1、1,第 十 三 章 行 为,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,2, 植物 自养营养 没有神经系统、感官; 无明显运动能力; 仅有生长运动 缓慢、不可逆; 简单的行为 趋性、向性; 动物行为定义动物个体、群体的所作所为 对外、内环境变化作出的规律的、系统的、适应性活动,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,3, 行为的起源任何生物(包括高等动物)的任何复杂行为都可追溯到生物的应激性 低级形式 单细胞生物的趋性植物的向性草履虫趋性 P309, 图13-1调节运动方向 绕过障碍物“尝试错误” trial and error生物界普遍的学习方法,普通生物学 第二部分 个体生
2、物学 第十三章 行为,4, 行为的特征 动态的过程; 普遍具适应性意义 与生存有关; 自然选择的结果 长期进化的产物 不可拟人化; 行为的物质基础:运动器官;神经、感器、内分泌系统 行为复杂性:差异极大动物高等 运动物质基础发达 行为复杂,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,5, 行为的原因 近期原因; 终极原因 近期原因 行为发生的直接原因解答“怎麽样”什麽样的刺激会引发这种行为?怎样引发这种行为的?它的神经传导路径和肌肉运动等如何?,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,6, 终极原因 行为如何形成、进化的解答“为什麽”为什麽自然选择会选中、保留这种行为?为什麽自
3、然选择会淘汰其他的行为?,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,7, 近期、终极原因的关系 密切不可分割举例:蟋蟀的“潜藏行为”惊扰 停止求偶鸣叫、潜伏近期原因(“怎麽样”):惊扰刺激 神经传导 肌肉活动停止;终极原因(“为什么”):暂时放弃求偶 有效逃避敌害(保存生命重于求偶 得失问题) 自然选择选中了这种行为,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,8,一、行为的适应性;二、先天行为和后天学习行为;三、行为的遗传;四、符号刺激和固定动作格局(自学);五、学习;六、鸟类学歌(自学为主) ;七、捕食者和被捕食者(自学为主) ;八、领地和领地行为(自学为主) ;九、迁徙和航
4、行(自学为主) ;十、生物节律与生物钟(自学为主) ;十一、社会行为;十二、利他行为和间接选择,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,9,一、行为及其适应性 行为的代价 能量代价; 危险代价:捕食时也有被捕食的危险; 机会代价:放弃一些其他的机会潜藏行为:保存生命 暂时放弃求偶机会 既要付出代价,为何还会保留这种行为?,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,10,行为的适应性收益 (能量 + 危险 + 机会)代价; 举例:黑头海鸥 衔蛋壳行为 P310, 图13-2 行为:雏鸟孵出后 1小时,亲鸟将蛋壳衔走,抛至远处 代价: 能量代价 耗能; 危险代价 亲鸟离巢时,幼雏
5、面临乌鸦捕食的危险;,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,11, 进化为何会形成这种行为?适应意义何在? 问题1:为何要将蛋壳移走?解释:蛋壳内面白色 易暴露目标; 问题2:为何1小时后才运走蛋壳?解释:幼鸥面临两种危险 蛋壳留在巢中,目标易被乌鸦发现; 刚孵出的幼雏 全身湿软 会被邻近的其他海鸥吞食 (接下页),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,12, 结果:“两害相权,选其轻” 危险比较:前者后者 暂时让蛋壳留在巢中; 1小时后,雏鸥羽毛变干、蓬松 已不易被吞食 此时衔走蛋壳; 不能“拟人化” 并非海鸥有意识进行“权衡”“选择”; 本能行为 进化中自然选择作用
6、的结果 行为 自然选择形成的,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,13,二、先天的行为和后天学习的行为行为的类型 按发生划分 先天的行为; 后天学习的行为(一)先天的行为;(二)后天学习的行为;(三)后天学习行为与先天行为的关系,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,14,(一)先天性行为(本能、定型行为) 定义:无需学习、生来就有的行为; 特点 本能 物种在进化过程中形成的;遗传基因控制的 特异的刺激决定的 只有在一定的环境中才表现出来; 简单; 定型的行为,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,15, 实例 黑头海鸥衔蛋壳行为(前述); 蜘蛛的织网行为
