115 年 國立中山大學海洋生態與保育研究所《普通生物學》

此題主要考驗學生對生物體內四大類有機物的認識，特別是哪些屬於聚合物。

生物體內的四大類有機物為醣類、脂質、蛋白質和核酸。其中，醣類（如澱粉、纖維素）和蛋白質、核酸皆為由單體聚合而成的聚合物。脂肪則是由甘油和脂肪酸所組成，雖然分子較大，但其結構並非單體重複連接形成的長鏈聚合物。

此題主要考驗學生對愛滋病（AIDS）發病機轉及對免疫系統影響的理解。愛滋病是由人類免疫缺乏病毒（HIV）感染所引起，HIV 主要攻擊輔助性 T 細胞（Th細胞，CD4+ T cell），導致免疫系統嚴重受損，進而引發伺機性感染及惡性腫瘤。

愛滋病病毒（HIV）主要感染並破壞輔助性 T 細胞（CD4+ T cell），這些細胞在啟動和調節免疫反應中扮演關鍵角色。輔助性 T 細胞的數量下降會導致細胞免疫和體液免疫功能嚴重受損。

(A) 貧血：雖然嚴重感染或藥物副作用可能導致貧血，但並非愛滋病最直接或最不可能發生的疾病。
(B) 血癌：免疫系統受損可能導致某些癌症的風險增加，例如卡波西氏肉瘤（Kaposi's sarcoma）和淋巴瘤，但血癌（白血病）本身並非愛滋病直接導致的常見疾病。

此題考驗學生對族群遺傳學中「遺傳漂變」及其特殊形式的理解。遺傳漂變是指在族群中，由於隨機事件導致等位基因頻率發生變化的現象，尤其在小族群中影響顯著。

(A) 創始者效應 (founder effect)：當一小群個體從母族群分離出來，建立一個新的族群時，這個新族群的基因庫可能無法代表母族群，且由於起始個體數量少，隨機事件更容易影響其基因頻率。這是遺傳漂變的一種特殊情況。
(B) 哈迪-溫伯格平衡效應 (Hardy-Weinberg equilibrium effect)：描述在沒有演化力的情況下，族群的等位基因頻率和基因型頻率保持恆定的理論。這不是遺傳漂變的現象。
(C) 瓶頸效應 (bottleneck effect)：當一個族群的規模因環境災難（如地震、洪水、疾病）或其他原因而急劇減少時，倖存下來的個體基因庫可能無法代表原來的族群，隨機事件對倖存者的基因頻率產生巨大影響。這也是遺傳漂變的一種特殊情況，且常導致基因多樣性喪失。

此題考驗學生對生態學中「外來入侵種」概念的理解。

(A) Invasive species：外來入侵種，指非原生的物種被引入某地後，能夠成功建立族群，並對當地生態系統、經濟或人類健康造成負面影響。這與題目描述完全吻合。
(B) Independent species：獨立物種，這個術語在生態學中沒有標準定義，可能指不依賴其他物種生存的物種，但與題目情境無關。

此題考驗學生對「同源構造」（homologous structures）和「同功構造」（analogous structures）的區別。同源構造是指由共同祖先遺傳而來的結構，儘管其功能可能不同，但其基本結構和發育來源相同。同功構造則是指功能相似但起源不同的結構，通常是生物為了適應相似環境而演化出的趨同演化結果。

(A) 蝙蝠的翅膀（由前肢特化而來）與魚的鱗片（皮膚衍生物）：結構和來源完全不同，功能也不同。

此題考驗學生對「族群」（population）生態學基本概念的理解。

(A) 生活在同一地區、屬於同一物種,並且能彼此交配的一群個體：這是生態學中對族群最標準的定義。包含了三個關鍵要素：地理區域、物種單一性、繁殖的潛力（能彼此交配）。
(B) 不論生活地點或時間,某一物種的所有個體：這更接近於「物種」（species）的定義，而不是族群。

