研究中的觀測與假說

一、大綱
　　研究分為兩種，一種是觀測現象的存在與否，另一種是對現象的存在提出可能的假說。此篇文章以六篇與艾氏樹蛙相關的論文舉例，指出其是觀察到甚麼現象，產生了什麼樣的問題，提出了甚麼假說。

二、假說的定義及艾氏樹蛙的簡介

　　根據維基百科，假說定義是「根據已知的科學事實和科學原理，對所研究的自然現象及其規律性提出的推測和說明，而且數據經過詳細的分類、歸納與分析，得到一個暫時性但是可以被接受的解釋」。我以幾篇有關艾氏樹蛙的論文作為舉例，當中有些論文有使用到假說，有些只是觀測現象。在這之前，先簡單介紹一下艾氏樹蛙：艾氏樹蛙在台灣主要分布在兩千公尺以下的山區，全身褐色，皮膚粗糙的樹蛙。主要以森林中的樹洞或竹筒等暫時性積水處作為產卵的地點，竹筒可以被重覆使用，因此可能在一個竹筒壁上，發現不同發育時期的卵塊。雄蛙及雌蛙都有護幼的習性，雄蛙交配之後繼續留在竹筒或樹洞內照顧卵粒，以維持卵粒的濕潤避免發霉；而蝌蚪孵化後雌蛙會定期回去產下未受精的卵給蝌蚪食用。

三、相關論文

1.      「艾氏樹蛙母蛙返巢撫育行為之研究」：這篇論文，所提出的問題是雌蛙是怎麼成功返巢餵食的？以在竹筒中產卵的艾氏樹蛙來說，在其產卵的竹筒周圍，還有別的竹筒存在，當中也有其他的個體所產下的卵。雌蛙是如何知道自己產的卵是在哪一個竹筒中？之前有文獻將兩棲類返家時所可能採用的感官機制歸納為：(1)聽覺線索 (2)地磁線索 (3)機械性線索 (4)嗅覺線索 (5)視覺線索。因此作者所提出的假說是雌蛙是利用蝌蚪氣味、竹筒特徵、竹筒高度或竹筒位置四種線索來返巢的。

2.      「艾氏樹蛙產卵巢位選擇與生殖策略之研究」：這篇是觀察到艾氏樹蛙會在竹筒中產卵，且同一個竹筒可能會有不止一隻的雌蛙到裡面產卵。對於利用積水容器進行繁殖的動物來說，因為積水很容易受到環境因子的改變而產生變化，所以推測動物應該有選擇生殖場所的策略。先前的研究顯示兩棲動物產卵地點的選擇，與產卵地的大小、水體的溫度、水深及水體多寡、掠食者的存在與同種間的互相競爭等都有關係，因此作者對艾氏樹蛙選擇繁殖地的行為提出了三個假說：(1) 艾氏樹蛙選擇竹筒產卵時與竹筒中水資源的變動有關；(2) 產卵地點的選擇與竹筒的特性有關；(3) 蝌蚪的存在會影響艾氏樹蛙對竹筒的重覆利用。

3.      「艾氏樹蛙重疊子代的親子關係之研究」：這篇論文是在觀察到在已經有卵的竹筒被重複利用的情況，推測艾氏樹蛙會利用舊巢生殖(re-nesting)。而又觀察到雄蛙在卵孵化後會離開竹筒，雌蛙則是會回到竹筒去餵食。作者對此現象提出了疑問：重複利用竹筒的樹蛙是否是竹筒內原有的卵的親代？作者對此提出了兩個假說：(1)雄蛙不會另用同一個竹筒進行連續生殖；(2)雌蛙會利用同一竹筒進行生殖，可以同時餵養重複產的子代，以彌補其在餵食時期間喪失的交配機會。

4.      「艾氏樹蛙的父子關係與雄性親代撫育」：這篇論文藉由觀察到有些艾氏樹蛙的母蛙會多次與不同雄蛙行假交配，這樣的行為會讓每一隻雄蛙所擁有的子代只是母蛙所產下的卵塊的一部份。在鳥類的研究中，有些鳥種會依據父子關係確定度調整雄性親代撫育程度，而雄蛙普遍都有護卵的現象，因此研究想觀察雄性樹蛙的撫育程度是否會也會隨著父子關係確定度而改變。

