臺灣鋏蠓who are you
壹、活動目標 Goal
1.認識臺灣鋏蠓在昆蟲分類學中的位置。
2.認識臺灣鋏蠓的生長史與外型特徵。
3.認識臺灣鋏蠓的習性與防治方式。
大概念 Big Idea
無
核心問題(探究問題) Essential Question
無
教學對象
國小生3~6年級
教學時間
80分鐘/2節課
作者(服務單位)
張玉真(國立東華大學附設實驗國民小學 )
通訊作者e-mail
cyj@efs.hlc.edu.tw
貳、課程綱要對照 Course Outline
十二年國民基本教育課程綱要自然科學領域
INb-Ⅱ-4 生物的構造與功能是互相配合的。
INb-Ⅱ-5 常見動物的外部形態主要分為頭、軀幹和肢,但不同類別動物之各部位特徵和名稱有差異。
INb-Ⅱ-7 動植物的外部形態和內部構造與其生長、行為、繁衍後代和適應環境有關。
參、活動原理 Theory
1.臺灣鋏蠓的分類地位:
臺灣鋏蠓(Forcipomyia taiwana Shiraki)在分類上屬於雙翅目(Diptera),蠓科(Ceratopogonidae),鋏蠓屬(Forcipomyia),蠛蠓亞屬(Lasiohelea)的吸血性昆蟲,最早由日本昆蟲學家素木得一於1913年在台中縣發現並予以命名記錄。
全世界已記載的吸血蠓共有1,700 餘種,其中以庫蠓屬的1,500 餘種最多,鋏蠓屬則有137種。臺灣地區鋏蠓屬之蠛蠓亞屬種類依連日清教授研究,共記錄24種,其中只有臺灣鋏蠓與三地鋏蠓(Forcipomyia anabaenae)確定會吸食人血,又以臺灣鋏蠓為主要危害種類。
2.臺灣鋏蠓的外型特徵與生活史:
臺灣鋏蠓為完全變態昆蟲,生活史中分為卵、幼蟲、蛹、成蟲四個時期,完成一個生活史約時20-30天。雄蟲不吸血,羽化後只吸露水或花蜜,通常群舞交配後死亡。雌成蟲嗜吸人血,於吸血後懷卵3-4天即可產卵,卵產於潮濕之土表,雌蟲平均產卵約40粒,最多可產約80粒卵,卵期約為2 - 3天。幼蟲陸生,共四個齡期,以藍綠藻或綠藻等藻類為主要食物,幼蟲期約9-12天。影響幼蟲發育的環境因子有食物種類、溫度、降雨、溼度、幼蟲密度等,其中以溫度影響最大。
研究報告指出在低溫環境,幼蟲發育期可延長至100天以上,試驗亦指出其幼蟲在35℃以上及10℃以下環境無法存活。成長的老熟幼蟲會爬行到較乾燥的地方化蛹,如飼育容器壁、土表、牆角、偶而會在草莖部化蛹等,蛹期約3-5日。值得一提的是,成蟲羽化時需要很高的相對濕度,在相對濕度75%的環境中,其羽化率僅約3-4成,研究記錄指出羽化後的雌蟲,壽命可達42天。因此,保持環境乾燥有助降低臺灣鋏蠓成蟲羽化率。
3.臺灣鋏蠓的口器
鋏蠓口器與蚊子口器的比較,蚊子口器有如吸管般長長的,可以插入到血管裡吸取血液,於是被蚊子叮咬部位會有一點紅紅的血液滲出;而鋏蠓的口器並不如蚊子般的長度,牠的吸血方式是利用口器在皮膚表面摩擦造成微血管破裂,然後分泌防止血液凝固的唾液之後再進行吸血。所以被小黑蚊「叮刺」之後,會產生癢、腫等局部性發炎反應,主要是因為這些唾液中的抗凝蛋白以及其他成份,是引起皮膚產生局部發炎或過敏反應的主要因素。
