有一天,我在家中的地板上找到一隻小昆蟲——米象,又名穀牛。牠的體形非常細小,大約只有5毫米。牠到底是如何進食呢?牠長長的「鼻子」有什麼用途呢?懷著好奇心的我,隔天就把牠帶回學校的顯微成像科技學習中心,進行深入的觀察。
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在使用光學立體顯微鏡觀察下,米象的身體結構比肉眼觀察清楚得多,可見米象和一般昆蟲一樣分成三個部分,分別是頭、胸、腹。牠的頭部有感覺器官如複眼和觸角、觸角末端有毛型感受器。牠的體色為深紅色,腹部大部分被鞘翅覆蓋,鞘翅上有橙色斑紋,表面則有細毛。
![](http://www.mitlc.edu.hk/wp-content/uploads/2023/05/Fig-2-1024x576.png)
利用光學立體顯微鏡完成觀察後,我仍然看不清楚米象的長鼻子結構,所以把牠放入掃描式電子顯微鏡作觀察。使用掃描式電子顯微鏡觀察昆蟲沒有光學立體顯微鏡般方便,放入掃描式電子顯微鏡的樣本需根據以下步驟進行處理:
1) 先把米象從雪櫃中取出;
2) 把米象放在貼好導電膠貼的金屬載物台上;
3) 利用濺射鍍膜儀鍍為樣本噴上一層十分薄的金屬,使樣本表面能導電,以在掃描式電子顯微鏡觀察時獲取更佳的影像;
4) 把樣本放入掃描式電子顯微鏡,啟動電腦中的程式,開始觀察。
![](http://www.mitlc.edu.hk/wp-content/uploads/2023/05/Fig-3-1024x576.png)
光學顯微鏡利用光學鏡片聚焦光線,光線穿透鏡片來放大影像,而掃描式電子顯微鏡則利用電磁鏡片折射電子束,電子束來回掃描樣本表面產生訊號,再轉換成影像。由於電子束不是可見光,所以在掃描式電子顯微鏡中我們無法知道樣本的色彩。但掃描式電子顯微鏡放大倍率可以達到10000倍,而比光學立體顯微鏡的50倍高出許多,可讓我們觀察生物的微結構。
![](http://www.mitlc.edu.hk/wp-content/uploads/2023/05/Fig-4-1024x576.png)
掃描式電子顯微鏡不如光學立體顯微鏡般靈活,我們可使用後者隨時轉換觀察的角度和方向。在觀察米象的背面時,我們無法觀察到牠的口器,於是我把米象由電子顯微鏡中取出,翻到腹面,重覆剛剛的製作樣本的步驟,重新放入電子顯微鏡中觀察。在圖四中,你可見米象各個部分和放大倍率,包括口器、觸角、腳、身體表面。如我們的樣本數量充足的話,可同時使用多隻昆蟲貼在金屬載物台上,一些背面朝上、一些腹面朝上、一些側面朝上,除可同時進行多角度觀察外,亦可省卻重覆製作樣本的時間。
![](http://www.mitlc.edu.hk/wp-content/uploads/2023/05/Fig-5-1024x576.png)
謎底解開!原來米象長長的「鼻子」是口器!用掃描式電子顯微鏡觀察「鼻子」末端,可看到兩個像「山」字的結構,那是米象的咀嚼式口器,牠利用口器刮食米粒表面,在電子顯微鏡中下,我們可清晰看到米粒上整齊的刮食痕跡。
文章作者:王凱欣(生物科教師)