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蘭博電子報

015期-博物館視野「昆蟲標本製作和保存」

詹美鈴  /  國立自然科學博物館動物學組助理研究員

前言

昆蟲標本常具有特殊的外型和令人驚豔的色彩,驅使昆蟲愛好者想要保存和蒐藏牠們。但除此之外,最重要的是,昆蟲標本本身為歷史的見證和供研究之物證標本,透過豐富的標本蒐藏和研究,人類得以對自然歷史更加瞭解,且可藉此協助農業害蟲、衛生害蟲之物種鑑定,以減少害蟲為人類帶來的危害,同時可用以評估某個區域的環境是否已遭人為破壞。但如何將採集所得之昆蟲製成標本並永久保存呢? 想擁有完整、美觀且具研究價值的標本,不但在採集時,即要注意採得標本的暫時保存方式和完整記錄標本的相關採集資訊,同時需瞭解不同類群標本的製作與保存方式,使得相關分類特徵能被完整保留,而利於研究。另外,對於每個標本的製作步驟均需明瞭並按步就班進行,甫能使昆蟲屍體化腐朽為永恒,製成可永久保存之標本。然而,製作完好的標本若無受到完善的維護和保存,也可能因蟲蛀或發霉而毀損,失去觀賞或研究價值。因此,後續的標本保存與環境維護亦需十分注重。本文希望透過各種昆蟲標本製作和最適標本保存環境等之介紹,讓大眾有更正確之製作與蒐藏概念,同時也明瞭標本之保存不易,若無法達到,則儘可能不要採集昆蟲標本,以尊重生命。

一、標本製作

當採集到的標本是新鮮的,身體仍非常柔軟時,則可直接製成標本,但如果是撿到的標本或野外採集置於三角紙袋中或紙捲中之標本因死亡多時且已脫水硬化時,需先經過軟化過程,使其翅和足之關節柔軟可動,才能製作成標本。如何將標本軟化呢? 有下列幾種方法:

 

(一)飽和蒸氣法:

找一個密閉的塑膠或玻璃容器,底下鋪沙子布,在上面放一層濾紙或衛生紙, 然後將水注入, 直到沙子和紙濕即可, 千萬不要淹過濾紙衛生紙, 然後可以滴幾滴石炭酸在裏面, 可防止細菌和真菌的生長,以免標本腐爛或發霉。再將培養皿放置於衛生紙上,把硬化的標本連同包裝紙袋放在培養皿上,然後將容器密閉。由於容器內的液體會慢慢揮發,讓整個空間充滿飽和水蒸氣,即會使標本慢慢軟化。此軟化容器避免直接受熱或接觸陽光,最好置於常溫下,在軟化過程中儘量不要任意打開,通常標本越大則放置時間則需越久,但時間的長短需自行測試,待標本已軟化,翅或足可以自由移動時,即可以拿來製作,切記不可放置太久,否則標本會因此而發霉腐爛,無法製作。

 

(二)熱水浸泡法:

一些不會褪色的標本如甲蟲類,直接可以浸泡於熱水中軟化,再行製作,但因體內含水,需烘較久的時間。

 

(三)注射法:

或如蝶蛾類標本等鱗翅目標本,也可利用較細的針筒加水注射胸部方式來藉此軟化。

 

(四)軟化液軟化法:

可將不會褪色之標本浸泡至軟化液中數分鐘軟化。軟化液(又稱Barber's fluid)的配方為:50 ml的95%酒精加上50 ml的水再加上20 ml的乙酸乙酯和7 ml的苯所製成 (Triplehorn & Norman, 2004)。

 

(五)酒精標本軟化:

如有需要將酒精標本製成針插標本,則可將標本從酒精中取出,然後放入含10%的醋酸中直到軟化,當蟲體變柔軟後,再置於蒸餾水中清洗後再進行針插標本製作,以避免與蟲體接觸之蟲針部份腐鏽 (Hangay, 1985)。

        

在將昆蟲軟化後,即可開始製作標本,而標本製作工具,包括製作乾燥標本的展翅板、展足板、不鏽鋼昆蟲針(No. 00-5)、微針、微針台、鑷子、辛格拉紙 (包裝郵票的紙)、大頭針或珠針、剪刀、紙板、標籤紙和膠等,和製作浸液標本的酒精、固定液、標本瓶等,及製作玻片標本之載玻片、蓋玻片、封膠液、染劑和隔離漆等。如果可能,最好還有可以控制溫度之烘箱來將製好之乾燥標本和玻片標本烘乾。等一切準備就緒後,就可以開始製作標本了。

