出現的次數 28 次;等級 2「打架完再吃」出

現的次數為 23 次為最少。

2.由表十三所示,D-H 衝突程度 1.6 為最高,A-D、A-F、C-D 衝突程度 0.4 為最

低。

3.由表十四所示,E 區與其他樣區的衝突程度平均分數 1.23 為最高,其中 D-H

程度平均分數 1.6 為最高,H-C、H-E、H-F 衝突程度平均分數 1 分為最低;F

區與其他樣區的衝突程度平均分數 0.7 為最低,其中 F-B、F-H 衝突激烈程度平

均分數 1 分為最高,F-A、F-D 衝突程度 0.4 分為最低。

4.由圖二十二所示,E 區、H 區與其他區共域取食衝突程度較高,F 區較低。

5.由圖二十三所示,E 區(榕樹)、H 區(洗手台下)、B 區(落葉堆肥區)共域取食衝

突程度高。

六、探究破壞單家蟻入口的敵我辨識

(一)入口敵我辨識實驗設計

即使是同種螞蟻,只要不同蟻巢,螞蟻身上的氣味將有所不同,當螞蟻發

現對方的氣味不同,就會將牠歸類為敵人,螞蟻並不好客,牠們會毫不猶豫為

保衛家園而作戰。如果將某區的破壞單家蟻放至其他樣區的洞口,該隻破壞單

家蟻是否能夠透過氣味來辨識敵我,樣區洞口的防禦工蟻是否會讓該隻破壞單

家蟻進入,來瞭解兩個樣區間是否友善,是我們做這個實驗的目的。實驗步驟

說明如下:

1.每兩個樣區為一組,分別到各樣區採集破壞單家蟻,每一個樣區各取 5 隻破壞

單家蟻。

2.將第 1 隻破壞單家蟻放入另一樣區破壞單家蟻出現的洞口。

3.觀察與記錄該隻破壞單家蟻在洞口的反應,大家共同判定與記錄該隻螞蟻的入

口敵我辨識情形。

4.接下來再放第 2 隻、第 3 隻、第 4 隻、第 5 隻,七個樣區兩邊的入口敵我辨識

22

都要做。

5.入口的敵我辨識情形可以分為 0 到 4 五個等級,分別給予 0 到 4 分,說明如下:

等級 0,馬上進去:0 分。

等級 1,猶豫一下進去:1 分。

等級 2,在外面徘徊:2 分。

等級 3,直接落跑:3 分。

等級 4,被分屍:4 分。

6.A、B、C、D、E、F、H 七各樣區,兩兩一組,例如:A→B、B→A、A→C、C

→A,……,B→C,……,以此類推,共計 42 組,每一組實驗重複做 5 次,

並計算平均數。

將某區破壞單家蟻蟻放在另一區的洞口 觀察破壞單家蟻的入口敵我辨識

圖二十四、破壞單家蟻入口敵我辨識實驗步驟(A:將某區破壞單家蟻蟻放在另一區的洞

口;B:觀察破壞單家蟻的入口敵我辨識)。

將螞蟻放入洞口 D→A 直接進去 D→A 在洞口徘徊

進入洞口後被追出來 相遇後大打出手 在洞口徘徊

圖二十五、不同樣區間破壞單家蟻入口敵我辨識情形(A~F)。

(二)實驗結果

我們將不同樣區破壞單家蟻入口敵我辨識的實驗成果彙整如十五、十六、十七:

A B

A B C

D E F

23

表十五:破壞單家蟻敵我辨識程度統計表

入口敵我辨識程度 分數 次數

等級 0:馬上進去 0 46

等級 1:猶豫一下進去 1 24

等級 2:在外面徘徊 2 93

等級 3:直接落跑 3 44

等級 4:被分屍 4 3

合計 210

圖二十六、破壞單家蟻入口敵我辨識程度統計圖。

表十六、不同樣區破壞單家蟻入口敵我辨識觀察紀錄表

樣區 A B C D E F H

A 0 1.4 2.6 0.8 2 1.8 1.2

B 2 0 1.4 1 1.8 2.8 1.6

C 0.6 0.8 0 1.6 1.8 2 2.6

D 0.8 0.6 0 0 1.6 3 1.2

E 2 2 1.6 0 0 1.8 2

F 2.4 2.2 2.6 2.6 2.2 0 2.2.

