第七講動物行為的進化

生物表型的進化生物發(fā)展史：生物的發(fā)展是通過表型的發(fā)展來實現(xiàn)的。表型的進化：生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能的發(fā)展行為的進化?，F(xiàn)在是1頁\一共有72頁\編輯于星期五第一節(jié)形態(tài)結(jié)構(gòu)的進化（一）新構(gòu)造的起源及其在進化中的意義多功能性或基因多效性是新構(gòu)造形成的基礎(chǔ)如：有蹄動物的角現(xiàn)在是2頁\一共有72頁\編輯于星期五（二）形態(tài)結(jié)構(gòu)進化的兩個方向復(fù)雜化和簡單化是形態(tài)結(jié)構(gòu)進化的兩個方向，都是對環(huán)境不斷產(chǎn)生適應(yīng)的結(jié)果，因而具有各自的進化意義?，F(xiàn)在是3頁\一共有72頁\編輯于星期五1、復(fù)雜化是指形態(tài)結(jié)構(gòu)由簡單到復(fù)雜、由低等到高等的進化方向。結(jié)果：使形態(tài)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜、精密，功能也越來越完善，完成特定功能的效率越來越高。如：動物魚類、兩棲類、爬行類、鳥類、哺乳類、人類。植物界的總進化趨勢也是如此?，F(xiàn)在是4頁\一共有72頁\編輯于星期五2、簡單化（退化）它是由結(jié)構(gòu)復(fù)雜向簡單化的一種演變過程。如：寄生蟲海鞘現(xiàn)在是5頁\一共有72頁\編輯于星期五（三）總趨勢---復(fù)雜性的提高和多樣性的增長

復(fù)雜性：原核生物、原生生物、動植物復(fù)雜性的進化增長表現(xiàn)：結(jié)構(gòu)層次的增加和各結(jié)構(gòu)層次的分化程度增大。如細胞、組織、器官、系統(tǒng)多樣性（歧異性）的增長與生境的擴展有關(guān)。現(xiàn)在是6頁\一共有72頁\編輯于星期五復(fù)雜化的提高可能途徑1、疊加組合分子進化：蛋白質(zhì)與核酸、生物大分子系統(tǒng)多細胞生物的起源：個體聚集成群、細胞間共生組合，成宏觀的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。2、漸進的適應(yīng)性進化如：心臟3、舊器官的改造朝著適應(yīng)新功能方向的特化如鰭到肢現(xiàn)在是7頁\一共有72頁\編輯于星期五第二節(jié)生理功能的進化（一）新功能的起源及其在進化中的意義新功能出現(xiàn)、更好適應(yīng)環(huán)境新功能與舊結(jié)構(gòu)矛盾產(chǎn)生新的結(jié)構(gòu)滿足新功能如：魚的鰾、肺現(xiàn)在是8頁\一共有72頁\編輯于星期五（二）新功能起源的基本方式1、功能的強化細胞和組織，器官如分泌細胞組合成腺體魚眼與鳥眼現(xiàn)在是9頁\一共有72頁\編輯于星期五2、功能的擴大結(jié)構(gòu)功能范圍的擴大由一種功能發(fā)展成多種功能陸地動物的前肢運動、捕食、攀援等利用效率提高現(xiàn)在是10頁\一共有72頁\編輯于星期五3、功能的更替指某一結(jié)構(gòu)的主要和次要的功能，隨環(huán)境的改變而發(fā)生更替陸地哺乳類四肢海獅行走、支撐、游泳形狀也改變：漿狀現(xiàn)在是11頁\一共有72頁\編輯于星期五（三）功能進化的實例1、代謝途徑的進化細胞內(nèi)生物化學(xué)反應(yīng)的速度如精氨酸代謝精氨琥珀酸類西瓜氨酸自然選擇是動力現(xiàn)在是12頁\一共有72頁\編輯于星期五現(xiàn)在是13頁\一共有72頁\編輯于星期五2、營養(yǎng)方式的進化自養(yǎng)：光合自養(yǎng)（植物）化能自養(yǎng)（化能細菌）異養(yǎng)：吸收營養(yǎng)（微生物）攝取食物（動物）生物為適應(yīng)各自的營養(yǎng)方式，形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了相應(yīng)的改變?