此題考驗學生對「密度依賴因子」與「密度獨立因子」的區別。密度依賴因子是指其影響程度隨族群密度而改變的環境因子，通常會抑制族群的生長。密度獨立因子則是指其影響程度與族群密度無關的環境因子，通常是隨機事件。

(A) 疾病傳播：疾病在密度高的族群中更容易傳播，對族群的影響會隨密度增加而變大，因此是密度依賴因子。
(B) 空間競爭：當族群密度升高時，個體對空間、食物、陽光等資源的競爭會加劇，影響個體存活和繁殖，因此是密度依賴因子。

此題考驗學生對不同族群成長模型的理解，特別是資源無限制條件下的成長速度。

(A) 指數成長 (Exponential growth model)：在資源無限的理想條件下，族群成長速度與當前族群大小成正比，其數學模型為 $dN/dt = rN$，其中 $N$ 是族群數量，$t$ 是時間，$r$ 是內在增長率。在資源無限時，此模型描述最快的成長。
(B) 幾何成長 (Geometric growth model)：通常用於離散時間的成長，例如每年或每代。其模型為 $N_t = N_0 \lambda^t$，其中 $\lambda$ 是有限的生長率，$\lambda > 1$。當 $\lambda$ 較大時，成長也很快，但與指數成長的連續性模型相比，在資源無限下，指數成長的瞬間成長率最高。

此題考驗學生對植物體內碳水化合物運輸的知識。光合作用產生的最初糖類是三碳化合物（如 G3P），隨後會轉化為蔗糖，因為蔗糖在植物體內運輸時較為穩定，且不易被細胞利用或儲存。

(A) 丙酮酸 (Pyruvate)：是醣酵解的產物，參與呼吸作用，不是運輸形式。
(B) 麥芽糖 (Maltose)：是葡萄糖的二聚體，存在於澱粉水解過程中，不是主要的運輸形式。

此題考驗學生對「生物學物種概念」（Biological Species Concept, BSC）的理解。生物學物種概念是目前最廣泛使用的物種定義之一。

(A) 外形相似：雖然許多同種生物外形相似，但這也可能是趨同演化導致不同物種外形相似，或同種內個體差異大，因此外形相似不能作為物種定義的唯一標準。
(B) 在自然狀態下能互相交配,且能產生可生育之後代：這是生物學物種概念的核心定義。它強調了生殖隔離（reproductive isolation）是物種形成的關鍵。能互相交配並產生可育後代，意味著它們屬於同一個物種。

此題考驗學生對不同上皮組織類型及其功能的了解，特別是與物質交換相關的上皮。

血管內皮和肺泡壁都是進行物質交換（如氣體交換、營養物質運輸）的場所。為了最大化物質交換效率，這些部位的上皮細胞需要非常薄。

(A) 單層鱗狀上皮 (simple squamous epithelium)：由單層扁平的細胞組成，細胞核略微凸起。這種結構非常薄，有利於物質快速擴散和滲透。血管內皮（endothelium）和肺泡壁（alveolar epithelium）就是由單層鱗狀上皮構成的，這有助於氧氣和二氧化碳在肺泡與血液之間，以及營養物質和廢物在血管與組織之間進行高效交換。

此題考驗學生對生質燃料（Biofuels）生產方式的理解。生質燃料是指由生物質（biomass）轉化而來的燃料，最常見的包括乙醇（ethanol）和生物柴油（biodiesel）。

(A) 尋找能吸收原油的植物：這聽起來像是生物修復（bioremediation）的概念，與生產燃料不同。
(B) 培育能將纖維素轉化為汽油的植物：纖維素是植物細胞壁的主要成分，但植物本身不能直接將纖維素轉化為汽油。汽油是烴類，而纖維素是多醣。