H 1.6 0.8 1.6 1.2 2 3 0

表十七、特定樣區與其他樣區入口敵我辨識比較表

敵我辨識

樣區

平均分數 平均分數最高 平均分數最低

樣區 平均分

樣區 平均分

A 的洞口敵我辨識情形 1.57 F→A 2.4 C→A 0.6

B 的洞口敵我辨識情形 1.3 F→B 2.2 D→B 0.6

C 的洞口敵我辨識情形 1.63 A→C F→C 2.6 D→C 0

D 的洞口敵我辨識情形 1.2 F→D 2.6 E→D 0

E 的洞口敵我辨識情形 1.9 F→E 2.2 D→E 1.6

F 的洞口敵我辨識情形 2.4 D→F H→F 3 A→F E→F 1.8

H 的洞口敵我辨識情形 1.8 C→H 2.6 A→H D→H 1.2

24

圖二十七、特定樣區與其他樣區破壞單家蟻入口敵我辨識程度統計圖。

(二)結果分析

1.由表十五、圖二十六所示,入口敵我辨識程度以等級 2「在外面徘徊」出現的次數

93 次為最多;等級 4「被分屍」出現的次數 3 次(D→F2 次、A→C 1 次)為最少。

3.由表十六所示,H→F 入口敵我辨識程度 3「在外面徘徊」為最高,D→C、E→D 入

口敵我辨識程度 0 為最低。

4.由表十七所示,F 區與其他樣區的入口敵我辨識程度平均分數 2.4 為最高,其中 D

→F、H→F 入口敵我辨識程度 3 為最高,A→F、E→F 入口敵我辨識程度 1.8 分為最

低;D 區與其他樣區的入口敵我辨識程度平均分數 1.2 為最低,其中 F→D 入口敵我

辨識程度 2.6 為最高,E→D 入口敵我辨識程度 0 分為最低。

5.由圖二十七所示,F 區入口敵我辨識程度最高。

七、不同樣區組合破壞單家蟻衝突係數統計

為了了解樣區間的衝突情形,我們設計了樣區間的衝突係數的公式。第一,將三個

項目的分數換算為相同的基礎,例如:攻擊激烈程度最高為 5 分,所以除以 5;以此類

推。第二,將三個項目的重要性比例設定為 1/3;第三,計算樣區間的衝突係數,並討論

不同樣區組合的衝突情形。

衝突係數=攻擊激烈程度平均分數*1/5*1/3 +共域取食衝突程度平均分數*1/2*1/3 +入口敵我辨

識程度平均分數* 1/4*1/3

25

(一) 統計結果

將不同樣區組合的衝突係數整理如表十八、十九:

表十八、不同樣區組合破壞單家蟻的衝突係數

樣區組合 攻擊激烈程度

平均分數

共域取食衝突程度

平均分數

入口敵我辨識度

平均分數 衝突係數

C-D 1.8 0.4 0.8 0.25

A-D 2.4 0.4 0.8 0.29

D-E 1.6 1 0.8 0.34

B-H 0.8 1.2 1.2 0.35

B-C 2.4 0.8 1.1 0.39

A-B 2 0.8 1.7 0.41

A-F 2.8 0.4 2.1 0.43

B-D 2 1.4 0.8 0.43

C-E 1.8 1 1.7 0.43

C-F 2 0.6 2.3 0.43

C-H 1.4 1 2.1 0.44

E-H 2.4 1 2 0.49

E-F 2.8 0.8 2 0.49

B-E 1.4 1.4 1.9 0.49

D-H 2 1.6 1.2 0.50

D-F 3 0.4 2.8 0.50

A-H 2.8 1.2 1.4 0.50

A-C 2.4 1.4 1.6 0.53

A-E 2 1.2 2 0.55

B-F 2.8 1 2.5 0.56

F-H 3.2 1 2.6 0.60

平均數 2.2 0.95 1.69 0.45

表十九、特定樣區與其他樣區破壞單家蟻衝突係數比較表

衝突係數

樣區

平均分數 平均分數最高 平均分數最低

樣區 平均分數 樣區 平均分數

A 的衝突係數 0.37 A─E 0.55 A─D 0.29

B 的衝突係數 0.44 B─F 0.56 B─H 0.35

C 的衝突係數 0.32 A─C 0.53 C─D 0.25

D 的衝突係數 0.39 D─F 0.5 C─D 0.25

E 的衝突係數 0.47 E─A 0.55 D─E 0.34

F 的衝突係數 0.50 F─H 0.6 A─F 0.43

H 的衝突係數 0.48 F─H 0.6 B─H 0.35

26

(二)結果分析

1.由表十八所示,F-H 的衝突係數 0.6 為最高,C-D 間的衝突係數 0.25 為最低。

2.由表十九所示,F 區與其他樣區的衝突係數 0.5 為最高,其中 F─H 衝突係數 0.6 為

最高,A-F 衝突係數 0.43 分為最低;C 區與其他樣區的衝突係數 0.32 為最低,其中

A─C 衝突係數 0.53 為最高,C-D 衝突係數 0.25 分為最低。

伍、討論

一、討論破壞單家蟻的生態習性

(一)F 樣區的洞口是我們一年級教室旁的柱子下的小洞,我們曾經在哪裡發現許多螞

蟻,只是不知道牠的名字叫做「破壞單家蟻」,因此我們認為破壞單家蟻出現在

校園的時間至少有六年,經過這幾年的繁衍,數量越來越多,聚落也越擴越大。

(二)建築物外的破壞單家蟻喜歡住在石頭縫、擋土牆的小洞、牆角的小洞、柱子下方

的小洞,比較特別的棲地是榕樹上及花圃裡,有明顯的蟻道,很容易追蹤牠。

(三)破壞單家蟻是一種熱帶型的螞蟻,120C 以下幾乎看不到牠的蹤影。

二、討論超級聚落

目前學校的破壞單家蟻應該屬於同一個起源,不管是建築物內或者戶外都可以