，F(xiàn)在是14頁\一共有72頁\編輯于星期五（1）光合作用光合生物的結(jié)構(gòu)向著有利于光合作用的方向發(fā)展含有葉綠體的片狀葉空間分布格局根系、維管系統(tǒng)現(xiàn)在是15頁\一共有72頁\編輯于星期五現(xiàn)在是16頁\一共有72頁\編輯于星期五（2）吸收細菌和真菌類增加吸收面積細胞體積很小營腐生或寄生生活、利用多種養(yǎng)料（纖維素）繁殖力強、數(shù)量大、分布廣、適應(yīng)力強現(xiàn)在是17頁\一共有72頁\編輯于星期五（3）攝食動物的營養(yǎng)方式：N感覺和運動系統(tǒng)：便于獲取食物成套高效復(fù)雜的新陳代謝系統(tǒng)：消化、呼吸、排泄、循環(huán)等自我調(diào)控系統(tǒng)：N、H無細胞壁：靈活、物質(zhì)交換現(xiàn)在是18頁\一共有72頁\編輯于星期五3、免疫功能的進化淋巴系統(tǒng)：識別和消滅異物鳥類和哺乳動物最完善動物的免疫功能也經(jīng)歷了一個由簡單至復(fù)雜、低級到高級的發(fā)展過程。真正的免疫系統(tǒng)僅僅出現(xiàn)在脊椎動物中，并存在有進化次序的差別。現(xiàn)在是19頁\一共有72頁\編輯于星期五（四）結(jié)構(gòu)和功能進化的統(tǒng)一性有機體和環(huán)境統(tǒng)一結(jié)構(gòu)和功能統(tǒng)一一般認為功能決定結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是20頁\一共有72頁\編輯于星期五第三節(jié)行為的進化植物的行為比動物簡單,如生長運動,即向性.它的行為往往是緩慢和不可逆的.本節(jié)內(nèi)容以動物行為進化為重點食蟲草現(xiàn)在是21頁\一共有72頁\編輯于星期五動物行為是指動物體感受信號后的有規(guī)律的適應(yīng)性活動，包括我們直接觀察到的一切動物的狀態(tài)，如現(xiàn)在是22頁\一共有72頁\編輯于星期五一、動物行為學(xué)的研究歷史拉馬克的《動物哲學(xué)》，達爾文的《人類和動物的表情》，都多次提及了動物行為和行為進化。到后來，行為進化受到分類學(xué)家，動物學(xué)家，進化論者的廣泛重視。例如，洛倫茨通過對蛙，鴨，猴，狗等許多動物的研究，提出自己獨樹一幟的行為理論，并認為行為是適應(yīng)進化的產(chǎn)物。他還有《行為的進化和變異》，《動物和人類行為的研究》等著作。現(xiàn)在是23頁\一共有72頁\編輯于星期五康羅·洛倫茨（1903——），奧地利動物學(xué)家。醫(yī)學(xué)、動物學(xué)博士。研究行為學(xué)?，F(xiàn)代行為學(xué)的創(chuàng)始人。1973年因他在動物行為模式的研究，與人共獲諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎。著有《動物與人類行為研究》等。