此題考驗學生對生物放大作用（biomagnification）的理解，特別是重金屬（如汞）在海洋食物鏈中的累積。

生物放大作用是指某些污染物（如重金屬、持久性有機污染物）在食物鏈的各營養級中濃度逐漸升高的現象。位於食物鏈頂端的生物，其體內污染物濃度最高。

(A) 浮游植物 (Phytoplankton)：是海洋食物鏈的生產者，位於最低的營養級。牠們吸收水中的污染物，但濃度相對較低。
(B) 浮游動物 (Zooplankton)：是初級消費者，以浮游植物為食，污染物濃度會高於浮游植物。

此題考驗學生對「紅潮」（Red tide）成因的了解。「紅潮」是指某些浮游生物，特別是甲藻（dinoflagellates）或藍綠藻，在短時間內大量繁殖，導致海水顏色改變的現象。許多紅潮會釋放毒素，對海洋生物和人類健康造成危害。

(A) 矽藻 (diatoms)：是另一類常見的浮游植物，通常不會引起紅潮，且許多矽藻是海洋生態系統的重要組成部分。
(B) 雙鞭毛藻 (dinoflagellates)：這是引起紅潮最主要的生物類群之一。牠們中的許多種類在適宜的條件下會大量繁殖，形成紅色的水體，並可能產生神經毒素，對魚類、貝類等造成傷害。

此題考驗學生對「濕地」（wetland）定義的理解，特別是根據《拉姆薩公約》（Ramsar Convention）的定義。濕地涵蓋範圍廣泛，包括天然或人工、永久或暫時的、靜止或流動、淡水、半鹹水或鹹水的沼澤、泥炭地或水域，其天然水深在低潮時不超過六公尺。

(A) 七股潟湖：潟湖是內陸水體與海洋之間由沙洲或珊瑚礁隔開的半鹹水或鹹水水體，符合濕地的定義。
(B) 曾文溪河口：河口是河流與海洋交匯處，通常是半鹹水環境，具有豐富的生態系統，屬於濕地。
(C) 七星山夢幻湖：高山湖泊，屬於淡水水域，且通常有豐富的植被和水生生物，符合濕地的定義。

此題考驗學生在面對海洋動物擱淺時的正確應對方式。正確的應對方法是尋求專業協助，而非自行處理，以免造成二次傷害或延誤救治。

(A) 靜靜的看著他失去呼吸心跳,然後在IG打卡R.I.P：這是極不恰當的行為，不僅冷漠，也可能錯失了動物存活的機會。
(B) 把牠推回海裡：對於不確定其健康狀況或是否能自行游回的動物，直接推回海裡可能導致其再次擱淺或死亡，特別是如果牠生病或受傷。

此題考驗學生對台灣關於鯨豚類保護及保育相關法律的了解。在台灣，鯨豚類動物受到《野生動物保育法》的嚴格保護。

根據台灣《野生動物保育法》的規定，鯨豚類動物（包括鯨魚和海豚）是保育類野生動物，禁止獵捕、宰殺、買賣、持有或利用其皮、肉、骨、牙、器官等任何部分。

此題考驗學生對台灣獼猴族群數量估計的認知，特別是壽山地區的族群數量。這類題目通常需要一定的背景知識或參考相關報告。

根據相關研究和保育報告，壽山地區的台灣獼猴數量曾經非常龐大，甚至被認為是台灣獼猴密度最高的地區之一。早期的估計數字可能在數千到上萬隻。例如，有研究指出在2000年代，壽山地區的獼猴數量估計約為 5,000 至 10,000 隻。近年來，由於棲地壓力、管理措施等因素，數量可能有所波動，但相較於其他地區，壽山地區的獼猴數量仍然很高。

選項中，500 和 1,000 顯然太低，不符合壽山地區的實際情況。50,000 則可能過高。5,000 和 10,000 都是比較合理的範圍。題目問「最接近」，並且提到「報告中」，這暗示了可能存在一個較為確切的估計數字。

查閱相關文獻，例如壽山國家自然公園的相關報告或學術研究，可以發現對壽山地區台灣獼猴數量的估計。根據一些公開資訊，例如國家公園的遊客中心或相關新聞報導，壽山獼猴數量常被描述為「上萬隻」或「數千隻」。例如，有資料提到2019年的估計約為11,000隻，而之前的估計也常落在 5,000 到 10,000 之間。

