第三十六章_動(dòng)物的行為.ppt

1、第三十六章,動(dòng) 物 的 行 為,人類為何關(guān)心動(dòng)物行為 人類、動(dòng)物的密切關(guān)系激烈競爭、互相依存 早期人類 大型狩獵動(dòng)物強(qiáng)大競爭者 現(xiàn)代人類 昆蟲、嚙齒動(dòng)物更重要 傳播多種危險(xiǎn)疾病（鼠疫）、競爭食物,動(dòng)物的行為,研究動(dòng)物行為的意義 了解動(dòng)物的生活習(xí)性、行為規(guī)律 為有害動(dòng)物防治提供有效防治措施 為有益動(dòng)物利用、珍稀瀕危動(dòng)物保護(hù)提供廣闊前景 研究成果廣泛應(yīng)用農(nóng)、林、畜牧、養(yǎng)殖業(yè)、醫(yī)學(xué)、衛(wèi)生 訓(xùn)練蜜蜂為指定作物、果樹授粉 促進(jìn)基礎(chǔ)學(xué)科（仿生學(xué)、生理學(xué)、遺傳學(xué)、分類學(xué)、生態(tài)學(xué)）發(fā)展 人類自身行為的起源、形成,動(dòng)物的行為,行為沒有普遍適用的定義 不同科學(xué)領(lǐng)域有不同的涵義 動(dòng)物行為學(xué) 動(dòng)物在個(gè)體層次上，對外界

2、環(huán)境、內(nèi)在生理變化作出的具一定生物學(xué)意義的整體性反應(yīng) 動(dòng)物所做的有利于眼前自身存活、長遠(yuǎn)基因存活的任何事情 如各種形式運(yùn)動(dòng)、個(gè)體間相互通訊（鳴叫、姿態(tài)、氣味等）,本能行為和學(xué)習(xí)行為,行為沒有普遍適用的定義 行為并不局限于一種運(yùn)動(dòng)形式 雄羚羊不動(dòng)地屹立山巔炫耀行為 蜥蜴清晨陽光下靜伏不動(dòng)體溫調(diào)節(jié) 動(dòng)物借助于行為適應(yīng)外界多變的環(huán)境 行為的得失（適應(yīng)性） 以最有利方式（收益代價(jià)）完成生命活動(dòng)，最大限度確保個(gè)體存活、生命延續(xù),本能行為和學(xué)習(xí)行為,行為沒有普遍適用的定義 行為的得失（適應(yīng)） 黑頭海鷗的孵卵行為 對雛鷗的兩個(gè)危險(xiǎn)： 破蛋殼內(nèi)面是白色的，很容易為捕食者（烏鴉）所發(fā)現(xiàn) 新孵的雛鷗羽毛未干、全身

3、濕軟，最易為臨近海鷗所吞食 權(quán)衡得失后，親鷗選擇了留守1h，直到雛鷗羽毛變干而蓬松，才銜破殼飛走,本能行為和學(xué)習(xí)行為,行為沒有普遍適用的定義 動(dòng)物行為同時(shí)受遺傳、環(huán)境兩方面影響 與動(dòng)物形態(tài)、生理一樣 在長期進(jìn)化過程中通過自然選擇形成的 具有物種特異性 如：鳩鴿類的飲水方式（虹吸） 昆蟲清理觸角的方式昆蟲清理觸角的方式,本能行為和學(xué)習(xí)行為,動(dòng)物依靠本能行為和學(xué)習(xí)行為適應(yīng)環(huán)境 本能行為達(dá)爾文 可遺傳的復(fù)雜反射 神經(jīng)系統(tǒng)對外界刺激作出的先天的正確反應(yīng) 構(gòu)成整個(gè)動(dòng)物遺傳結(jié)構(gòu)一部分 在長期進(jìn)化過程中，通過自然選擇形成 對壽命短、缺乏親代撫育的動(dòng)物適應(yīng)意義尤為明顯（如：細(xì)腰蜂）,本能行為和學(xué)習(xí)行為,動(dòng)物依