7、; 蚁巢寄生的甲虫幼虫(自学)P311, 图13-3 杜鹃;,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,16,(二)后天性学习行为(后天、习得、获得性、学习行为) 定义:个体成长过程中,通过生活经验、学习建立的新行为; 例:猴子洗山芋;山雀 啄食牛奶; 特点: 后天习得; 与遗传因子无关(但有遗传基础); 不定型:同种个体往往表现不同; 动物越高等 后天行为越发展 在行为总量中的比重越大,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,17,(三)后天学习行为与先天行为的关系1. 先天性行为受后天学习的影响 鸟类模仿(学习)其他鸟类的鸣叫、甚至人的语言; 未随亲鸟长大的鸟只能唱简单的
8、调子; 澳大利亚鹦鹉 P312, 图13-4卡拉鹦鹉 被紫鹦鹉孵化;并随紫鹦鹉长大 (接下页),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,18, 幼时:求食叫声 卡拉鹦鹉式(本能); 长大后 紫鹦鹉式行为 学习行为: 呼唤同伴叫声; 飞行姿态 扇翅慢、幅度大; 食性; 本能行为:惊叫声 卡拉鹦鹉式;,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,19,2. 后天学习离不开先天的遗传(基因)基础(1) 不同物种学习能力不同人类幼儿、 幼猩猩 一同哺育、学习 结果不同;(2) 同一物种的不同个体学习能力不同 人的学习本领差别 (接下页),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为
9、,20, 大鼠迷宫实验 P312, 图13-5 (自学,参考前述果蝇实验)说明: 学习能力有高低; 学习能力有遗传(基因)基础; 后天学习很重要遗传基础 智商;努力学习才能成才,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,21,三、行为的遗传1. 行为是遗传的;2. 基因并不直接决定行为;3. 行为在杂种中的遗传1. 行为是遗传的 大鼠、果蝇的迷宫实验(前述); 果蝇羽化时间的遗传(自学)P313, 图13-6,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,22,2. 基因间接(并非直接)决定行为 基因 神经、激素系统等(发育、建成) 行为; 本质自然选择 选择行为 选择一定的基因转
10、录、转译系统后者决定行为; 终极原因和近期原因的关系,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,23,3. 行为在杂种中的遗传(1) 两个亲本都具有的行为的遗传;(2) 一亲本有、一亲本无的行为的遗传;(3) 双基因控制的行为的遗传(1) 两个亲本都具有的行为的遗传杂种后代的行为 介于两亲本之间家鸡啼鸣:颈部上昂,头部向下;野鸡啼鸣:颈部、头均上昂;杂种后代:介于两者之间,头略上昂,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,24,(2) 一个亲本有、另一亲本无的行为的遗传杂种后代:可能有或无此行为 符合遗传学规律线虫:具波动行为的亚种;无波动行为的亚种; 子一代:均具波动行为
11、显性行为; 子二代:波动/非波动 = 3/ 1 性状分离;(符合遗传学第一定律 分离定律),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,25,(3) 双基因控制的行为的遗传杂种后代行为 符合遗传学规律蜜蜂: 卫生蜂:具两种行为打开孵化室;拖走死亡幼虫; 不卫生蜂:无上述两行为易感染病菌 全巢覆没;(接下页),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,26, 杂交实验 子一代:均为不卫生蜂不会打开孵化室;也不会移走死亡幼虫(即使人为帮其打开孵化室) 说明:不卫生行为型式 显形;卫生行为型式 隐性 (接下页),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,27, 回交实验:F1(
12、不卫生)+ P(卫生)P2: 类型 打开孵化室 移走尸体 行为型式1 能 能 卫生型2 不能 不能 不卫生型3 能 不能 半卫生型4 不能 能 半卫生型 类型1、2 某一亲本原有行为型式; 类型3、4 新组合的行为型式; 四种行为型式比率:1 : 1 : 1 : 1,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,28, 说明两种卫生行为受两对分离基因控制;这两对基因均为隐性基因;行为的遗传符合遗传学第二定律 自由组合定律 人类行为遗传学 研究难度更大同卵孪生: 行为、个性:相似性; 证明:行为有遗传基础; 很难完全摆脱环境影响;,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,29,四、