5.      「南投縣溪頭地區小尺度範圍內不同竹林區塊間艾氏樹蛙的族群遺傳結構」：在溪頭地區，因為商業因素而有部分的天然林被改種植為竹林，這些竹林的分布並不連續，而竹林中留下的大量竹筒是艾氏樹蛙理想的繁殖場所。棲地的破碎化可能會造成在小範圍的環境下，同一種物種會有遺傳分化的情形產生。艾氏樹蛙在繁殖季因為有護幼的行為，限制了活動的範圍，因此作者提出了兩個疑問：(1)在溪頭地區不連續的竹林區塊間的樹蛙會不會有遺傳分化的現象？ (2)不連續竹林區塊間會不會因地理距離的遠近或是有不同的裡阻隔而有遺傳分化程度上的差異？

6.      「以mtDNAD-loop片段探討艾氏樹蛙(溪頭地區)之族群遺傳結構」：這篇主要是觀察到艾氏樹蛙的母蛙會在同一個竹筒中產下卵，因此想以分子生物學的技術，來研究觀察：(1)艾氏樹蛙與其蝌蚪親緣關係，探討在繁殖季時是否有寄生或共同撫育的行為；(2)探討不同族群的遺傳分化，進行估算溪頭地區的三個樣區之艾氏樹蛙族群，在短距離的隔絕是否會發生族群分化的現象？；(3)台灣其他地區(台北坪林、台北馬槽、宜蘭蘇澳)的艾氏樹蛙遺傳距離的程度差異。

　　在以上的這幾篇中，有假說的分別是1.2.3，這三篇明確提出了自己的假設，說出了這個現象為甚麼會存在的可能性。而4.5.6這三篇則是提出問題，但對觀察到的現象沒有明確的推論。第4篇要提出假說有一定的難度，原因是對於兩生類親代辨識的文章本來就比較少，第5篇和第6篇則是在調查現象是否存在，而沒有現象為何而存在的假說。

參考論文：

邱嘉德。2002。艾氏樹蛙母蛙返巢撫育行為之研究。彰化：彰化師範大學生物學系。網址：http://handle.ncl.edu.tw/11296/ndltd/16240530527374843700

林逸賢。2006。艾氏樹蛙產卵巢位選擇與生殖策略之研究。台中：東海大學生命科學系。網址：http://handle.ncl.edu.tw/11296/ndltd/34508594052236873755

童婉萍。2011。艾氏樹蛙重疊子代的親子關係之研究。台中：東海大學生命科學系。網址：http://handle.ncl.edu.tw/11296/ndltd/11994947479885324299

鄭偉群。2008。艾氏樹蛙的父子關係與雄性親代撫育。台中：東海大學生命科學系。網址：http://handle.ncl.edu.tw/11296/ndltd/42742587040847199585

喬奕凱。2014。南投縣溪頭地區小尺度範圍內不同竹林區塊間艾氏樹蛙的族群遺傳結構。台中：東海大學生命科學系。網址：http://handle.ncl.edu.tw/11296/ndltd/33180940885994405710

黃鈞漢。2003。以mtDNAD-loop片段探討艾氏樹蛙(溪頭地區)之族群遺傳結構。彰化：彰化師範大學生物學系。網址：http://handle.ncl.edu.tw/11296/ndltd/76135401085625105724

題外話，我這次找的論文都與艾氏樹蛙有關的原因是因為最近認識了這種青蛙之後覺得這種護幼的行為很特別(我剛認識這種樹蛙時，對牠的印象只有常常都躲在樹冠層上與常常聽到叫聲但卻找不到影子)，而且單就這個現象就竟然有很多方面的研究，讓我覺得很有趣。雖然小時候去過溪頭很多次，但從來沒有去注意過當地的生物，而很多人都說要看到艾氏樹蛙產卵的話在溪頭是最常見到的。讓我想要找個機會再去一次，去找找在竹林裡活動的艾氏樹蛙。