喜歡濕冷環境的綠色小精靈－臺北樹蛙

小檔案：臺北樹蛙（Rhacophorus taipeianus Liang & Wang, 1978）是臺灣特有種蛙類。分類上，屬樹蛙科樹蛙屬。體長約3.5~5.5公分，體型上屬中小型蛙類。外觀上，身體背部以綠色為主，但會隨環境變淺或呈深褐綠色，腹部由腹側的黃色逐漸轉淡至腹部白色或淡黃色，是一種具有隨環境變化而轉變身體顏色能力的蛙類。


圖1：臺北樹蛙的腹部呈淡黃色，趾端膨大呈吸盤狀

臺北樹蛙只侷限分部於臺灣島的中北部，是臺灣特有種蛙類，目前已被政府宣告為保育類動物之ㄧ。臺北盆地與附近山區果園、農耕地與產業道路水溝等有溼地或小水池旁，冬日裡常可聽到牠鳴唱求偶的鳴聲，臺灣中南部是看不到牠的。依常理來看，外觀翠綠鮮豔的臺北樹蛙應該是很早就被發現命名的物種，但卻一直到1978（民國67年）年的冬天才被發現，經臺大動物學系的梁潤生與王慶讓二位教授鑑定為新種，在此之前卻被人誤認為體型和外觀都有顯著差異的日本樹蛙，真是奇妙。從外觀來看，臺北樹蛙與莫氏樹蛙較為近似，都是綠色，但是牠腹面白色、股部內側黃色並有一些小黑斑、眼部的虹彩呈黃色，這和莫氏樹蛙的股部內側是橘紅色、眼睛虹彩是紅色，有明顯不同。臺北樹蛙和一般樹蛙一樣擁有共同的特徵－趾端膨大呈吸盤狀，可以輕巧的在樹叢枝葉間攀爬移動（圖1）。平常棲息靠著翠綠色的外形保護，也不會發出鳴聲吸引天敵，巧妙地隱藏棲息在樹林間，不容易被發現。（圖2、圖3）


圖2：臺北樹蛙靠著翠綠色的外形掩蔽，保護色極佳


圖3：隱藏在捲曲枝葉間的臺北樹蛙，若不鳴叫的話很難發現到牠

蛙類是典型的二棲類動物，卵期與幼生期的蝌蚪階段無法離開水域環境。因此，成蛙大部分會選擇離水域不遠的地方，或是比較潮濕的環境中棲息，即便是離開水域，也會在繁殖季節回到水域旁鳴叫求偶繁殖（圖4）。

圖4：回到水域水溝邊假交配的臺北樹蛙圖〈攝影/張淯蒼〉

因此，當我們聽見蛙鳴不斷、看見大量蛙類活動，此刻就是牠們繁殖傳宗接代的季節。然而，大部分的動物都喜歡在氣候溫暖的季節裡繁殖，臺北樹蛙卻是少數選擇寒冷的冬季生殖繁衍的蛙類之ㄧ。臺灣島是屬於夏季多雨而冬季乾旱的氣候，選擇在冬季繁殖的臺北樹蛙似乎與整體的季節氣候環境相互矛盾。不過，細心地探究觀察會發現冬季東北季風盛行，北臺灣總是飄著陰雨綿綿的冬雨，而形成潮濕的環境條件，正好可以提供臺北樹蛙產卵繁殖，這正是臺北樹蛙演化出適應生存環境的典型例子。同時，這也說明了臺灣中南部為何未分佈臺北樹蛙的原因了。臺北樹蛙最奇特的行為之ㄧ，就是雄蛙有築巢的習性。到了秋末東北季風盛行的季節（10月到隔年3月），雄蛙會悄悄地移到低窪有水域的附近，在水邊的草根、石縫或落葉底下挖掘深約2~4公分的圓形小洞，由於上方有落葉雜草覆蓋，掩蔽性極高非常不容易發現（圖5）。