4.臺灣鋏蠓雌蟲的叮咬習性:
臺灣鋏蠓雌蟲的吸血活動均在白天進行,通常自早上七、八點起即開始吸血活動,吸血活動隨時間增加呈逐漸上升趨勢,並以中午十一點至下午三、四點為吸血高峰,然後下降至黃昏時停止,天黑後就完全不會再有吸血活動。
臺灣鋏蠓雌蟲不具主動的寄主搜尋行為,平時隱匿於棲地,當感應到人的氣味時才會起飛前往吸血,這也就是為什麼走動時不易被小黑蚊叮咬,而往往是停下休息或聊天時才會被叮咬的緣故;當然在戶外餐飲、或是下棋、泡茶等靜止活動時也容易被叮咬。
由於小黑蚊成蟲具有這樣的飛行習性,所以其活動範圍往往侷限於棲地數十公尺範圍內,這也就是何以小黑蚊在社區經常呈現局部性分佈的原因。此外,小黑蚊蟲體小、習性低飛,飛行高度通常在一公尺以下,所以小腿、腳、手背、手肘等為其主要叮咬部位。也由於小黑蚊低飛的緣故,所以小黑蚊危害都在一樓,二樓以上較不會有小黑蚊的危害。
以場所而言,最容易被小黑蚊叮咬的地方通常是大樹下、走廊、涼亭、庭院、廟口、雜貨店口、騎樓下、等民眾經常駐足停留的地方。此外,位於戶外的餐飲區、咖啡區、泡茶區、下棋區、聊天區等,也是容易被小黑蚊叮咬的場所。
吸飽血的雌蟲會隱匿於棲地附近,約經2-3天卵成熟期後即可開始產卵。試驗證實雌蟲會將卵產在有亮光、潮濕、且有幼蟲食物的地方,通常就是環境中滋生有青苔的場所。
5.小黑蚊的防治:
防治小黑蚊的根本之道即阻斷其生活史,避免繁衍下一代及減少其棲地,相關管理措施如下:
(一)自身保護:做好個人保護是阻斷小黑蚊繁殖的治本之道。最有效的方法就是穿著長褲、長袖衣物及鞋襪,減少身體裸露的部位,亦可使用防蚊液噴灑或塗抹於易受小黑蚊叮咬的部位。
(二)環境管理:經常整理居家週邊環境並保持通風乾燥,可降低青苔滋生,也可定期刮除潮濕地表之青苔,以減少小黑蚊幼蟲食物。此外,裝設55網目以上(孔徑0.33 mm以下)之細孔紗門與紗窗,可有效阻隔小黑蚊飛入室內吸血。
(三)化學防治:化學防治雖為最直接有效的小黑蚊防治方法,惟藥效無法持久,且經常施藥有污染環境,並導致小黑蚊產生抗藥性的缺點。
(四)社區共同防治:小黑蚊孳生的地方遍及環境中各處潮濕且滋長青苔之地表,因此要社區全體民眾共同進行防治才能發揮具體成效。
(資料來源:行政院環境保護署小黑蚊防治推廣中心)
肆、活動材料 Material
器材
一、成蟲捕捉器:如圖1所示。
以高為14.86cm、上方直徑為7.56cm、下方直徑為5.54cm的塑膠杯,於杯蓋中央及杯側各切出一個直徑0.7cm大的圓孔。杯蓋之圓孔即為吸蟲管放入處,可將所採集之雌成蟲由此口吸入杯中;杯側之圓孔連接鍵盤吸塵器以將蟲體吸入杯內。
二、成蟲飼養盒:如圖2所示。
1.塑膠保鮮盒、100目紗網、棉花、濾紙、培養皿(口徑9.17cm及8.55cm)
2.在長32cm、寬22cm、高14.5cm的塑膠保鮮盒中放入六個底部鋪上0.5cm厚的濕棉 花及一層濾紙的培養皿,開口以100目紗網覆蓋,並用橡皮筋綁牢,防止台灣鋏蠓飛出。
三、蚊子與小黑蚊口器模擬:
1.吸管:約10公分長,每組六根。
2.洗滌用菜瓜布:每組一塊。
3.牛番茄:每組1個。
藥品
無。
【圖1】 成蟲捕捉器
【圖2】成蟲飼養盒
伍、活動步驟 Step
第一部分 (教學時間:40分鐘)
◎以投影片引導學生認識臺灣鋏蠓
1.認識臺灣鋏蠓:
臺灣鋏蠓(Forcipomyia taiwana Shiraki)在分類上屬於雙翅目(Diptera),蠓科(Ceratopogonidae),鋏蠓屬(Forcipomyia),蠛蠓亞屬(Lasiohelea)的吸血性昆蟲。臺灣地區鋏蠓屬之蠛蠓亞屬種類依連日清教授研究,共記錄24種,其中只有臺灣鋏蠓與三地鋏蠓(Forcipomyia anabaenae)確定會吸食人血,又以臺灣鋏蠓為主要危害種類。
而蚊子是昆蟲綱雙翅目之下的蚊科(學名:Culicidae)。通常雌性以動物血液作為食物,而雄性則吸食植物的汁液。吸血的雌蚊是登革熱、瘧疾、黃熱病、茲卡病毒、絲蟲病、日本腦炎等其他病原體的中間寄主。
【圖3】
【圖4】(資料來源:https://gocampfun.wordpress.com/author/gocampfun/page/3/)
2.臺灣鋏蠓的外型特徵與生活史:
台灣鋏蠓為完全變態昆蟲,生活史分為卵、幼蟲、蛹、成蟲四個時期,生活史約為20-30天。其中卵期約2-3天、幼蟲期約7-9天、蛹期約2-5天,雌蟲於吸血後3-4天,即會在潮濕、光亮、有青苔生長的地方產卵(杜武俊,2008)。
陸生幼蟲以藍綠藻或綠藻為食,雄成蟲嗜吸花蜜及露水,而雌成蟲則嗜吸人血。台灣鋏蠓偏好活動於光暗交界處,樹林外圍邊緣大樹下、花圃灌木叢下、盆景區內、棚架下都是經常出現台灣鋏蠓的環境(杜武俊,2011)。
【圖5】(資料來源: https://khh.travel/Article.aspx?a=7455&&print=1)
3.臺灣鋏蠓成蟲外型特徵:
【圖7】資料來源: https://kknews.cc/health/p48rz8.html
4.介紹臺灣鋏蠓的採集方式:
雌成蟲採集時以人體裸露小腿引誘雌成蟲,並在其停留於小腿上時,使用自製的吸蟲器將雌蟲吸入並存放於塑膠採集杯中。
【圖8】
【圖9】
5.臺灣鋏蠓與蚊子口器的比較:
蚊子吸血時,由六根細刺組成的口針刺入微血管,或用口器畫破微血管,形成血池後再吸血。而且會把含有近20種蛋白質的唾液,注入動物體內。其中含有中性球誘集因子,把中性白血球都招引過來,造成發炎反應,人被蚊子叮後會紅腫、起丘疹,就是因此而來。
而臺灣鋏蠓的口器並不如蚊子般的長度,牠的吸血方式是利用口器在皮膚表面摩擦造成微血管破裂,然後分泌防止血液凝固的唾液之後再進行吸血。所以被小黑蚊叮咬後會產生癢、腫等局部性發炎反應,主要是因為這些唾液中的抗凝蛋白以及其他成份,是引起皮膚產生局部發炎或過敏反應的主要因素。
教師可撥放國家地理雜誌中文網的影片(身懷六把「劍」:蚊子是這樣吸血的!)幫助學童了解蚊子刺吸式口器的吸血方式。
【圖10】資料來源: http://emma-et.blogspot.tw/2012/06/blog-post_26.html