現(xiàn)在是24頁\一共有72頁\編輯于星期五洛倫茨說行為方式的相似性，可用于重建進化的歷史。隨著行為進化研究的深入，對生物資源的開發(fā)利用，對學(xué)習(xí)和記憶的研究，對兒童的智力開發(fā)等有關(guān)的社會問題，也能提供一定的理論基礎(chǔ)。但是行為進化也是相當復(fù)雜。因此，關(guān)于行為的進化的問題，至今尚處于描述和假設(shè)的階段！現(xiàn)在是25頁\一共有72頁\編輯于星期五二、行為的分類從功能上分類1索食行為在這些行為中最基本的內(nèi)容是2求偶行為1取食3爭斗行為4社群行為2保護自身5通信行為6節(jié)律行為3傳代從種系發(fā)生的角度分類（行為進化的基本環(huán)節(jié)）1.先天性定型行為2.后天習(xí)得性行為趨性學(xué)習(xí)反射本能推理現(xiàn)在是26頁\一共有72頁\編輯于星期五（一）先天性行為1、趨性動物對單向環(huán)境因素的刺激所引起的定向反應(yīng)。沒有神經(jīng)系統(tǒng)、低等動物對環(huán)境的適應(yīng)方式。趨光性：昆蟲、魚類趨熱性：飛蛾現(xiàn)在是27頁\一共有72頁\編輯于星期五2、反射反射與趨性之間無嚴格的界限一般有反射弧、無脊椎動物中多新生兒的抓握反射吮吸反射成人的膝跳反射抓癢反射現(xiàn)在是28頁\一共有72頁\編輯于星期五3、本能不學(xué)而能、先天固有的行為復(fù)雜程度要超過反射、2個以上的反射弧組成、先天行為上最高級的行為模式。發(fā)育到一定程度能自己索取食物敵害自衛(wèi)能力性成熟后求偶、婚配、生殖等活動作巢、蜘蛛網(wǎng)昆蟲是主要行為現(xiàn)在是29頁\一共有72頁\編輯于星期五（二）后天習(xí)得的行為1、學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)的方式：模仿、印記、試誤、條件反射、記憶、經(jīng)驗以至悟性等條件反射是學(xué)習(xí)行為最主要的建立方式動物的學(xué)習(xí)能力也是隨著它們的進化（腦）而發(fā)展的高等靈長類（黑猩猩）學(xué)習(xí)對改善行為極有利給予某種刺激（如食物）是一般動物提高學(xué)習(xí)效果的重要方法人---物質(zhì)、精神，自覺、方法現(xiàn)在是30頁\一共有72頁\編輯于星期五2、推理后天獲得行為的最高形式建立在經(jīng)驗基礎(chǔ)上、通過判斷來完成如黑猩猩疊起木箱索取高處的食物用細長的草棍去釣食穴中白蟻、“烏鴉喝水”比例很小現(xiàn)在是31頁\一共有72頁\編輯于星期五行為進化的基本環(huán)節(jié)現(xiàn)在是32頁\一共有72頁\編輯于星期五三、通訊行為的進化動物之間的聯(lián)系通過通訊系統(tǒng)實現(xiàn)的一個個體釋放出一種或幾種刺激信號，并引起信號接收者發(fā)生行為反應(yīng)橋梁現(xiàn)在是33頁\一共有72頁\編輯于星期五1.通訊的方式(1)視覺通訊最常見方式借助于可見光具有一定的作用距離螢火蟲夜行性白晝魚類現(xiàn)在是34頁\一共有72頁\編輯于星期五(2)聽覺通訊它可越過一定的障礙聲波蟋蟀雌性能識別雄性求偶鳴聲和追蹤現(xiàn)在是35頁\一共有72頁\編輯于星期五(3)化學(xué)通訊（嗅覺通訊）涉及化學(xué)物質(zhì)昆蟲的信息素：雌雄蛾哺乳動物：性刺激有關(guān)的外激素標記領(lǐng)地、相互識別熊貓現(xiàn)在是36頁\一共有72頁\編輯于星期五(4)觸覺通訊觸碰、挨擠、相互理毛等也是表達情感的重要方式現(xiàn)在是37頁\一共有72頁\編輯于星期五2.通訊系統(tǒng)的實例蜜蜂的索食行為即采蜜，是由奧地利生物學(xué)家弗里希發(fā)現(xiàn)的距離和方向圓舞（80米）搖擺舞（80-600米）現(xiàn)在是38頁\一共有72頁\編輯于星期五3.通訊系統(tǒng)的起源和發(fā)展信號起源的過程大體可作以下描述，最初僅僅是某個一般性的動作，但這動作有信號的作用，對發(fā)號者、接受者都有利，在自然的選擇下得到鞏固和擴大，最后演化成比較完善的通訊信號。