生物对环境的刺激会产生适当的反应

1、翩翩起舞-聲音刺激對蚯蚓、水蚤及綠豆萌芽成長的影響一、 摘 要：生物對環境的刺激會產生適當的反應，植物會以生長方向，動物則是是以趨向或背離來適應。頻率不穩的音樂造成沒有規律性的刺激，動物則會靠近觀察箱壁來躲避刺激，音質柔和的音樂刺激較有規律，水蚤和蚯蚓則有背離至最遠的箱壁旁，但是綠豆則會因刺激較對照組不彎曲，但是第一本也則有偏離的現象。 二、 研究動機：由報章雜誌得知“音樂對於乳牛的泌乳量及母雞的生蛋量，有明顯的影響”因此，音樂對動物的影響深深吸引我們的研究興趣音樂對植物生長及無脊椎動物，是否也有明顯的影響。三、 研究目的：(一)音質對蚯蚓和水蚤分布及綠豆萌芽成長的影響(二)音量大小對蚯蚓和水

2、蚤分布及綠豆萌芽成長的影響(三)音樂刺激方向對蚯蚓和水蚤分布及綠豆萌芽的影響四、 實驗器材：內側貼有棉紙的紙箱、觀察箱（長：41cm寬：27cm高：14cm）、塑膠盤、分貝計、音響設備、棉花、蚯蚓、水蚤、綠豆五、實驗步驟：（一） 音樂對綠豆萌芽的影響： 1、將音響之音量調至實驗所需，播放音樂，使用分貝器每隔5 秒測量一次後平均。 2、將綠豆泡水靜置12小時。 3、依次在19個大小相同的淺盤鋪上濕棉花，每盤劃分成1個區域，在每個淺盤中，各種 10棵綠豆進行實驗，並取出其中一盤放在電腦附近以紙箱罩住使其自然生長作為對照組。 4、三天後記錄莖的基部至莖頂的的彎曲程度及第一本葉的朝向。 5、每3盤為一

3、實驗組，將紙箱內側鋪上皺摺的棉紙，把電腦喇叭放入隔音箱內。67.54分貝，並將音箱放在塑膠盤的東方，同步驟4。 7、改變音質為吵雜的音樂，其餘同步驟6。（99.83分貝8、改變音樂來源方向為北及上方，其餘同步驟6、7。（二） 音樂對水蚤分部的影響：1.從水稻田的角落將水蚤撈回放入19個觀察箱中飼養。2.將其中一箱水蚤觀察箱用紙箱照住作為對照組。3.三小時後拍照並估計水蚤分布情形。4.將觀察箱自左到右分3區，先用音質柔和的音樂調整為94.93分貝85.01分貝67.54分貝，音箱放進觀察箱，於觀察箱的右側，同步驟3。5.改音樂為吵雜的音樂，其餘同步驟4。6.改音樂來源方向為上方(見照片1)及下方

4、(見照片2)，則觀察箱自上到下分3區，其餘同步驟4.5。照片1：音樂來源方向為上方 照片2：音樂來源方向為下方（三） 音樂對蚯蚓分布的影響：1、買回16條蚯蚓，各放四條再觀察箱已分好的四格區域中。2、用隔音箱蓋住觀察箱，並將電腦音箱放入隔音箱內。3、先用音質柔和的音樂（A），各調整音量為94.94分貝、85.04分貝67.54分貝，皆將音箱至於觀察箱的東方，各播放3小時後，紀錄蚯蚓的分布情形。4、改變音質為吵雜的音樂（B）調整音量為99.83分貝、90.00分貝、67.82分貝，皆將音箱至於觀察箱的東方，各播放3小時後，紀錄蚯蚓的分布情形。六、實驗結果與討論：（一） 用紙箱罩住可以減少光線對綠