 

昆蟲隨著體型大小、柔軟程度的不同或製作目的的不同,可被製成各種類別的標本。標本製作最重要的是在製作過程中保持完整並儘量左右對稱,並考慮標本如何永久保存並利用研究。一般來說,標本類別主要可分為下面幾類:

 

(一)針插標本:

通常體型中大型且骨骼較堅硬的種類適合直接針插製成標本,先選擇適當號碼之昆蟲針從胸部中央或偏右方(視昆蟲種類而定)由上向下垂直插入,穿過胸部,切記插針方向不要向前後或左右傾斜,否則會影響後續將翅展開的動作,且背部上方至針頭部份要留一公分,以便將來標本的拿取。然後再進行下列之展翅和展足動作,完成後放入烘箱內以35℃以下的溫度將標本內水分慢慢蒸發後,即可取出,要注意標本必須完全乾燥,否則將來容易發霉,且易引來標本蟲取食為害。取出標本後,因標本完全乾燥,標本相當脆弱,需小心將覆蓋的紙及大頭針小心撤掉並防止碰撞,否則觸角、足及翅部份容易斷裂,影響標本之完整性和美觀性。最重要的是,別忘了將採集資料寫在小紙片上,然後插在標本下方,即完成針插標本製作。

 

1.展翅標本:

通常翅較大型且翅柔弱之昆蟲種類適用於此種製作方式。然後插好昆蟲針的標本垂直插入展翅板的凹槽中,使昆蟲針及蝴蝶的腹部與展翅板垂直,再將翅平放於展翅板上,注意不要將腹部置入過深,或高於凹槽,使得翅在展翅過程中變形,然後使用鑷子或昆蟲針的末端將前翅向上提,直到前翅後緣與身體呈90°,但小心不要傷及鱗片,最後再將辛格拉紙蓋在翅上,以大頭針或珠針固定於翅周圍(圖一)。依同樣的方法再拉另一邊的前翅,最後略為將後翅向上提,與前翅略為重覆,但注意不可讓後翅蓋在前翅上面,同時注意左右兩翅要對稱,最後再以辛格拉紙蓋上, 並以大頭針固定,並調整觸角形狀使其美觀,標本即製作完成。

圖一.製作中之展翅標本。
圖一.製作中之展翅標本。

 

2.展足標本:

適用於足長且翅較特化之種類,如甲蟲和蝗蟲等。將插好昆蟲針的標本置於展足板上,將標本的足調整至存活時足放置的自然狀態,注意兩邊要對稱,然後再以大頭針或珠針在各足之末端上方交叉固定(圖二),使足無法晃動,即放入烘箱進行乾燥動作。

圖二.製作中之展足標本。
圖二.製作中之展足標本。

 

3.微針標本:

適合用於體型較小無法以昆蟲針直接插入之昆蟲,如小型蠅類和小型蠼螋等。先準備小塊海綿,利用昆蟲針插入海綿一端,等待使用。將昆蟲腹部朝上,使用鑷子夾住微針垂直插入胸部,然後再夾住背部上方,讓腹部朝下,插入海綿的另一端,注意蟲體需位於蟲針左方,且頭部向前,略為將足展開並使其對稱,再調整昆蟲方向與蟲針垂直,即完成微針標本製作(圖三)。製作完成後,同樣放入烘箱內以35℃以下的溫度將標本內水分慢慢蒸發乾燥後即可永久保存。

圖三.微針標本
圖三.微針標本

 

4.三角籤黏貼標本:

當標本更小而無法以微針製作時,如葉蟬和小型甲蟲等,即要利用三角籤黏貼製作法。將紙板利用三角籤機或剪刀剪出三角籤,以蟲針插入三角籤底部中央,在末端塗上蟲膠或白膠,然後將昆蟲腹部朝上,將三角籤倒過來黏住昆蟲腹部,與微針標本同,蟲體位於針的左方且頭部向前。有時為方便背腹面的特徵,可將三角籤末端向下折一小部份,然後在此小部份上塗膠,黏住蟲體胸部右側,完成黏貼標本製作(圖四)。值得注意的是,使用的膠需能溶於有機溶液或水中,才能便於未來進行研究時得以將標本溶下觀察或解剖,一般常使用可溶於酒精之蟲膠(Shellec)或水溶性之白膠和魚膠等來黏著。