如動物拉尿（含某種激素）通訊系統(tǒng)的開發(fā)利用現(xiàn)在是39頁\一共有72頁\編輯于星期五4、通訊系統(tǒng)的開發(fā)利用蘋果小食蟲，趨化性，糖醋誘殺趨光性，誘殺害蟲昆蟲信息素，人工合成現(xiàn)在是40頁\一共有72頁\編輯于星期五四、爭斗行為的進化爭斗行為是動物之間發(fā)生沖突的反應(yīng)，比如進攻與躲避。動物之間爭斗的對象是某些有價值的目標（如食物，配偶，場所等等），我們常理解為它們會將競爭者徹底除掉。盡管這種殘酷殺戮和同類相食的現(xiàn)象在自然界常有發(fā)生，但這并不是動物斗爭行為的普遍形式。洛倫茨在《論進犯行為》一書中曾強調(diào)指出，動物的爭斗往往具有克制和“紳士風度”的性質(zhì)?，F(xiàn)在是41頁\一共有72頁\編輯于星期五一.有節(jié)制的斗爭形式許多動物的爭斗，往往不采用最激烈的形式，而習(xí)慣以某些較保守的形式，如恐嚇、威脅、虛張聲勢等，以避免彼此受到嚴重傷害。如：雄招潮蟹爭奪洞穴，只用單一大螯寄居蟹相互扭打時，落在沙地上時停止兩只狗打架、失敗者不逞強一般解釋：你死我活并不一定是最佳選擇如甲、乙、丙三方

現(xiàn)在是42頁\一共有72頁\編輯于星期五二.最優(yōu)斗爭方法這個方法大體是指大多數(shù)成員經(jīng)常采用，能獲得最佳后果的斗爭模式。史密斯稱它為“進化上的穩(wěn)定策略”。他又假定動物中有兩種斗爭模式，一種為鷹派，另一種為鴿派。動物斗爭結(jié)局，取決于三個因素：一是得勝的利益，二是受傷的程度，三是時間和精力上的損失。鷹概率8/13，鴿概率5/13，進化上的穩(wěn)定模式現(xiàn)在是43頁\一共有72頁\編輯于星期五三.斗爭中的“有產(chǎn)者”原則在爭斗中，占有者（對食物，配偶，場所等等）往往占優(yōu)勢。占有者：鷹式、打到底入侵者：鴿式、打不過逃如：阿拉伯狒狒，一雄與一只或幾只雌建立領(lǐng)地。A雄+C雌20分B雄B雄+D雌20分A雄現(xiàn)在是44頁\一共有72頁\編輯于星期五五、利他行為的進化

利他行為是指對其他個體有利而對個體本身不利，甚至有害的行為。如工蜂尾刺、內(nèi)臟拖出免子腿擊地、暴露并不是有意識的動機的表現(xiàn)、產(chǎn)生的客觀后果的可能是利他“基因”的作用現(xiàn)在是45頁\一共有72頁\編輯于星期五（一）利他行為實例

1.雙親行為親代對子代的哺育和保護母性行為母雞與狗母鳥與狐貍現(xiàn)在是46頁\一共有72頁\編輯于星期五2.質(zhì)粒的利他行為細菌內(nèi)含有一種類似病毒并可自行復(fù)制的顆粒，稱為質(zhì)粒。質(zhì)粒必要時能制造并釋放毒素，不但可殺死它所在的細菌，同時可能使自身致死?，F(xiàn)在是47頁\一共有72頁\編輯于星期五3.社會性昆蟲的利他行為營社會生活的昆蟲，按分工不同?？煞譃槿悾翰辉行源葡x（工蟲）、有生育能力的雌蟲（蟲后）和雄蟲。蟲后所產(chǎn)的卵經(jīng)孵化而成為雌蟲后，絕大多數(shù)雌蟲自己不產(chǎn)卵，轉(zhuǎn)而照顧蟲后所產(chǎn)的卵，以照顧與自己基因相同概率較大的姊妹而維護有組織的昆蟲社會。現(xiàn)在是48頁\一共有72頁\編輯于星期五(二)利他行為的選擇效應(yīng)為什么利他行為對個體自己不利，但在遺傳過程中還是保留了呢？（被自然選擇并進化）根據(jù)群體遺傳學(xué)的觀點,所謂的進化指的是種群內(nèi)不同基因出現(xiàn)頻率的變化。一個基因如能增加個體的適應(yīng)性，能使后代存活率增加時，這基因在種群中出現(xiàn)的頻率便會增加！利他行為似乎對自己或后代不利，其實事實恰好相反，利他行為的結(jié)果往往反而能使與它有關(guān)的基因在群體內(nèi)頻率增加并被保存下去。