圖5：正在挖巢洞準備鳴叫求偶的臺北樹蛙體色呈深褐綠色〈攝影/張淯蒼〉

然後躲在洞穴內發出長而低沉的「咯～」叫聲以吸引雌蛙，這聲音在冬日的夜裡，聽來還真有淒涼的感覺呢！雌蛙當然就是依此鳴叫聲擇偶，誰的叫聲長而低沉或是富有變化就越能吸引雌蛙。因此，雄蛙的鳴叫聲就由一到二個音節的「咯～」生變化為三到四個音節的「ㄜ、ㄜ、ㄜ…」或在鳴叫尾音中加上短促的「咯、咯、咯」，以增加變化及吸引力，根據學者研究觀察發現，厲害的雄蛙還會發出超過十個音節以上的求偶叫聲。雄蛙們遭遇時，還會發出較為沙啞的「嘎～」叫聲。雄蛙們彼此暗自較勁，真是卯足了勁只為吸引雌蛙前來。另外，研究學者也發現雌蛙偏愛叫聲低沉、較大體型的雄蛙，有些體型嬌小的雄蛙索性乾脆不挖洞鳴叫求偶，竟然投機取巧的偷偷爬進正在交配的雄蛙巢洞中參與配對，造成多隻雄蛙和一隻雌蛙共同交配產卵的有趣現象。


圖6：臺北樹蛙正在交配產卵中，踢打出的卵泡清晰可見〈攝影/張淯蒼〉

臺北樹蛙每次產卵約可產300～400顆蛙卵。交配時，雄蛙會以前肢抱住雌蛙腹部刺激雌蛙排卵，雄蛙排出精液後，雌蛙再踢打混雜隨卵排出的精液、分泌物與空氣產生白色的卵泡，授精的蛙卵就包覆在這潮濕的卵泡之中，而卵泡接觸空氣一段時間後會乾燥硬化得以保持卵泡內部潮濕，形成良好的保護外殼，這卵泡剛好就置於雄蛙挖的巢洞之中（圖6）。蛙卵在卵泡中約經過10天就會孵化，根據學者的研究觀察發現，在卵泡中的蝌蚪甚至可以藉卵黃的養份在此小小的卵泡〝水域〞中存活 40 多天，靜待雨水將卵泡軟化後隨雨水帶入旁邊的水溝、水池、水田等靜水型的淺水域中，繼續蝌蚪的生活階段。


圖7：水蛭也是天敵之一，臺北樹蛙正遭到水蛭的攻擊

臺北樹蛙的生態相當有趣，外觀又可愛頗能吸引學生的注意。但是臺北樹蛙已列為保育類物種，未經核准的捕捉、研究飼養都是違法的，建議若學校附近有臺北樹蛙棲息的教師或學生，在指導學生進行臺北樹蛙的科學研究時，可以從棲地營造與自然觀察紀錄二個方向著手，例如可以根據臺北樹蛙的習性，探究營造怎樣的環境會吸引牠來產卵？雄蛙築巢地點的選擇？（覆蓋物、土質、附近的水域形式…等）、雄蛙所挖的巢洞大小與深度？氣候變化（例如降雨的出現）與成蛙鳴叫求偶的時間探究？求偶活動的強度與降雨量的關係？出現的雄蛙與雌蛙比率？野外蛙卵的孵化時間觀察？水中蝌蚪的生長觀察？蝌蚪的食性與天敵？成蛙的天敵記錄…等（圖7、8、9），這些都是可以在不捕捉、不飼養、不干擾的原則下，非常適合的科學研究內容，提供教師夥伴們指導學生科學研究參考。


圖8：臺北樹蛙的棲地營造實驗觀察


圖9：臺北樹蛙的棲地營造實驗觀察2

〈國立科學教育館科學研習月刊邀稿，原文刊載於98.05科學研習月刊p1~p5〉

會呼吸的屋頂

哇！這什麼高科技設備，是外星人駕駛飛碟登陸地球了嗎？當然不是咯！不過它真的是具科技又環保的產物，花費約新台幣160億元設計建造的建築物。這建築物座落於美國加州舊金山市著名的金門公園之中，是去年（2008年）秋天才剛開幕的加州科學館的建築物〝屋頂〞，佔地1萬多平方公尺，大約是160間的教室面積大小呢！
可別小看它喔。它會呼吸、能儲水、還可以控制溫度呢！照片中許多圓圓的設施是建築物的採光窗與通風口，提供建築物底下的展覽廳內有充足的光線與流通的空氣，夏天時可提供低於室外10度的溫度，大大地減少開空調與燈具的能源消耗，像這樣的圓形土墩共設有7個。另外，這屋頂還覆土種植鋪滿當地9種原生的低矮綠色植物，可收集98％的雨水功能，因此不但用澆水，在陽光充足的加州，還可經由光合作用將二氧化碳轉換為氧氣，為降低都市熱島效應與提供新鮮空氣盡一份力量，更提供了小甲蟲、蜘蛛等小動物棲息的空間呵。
不錯吧！這建築物很有綠色概念、夠環保喔！稱它為「生命屋頂」、「活屋頂」一點兒也不為過！所以囉，大家都叫它〝Living Roof〞。有機會到美國加州時，不妨去參觀吧！