在此情況下，選項 (B) 5,000 和 (D) 10,000 都可能是合理的估計值。如果必須選擇一個「最接近」的，可能需要更具體的報告數據。假設題目引用的是一個較為普遍的估計範圍，那麼這兩個數字都處於這個範圍內。

此題考驗學生對人類餵食對野生動物行為和生理影響的理解，特別是針對台灣獼猴。人類餵食會改變野生動物的自然覓食行為、活動範圍、社會結構，甚至生理健康。

(A) 棲地選擇更偏好靠近人造建築與道路及步道：人類餵食通常發生在人類活動區域（如公園、步道旁），獼猴為了獲取方便的食物，會增加在這些區域的活動，從而改變其棲地選擇，更靠近人類居住或活動的區域。這是常見的影響。
(B) 獼猴體態較為肥胖：人類餵食的食物通常能量較高、營養不均衡（如麵包、餅乾、零食），這會導致獼猴體重增加，體態變得肥胖，並可能引發其他健康問題。這是常見的影響。
(C) 較高的緊迫程度 (較高的緊迫荷爾蒙濃度)：雖然餵食可能使獼猴在獲取食物時與其他個體或人類產生衝突，增加緊迫感，但有時也可能因為食物來源穩定而降低緊迫感。然而，與人類頻繁接觸、爭食等情況確實可能增加獼猴的緊迫程度。

此題考驗學生對台灣各地生態環境及陸蟹棲地的了解。陸蟹的棲息地通常與海岸、濕地、紅樹林或熱帶、亞熱帶森林有關，牠們需要一定的濕度和適當的棲地來繁殖和生存。

(A) 香山濕地：台灣西部海岸的濕地，有豐富的潮間帶生物，可能會有陸蟹，但其特色是鳥類和濕地生態。
(B) 恆春半島：位於台灣最南端，屬於熱帶季風氣候，擁有豐富的海岸林、熱帶闊葉林、珊瑚礁海岸以及部分濕地。這裡的棲地類型多樣，特別是其豐富的海岸植被和森林，為多種陸蟹提供了理想的棲息環境。恆春半島被認為是台灣陸蟹種類和數量最多的地區之一。

此題考驗學生對達爾文演化論核心觀點的理解。達爾文的演化論主要基於「天擇說」，強調變異、遺傳、生存鬥爭和適者生存。

達爾文演化論的關鍵點包括：

1. 變異 (Variation): 生物個體之間存在差異，這些變異是演化的原始材料。
2. 遺傳 (Heritability): 這些變異可以被遺傳給下一代。
3. 生存鬥爭 (Struggle for existence): 生物產生的後代數量遠超過環境所能承載的，導致個體間存在競爭。
4. 自然選擇 (Natural selection): 在生存鬥爭中，擁有有利變異的個體更有可能生存下來並繁殖後代，從而使有利變異在族群中逐漸累積，不利變異則被淘汰。這就是天擇。
5. 適者生存 (Survival of the fittest): 能夠更好地適應環境的個體更容易生存和繁殖。

此題考驗學生對細胞內胞器的結構和功能的了解，特別是與細胞內物質分解相關的胞器。

(A) 內質網 (Endoplasmic Reticulum)：參與蛋白質和脂質的合成、修飾和運輸。粗糙內質網有核糖體附著，參與蛋白質合成；平滑內質網參與脂質合成、解毒等。
(B) 溶小體 (Lysosome)：也稱為溶酶體或溶體。細胞內重要的「消化胞」，含有多種酸性水解酵素（如蛋白酶、核酸酶、脂酶、多醣酶等）。

此題考驗學生對生態學基本概念的理解，特別是「生態棲位」（ecological niche）的概念。

(A) 環境優勢 (Environmental advantage)：通常指在特定環境下，某個物種比其他物種具有的生存或繁殖優勢。
(B) 演化歷史 (Evolutionary history)：指一個物種或族群在時間上的演化過程和譜系。