5、豆萌芽生長的影響，紙箱內側貼上皺摺棉紙，可以吸收音波，減少聲音反射所造成的影響。（二） 音質對綠豆萌芽生長的影響在實驗中對照組本葉以朝向西方及北方為主(見圖一)，莖頂彎曲的平均角度為27.7度(見圖二)，音質柔和的樂曲使得本葉朝向聲音來源占14.4，而莖的平均彎曲角度為8.527度(見照片3.4)。音質吵雜的實驗則以第一本葉朝向西方（13.3）為主，平均彎曲角度為7.838度(見照片5.6)。 照片3：音質柔和的樂曲使得本葉 照片4：莖的平均彎曲角度朝向聲音來源照片5：彎曲角度 照片6：音質吵雜的實驗則以第一本葉朝向西方（三） 音質柔和的音樂較容易使第一本葉朝向聲音來源，而且音樂對萌芽生長也較

6、對照組不彎曲。（四） 音量大小會和能量大小有關，音量大，刺激綠豆成長，平均彎曲角度大；音量小，彎曲角度小。必須有較大音量，第一本葉才會明顯背離。其餘音量朝向較無規律性，但是鮮有朝向音樂來源方向。（五） 蚯蚓在泥土中也會受到音質及音量的影響，頻率穩定，音質柔和的震動音量愈大（94.93947分貝），振動傳遞的能量愈大，蚯蚓會有逃離的現象，但是音量（分貝）則蚯蚓會分布在培養箱中間。（六） 音質不規律振動時，造成土壤中環境不穩定，而蚯蚓選擇蠕動的逃避行為，選擇靠近尖硬物旁躲藏，在中蚯蚓分散兩側。（七） 音量最大時，蚯蚓則靠近音量來源的觀察箱旁，而音量變小時，則會移動到最遠的箱璧旁(見圖三)。 （八）

7、 水蚤在水中對環境的改變相當敏感，刺激強度愈強逃避情形會愈明顯，由於水是流體，接收傳遞過來的能量就愈明顯就愈明顯擾動現象，音量愈高水蚤就會往箱壁處躲避，音質吵雜所發出不規則頻率，導致水蚤靠近震動來源的箱壁(見照片7)，音質柔和較有頻率的震動，水蚤分布較平均(見照片8)，除非音量大時才會有遠離的現象。 照片7：音量愈高水蚤就會往箱壁處躲避照片8：音質柔和較有頻率的震動，水蚤分布較平均七、結論:(一) 聲音對生物的影響除了能量大小外，還有音質的頻率規律性，由於動物具有移動的能力，幾乎都是以逃避現象來適應。(二) 植物在音樂刺激環境中，比對照組較不彎曲，僅在第一本業出現明顯朝向不同。(三) 吵雜和分

8、貝大的聲音對生物的影像較顯著，動物會移動至靠近聲源的觀察箱壁旁。(四) 水蚤在水中比蚯蚓在土壤中更容易感覺到外在環境的變化，在音量大變化上也較蚯蚓的反應更顯著。八、參考文獻:1. 康軒版自然與生活科技國中一上第一本2. 康軒版自然與生活科技國中一上第二本附件表1.音質對種子萌芽成長方向影響音樂來源方向:東 東西南北東南東北西南西北對照組80 %20%音質柔和50%20%10%20%音質吵雜40%50%10%表2.音質對種子萌芽成長彎曲角度的影響(單位:度) 12345678910平均對照組3552103220301628233127.7音質柔和65461219615234013.6音質吵雜23

9、157318511.591.5710表3:音量對種子萌芽成長方向影響音質:吵雜 方向:東東西南北東南東北西南西北0分貝80%20%67.82分貝20%30%30%20%90.00分貝30%50%20%99.83分貝40%50%10%表四：音量對種子萌芽成長彎曲角度的影響 12 3 4 5 6 7 8 9 10 平均 0分貝3552103220301628233127.7 小12344202056413.6 中8413101015183211011.2 大23157318511.591.5710表五：音量來源方向對種子萌芽成長彎曲角度影響音質吵雜 12345678910平均對照組35521032