13、符号刺激和固定动作格局(自学为主)1. 固定动作格局:外界特定刺激符号刺激( 引发者) 动物特定反应;2. 特点: 稳定性 每次反应都相同; 先天性 本能行为; 无任何推理;3. 实例(自学): 欧洲知更鸟;4. 意义 对动物有利(自学) 假符号刺激(欺骗) 固定动作格局,为何在自然选择中不被淘汰?,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,30,五、学习定义:经验 调整行为 适应环境;十分复杂的过程(一)习惯化(见前述);(二)印随学习;(三)联系学习;(四)洞察学习,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,31,(二)印随学习1. 定义:刚出生的动物幼体总是紧紧追随接触到
14、的第一个大的、活动目标; 追随 紧跟、学习; 印随 印入脑中;2. 实例人工孵化的雏鹅 跟随人 隔离饲养 雄成鹅 对雌鹅无兴趣(向饲养者求爱),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,32,3. 特点 明显的局限性 出生后很短的时间敏感(临界)期 几小时 几天; 不需奖励或惩罚; 只需少量经验信息就可学成; 一旦学成很难改变;,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,33,4. 意义 进化上具选择价值 2方面 幼体:一般首先接触、追随的是母亲 与母亲建立联系 母爱(保护、哺育等) 向母亲学习 极重要,获得早期生活经验 迈向社会化生活的第一步隔离养育 不能形成完全社会化 隔离
15、人工饲养的雏鹅(见前); 刚出生的幼猴 机器养育 成猴 无法与同类交往、交配 (接下页),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,34, 母亲 与子女建立联系 给予母爱 否则会拒绝接受子女; 以防误认其他动物幼体 利于传递自身基因; 利于保护本物种基因库,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,35,(三)联系学习 定义:把两个、多个刺激联系起来,诱发同样的行为; 实例: 巴甫洛夫的条件反射试验 狗 铃声 + 食物 唾液分泌 ; 铃声 唾液分泌; 奖惩训练:迷宫(蚯蚓、果蝇、小鼠等;食物或电击); 有关刺激 (食物) 、无关刺激 (铃声、电击); 意义:寻找食物、栖息场所;
16、躲避敌害,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,36,(四)洞察学习(判断与推理) 定义:利用经验来解决新问题的能力 实例:绕过障碍物取食的能力(自学);黑猩猩 高处香蕉(自学); 性质 更为复杂的学习行为; 后天行为发展的最高级形式; 高等动物才具备的能力;,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,37, 动物行为进化的趋势动物越高等:判断、推理能力越强;建立经验和记忆能力越强;学习行为越多、复杂;哺乳类:逐渐脱离天赋的、定型的行为;人类:主要是学习、利用经验的行为;完全从刺激决定的行为中解放出来,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,38,六、鸟类学歌(自
17、学,见前述) 鸟鸣的意义 宣扬性成熟、求偶; 宣扬对领地的拥有; 鸟鸣的遗传基础 雌、雄不同 雄鸟歌声 求爱、雌鸟从不唱歌; 雌、雄遗传基础不同 脑的发育也不同; 学习十分必要(自学),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,39,七、捕食者与被捕食者(自学为主)捕食者 多种多样捕食手段;被捕食者 多种多样自身保护方法;(一)捕食者和捕食手段(自学);(二)捕食的得失问题(自学为主) ;(三)集体打猎(自学);(四)被捕者的逃避行为(自学),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,40,(一)捕食者和捕食手段(自学) 视觉; 嗅觉; 听觉; 红外线 毒蛇; 回声定位 声纳系
18、统,超声波 诱捕 发光器; 利用工具:黑猩猩,啄木地雀,秃鹫等;,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,41,(二)捕食的得失问题 得失原则:捕食耗能 食物能量,否则 进化中被淘汰; 乌鸦采食行为(自学为主)北美海岸;螺、贝为食 采食方式: 选取大螺蛳; 衔飞高度: 5m; 反复摔同一个 壳破为止,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,42,问题: 为何不选较小的螺蛳? 为何不飞得更高? 摔不破时为何不换一个? Reto Zach的推理(自学)“得失原则” Zach的实验(自学) P320, 图13-13,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,43, 乌鸦采