核心觀念

魚鰾是許多硬骨魚體內的含氣囊，主要功能包括：

1. 透過調整氣體體積，控制魚體的浮力。
2. 作為聲音的共鳴器，協助發聲。
3. 在部分魚類中，將水中振動傳遞至內耳，增強聽覺。
4. 在某些原始硬骨魚類中，具有類似肺的功能，可協助空氣呼吸。

魚鰾的浮力作用可由阿基米德原理理解：魚體排開水的體積越大，所受浮力越大。魚鰾內氣體體積改變時，魚體總排水體積也會改變，因此能調整浮力平衡。

解題方法

本題應逐項判斷魚鰾的生理功能。判斷重點是區分：

• 魚鰾本身的功能；
• 其他構造所具有的功能，例如河豚膨脹身體以嚇阻掠食者。

魚鰾確實與浮力、聽覺、發聲及部分魚類的空氣呼吸有關；但「膨脹身體嚇退掠食者」並非魚鰾的一般功能，這是其他魚類構造的防禦行為。

選項分析

(A) 可以讓身體膨脹，藉以嚇退可能的掠食者

錯誤。魚鰾的主要作用是調整浮力，並非用來使魚體膨脹以嚇退掠食者。典型例子是河豚受到威脅時，會迅速吸入水或空氣，使胃部及腹部膨脹，這種防禦構造並不是魚鰾。

因此，魚鰾不能概括視為魚類「膨脹身體嚇敵」的器官。

(B) 可以調整魚在水中的浮力平衡

此題考驗學生對鰻魚（Genus Anguilla）生活史的了解，特別是其繁殖和成長過程。

鰻魚（如日本鰻、歐洲鰻）是著名的洄游性魚類，牠們的生命週期非常獨特。

(A) 在淡水產卵,在海洋中長大：這是錯誤的。鰻魚在海洋中產卵，然後幼魚（玻璃鰻）會洄游到淡水區域成長。
(B) 在海洋產卵,在淡水長大：這是正確的。鰻魚在馬里亞納海溝附近的特定海域產卵，幼魚（柳葉鰻）經過變態（第一階段）成為玻璃鰻（第二階段），然後溯河進入淡水（河流、湖泊）進行成長階段（稱為黃鰻），最後性成熟後，會遠征回到原來的海洋產卵場繁殖，完成生命週期。
(C) 洄游期短,幼魚十天內就能從產卵場洄游至成長地：這是錯誤的。

此題要求解釋「Epigenetics」。

Epigenetics (表觀遺傳學)：
表觀遺傳學是指研究在不改變 DNA 序列本身的情況下，遺傳基因表現（gene expression）的改變。這些改變可以被傳遞給子細胞，甚至影響到後代。

此題要求解釋「Evolutionary species concept」。

Evolutionary species concept (演化物種概念)：
演化物種概念是一種物種定義方式，強調物種是具有共同演化歷史的生物群體。根據這個概念，一個物種可以定義為：一個單系的（monophyletic）群體，它代表了一段演化上的「時間」單元，並且與其他這樣的群體有區別。

此題要求解釋「Adaptive radiation」。

Adaptive radiation (演化適應輻射)：
演化適應輻射是指一個單系群（lineage）在相對較短的演化時間內，快速演化出多種不同的形態和生態位（ecological niche）的過程。通常發生在當一個物種或族群進入一個新的、資源豐富且缺乏競爭的環境時，或者當一種新的資源或生態位出現時。

此題要求解釋「The selfish gene theory」。

The selfish gene theory (自私基因理論)：
自私基因理論是由英國演化生物學家理查·道金斯（Richard Dawkins）在其著作《自私的基因》（The Selfish Gene）中提出的。該理論的核心觀點是，演化的基本單位不是物種或個體，而是基因。基因被視為「自私」的，因為它們的「目標」是通過複製自身來最大化其在基因庫中的存活和傳播。

