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高考申論題 112年 [植物病蟲害防治] 昆蟲分類學

第 一 題

📖 題組:
請試述下列名詞之意涵:(每小題5分,共30分)
📝 此題為申論題,共 6 小題

小題 (一)

Binomial nomenclature

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看到此題應立刻想到林奈創立的「二名法」,這是分類學最基礎的概念。答題時除了精確定義外,務必依據 ICZN 規定列出「屬名+種小名」的結構、首字母大小寫規定、斜體/底線的書寫規範,並舉一個昆蟲學名的正確範例以獲取完整分數。

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「Binomial nomenclature」意指「二名法」(或雙名法),是《動物學命名國際法規》(ICZN) 所規範的國際通用物種命名法則。該法則由瑞典學者林奈 (Carl Linnaeus) 於 1758 年發表的《自然系統》(Systema Naturae) 第十版中確立,此亦為動物學命名的起點。 特徵包含: (1) 雙名組成:每個物種的學名由兩個拉丁文或拉丁化的單字構成,第一個字為「屬名」(generic name),第二個字為「種小名」(specific name)。

小題 (二)

Lectotype

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看到「Lectotype」應立即聯想《動物學命名國際法規》(ICZN) 中的模式標本制度。作答時需點出其前提(原作者未指定正模標本)、來源(從共模標本 Syntypes 中選出)、選定者(後續分類學者)以及其效力(唯一代表該學名,且使其他共模降級)。

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「Lectotype」(選模標本 / 選定模式標本)指在動物分類學中,後續分類學者為確立某一物種學名之唯一客觀標準,而從原有的共模標本(Syntypes)中所合法選定出來的「唯一」一件標本。 根據《動物學命名國際法規》(ICZN),其特徵與規範包含: (1) 成立前提:原作者在發表新種時,未明確指定正模標本(Holotype),僅指定了一系列共模標本;或原正模標本已確認遺失、毀損時。

小題 (三)

Outgroup

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看到「外群 (Outgroup)」,應直覺聯想分支系統學 (Cladistics) 中建構演化樹的關鍵概念。答題重點須包含其定義(與內群親緣相近但不屬於內群)、核心功能(性狀極化、決定演化方向)以及在系統發生樹上的作用(確立樹根)。

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「外群 (Outgroup)」指在分支系統學 (Cladistics) 或系統發生學 (Phylogenetics) 分析中,與主要研究的分類群(即內群,Ingroup)具有較近的親緣關係,但明確不屬於內群的一個或一組分類單元 (Taxon)。 其核心特徵與功能包含: (1) 性狀極化 (Character polarization):外群被假定保留了較多祖先的特徵狀態,藉由與外群比較,可判斷內群中各性狀的演化方向,區分何者為祖徵 (Plesiomorphy),何者為衍徵 (Apomorphy)。

小題 (四)

Tegmina

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看到「Tegmina」,應立刻聯想到昆蟲特化的「革質前翅」(覆翅)。答題時需涵蓋其形態特徵(革質增厚)、生理功能(保護膜質後翅)、代表性分類群(如直翅目、蜚蠊目),並從系統分類學角度點出其在物種鑑定上的價值(如翅脈特徵與發音器)。

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「Tegmina」(單數為 tegmen),中文譯為「覆翅」或「革翅」,指昆蟲特化呈革質、較為堅韌且通常不透明或半透明的前翅。 其特徵與實務意義包含: (1) 形態與功能:質地較一般膜質翅厚實,主要功能為保護摺疊於其下的膜質後翅與背部體節;在飛行時通常僅具輔助或滑翔作用,飛行的主要動力多仰賴後翅。

小題 (五)

Agglomerate eye

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看到「Agglomerate eye(聚眼)」,應立即聯想到「捻翅目(Strepsiptera)」雄成蟲的獨特視覺器官。答題時需對比一般昆蟲的典型複眼,強調其「小眼分離」、「間隔具毛」等關鍵構造,並點出該特徵在分類學上的重要鑑定價值。

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「Agglomerate eye(聚眼)」指一種特殊型態的複眼結構,最典型的代表為捻翅目(Strepsiptera)雄成蟲之視覺器官。特徵包含:(1) 由少數至數十個(通常約50個)相對巨大且分離的小眼(ommatidia / eyelets)聚集成簇;(2) 各小眼並未如一般昆蟲複眼般緊密相連成六角形小眼面,而是被生有微毛的表皮間隙所分隔;(3) 每個小眼皆具有獨立且厚實的角膜與晶體結構,類似於三葉蟲的裂色眼(schizochroal eye)。實務應用上,此獨特的眼部構造為鑑定捻翅目雄蟲的重要關鍵自衍徵(autapomorphy),在系統分類學與系統發生學上具備極高的指標意義。

小題 (六)

Johnston’s organ

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看到「Johnston’s organ (江氏器)」,考生應直覺聯想其解剖位置(觸角第二節:梗節)與器官性質(弦音器/機械感覺)。答題時需點出其功能(偵測鞭節活動、聽覺)、在系統發育上的重要性(昆蟲綱的共衍徵),並舉出經典實例(如雄蚊聽取雌蚊拍翅頻率以求偶)以獲取高分。

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「江氏器 (Johnston’s organ)」為昆蟲特有的一種機械性感覺器官(屬弦音器 chordotonal organ 的一種),位於昆蟲觸角的梗節(pedicel,即觸角的第二節)內。 特徵與功能包含: (1) 構造:由多個感覺細胞(弦音感區)組成,其感覺神經末梢附著於觸角鞭節(flagellum)的基部關節膜上。

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