4 個公園裡隱藏的科學秘密,帶你用顯微鏡一探究竟!
一說到公園你會想到什麼?除了遊樂器材與空曠的大草原,在公園裡,還隱藏著許多肉眼看不見的生物知識。
今天就帶著 uHandy 行動顯微鏡,一起探索公園裡那些平時不會特別留意的東西吧。看似平凡,一旦深入去看,卻能發現不少驚喜呢!
例如,在公園裡我們隨處可見的螞蟻,你有仔細觀察過牠們嗎?
你知道嗎?蟻后能夠控制後代的性別
猜猜看這是顯微鏡下,螞蟻的哪一個部位?
答案是:觸角。觸角能夠讓牠們辨識氣味,也能透過互相碰觸來溝通訊息,是螞蟻身上最重要的「天線」。
除了觸角以外,螞蟻的「大顎」也是重要的器官,用於吃東西、銜取物品,甚至是戰鬥。
在一個螞蟻窩內,分成工蟻、雄蟻和蟻后,體型也有很大的分別。通常工蟻最小,負責搬運和找食物;有些工蟻的大顎特別大,又稱為兵蟻,負責守衛家園。雄蟻則只負責交配,通常在交配後就會死去。蟻后體型最大,負責生育下一代,也是整個蟻窩內的核心角色。
螞蟻的生殖方式非常特別,蟻后一生只需要交配一次,精子就夠用一生,並且能夠控制後代的性別:未受精的卵會發育成雄蟻,受精卵則發育成雌蟻。但並非所有雌蟻都有生育功能,蟻后可以分泌出使翅膀與卵巢退化的費洛蒙,使雌蟻發育成不具翅膀,也不具生育能力的工蟻。
用行動顯微鏡,掌握未來必備能力
如果你是家長,帶著孩子到公園裡,用行動顯微鏡放大觀察,探索螞蟻的樣貌,是非常棒的生態教育。尤其,在動手找尋、製作樣品的過程中,更能學到「自主學習」與「探究思考」的重要能力。
而顯微鏡,更是一種重要的能力。除了從國小到高中,都一定會碰到顯微鏡,醫學、電機工程、材料科學、生物科技、環境科學⋯⋯許多領域也都是因為顯微鏡,才得以高速發展。
uHandy 行動顯微鏡,是市面上最完整的生物類 STEAM 教具/玩具。不只輕便好攜帶、簡單好上手,更有實驗室專業顯微解析,與安全設計。這個暑假,不妨試試看讓孩子開始動手玩顯微,可能會讓炎炎夏日,成為一段既好玩、又有效的珍貴時光!
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蝴蝶翅膀為什麼會有不同的顏色呢?
在公園裡最常看見的昆蟲除了螞蟻,還有美麗的蝴蝶。如果有用手觸碰過蝴蝶翅膀的話,會發現在觸碰後,手上會有些粉狀的東西,那就是「鱗粉」。透過行動顯微鏡,我們可以看到蝴蝶翅膀上的細小結構。
鱗粉的功能之一,是幫蝴蝶的翅膀「上色」。下面這張圖,是蝴蝶翅膀在不同角度的光源下,所顯現不同的顏色。左邊是綠色的,右邊則帶點藍色。可是為什麼,蝴蝶翅膀會有不同顏色呢?
這是因為,鱗粉呈現色彩的方式,有分為「物理色」與「化學色」兩種。化學色又稱色素色,也就是鱗粉本身的顏色,所以無論光源從任何角度來,顏色都不會改變。而物理色,則是透過光的「折射」、「反射」來形成不同的色彩。因此,當光源的方向改變,以「物理色」來呈色的鱗粉,就會展現出不同色彩啦!
然而為什麼有些蝴蝶,會發展出這種特殊的「物理色」呢?這可能是因為要避開天敵。當蝴蝶拍翅時,如果顏色不斷變化,獵食者可能就比較不容易鎖定蝴蝶的位置。
如果幸運在公園裡找到蝴蝶的翅膀,可以把它帶回室內,用 uHandy 採樣貼紙黏取鱗粉。一旦鱗粉都掉光,就可以看見翅膀本身其實是透明的。這也證明了,我們平常看見的翅膀顏色是由鱗粉提供的。
除了顯現美麗的顏色外,蝴蝶的鱗粉還具有多種功能來保護蝴蝶,不僅能夠防水、調節溫度,受困於蜘蛛網時,還能夠灑落鱗粉逃脫。不只是裝飾用途,鱗粉也是很實用的呢!
植物也會呼吸,但是植物的「鼻子」在哪裡?
植物也是需要呼吸的,行光合作用時,也需要吸收氧氣。但是,植物是怎麼把氣體吸到體內的呢?
人們需要靠著鼻子呼吸,葉子的「氣孔」也可以說是它們的鼻子。氣孔通常位在葉子的下方,是藉由兩兩成對的保衛細胞來控制開關,在早上光照射較強,或植物體內水分多時,保衛細胞會膨脹將氣孔撐開,造成水分蒸散;相反地,到了晚上光弱,或植物體內水分較少時,保衛細胞萎縮,氣孔便會關閉以減少水分散失。
而在一年四季裡,葉子會有不同的顏色與面貌。在公園,我們可以先用低倍鏡,觀看植物葉片表面的美麗紋路。趕快蒐集不同種的葉子,在顯微鏡下看看色彩的分佈吧!
回家後,也可以再小心將葉子的下表皮撕下來,用 uHandy 的高倍鏡,細細觀察表皮細胞、保衛細胞和氣孔。技巧有點困難,但是看到的畫面與知識無價!
隱藏任務:尋找「皮老闆」!
uHandy 低倍鏡)前蓋,可以說是迷你的培養皿,將微小生物放在這個「迷你培養皿」上,就可以直接看到生物活動的樣貌,也不傷害到這些生物。除此之外,還可以利用前蓋做化學實驗,相較於實驗室做化學實驗時需要大量的材料, uHandy 只需要千分之一不到的量,更安全且環境友善。
而到了公園,也可以在池塘邊,跟家人朋友們一起比賽誰先找到「皮老闆」!
到池塘裡,採集一管池水,幸運的話,就能看見浮游生物,在顯微鏡下游來游去。而使用 uHandy 的高倍鏡,甚至可以看見心臟的跳動喔!
▲左圖,低倍鏡;右圖,高倍鏡甚至可以看到水蚤的消化道和心臟
池塘裡一種常見的生物,叫做「水蚤」。牠們是一種微小的節肢動物,也是海綿寶寶內皮老闆的原型。水蚤心臟的跳動,也會反映出當下水質的變化。有興趣的朋友們,可以看看 Steve Mould 這支影片,詳細說明了水蚤的生理變化。
(Steve Mould 是英國的科學頻道與教育家,整支影片的水蚤都是用 uHandy 拍攝的,影片最後他也有推薦唷!)
在公園不只有遊樂器材與空曠的大草原,還隱藏著許多肉眼看不見的生物知識。趕快帶著你的 uHandy 行動顯微鏡,把室內戶外都變成遊樂園!
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