本學期實驗課的孔雀魚系列之一 - 量雞雞還有拍影片

在這學期的實驗課中我不打算讓同學做一些有一點蜻蜓點水、不明究理、與正課的關聯性低、彼此之間的連繫度不好，或是執行度不佳的實驗。我想啊想，究竟要使用什麼生物來做實驗呢？麵包蟲的確好取得，但是對昆蟲沒經驗的學生比較無法偵測到細微的形態與行為變化，而且麵包蟲本身的行為多樣性不足。蟋蟀呢？蟋蟀的問題是會打，而且要單隻飼養，更換食物與飲水需要時間，而且因為每一隻個體的發育未必同步，所以蟋蟀這種昆蟲也未必可以滿足多組同時進行某一個時間的需求。斑馬魚呢？不錯。但是斑馬魚的行為多樣性也不太夠，而且買到便宜的短鰭的大量的斑馬魚(不需要剔除任何基因，只要野生型就好)，也沒有那麼容易。所以呢，我就決定使用孔雀魚了。

為什麼使用孔雀魚呢？有幾個主要的理由：

• 容易取得，一般來說只要不是特別的品系價格都算便宜
• 有相當龐大的基礎研究，不會有找不到資料回應簡單問題的可能
• 遺傳、形態、行為方面的研究很多
• 許多實驗的操作門檻不高
• 形態構造具有相當程度的發育可塑性
• 行為夠複雜
• 其同屬的近緣種(例如安德拉斯孔雀Poecilia wingei)在市面上都能輕易買到

好，那麼我會想要如何利用孔雀魚來執行普生實驗課呢？在這學期的課程設計中有幾週會使用到孔雀魚與其近緣物種：

• 第2週：度量、量化、記錄與解讀孔雀魚的形態與行為
• 第9週：檢測偏好性
• 第11週：檢測關聯性
• 第13週：檢測因果性

在9、11與13週的課程會圍繞在性擇、學習、生殖隔離等議題。但如果我要順利執行9到13週的課程設計，那麼我就會希望學生至少要先學會如何科學地記載與量化現象。因此我在第2週想讓學生操作的項目如下：

• 度量雄性孔雀魚交接器(gonopodium)的形態：學習影像擷取，觀察交接器，以及使用軟體進行形態測量(morphometrics)；
• 度量雄性孔雀魚身體橙色斑的面積：學習拍攝影像並且度量色塊面積，完成個體辨識
• 記錄孔雀魚個體之間的行為，並嘗試解讀行為：學習錄製與編輯影片，並判讀孔雀魚的行為意義

為什麼要聚焦在生殖器呢？因為花鱂科(Poecilidae)魚類的雄性交接器尺寸可以受到非常多因素的影響，例如營養狀態、掠食壓力、遺傳與個體競爭等。此外，由於近緣種之間的交接器也有形態構造上的差異，所以交接器形態的個體與種間變異與性擇間的關聯性，以及懷孕與產仔數，就很適合成為檢測相關性與因果性的題材。

在第2週的實驗中，我參考Gasparini et al. (2011)發表在PLoS One上的論文教導學生測量雄性孔雀魚交接器的形態。花鱂科交接器的先端通常具有一些勾狀或刺壯突起，這樣的結構不是隨便拿游標尺就可以直接量取，所以最好是拍下良好的影像以後，再由影像軟體的協助量取需要的數值。由於Gasparini et al.的研究就是探索生殖器形態與婚配成功的關聯性，所以在第2週時先讓學生練習記錄、量化與度量現象，如此一來就有足夠的時間讓學生準備後續更繁複的實驗。