此題要求解釋「Resting metabolic rate」。

Resting metabolic rate (靜止代謝率)：
靜止代謝率（RMR）是指在完全靜止、清醒、非消化狀態下，生物體維持基本生命活動（如呼吸、循環、體溫調節、細胞維持等）所需的最低能量消耗速率。

此題要求解釋並比較三種選擇壓力：天擇、性擇和人擇。需要定義、選擇壓力來源及範例。

選擇壓力	定義	選擇壓力來源	範例
天擇 (Natural Selection)	指在生存競爭中,擁有有利於在特定環境下生存和繁殖的性狀的個體,更容易將其基因傳遞給下一代,從而導致族群性狀的演變。	環境中的各種非生物因子 (如氣候、溫度、水源) 和生物因子 (如食物資源、掠食者、疾病、競爭者)。	飛蛾的保護色演化：在工業污染地區,深色飛蛾因與被污染的樹皮顏色相似而較不易被鳥類發現,因此深色基因頻率增加。

此題為簡答題，共分為三個小題，考驗學生對壽山國家自然公園的生態環境、保育議題以及外來種植物的知識。

(A) 請舉出兩種被野狗威脅的台灣野生動物。(4分)

壽山地區的台灣獼猴是野狗（流浪犬）的主要威脅對象之一。野狗可能會攻擊、追逐甚至殺死台灣獼猴，尤其是幼猴。此外，野狗也可能威脅其他較小的野生動物，如鳥類、小型哺乳類等。

• 台灣獼猴 (Macaca cyclotis)：野狗會追逐、攻擊甚至殺死台灣獼猴，特別是幼猴。
• 其他小型哺乳動物或鳥類：壽山地區的生態系統中也存在一些較小的野生動物，如穿山甲、山羌（雖然較少見）、各種鳥類等，牠們也可能成為野狗的獵物。

（任舉兩種即可，例如：台灣獼猴、某種小型鳥類）

(B) 請問壽山國家自然公園管理處採取了哪兩項做法來抑制流浪犬的數量？(4分)

國家公園管理處通常會採取以下措施來管理流浪犬問題：

1. 捕捉與絕育（TNR - Trap, Neuter, Return/Remove）：捕捉流浪犬，進行絕育手術，然後將部分（若策略允許）或全部（若執行移除）帶離園區。絕育是控制族群數量最有效的方法之一。
2. 加強宣導與遊客管理：教育遊客不要餵食流浪犬，並加強園區的巡邏與管制，防止遊客帶寵物進入園區或棄養寵物。
3. 設置圍籬或阻隔設施：在特定區域設置圍籬，以阻隔野狗進入敏感的保育區域或干擾野生動物。
4. 與相關單位合作：與動物保護團體、地方政府合作，共同處理流浪犬問題，例如協助收容、送養等。

（任舉兩項即可，例如：捕捉並執行絕育手術；加強遊客宣導，禁止餵食流浪犬。）

(C) 請從下列植物中,找出兩種入侵壽山的外來種植物:毛柿、錦屏粉藤、小葉朴、白樹仔、俄氏草、松葉蕨、菊花木、山柚、密毛魔芋、茄冬、樟樹、大葉山欖、黃連木、欖李、水黃皮、楓香、蘇鐵、數珠珊瑚、欖仁、珊瑚樹、相思樹、大葉楠、光臘樹、鐵冬青、榕樹。(4分)

這部分需要辨識植物名稱，並判斷其是否為常見的外來入侵種。壽山地區常見的外來入侵植物包括：

• 錦屏粉藤 (Merremia hederacea)：是常見的蔓藤類入侵植物，生長快速，會纏繞攀爬，影響原生植物。
• 小葉朴 (Celtis sinensis var. parvifolia)：雖然是台灣原生種，但在某些地區可能過度擴散。但若要選「入侵種」，通常是指非原生的。