圖四.三角籤黏貼標本。
圖四.三角籤黏貼標本。

 

(二)浸液標本:

當昆蟲種類體壁較薄且柔軟多汁,或體型極小預備製成玻片前,適合存放於浸液標本中,如蚜蟲、昆蟲幼蟲等。浸液標本大多都是浸泡於70-85%酒精中保存,但有些標本需事先利用固定液如KAA、FAA和AGA等(徐, 2002)固定後,再進行保存,以免蟲體萎縮。如要進行分子生物分析,最好置於95%以上的酒精中。注意酒精最好加滿,儘量不留空隙,以免酒精揮發太快,而導致標本毀損。另外,裏面放置的標籤要不能隨意晃動,以免因碰撞而傷及標本。如果可能,最好以雙重酒精瓶保存法,即昆蟲置於小型保存瓶中,以棉花塞住,再放入充滿酒精之大型保存瓶中,可以減少昆蟲標本因酒精快速揮發而乾掉裂化。並記得每半年至一年要更換酒精,以免酒精因揮發而濃度過低,不具保存作用,而使標本發霉毀壞。有時可滴少量甘油以避免因酒精乾掉而造成的標本損壞。

 

(三)吹脹標本:

若要將柔軟的幼蟲製成乾燥標本,可考慮製作吹脹標本。將幼蟲置於厚層衛生紙上,然後再於上方放置厚層衛生紙,以原子筆或圓形棒狀物從蟲體頭部向蟲體尾部滾過去,以將蟲體內部物質去除只剩外皮。準備酒精燈、三角架和燒杯,將燒杯橫放石綿心網上,將毛細管或小型吸管插入尾部固定,放入燒杯中,利用嘴巴吹氣或打氣機器將空氣持續注入,且不斷翻轉蟲體,利用熱度將外皮烤乾,直到蟲體完全乾燥並形狀固定為止,烘乾過程中,要注意不使外皮烤焦。待完全乾燥後,將外皮末端插入竹籤,再固定在蟲針上即完成吹脹標本製作。

 

(四)玻片標本:

當昆蟲體型太小或觀察其細部結構,如翅或生殖器時,即要製成玻片標本,如跳蚤、蚜蟲、薊馬和蜂等。一般玻片標本的製作除了先準備材料以外,還要經過固定、透化、脫水、染色、封片和烘乾等步驟。若蟲體較大或要觀察某一部位則還要經過解剖過程,而染色是為了便於觀察透化之組織,如果蟲體較為骨化強烈則不一定需要染色。標本封片完成後,須置於40-45°C烘箱烤六週左右,再用隔離漆在玻片周圍塗一圈,才能永久保存。玻片保存時,要記得玻片要平放,而非縱放,以避免封片膠未完全硬化時會流動而影響品質(圖五)。

圖五.平放於玻片櫃保存之玻片
圖五.平放於玻片櫃保存之玻片

 

(五)冷凍標本:

直接將活蟲或甫死之新鮮體放置於特製塑膠瓶中,然後直接保存於-180℃之液態氮中,可保持蟲體之體內組織活動標本,提供蛋白質和分子生物如DNA等之遺傳物質保存和研究材料之提供。進行冷凍標本保存之標本時,最好能有同一種之其他複份標本製成針插標本或浸液標本,使標本得進一步被確認物種之鑑定無誤。

 

(六)樹脂封理標本 (圖六):

將標本埋封於聚合樹脂中,不易受到損壞,且外表透明度大,便於觀察,因此昆蟲標本常因展示或教學的目的製作,或被製成各種飾品如鑰匙圈或文鎮等販賣。利用聚合樹脂、尿素等利用有機過氧化酸作為觸媒使樹進行聚合作用,樹脂會逐漸硬化而將標本封埋於其中,而製成封埋標本。若溫度較低,硬化較慢時,則可加入促進劑如Naphthenic acid cobalt 等加速樹脂硬化。有時在灌膠過程中會產生氣泡,可利用針或鐵線將氣泡刺破,除去氣泡,增加美觀。由於聚合樹脂、觸媒劑和促進劑對光或高溫都不穩定,容易變質,所以在未使用前切記要密封冷藏(關和邱,1971),以確保安全和製作之品質。

 