發現破壞單家蟻的蹤影,我們認為校園裡已經形成數個破壞單家蟻的超級聚落。

三、討論校園內破壞單家蟻聚落分布的情形

校園裡破壞單家蟻的分布極廣,在建築物內,牠們會住在牆角隙縫、電器設備,

但在建築物外,喜歡住在牆角隙縫、擋土牆的小洞中。

四、討論破壞單家蟻的攻擊行為及樣態

(一)把「碰到不打」、「碰到各佔一方」、「碰到過一陣子打,不久不打」加起來約次數

為 82 次,且「碰到馬上打,打到一方全滅」次數為 0 次,樣區之間偏友善。

(二)F 區與其他區的攻擊激烈程度最高,其中 A-F、B-F、D-F、E-F、H-F 也都是 F 區

與其他區攻擊激烈程度最高者,這和我們平日的觀察十分接近。在研究的過程

中,我們發現同一天到各區進行觀察與採集時,F 樣區的破壞單家蟻出現的數量

較其他樣區多,也較其他區的破壞單家蟻兇,可能是 F 區聚落較大,較為強勢。

(三)A 區和其他樣區的攻擊激烈程度平均分數為 2 以上,推論應該是 A 區和其他樣

27

區距離較遠的關係,氣味比較不同。

(四)觀察破壞單家蟻的攻擊行為是典型的單家蟻的特色,會用大顎互咬,咬對方的腰

節,偶爾也會用針去螫敵人,敵人死掉後,會把牠分屍或丟著不管。

五、討論破壞單家蟻共域取食之觀察與實驗

(一)我們發現破壞單家蟻共域取食實驗結果,以「一邊打一邊吃」出現的次數 54 次

最多,「打架完再吃」出現的次數 23 次最少,因此在對食物具有迫切需求的情況

下,邊打邊吃可以節省對食物攝取的時間。

(二)當出現食物時,E 區與其他區的破壞單家蟻間的衝突激烈程度為 1.23 最高,H 區

1.17 次之。E 區為榕樹上,經常出現紅姬緣椿象、寬節大頭家蟻等生物,H 區在

洗手台下,經常有積水的情形,干擾較多,環境較惡劣,因此當出現食物時,與

其他樣區間的共域取食衝突會比較激烈。

(三)我們發現A-D、A-F、C-D、D-F 共域取食衝突激烈的程度低,A-F、D-F 有 3 次

一起吃,再對照 F 區與其他樣區共域取食的實驗結果,也都出現一起吃的情形,

分析可能原因是 F 區的群落較大,膽子較大。C 區與 D 區為相鄰兩區,共域取食

衝突低,可能為超級聚落。

六、討論破壞單家蟻入口的敵我辨識

(一)根據實驗結果,我們發現「在外面徘徊」的次數最多,「被分屍」的次數最少;「在

外面徘徊」和「直接落跑」加起來的次數有 137 次,也就是說不同樣區之間破壞

單家蟻的氣味應該是不同,所以工蟻不會隨便進入洞口。

(二)F 區與其他樣區的入口敵我辨識程度平均分數 2.4 為最高,即使 A→F、E→F 敵

我辨識程度 1.8 分是 F 區中最低,也比其他樣區還高,與我們所觀察到的 F 區的

聚落較大,較強勢有關。D 區與其他樣區的入口敵我辨識程度平均分數 1.2 為最

低,跟我們平常觀察 D 區的破壞單家蟻最友善的印象接近。

(三)我們發現距離越遠入口敵我辨識越高,例如:A→F、B→F、A→C、F→C、D→F、

C→H;距離越近越友善,例如:B→D、C→D、D→E。

28

七、綜合討論

將各樣區之間的衝突情形再進一步整理後發現:

(一)C-D 衝突係數 0.25 最低,兩區相鄰,可能是一個超級聚落。C-E 兩區衝突係數

為 0.43,主要的原因是在共域取食的衝突程度較高,其他攻擊激烈程度及敵我辨

識度皆不高,初步判斷與 E 區的食物來源有限有關,若排除 C 區和 E 共域取食

的衝突,CE 可能是一個小型的超級聚落。

(二)B 區與 CDE 區鄰近,根據統計 BC、BD、BE 的衝突係數分別為 0.39、0.43、0.49,

其中 BC 的攻擊程度超過平均數,BD 的共域取食衝突程度超過平均數,BE 的共

域取食衝突程度及敵我辨識皆超過平均數,B 可能與 CDE 分屬不同代。

(三)AD 衝突係數 0.29 雖然較低,但因為兩個樣區相隔 98.3 公尺較遠,而且兩區的

攻擊激烈程度有 2.4,已經超過平均數,所以兩區可能不是超級聚落。

(四)AF 衝突係數 0.43,雖然兩區在共域取食衝突程度為 0.4 分偏低,但攻擊程度

2.8 及入口敵我辨識(A→F 1.8,F→A 2.4)皆高,因此 A、F 可能是兩個獨立的聚落,

此外,FH、AH 兩者衝突係數 0.60、0.49 偏高,且超過衝突係數平均值 0.45,因

此,A、F、H 可能分屬三個群落。

八、學校破壞單家蟻課程與教學

學校過去並未針對破壞單家蟻進行特別的教學,透過

本研究,不僅在走廊上設置破壞單家蟻的教學步道,有助

於師生對破壞單家蟻的認識,並已規劃成為學

校的校本課程。

陸、結論

一、 破壞單家蟻的基本生物學調查

破壞單家蟻個頭小,行動的速度也不快,但是已經對校園產生威脅。我們曾經

在教室發現破壞單家蟻進入長角黃山蟻的洞穴內,長角黃山蟻立刻傾巢而出,校園

的螞蟻群落也會因為破壞單家蟻的入侵,生存環境越困難,種類及數量越來越少。

圖二十八、學校破壞單家蟻課程與教學。

29

二、校園內破壞單家蟻聚落分布

我們在校園建築物及建築物鄰近區域發現 23 個破壞單家蟻出沒的點,建築物內

標示 15 個點,建築物外選定 7 個樣區。我們發現校園內破壞單家蟻的數量非常多,

以目前 7 個樣區來看,都超過 1000 隻以上,其中 F 區的數量更可能達到 10000 隻以

上,如果再加上校園內其他建築物內、戶外的聚落,學校的破壞單家蟻數量可能超

過 100 萬隻,如果沒有進行防治,數量將逐年增加,危害程度將加大。

三 、破壞單家蟻的攻擊行為

破壞單家蟻發現不同氣味的螞蟻時,會採取單挑或者群起圍攻的方式,並使用

大顎為武器咬對方的腰節,一直到制服敵人為止。我們發現「碰到過一陣子打,不久

不打」出現的次數 67 次為最多;等級 5「碰到馬上打,打到一方全滅」出現的次數 0

次為最少,代表各個樣區的氣味接近,起源應該相同,只是分屬不同代。

四、觀察與分析破壞單家蟻共域取食的情形

工蟻的職責是把找到的食物搬回蟻巢餵食幼蟻,因此當食物資源有限的時候,

會發生為了爭奪食物而打架。當樣區所處的位置食物資源較少或環境比較惡劣時,

在共域取食的衝突程度就會偏高;當兩個樣區的距離較遠,各自有領域性,在共域

取食的衝突也會較大,例如 A-C、D-H、B-E。

五、探究破壞單家蟻的入口敵我辨識

洞口的工蟻通常在保護蟻巢的安全,我們發現外來的工蟻會在洞口外面徘徊、

直接落跑的情況較多,有時不小心進入洞內,也會趕緊跑出來,尤其被洞內的螞蟻

發現,還會追出來大打一架,顯示各樣區之間存在著不同的氣味,當氣味不同,工

蟻自然不敢進入,樣區距離越遠,入口的敵我辨識越高。不過,即使是鄰近的樣區,

只要是不同聚落,氣味不同,工蟻就不會輕易進入。

六、超級聚落之形成

C、D、E 三個樣區,地理位置鄰近,攻擊激烈的程度偏低,推論為一個超級聚

落;A、F、H 分別與其他樣區的攻擊激烈程度偏高,F、H 與其他樣區的平均衝突係

數為第一名和第二名,因此,A、F、H 可能是獨立聚落。

30

圖二十九、破壞單家蟻不同樣區組合衝突係數比較圖。

七、未來繼續研究與應用

(一)目前大家對破壞單家蟻的瞭解十分有限,如果能將這次的研究成果提供給學校、

老師及相關單位參考,研發教材,或者進行後續深入研究,相信一定可以幫助大

家對破壞單家蟻有更深入的了解。

(二)防治螞蟻究竟是超級聚落好呢?還是獨立聚落?如果開始下藥防治,是超級聚落

先滅?還是獨立聚落先滅?未來將可持續研究,找到防治牠的好方法,以減少對

學校的危害,恢復校園應有的生物多樣性。

柒、參考資料

Ayre G. L.(1962). Problems in using the Lincoln index for estimating the size of ant colonies.

Journal Of New York Entomological Society. 70(3). Pp159-166.

Science Explorations。Secrets of a Supercolony。2016 年 6 月 12 日取自

http://teacher.scholastic.com/activities/explorations/bug/libraryarticle.asp?ItemID=117&SubjectID=

119&categoryID=4

顧世紅(2005)。螞蟻世界的戰爭與和平(一)。第 208 期。臺中:國立自然科學博物館。

全球入侵種資料庫。破壞單家蟻。2015 年 12 月 10 日取自

http://gisd.biodiv.tw/details.php?id=960

鍾兆晉(2009)。超級聚落(Supercolony)----综論生命形式的極至。2016 年 1 月 15 日取

自 http://docslide.us/documents/-supercolony-.html

瑪姬咕咕的生活指南。螞蟻的攻擊方式。2015 年 12 月 10 日取自

http://www.magigugu.com/vbforums/showthread.php?p=21581

【評語】080314

有明確的觀察目標,同時透過自然觀察及自製人工環境飼養觀

察兩種方式,探討破壞單家蟻的超級聚落實屬難得,值得鼓勵。

表五中,破壞單家蟻聚落面積,目測單家蟻數量的估算方法應

再謹慎。

080314-評語


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