【圖11】資料來源: http://slidesplayer.com/slide/11434438/
6.介紹臺灣鋏蠓雌蟲的叮咬習性:
臺灣鋏蠓雌蟲的吸血活動在白天進行,通常自早上七、八點起即開始吸血活動,吸血活動隨時間增加呈逐漸上升趨勢,並以中午十一點至下午三、四點為吸血高峰,然後下降至黃昏時停止,天黑後就完全不會再有吸血活動。此外,小黑蚊蟲體小、習性低飛,飛行高度通常在一公尺以下,所以小腿、腳、手背、手肘等為其主要叮咬部位。也由於小黑蚊低飛的緣故,所以小黑蚊危害都在一樓,二樓以上較不會有小黑蚊的危害。
以場所而言,最容易被小黑蚊叮咬的地方通常是大樹下、走廊、涼亭、庭院、廟口、雜貨店口、騎樓下、等民眾經常駐足停留的地方。此外,位於戶外的餐飲區、咖啡區、泡茶區、下棋區、聊天區等,也是容易被小黑蚊叮咬的場所。
7.小黑蚊的防治:
防治小黑蚊的根本之道即阻斷其生活史,避免繁衍下一代及減少其棲地。防治方式如下:
(一)自身保護:做好個人保護是阻斷小黑蚊繁殖的治本之道。最有效的方法就是穿著長褲、長袖衣物及鞋襪,減少身體裸露的部位,亦可使用防蚊液噴灑或塗抹於易受小黑蚊叮咬的部位。
(二)環境管理:經常整理居家週邊環境並保持通風乾燥,可降低青苔滋生,也可定期刮除潮濕地表之青苔,以減少小黑蚊幼蟲食物。此外,裝設55網目以上(孔徑0.33 mm以下)之細孔紗門與紗窗,可有效阻隔小黑蚊飛入室內吸血。
(三)化學防治:化學防治雖為最直接有效的小黑蚊防治方法,惟藥效無法持久,且經常施藥有污染環境,並導致小黑蚊產生抗藥性的缺點。
(四)社區共同防治:小黑蚊孳生的地方遍及環境中各處潮濕且滋長青苔之地表,因此要社區全體民眾共同進行防治才能發揮具體成效。
第二部分 (活動時間:30分鐘)
(一)小黑蚊採集體驗與觀察
1.介紹小黑蚊採集器的DIY方式,並讓學童體驗如何捕捉小黑蚊。
2.利用昆蟲盒及放大鏡觀察小黑蚊。
【圖12】
【圖13】
(二) 外型比一比:利用拼圖遊戲,引導學生認識小黑蚊與蚊子外型的不同。
1.準備蚊子與小黑蚊的圖片各一張,裁切成可拼圖的樣式。
【圖14】
【圖15】
2.小組成員約4-6人,共同合作將蚊子與小黑蚊的拼圖完成。
3.各小組完成拼圖後,發表這兩種昆蟲外型的異同點。
(三)口器比一比:
蚊子口器有如吸管般長長的,可以插入到血管裡吸取血液;而臺灣鋏蠓的吸血方式是利用口器在皮膚表面摩擦造成微血管破裂,然後分泌防止血液凝固的唾液之後再進行吸血。可準備以下材料,讓學童體驗蚊子與小黑蚊吸血方式之不同。
1.蚊子吸血:利用1根細長型吸管,模擬蚊子的口器。接著將口器刺入牛蕃茄中,體驗「刺吸式」口器的吸血方式。
第三部分 (活動時間:5-10分鐘)
(一)我是「臺灣鋏蠓通」
經由教師對臺灣鋏蠓的介紹後,可以設計3-5個問題,進行有獎徵答,答對者給與獎品鼓勵。題目示例如下:
1.臺灣鋏蠓是昆蟲的一種,它的成長期會經歷哪幾個階段?
2.臺灣鋏蠓的雄蟲與雌蟲在習性上有何不同?
3.臺灣鋏蠓吸食人血的方式與蚊子有何不同?
(二)防蚊作戰我最棒!