19、食最经济方式 飞行高度5m为最经济; 取食大螺蛳最合理: 易破碎 耗能最少; 净收入最高; 不更换,直到摔破为止 破壳率相同; 问题:乌鸦取食行为说明乌鸦很聪明,想得很周到?Why?,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,44,(三)集体打猎(自学为主)鬣狗、狼、狮子等; 蚂蚁; 意义: 能制服较大的动物 成功率高; 风险小; 每个捕食者平均分得多少食物 取决于集体打猎的群体大小(接下页),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,45, 狮子: 单独打猎:成功率、所得食物量低; 两头合作:所得食物量最高; 三头及以上:所得食物量减少;狮子集群捕猎,往往 3头原因(自学);
20、适应性意义(自学);,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,46,(四)被捕食者的逃避行为(自学) 夜蛾 密被毛 吸收超声波、减少反射; 扑动翅 减小回声; 对超声波敏感:35米(蝙蝠发现夜蛾前); 逃脱方法 远距离时 调节飞行方向; 近距离时 猛烈改变飞行方向俯冲落入树丛、草地,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,47, 保护色; 拟态; 警戒色; 毒刺、毒毛 毒汁; 消灭踪迹 乌贼:墨汁(烟幕弹); 化学防护,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,48,八、领地和领地行为(自学为主) 领地:动物在其生活领域内,占有一块土地或空间,个体或集体的生活、繁殖
21、场所; 领地行为:争夺、保卫领地的行为;蟋蟀打斗等,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,49, 领地的大小(自学):隼的领地(开车10分钟路程); 领地的标志(自学) 领地的重要性生活、生殖、育幼的场所;求偶的资本 能否找到配偶、繁殖后代;甚至影响生理 不能性成熟;,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,50, 进化上的意义 代价:耗能(争夺、巡视、保卫领地); 行为的终极原因 收益领地行为 疏散 食物充足、发病率低 生殖力提高; 得失原则:收益 代价; 例(自学):蚜虫、鹡鸰,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,51,九、迁徙和航行(自学为主)候鸟、回
22、游鱼类; (一)迁徙和航行;(二)适应性意义;(三)定向;,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,52,(一)迁徙和航行 大西洋鸻(heng):两条途径P324, 图13-16 环形途径:13000 Km秋季:加拿大 不停息 南美 越冬;春季:南美 北美 加拿大 繁殖 原路往返;,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,53, 鲑鱼、大马哈鱼、刀鱼、鲥鱼等 成鱼 淡水(故乡) 产卵 死亡; 幼鱼 海洋 成熟 ; 中华绒螯蟹 成体 海洋 产卵 幼体; 幼体 淡水 成熟; 北美野牛; 海豹; 海龟; 北美大蝴蝶:加、美国北部 墨西哥,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章
23、 行为,54,(二)适应性意义 长途跋涉 代价巨大能量代价;危险代价:饥饿、恶劣气候、捕杀等 ; 意义:收益 代价优等繁殖地、越冬地;丰富的食物等;卵、幼体必须在淡水(或:海水)中孵化、发育;巨大的代价 大量幼体的安全成长;,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,55,(三)定向 具定向能力的动物 迁徙动物; 非迁徙动物:鸽子、蚂蚁、蜜蜂等; 定向方法 土蜂:“路标” P325, 图13-17 物体排列方式;并非具体物体 蜜蜂:太阳、偏振光、物体、生物钟; 鸽子 P326, 图13-18太阳、地球磁场、物体、生物钟; 夜间飞行的鸟类:星辰等;,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十