其實在野外發現昆蟲不一定要立即製成標本,有時也利用飼養方式來連接幼蟲和成蟲間的關係或想昆蟲的各種行為進一步研究和瞭解,但切記最好能知道其寄主植物並模擬其棲所環境較能飼養成功。透過飼養,不但可以瞭解幼期各時期的形態並與外形完全不似的成蟲連上關係,同時對於寄主、生活史和觀察其各種特殊行為能更進一步瞭解。

樹脂封理標本。
樹脂封理標本。

二、標本標籤:

一隻標本要有研究價值必須要有完整的採集資訊,有了完整的採集資訊,才能對某一物種之季節分佈、地理分佈或出現之棲所環境明確瞭解,或如有需要再前往採集時,亦可藉由原先之標本標籤資訊而較易再取得。除了採集標籤外,另外最好也能附上寄主標籤、種名標籤和編號標本以利標本之提供最大資訊和便於管理,將依序介紹如下:

 


(一)採集標籤:

在採集標本時最好能記下採集日期、採集地點、採集者、採集方法和寄主植物等資訊,如能測得經緯度資料,將使標本的採集位置資訊更為精確。切記採集日期的寫法要特別謹慎,年份最好統一以完整的西元年代來表示,因為若以中華民國的年代表示,如73/12/25則常會被誤以為西元1973年的縮寫,且外國人對此年代寫法亦無法理解和轉換;而月份則最好能以羅馬符號代表,或以英文月份縮寫來表示,否則常會因個人習慣之不同而產生混淆,如採集日期為11/04/2004,有些人會解讀為是2004年11月4日,而有些人則會解讀為2004年4月11日,這樣不但會造成後人的困擾,且未來在物種採集季節上的分析也易產生誤差,因此如能以2004/XI/04來表示,則不會有困擾的情形發生。採集地點亦最好寫出國別、縣市、鄉鎮和採集之點,若僅寫出採集點,則未來可能因該地名在台灣可能有重覆性而產生混淆,如採集地點僅寫出"大里",可能位於台中縣或宜蘭縣,如果誤判,會嚴重影響到標本的分佈分析。經緯度資料可使用經緯度標示座標法即(˚)分(’)秒(”)來表示,另外亦可以使用國際橫麥卡脫投影(Universal Transverse Mercator Projection, UTM)座標系統來表示,以使標本之地點更精確。在標本製作過程中,且在標本製作過程中隨時插附在標本旁邊,以免資料遺失。插附在標本上之標籤紙,最好以鉛筆或含持久性墨水如Indian Ink之針筆撰寫在無酸紙上,以增長標籤的壽命,當然也可利用雷射印表機或噴墨印表機,但同樣要考慮到其持久性。

 

(二)寄主標籤:

除了採集標籤外,若在採集時有紀錄其其寄主者,最好還要附上寄主標籤,通常寄主可能為植物、真菌、昆蟲、其他無脊椎或脊椎動物等,因此標籤最好能包括寄主之科名、學名、鑑定者及鑑定日期資料等,鑑定者之姓名常可利用來判別寄主之學名鑑定之正確性與否。

 

(三)種名標籤:

在標本被鑑定為那一類物種時,常會再加上鑑定標籤,包括鑑定之科名、學名、鑑定者及鑑定日期。若不同學者有不同之鑑定結果時,不應將原有之鑑定籤移除,而是將新的鑑定標籤再加上去,因為舊的鑑定結果仍能有某些訊息能提供參考。

 

(四)標本編號籤:

當標本數量過多時,如有標本編號籤,可便於標本之尋找、管理和建檔用。一般來說,博物館標本均會加上標本編號和博物館之縮寫,以便於輸入電腦後之查詢和借出之登記。

 

各種不同種類的標籤最好能使用不同高度之平均台來插附,以免標籤重疊在一起,不便於標籤資料之檢視。而浸液標本之標籤資訊與針插標本類似,但在紙質選用上則最好能使用布漿紙(rag paper)((Triplehorn & Norman, 2004)或國際上博物館常使用之Resistall®紙 (http://www.archivalsuppliers.com) 作為浸液標本之標籤用紙,要注意標籤儘可能平貼管壁而不在保存液內漂動,否則極易對標本造成損傷。近年來,相當多的學術機構在進行生物多樣性調查時,因處理之標本數太多,而標籤以代號方式呈現,如"20030201-001"、"L1-2-MTP"、"花東67"或"F051402 L",雖然在調查者之電腦管理系統中有完整之採集資訊,但通常在計畫報告或繳交後,這些標本常無人力能再將完整資料補入,恐未來會有資料遺失之虞,因此,最好能在處理標本的同時即將完整資訊附上。玻片標本之標籤則亦可以雷射印表機印出或手寫黏附在玻片的表面兩側。