本活動可以由學童自由發表,平時到戶外活動時,如何避免小黑蚊的叮咬,答對者給與獎勵品鼓勵。
【圖3】小黑蚊和蚊子大不同。
【圖4】小黑蚊的分類地位
【圖五】小黑蚊的生活史。
【圖6】
雌成蟲未吸血。
【圖7】雌成蟲吸血後。
【圖8】雌成蟲採集方式
【圖9】採集器
【圖10】蚊子的口器。
【圖11】臺灣鋏蠓的口器。
【圖12】
【圖13】
【圖14】
【圖15】
【圖16】
【圖17】
教案學習單
(待調整)
【學習單可於教案下載點下載觀看】!! 實際教案沒有附件
(待調整)
實作注意事項
實驗安全事項
無
實驗廢棄物處理
無
教學心得
略
參考資料
1.行政院環境保護署小黑蚊防治推廣中心
http://www.bitingmidge.org.tw:80/know_09.asp
2. 身懷六把「劍」:蚊子是這樣吸血的!- 國家地理雜誌中文網
http://www.natgeomedia.com/column/editorpick/47913
3.杜武俊(2014)。臺灣鋏蠓發生與防治技術–國立中興大學昆蟲學系
http://slidesplayer.com/slide/11434438/
4. 蚊子解析/呼出二氧化碳 「蚊」到獵物方位
http://emma-et.blogspot.tw/2012/06/blog-post_26.html
5. 蚊子與小黑蚊的防治
http://www.taiwanartist.tw/09reported/environmental/nelson/nelson01.htm
6. 白線斑蚊的基因體告訴我們什麼?
闖關活動(十分鐘)
壹、準備活動
★教師準備:
1.海報板:張貼認識台灣鋏蠓的海報。
2.闖關地點預先放置長桌1-2張。
3.準備材料:
自製小黑蚊採集器1-2組、昆蟲觀察盒6個、放大鏡6支。
蚊子與小黑蚊拼圖卡:每組1分,共6份。
吸管(每組2-3根 )、菜瓜布(每組1小片)、牛番茄(每組1顆)
★學生準備:
1.事先分組,每組5-6人。
貳、闖關之前
1.設置關主及組員約5-6人。
2.教師根據教學海報,指導關主如何解說臺灣鋏蠓的相關知識。
参、進入關卡(步驟1-4約5分鐘。體驗活動約3-4分鐘。)
1.關主與闖關者互相問好。
2.關主介紹關名。
3.關主利用教學海報,向闖關者介紹台灣鋏蠓的相關知識。
4.過關體驗活動:
(1)自製小黑蚊捕捉器操作及利用昆蟲盒及放大鏡觀察小黑蚊。
(2)超級比一比:小組成員合作完成蚊子與小黑蚊的拼圖,並說明兩者的異同點。
(3)口器比一比:關主引導闖關者,利用吸管及菜瓜布,在牛蕃茄上模擬蚊子及小黑蚊的口器如何吸食人血。
5.有獎徵答:
關主根據提問單,詢問闖關者臺灣鋏蠓的相關知識與防叮咬方式,能答對者蓋過關章,以表闖關成功。
肆、闖關結束(約1-2分鐘。 )
1.關主與闖關者互相答謝後,組隊離開。
2.教師可利用課程時間,請學生發表闖關感想,並討論對臺灣鋏蠓的認識。
預算表
每人次/每組的材料及預算(*以一組為單位)
項目.材料 / 數量/金額 (元)
1.吸管/每人1根/2元/根
2.牛蕃茄/每人1個/10元/個
3.菜瓜布/每組1片/10元/片
4.觀察盒/每組一個/50元/個
5.鍵盤吸塵器/每組一個/230元/組
6.PVC水管/10元/捆
7.塑膠杯/12元/個
8.棉花/10元/片
9.碳鋅電池/每組4顆/12元/顆
10.彩色列印的拼圖/10元/張
總計 / 每人次(或每組)/