24、三章 行为,56,十、生物节律与生物钟(自学为主)生物节律:生物的活动表现出周期性;周期:日、月、年(或多年);(一)昼夜节律;(二)月周期;(三)年周期;(四)生物钟,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,57,(一)昼夜节律1. 定义:生物活动呈现24小时的节律周期;2. 起因:地球自转;3. 举例 人类体温一天之中相差1下午45点最高;清晨45点最低,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,58, 血丝虫白天 大血管中;夜晚 体表小血管、微血管中;意义:与库蚊(媒介)活动时间一致 植物 光周期; 开花时间 早晨(牵牛花);下午(茉莉);夜间(夜来香); 花蜜分泌 高
25、峰与蜜蜂活动时间一致;,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,59,(二)月周期1. 定义:生物活动呈现月的节律周期;2. 起因:月亮围绕地球旋转(对地球非生物的影响 潮汐)3. 举例:一种海洋鱼类的繁殖行为 大潮时在海滩上产卵; 幼鱼15天后随下一个大潮入海,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,60,(三)年周期1. 定义:生物活动呈现年的节律周期;2. 起因:地球围绕太阳旋转3. 举例 植物生长、繁殖(开花、结果)、休眠; 动物生长、繁殖、换羽(毛)、休眠、迁徙等,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,61,(四)生物钟1. 定义:生物自身有一个掌管时
26、间的钟 掌管生物活动节律;2. 形成:长期进化形成的;适应地球自然环境变化的结果(昼夜、季节、潮汐等),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,62,3. 实例(自学)脱离外界环境而独立存在的自身规律 小鼠活动实验黑暗环境中饲养 昼夜节律; 昆虫体色变化黑暗环境中饲养 昼夜节律; 松鼠冬眠黑暗、恒温、失明 年周期节律;,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,63,4. 特点 脱离外界环境变化而独立存在的自身规律;“预知”时间、季节等变化产生的相应的行为活动(生长、发育、休眠等)活动; 不是具体的形态结构; 是一种以生理、生化过程为基础的机制 5. 机制:刺激(光、温度、食
27、物等) 感官 脑 神经系统、内分泌系统,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,64,5. 位置 很难确定,也许多种机制,共同协调 脑、松果体、下丘脑; 细胞膜上蛋白质and/or脂类 节律性变化; 膝盖后面 扬子晚报 1998.5.5. (Science,康乃尔大学)生物钟 受感光细胞控制;人体生物钟:不在脑;膝盖后大量的感光细胞 强光照射 能调整人体生物钟,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,65,6. 生物钟的调整 可随环境而调整例如:时差的调整; 7. 生活不规律 生物钟混乱 影响健康激素分泌达到高峰 靶细胞却未兴奋;酶分泌达到高峰 底物还未产生; 8. 研究生
28、物钟的意义 临床诊断:区分1天内正常差别与病态; 1天内人体兴奋与抑制状态 提高工作、学习效率;减少事故,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,66,十一、社会行为 群居动物:蜂、蚁、白蚁;狮、象、鼠等 群居形成:同类(至少生殖季节两性)接触; 群居意义 有效猎食; 有效逃避捕猎者 P328, 图13-19群力合作御敌;警报(信息素、鸣叫、竖尾 白色); 更多生殖机会; 共同抚育后代; 对后天学习极为重要;,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,67, 孤独对群居动物的影响幼体:焦躁不安、恐惧紧张;不能社会化;性行为不能正常发育说明:群居行为对后天学习极重要; 群居缺点
29、 疾病转播; 耗能:厮杀、争斗(食物、地位);,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,68,(一)通讯;(二)优势等级;(三)性行为;(四)昆虫社会;(五)脊椎动物社会,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,69,(一)通讯1. 通讯方式;2. 动物对多种信号的反应方式(自学)1. 通讯方式(1) 视觉通讯;(2) 听觉通讯;(3) 嗅觉通讯;(4) 触觉通讯;(5) 电通讯,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,70,(1) 视觉通讯:萤火虫等优点:快速、准确、信息量大;缺点:传递距离短、不能有障碍物 (2) 听觉通讯 P329, 图13-20优点:不受障