10、20301628233127.7 東23157318511.591.5710 北4183984620157.8 上50373933264.1蚯蚓實驗(第一次實驗)音樂來源：皆為東方單位：隻（為最近音源區域） 音量單位:分貝音質:柔 音量:94.94分區實驗組對照組133234344465音質:柔 音量:85.01分區實驗組對照組145262334435音質:柔 音量:67.54分區實驗組對照組154244373405音質:吵 音量:99.83分區實驗組對照組175263325413音質:吵 音量:90.00分區實驗組對照組142244316474音質:吵 音量:67.82分區實驗組對照組143

11、246343444蚯蚓實驗(第二次實驗) 音樂來源：皆為東方單位：隻（為最近音源區域）音質:柔 音量:94.94分區實驗組對照組102226354494音質:柔 音量:85.01分區實驗組對照組185252324415音質:柔 音量:67.54分區實驗組對照組123234354465音質:吵 音量:99.83分區實驗組對照組1105225314432音質:吵 音量:90.00分區實驗組對照組1132243354104音質:吵 音量:67.82分區實驗組對照組134225343474水蚤實驗音樂來源：下方 單位： （3為最近音源區域）音量單位:分貝音質:柔 音量:67.54分區實驗組對照組128

12、.635217.530314.334音質:柔 音量: 85.01分區實驗組對照組150.034235.732314.333音質:柔 音量: 94.93分區實驗組對照組157.135235.73137.133音質:吵 音量:67.82分區實驗組對照組18034212333835音質:吵 音量:90.00分區實驗組對照組18033212303836音質:吵 音量:99.83分區實驗組對照組160352223231832音樂來源：上方 單位： （為最近音源區域）音質:柔 音量:67.54分區實驗組對照組133342333333332音質:柔 音量: 85.01分區實驗組對照組133362333133

13、332音質:柔 音量: 94.93分區實驗組對照組133362333133332音質:吵 音量:67.82分區實驗組對照組118332223036036音質:吵 音量:90.00分區實驗組對照組114322162937038音質:吵 音量:99.83分區實驗組對照組18352122838036音樂來源：東方 單位： （3為最近音源區域）音質:柔 音量:67.54 分區實驗組對照組135.7 35228.6 32335.7 32音質:柔 音量: 85.01 分區實驗組對照組137.4 34234.3 30328.6 35音質:柔 音量: 94.93 分區實驗組對照組137.4 34228.6 3

14、1334.3 34音質:吵 音量:67.82 分區實驗組對照組140 34235 32325 33音質:吵 音量:90.00 分區實驗組對照組160 34235 3235 33音質:吵 音量:99.83 分區實驗組對照組170 33225 3235 34綠豆實驗音源：北 音質：柔 音量：67.54分貝 編號實驗組對照組莖頂彎曲角度第一本葉朝向莖頂彎曲角度第一本葉朝向120°南27°下（南）210°西20°下（東）310°東45°北413°北35°西南54°西30°下（南）621°北50

15、°西73°下39°西835°西15°東北95°西南20°下（東）105°東10°下（北）音源：上方 音質：柔 音量：67.54分貝編號實驗組對照組莖頂彎曲角度第一本葉朝向莖頂彎曲角度第一本葉朝向19°西12°西214°西12°東南322°西14°上42°東15°西513°西南9°北614°西北9°西北75°下20°西北83°上13°西南913

16、76;東2°西103°北12°上音源：東 音質：柔 音量：67.54編號實驗組對照組莖頂彎曲角度第一本葉朝向莖頂彎曲角度第一本葉朝向10°下10°東25°西2°東33°南4°下40°東南15°西北50°下5°南（下）65°北2°下72°北5°東81°下7°下96°西2°下103°西北5°東音源：北 音質：柔 音量：85.01分貝編號實驗組對照組莖頂彎曲角度第一本葉朝向