犧牲個體使群體中的得益者是更有利的、符合自然選擇的要求?，F(xiàn)在是49頁\一共有72頁\編輯于星期五六、性行為的進化是繁殖行為的一個組成部分，它是生命的基本現(xiàn)象之一。在生物進化中，種族繁衍比個體生存更為重要，沒有留下后代的個體即使發(fā)育良好，在進化上也是可以忽略不計的。沒有性，也就沒有今天豐富多彩的生物世界?，F(xiàn)在是50頁\一共有72頁\編輯于星期五（一）性的演化史除最原始的形式外，生物的繁衍首先必須有兩種對立成分的結(jié)合。例如，雌和雄，男和女等。這就是性（sex),性就是性別的特質(zhì)。在較高等生物中，性一般由三部分組成，即性染色體，性器官（第一性征），還有性激素和副特征（第二性征）。這三部分構(gòu)成了兩性。在進化的意義上說，性的主要功能是生殖。按方式分為無性生殖和有性生殖。而有性生殖又分為同配和異配?，F(xiàn)在是51頁\一共有72頁\編輯于星期五有性生殖從無性繁殖到有性繁殖是生物進化的一個質(zhì)的飛躍。為生物多樣性創(chuàng)造了條件現(xiàn)在是52頁\一共有72頁\編輯于星期五（二）動物性行為進化實例動物的性行為主要有求偶，交尾，受精等幾方面。求偶是雌雄動物互相吸引，尋求配偶的過程。求偶中有各種連絡(luò)方式：發(fā)光、鳴叫、跳舞、送禮、炫耀等?，F(xiàn)在是53頁\一共有72頁\編輯于星期五1、蒼蠅求偶方式的由來現(xiàn)在是54頁\一共有72頁\編輯于星期五不帶禮品、贈送禮品、禮品裝飾、空絲球，刺激結(jié)偶的信號現(xiàn)在是55頁\一共有72頁\編輯于星期五2、鴨子求偶信號的由來通過某些梳理羽毛的動作表現(xiàn)出來尾脂腺、光澤現(xiàn)在是56頁\一共有72頁\編輯于星期五（三）、人類性行為的特點及其進化人類的性行為一般包括結(jié)偶，性交前活動和性交三個主要方面。生兒育女則是性活動的必然結(jié)果?，F(xiàn)在是57頁\一共有72頁\編輯于星期五1、人類性行為的特點

（1）人類性行為與其他動物相比是最富有感情的。

情、欲結(jié)合是人類性生活的重要特點。人類表達性愛的行為相當豐富親吻（火地島擦鼻子、拍手臂等）表示快感大多數(shù)動物的性行為都是機械的魚類體外受精猿猴中沒有冗長的求愛階段、持久的對偶關(guān)系事后可能若無其事、一走了之少數(shù)動物也有兩性間的溫柔之情、但只是一種習(xí)性現(xiàn)在是58頁\一共有72頁\編輯于星期五（2）在交配方式上不同人類以外的靈長類的典型性交姿勢是“背交“人類的典型性交姿勢是“面交“也是一種進化的表現(xiàn)現(xiàn)在是59頁\一共有72頁\編輯于星期五（3）在受配時間上更多多數(shù)雌性動物只在發(fā)情期或排卵期受配，其余時間拒絕。季節(jié)性發(fā)情發(fā)情周期多數(shù)家畜21天而人類不一樣28天健康壓抑現(xiàn)在是60頁\一共有72頁\編輯于星期五現(xiàn)在是61頁\一共有72頁\編輯于星期五（4）形態(tài)生理上的特點第一、二性征體毛、皮膚、裸猿直立行走掩蓋：緩和原始的強列的刺激、保護作用人類早期文明的象征現(xiàn)在是62頁\一共有72頁\編輯于星期五現(xiàn)在是63頁\一共有72頁\編輯于星期五現(xiàn)在是64頁\一共有72頁\編輯于星期五現(xiàn)在是65頁\一共有72頁\編輯于星期五2、人類性行為進化的意義，從生物學(xué)角度上說，有以下幾點：1.有利于兩性的分工，提高生存競爭的效益；2.有利于對子女的照管，提高生育率；3.有利于獲得性的滿足，增進健康；4.有利于建立配偶間的良好關(guān)系；高等動物中人類的數(shù)量增加最快，”人