30、碍物影响;不受光线影响:最适合夜间通讯鸟类、兽类、昆虫报警、宣扬领地、炫耀、求爱等,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,71,(3) 嗅觉通讯 化学通讯利用化学物质传递信息;地栖动物;外激素(信息素 Pheromone) 定义化学物质 体外同种(甚至它种)动物其他个体 行为上或生理上的变化 (接下页),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,72, 类型 根据作用方式划分引发性、诱导性外激素 引发性外激素(直接作用的方式) 接受者 直接发生行为反应; 昆虫:性信息素 吸引异性; 蚂蚁:跟踪(踪迹、示踪)信息素; 寄生性昆虫:产卵后留下化学物质 其他雌虫不会再在此产卵,普
31、通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,73, 诱导性外激素(间接作用的方式) 接受者 生理、发育变化 行为; 蚁后、白蚁后、蜂后信息素 抑制新后发育;决定后代类型 雄鼠信息素 雌鼠流产 与之交配,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,74,(4) 触觉通讯 视觉差的动物:蜘蛛捕食、求爱(“拨弦” 拨动网丝); 无法进行视觉通讯环境中的动物深海鱼类、洞穴动物;发达的鳍条、鳍刺;触角、爪等; (5) 电通讯 P331, 图13-21视觉差、无法进行视觉通讯环境中的动物热带浑浊水域中的鱼类(电鳗);电场 感知障碍物、敌、友,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,75
32、,(二)优势等级1. 等级制度;2. 等级制度的建立;3. 等级制度的实例;4. 等级制度与激素的关系;5. 等级制度在动物进化上的意义,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,76,1. 等级制度:群居的鸟、兽 优势等级、第二等级、第三等级 . 优先权:待遇逐级不同食物、睡眠地点、交配 传递基因、威胁、“申斥”等 2. 等级制度的建立个体间较量:嬉戏、战斗;确定后不再战斗,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,77,3. 等级制度的实例(自学) 狒狒:雄、雌性; 鸡群:雄、雌性; 蜜蜂、蚂蚁、白蚁 雌性社会; 马蜂 雌性社会; 4. 等级制度与激素的关系 等级制度建立实
33、力较量 性激素分泌量 等级、性激素量 何为因果 不清楚,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,78,5. 等级制度在进化上的意义 稳定:更多时间、能量 觅食、繁殖; 优胜者:优先权 优良基因的传递; 从属个体、失败者 生存机会:离群索居 被捕食的危险; 间接传递基因:群居者往往是同一家族; 偷袭性性行为 丰富基因库多样性 等待机会提高地位 传递基因 最高地位者老、病、死、突然死亡等;直接挑战;阴谋(联合政变),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,79,(三)性行为与实现交配、生殖有关的行为1. 性选择与自然选择;2. 争夺异性(自学为主);3. 求爱和配偶;4. 领地
34、;5. 贡献食物(自学为主);6. 抚育幼仔,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,80,1. 性选择与自然选择(1) 性选择的产生自然选择的结果;自然选择的一个类型; 个体(主要是雄性)间不断竞争交配(繁殖后代、传递基因)机会; 雌性对雄性的选择(2) 性选择产生的性状艳丽羽毛、鸡冠、鹿角、鸣叫、舞蹈等,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,81,(3) 性选择产生的性状与生存的关系无直接关系、甚至不利 行动不便:鹿角 笨重;长尾 绶带鸟、日本长尾鸡; 易暴露目标、不利于逃避敌害; 不利于觅食、捕食 (4) 性选择产生的性状和行为的意义利于生殖 传递基因 利于争斗 鹿
35、角; 雌性喜欢,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,82,2. 争夺异性(自学为主) 竞争的原因 雌性:产卵(后代)量有限;往往交配一次后就不再交配; 雄性:产生的精子量很大 可多次交配; 竞争方式 激烈; 多样化:唱歌、跳舞、弦耀、打斗等,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,83, 竞争原则一般不置对方于死地(点到为止);打败、赶走对手(毒蛇相争); 意义:物种的生存; 少数例外 高山羚羊; 竞争的结果 优胜者:传递基因; 失败者:偷袭性性行为 基因库多样性,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,84, 保卫交配的行为(反偷袭行为)(自学) 保证传递自