〈國語日報邀稿，原文刊載於98.05.16國語日報第8版科學教室─會呼吸的屋頂／照片請參閱報紙〉

自然界中的華佗

人類身體不舒服時，有醫生可以看診拿藥，以內服或外敷的方式治療疾病。自然界中的野生動物可就沒這麼幸福咯，受到蚊蟲滋擾或是生病時，沒有醫生可以為牠們服務。有趣的是，生物學家發現自然世界裡有些動物會自我醫療，像個「動物華佗」懂得用藥醫療呢！
先舉鳥類的例子吧！棲息在南美洲熱帶雨林中的金剛鸚鵡，喜歡吃各種植物的果實、種子與堅果，但這些果實或種子，有些卻含有高量的植物鹼。植物鹼其實就是毒，取食過量或在體內累積到一定濃度時，就會危害到健康甚至生命。

■金剛鸚鵡吃土解毒
神奇的是，這些金剛鸚鵡每天都會飛到亞馬遜河岸的土崖邊群集啄食黏土，因為黏土中具有中和毒性或是吸附植物鹼的成分，能將吃進身體有毒的植物鹼順利排出體外。黏土就像神奇的解毒、排毒劑般，成為金剛鸚鵡的「內服用藥」。這和生物學家研究發現，獼猴透過吃土，以土中的成分吸收植物鹼，再排出體外以減緩腸胃不適的做法，真是有異曲同工之妙呢！

■卷尾猴用胡椒葉驅蟲
聽起來，植物鹼似乎很可怕，卻有同樣棲息在亞馬遜森林裡的小傢伙，利用植物中的植物鹼的毒性來驅蟲，這「用藥高手」就是卷尾猴。

社會化程度高又聰明的卷尾猴會採摘一種胡椒樹的葉子，用它搓抹全身以防止皮膚感染疾病和防止蚊蟲叮咬。牠們彼此間甚至還會互相搓抹這種天然「防蚊蟲液」，成為重要的社交活動。尤其是在皮膚容易受到感染與蚊蟲孳生的雨季裡，猴群間彼此搓抹胡椒葉的行為更是明顯。這胡椒樹葉的植物鹼汁液可說是成了卷尾猴的「外敷用藥」啦！當地的土著也知道這種胡椒樹葉的汁液有殺菌跟驅蟲的作用，因此，也同樣利用它防蚊驅蟲。這是人學猴，還是猴學人呢？有趣吧！

■黑狐猴藉馬陸分泌物驅蟲和護膚
遠在非洲東岸外海的馬達加斯加島上茂盛熱帶森林裡，也住著一種懂得內服用藥的小傢伙「黑狐猴」，懂得利用馬陸的分泌物來驅蟲、護膚呢！
黑狐猴是一種原始靈長類哺乳動物，牠們懂得利用馬陸受到干擾或攻擊時，會分泌含有毒素的氰化物以自衛的特性，把馬陸抓來後再輕咬，讓馬陸以為遭受到攻擊而釋放出富含化學毒素的分泌物，接著再把這些分泌物塗抹在自己的身上，以毒殺皮毛上的寄生蟲與害蟲，也讓皮膚摸起來又柔軟又光滑呵！

有趣的是，馬陸的分泌物雖然很有藥效，卻也有副作用，有些黑狐猴竟因為用藥過度而呈現迷幻的狀態，甚至昏倒呢！
看吧！金剛鸚鵡知道河邊黏土可排毒、解毒，卷尾猴也知道胡椒樹葉可驅蟲，連遠在非洲東岸外島上的黑狐猴，也懂得使用氰化物來防蚊驅蟲呢？呵，人類知道養生保健，動物們也懂得醫療驅蚊哩！

●動動腦時間
1.（ ）金剛鸚鵡為什麼要飛到河邊群集吃黏土？ A.補充營養 B.幫助消化 C.排毒解毒 D.求偶繁殖
2.（ ）卷尾猴群喜歡採摘胡椒樹葉揉搓塗抹身體的目的是什麼？A.整理皮毛 B.吸引異性 C.刮除髒物 D.驅蚊除蟲
3.（ ）黑狐猴用什麼方式除蟲保健？ A.利用馬陸的分泌物麻醉自己 B.將馬陸咬爛後塗抹全身 C.輕咬馬陸取分泌物塗抹 D.吃掉馬陸以馬陸的毒去蟲

〈國語日報邀稿，原文刊載於98.03.27國語日報第8版科學教室─奇幻大自然6／照片請參閱報紙〉