17、莖頂彎曲角度第一本葉朝向14°南7°西南26°北7°北37°東北1°東北411°東北4°東南53°西12°東612°西南5°北711°北35°南83°西7°上90°南5°下(西)109°上音源：上 音質：柔 音量：85.01分貝編號實驗組對照組莖頂彎曲角度第一本葉朝向莖頂彎曲角度第一本葉朝向12°東南10°南22°西0°上30°上2°東北45

18、76;上10°上514°北12°西北625°下(東)5°南70°上16°東(下)80°上16°東97°西20°東106°西南15°西(下)音源：東 音質：柔 音量：85.01分貝編號實驗組對照組莖頂彎曲角度第一本葉朝向莖頂彎曲角度第一本葉朝向112°西北12°上225°下（西南）44°南335°西（下）11°上427°西13°西南55°北29°南619°北2

19、6°西南77°西14°西86°西12°上93°北19°西南103°西5°上音源：北 音質：柔 音量：94.94分貝編號實驗組對照組莖頂彎曲角度第一本葉朝向莖頂彎曲角度第一本葉朝向14°下35°東北22.5°下10°西北36°北12°西45°下6.5°東57°東0°上64°上18°下78°上28°下85°西南20°北95°西南8°

20、東北102°西10°上音源：上 音質：柔 音量：94.94分貝編號實驗組對照組莖頂彎曲角度第一本葉朝向莖頂彎曲角度第一本葉朝向126°南13°東23°北3°西南(下)38°西2°東北 42°東北3°東57°上0°東南65°東北6°上76°下(東)2°下811°西1°東南95° 下(南)12°東101°西南音源：東 音質：柔 音量：94.94分貝編號實驗組對照組莖頂彎曲角度第一本葉朝向莖頂

21、彎曲角度第一本葉朝向16°北35°西25°西52°西34°東10°北46°東北32°西512°東20°上619°東北30°西76°上16°西(下)815°西28°北923°下(東)23°上1040°下(東)31°西音源：北 音質：吵 音量：67.82分貝編號實驗組對照組莖頂彎曲角度第一本葉朝向莖頂彎曲角度第一本葉朝向19°北10°（西）上212°南0°下31

22、1°南14°東（上）43°西8°上55°上9°西62°北7°南715°東（下）9°下（南）88°東24°上93°西北3°下102°東5°東音源：上 音質：吵 音量：67.82分貝編號實驗組對照組莖頂彎曲角度第一本葉朝向莖頂彎曲角度第一本葉朝向115°西北5°西北20°下0°下313°（西北）下3°下420°下6°下53°下（東）0°下63

23、°下（西）0°下735°下（東）2°下80°下2°下95°下5°下1010°下6°下（東）音源：東 音質：吵 音量：67.82分貝編號實驗組對照組莖頂彎曲角度第一本葉朝向莖頂彎曲角度第一本葉朝向112°下(西)10°下23°西北3°下34°下(西南)4°下44°下(西)7°西52°上4°下(東)60°下3°下720°下7°下(東)85°西4

24、6;東96°下(東)3°下104°下3°下(東)音源：北 音質：吵 音量：90.00分貝編號實驗組對照組莖頂彎曲角度第一本葉朝向莖頂彎曲角度第一本葉朝向14°上19°北218°東15°北33°上25°西北49°上13°西（上）58°上27°西北64°南6°北76°西南6°上820°上20°北91°上20°北（上）105°南15°西音源：上 音質：吵 音量：9

25、0.00分貝編號實驗組對照組莖頂彎曲角度第一本葉朝向莖頂彎曲角度第一本葉朝向14°西37°西25°西南14°南39°°下（東）3°上47°下10°上511°西2°上66°西（下）13°東710°北32°東810°東北26°東919°西5°西（下）1011°下20°東音源：東 音質：吵 音量：90.00分貝編號實驗組對照組莖頂彎曲角度第一本葉朝向莖頂彎曲角度第一本葉朝向18°上21°南24&