36、身的基因 草蛉等昆虫交配后抓住雌虫直至产卵; 昆虫、鼠类交配后雄性分泌物 阴道阻塞栓; 狒狒交配后雄性陪伴雌性直至发情期结束,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,85,3. 求爱和配偶(自学为主) 固着的水生动物 群居:便于精、卵相遇 自由生活的动物 寻找配偶 视觉信号:舞蹈、颜色(鸟类、昆虫);发光(萤火虫); 听觉信号:鸟、昆虫、兽类; 化学(嗅觉)信号:昆虫、兽类;,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,86,4. 领地重要性 雄性:信天翁:领地 性器官发育 求爱 雌性的青睐(澳,园丁鸟)雄性:构筑精美的巢;寻找、偷来美丽的“装饰品”;求爱 口衔“礼品”、歌、舞
37、;雌性择偶标准:巢的精美度、礼品、表演;雄鸟交配机会:0 33只,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,87,5. 贡献食物 求爱的一种手段昆虫(蝎蛉、舞虻等): 丝包裹食物;蜘蛛:拨弦、贡献食物; 意义 雄性:强壮者 食物多余 贡献食物 交配机会多; 雌性:得到贡献的食物 安静 交配顺利进行; 卵发育所需的营养,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,88, 交配后吞食雄性的现象蜘蛛、蝎、螳螂等 雄性的贡献:提供基因、卵发育的营养; 螳螂:交配时、甚至交配前吃掉雄性的头部 交配照样进行;雄性头部含一种抑制交配的物质;去掉头部 保证交配顺利进行;,普通生物学 第二部分 个
38、体生物学 第十三章 行为,89,6. 抚育幼仔 抚幼行为的性质 先天性行为; 与激素有关未成熟个体、未孕雌体 无抚幼行为;卵巢摘除 丧失抚幼行为;再注射雌激素 恢复抚幼行为,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,90, 抚幼行为的承担者 少数情况:雄性单独承担三棘鱼、王企鹅、负子蝽、海马等; 两性共同承担:鸟类、兽类; 多数情况:雌性单独承担(兽类)原因(进化上意义) 幼体基因:来自父、母各一半; 父亲是谁 难以确定; 雄性抚幼行为:对传递自身基因无益 进化中淘汰,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,91,(四)昆虫社会蜂、蚂蚁、白蚁等1. 社会性昆虫的行为调节; 2
39、. 社会性昆虫的起源;3. 蜜蜂;4. 蚂蚁,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,92,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,1. 社会性昆虫的行为调节 外激素(信息素) 跟踪激素(引发性) 识别道路; 报警激素(引发性) 报警; 性外激素(诱导性) 控制蚁(蜂)后数目;控制工蚁(蜂)发育; 维持社会秩序; 保持社会的平衡状态 作用相当于内激素 动物体 内稳态,93,2. 社会性昆虫的起源 独居的昆虫蜂类:独居 群居 复杂社会;研究社会性行为起源、进化最好材料 独居蜂; 小群体:马蜂(见前述) 低级形式 群体小; 无严格社会分工;只有优势等级 垄断产卵权; 非永久性:
40、春季建立、冬季解体 大群体、严密分工:蜜蜂、蚂蚁(见下),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,94,3. 蜜蜂 社会性特点: 群体大:蜂后 1个;雄蜂很少(几个);工蜂 3 4万; 性别决定 未受精卵(n) 雄蜂; 受精卵(2n) 幼体 喂花蜜 工蜂喂蜂王浆(高蛋白)蜂后 永久性; (接下页),普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,95, 社会分工严密工蜂:一生中更换几种职责(工种) 新生工蜂 具腺体 “王浆”) 保育工:喂养幼虫; 清洁工:清理蜂室; 1周后 蜡腺发育成熟 建筑工:筑巢; 卫士:防卫 失去毒针 死亡;(利他行为); 3周后 采集工:采集花蜜、花粉,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,96, 蜂后 产卵; 分泌外激素 抑制工蜂性腺发育; 阻止工蜂建造“王台” 培育新蜂后的大蜂室;蜂后死亡、失踪 外激素消失 工蜂建造“王台” 培育新蜂后,普通生物学 第二部分 个体生物学 第十三章 行为,97, 雄蜂: 与蜂后交配; 不做任何其他工作 “懒汉” 秋末被工蜂驱逐、刺死; 分巢 老蜂后:带领部分工蜂离去 另筑新巢; 新蜂后 “飞行结婚” 性外激素 吸引异巢雄蜂 交尾; 终身只交配一次:纳精囊(供 57年),