三、標本保存:

昆蟲針插標本在保存時,最容易遭遇蟲害和發霉問題,因此最好能事先防範,以免辛苦採集和製作好之標本毀於一旦。由於標本是有機物質,是標本害蟲如嚙蟲、煙甲蟲、鰹節蟲、甚至蟑螂和螞蟻等的最愛,若標本存放於開放空間時,可能整隻標本被害蟲蛀食,或因蟲蛀而產生碎屑,因此,最好將標本置於密閉之標本箱中。另外,若保存標本的地方是在一般常溫中,相對濕度一般約在70-80%左右,亦非常適於徽菌生長,若沒有低溫和除濕處理,則黑色甲蟲上面覆蓋一層淡色徽菌則將是常見的事。如要解決蟲害和徽菌問題,最好能將標本放置於保持穩定的低溫低濕環境中,即相對濕度50±5%,溫度20±2℃,最重要的是最好能維持其穩定值,對標本之保存較佳 (詹,1999)。一般為了防止蟲蛀,很多人會在放置標本的容器內放置二氯松條塊、對二氯苯、萘丸或樟腦粉來防止害蟲入侵,但除二氯松有殺蟲效果外,其餘僅為忌避劑,若標本盒中已有蟲危害時,並無法殺死害蟲,且需要相當高之劑量才具效果,此對人體又有害處,尤其是對二氯苯有致癌,因此目前很多機構都採用超低溫冷凍方法,即將標本以真空袋或雙層塑膠袋密封,去除塑膠袋內之空氣後,直接置入-40℃以下的冷凍庫內數天來將潛在害蟲殺死,待回溫至常溫後,再搬至標本庫保存。若標本已發霉,則最好以毛筆沾酒精將徽菌擦拭,但如果發霉現象過於嚴重,則將整隻蟲泡進酒精,將徽菌殺死,但要注意若蟲體顏色會褪色者或如蝶蛾等鱗翅目昆蟲即不適合以此方式處置。

 

標本的保存,還需注意存放處之光源,若標本長期置放於光線曝照之環境如太陽光或日光燈下容易使標本褪色而不美觀。因製好之標本相當脆弱,所以標本的移動、拿取和郵寄都可能帶來機械性傷害,使標本毀損。而當儲存標本數量多時,還需注意地板承載量、水災、火災、地震和意外災害等,對標本所帶來的損害。

 

總而言之,一隻昆蟲標本從採集、製作要後續之保存,是相當費時費力且麻煩,所以如果只是為了一時好玩而蒐藏昆蟲標本,而無能力給予上述的蒐藏環境,基於對生命的尊重,請大家不要隨意採集和製作昆蟲標本。如撿到死亡之昆蟲標本,則可將之送往博物館或生物相關科系學校如昆蟲系或生物系等,因其有良好的蒐藏環境將標本永久蒐藏,並可使標本供人研究或進行展示和科學教育等活動,讓標本更有價值更有意義。

參考文獻:

  • 徐堉峰 編譯。2002年。研究昆蟲學的方法:採集、保存、蒐藏及鑑定。第16章,昆蟲學概論 (Gullan, P. J. & P. S. Cranston 著)。合記圖書出版社。476 頁。
  • 詹美鈴。1999。昆蟲標本蒐藏管理。昆蟲分類及進行研討會專刊。137-153 頁。
  • 關崇智、邱肇民 譯著。1971。標本製作法-小動物、昆蟲的實驗和標本製作 (室賀政邦 原著)。國立中興大學農學院昆蟲學系印行。163頁。
  • Hangay, G. and M. Dingley, 1985, Arthropods: Insects and Others, chap.8. in Biological Museum Methods,Volume 2 Plants, Invertebrates and Techniques. Academic Press Australia, p. 77-174.
  • Triplehorn & Norman, 2004, Collecting, Preserving, and Studying Insect, Chap. 35, in Borror and Delong’s introduction to the Study of insects. 7th Edition. Thomson Brooks/Cole. p. 745-778.

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