文/高雄市左營區勝利國民小學六年級 林羿呈、 王玟宣、林祖安、顏子涵、吳旻宸、 林軒毅(2020年全國中小學科學展覽會佳作)
在學校上跳遠課的時候,當體育老師掀開沙坑帆布的瞬間,我們看到有昆蟲從沙坑跳出來,跳得又快又遠,想起五年級自然課的動物世界單元也有介紹昆蟲的跳躍,於是我們請自然老師幫忙辨識,才發現躲在學校跳遠場的昆蟲是非常擅長跳躍的家蟋蟀。
我們的研究對象為小扁頭蟋蟀、台灣大蟋蟀、烏頭眉紋蟋蟀、家蟋蟀與黃斑黑蟋蟀等5種台灣常見蟋蟀,蟋蟀來源為野生蟋蟀。在實驗過程中,為降低人為飼養對蟋蟀健康狀態與跳躍實驗的干擾,我們採取的方法有二:一為實驗期間採集原棲息地植物的根莖葉作為蟋蟀的食物,二是盡量縮短人工養殖的時間,並以一個禮拜為限。
而在捕捉的過程中,我們還發現家蟋蟀不只會跳遠還會跳高。自然老師還說:還有其他種類的蟋蟀也是跳躍高手,激起了我們的好奇心,於是拜託自然老師指導我們捕捉蟋蟀並觀察蟋蟀如何跳躍,並比較不同種類蟋蟀在垂直跳躍高度、水平跳躍距離與跳躍率的差異。
研究結果
我們總計分析完畢109隻蟋蟀外型特徵、垂直跳躍高度、水平跳躍距離與刺激後跳躍率的數據,結果顯示:
家蟋蟀的後腿/體長比最大,是「長腿王」;垂直跳躍高度、水平跳躍距離(與自身體長比)也是最高,為蟋蟀界「跳高王」、「跳遠王」雙料冠軍。
就5種台灣蟋蟀接受刺激後的跳躍(頻)率而言,烏頭眉紋蟋蟀是垂直跳躍的「跳跳王」,小扁頭蟋蟀是水平跳躍的「跳跳王」。
在水平跳躍實驗的過程中,我們發現蟋蟀偶爾會張開後翅飛翔幫助跳躍,而家蟋蟀是5種蟋蟀中唯一沒有後翅的蟋蟀。是不是家蟋蟀已經有了一雙長腿善於跳躍,所以後翅逐漸退化消失,這是一個同學都很感興趣的問題。雖然台灣大蟋蟀與黃斑黑蟋蟀的跳躍能力不好,但是台灣大蟋蟀善於挖地道躲藏;而黃斑黑蟋蟀善鬥較不怕人,這些天性是否讓牠們較不需要靠跳躍遠離危險,仍有待同學後續研究。