4、靠本能行為和學(xué)習(xí)行為適應(yīng)環(huán)境 學(xué)習(xí)行為 動(dòng)物在個(gè)體生活經(jīng)歷中，通過學(xué)習(xí)獲得的行為 動(dòng)物借助個(gè)體生活經(jīng)歷、經(jīng)驗(yàn)使自身行為發(fā)生適應(yīng)性變化的過程 特定刺激 行為變化，就是一種學(xué)習(xí) 個(gè)體發(fā)育過程中獲得 對壽命長、需要親代撫育的動(dòng)物尤為重要（獵食方法、策略）,本能行為和學(xué)習(xí)行為,動(dòng)物依靠本能行為和學(xué)習(xí)行為適應(yīng)環(huán)境 任何動(dòng)物都既有本能行為又有學(xué)習(xí)行為 細(xì)腰蜂：挖洞、捕食、封堵洞口本能；辨認(rèn)洞口位置學(xué)習(xí) 食肉獸：捕食方法學(xué)習(xí)；捕食傾向本能 鳥類鳴叫：婉轉(zhuǎn)的歌唱學(xué)習(xí)；報(bào)警本能 卡拉鸚鵡與紫鸚鵡： 經(jīng)紫鸚鵡孵育出來的幼卡拉求食聲、受驚聲都是卡拉式；而呼喚同伴聲、食性和飛翔姿勢變?yōu)樽消W鵡式,本能行為和學(xué)習(xí)行為,動(dòng)

5、物依靠本能行為和學(xué)習(xí)行為適應(yīng)環(huán)境 學(xué)習(xí)的意義 對環(huán)境變化有較大應(yīng)變能力 腦量：學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ) 自然選擇的作用 如：膜翅目、雙翅目昆蟲大小、壽命差不多，學(xué)習(xí)能力大不相同 膜翅目（蜜蜂）極強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力；雙翅目（蠅）主要是本能,本能行為和學(xué)習(xí)行為,本能行為：動(dòng)性、趨性和固定行為型 動(dòng)性 定義：刺激 隨機(jī)、不定向的運(yùn)動(dòng) 刺激強(qiáng)度變化 反應(yīng)強(qiáng)度變化 效果：趨利、避害 常見于昆蟲、無脊椎動(dòng)物,本能行為和學(xué)習(xí)行為,本能行為：動(dòng)性、趨性和固定行為型 趨性 定義：刺激 定向運(yùn)動(dòng) 趨向（離開）刺激源 定向：沿著動(dòng)物身體的長軸直接指向（背向）刺激源方向 類型：趨光、趨地、趨濕、趨觸、趨流（氣流、水流）性等 機(jī)制：不

6、等量的刺激強(qiáng)度 兩側(cè)感覺器官 中樞神經(jīng) 身體向一側(cè)偏轉(zhuǎn) 兩側(cè)感官接受的刺激強(qiáng)度平衡,本能行為和學(xué)習(xí)行為,本能行為：動(dòng)性、趨性和固定行為型 固定行為型 定義：按一定時(shí)、空順序的肌肉收縮活動(dòng) 一定的動(dòng)作 意義：能達(dá)到某種生物學(xué)目的 特點(diǎn)：刻板不變的動(dòng)作形式；特異性；先天、本能行為 求偶、筑巢、取食、清潔身體等行為中最為常見 如：灰雁回收蛋、蜘蛛織網(wǎng)、青蛙伸舌捕飛蟲等,本能行為和學(xué)習(xí)行為,習(xí)慣化和印記簡單的學(xué)習(xí) 習(xí)慣化 連續(xù)刺激/重復(fù)發(fā)生 反應(yīng)持久性衰減 印記 只發(fā)生在個(gè)體發(fā)育早期的特定階段 每個(gè)物種都有自己的印記學(xué)習(xí)的敏感期 印記學(xué)習(xí)的影響長大后的社會(huì)行為、性行為 印記學(xué)習(xí)的重要生物學(xué)功能：準(zhǔn)確可

7、靠地辨別雙親、子女、同種,本能行為和學(xué)習(xí)行為,聯(lián)想性學(xué)習(xí)經(jīng)典條件反射、操作性條件反射 經(jīng)典條件反射巴甫洛夫 兩種刺激：非條件刺激（食物） 條件刺激（鈴聲） 條件刺激先于非條件刺激出現(xiàn)，間隔不能過長 反復(fù)強(qiáng)化：正強(qiáng)化（獎(jiǎng)賞） 負(fù)強(qiáng)化（痛苦）,本能行為和學(xué)習(xí)行為,聯(lián)想性學(xué)習(xí)經(jīng)典條件反射、操作性條件反射 操作性條件反射 先有刺激，后有反應(yīng)，最后得到報(bào)償 “問題箱” 讓動(dòng)物依據(jù)某一信號(hào)（聲響、光） 必須做某件事情，才能得到報(bào)償 操作性條件反射的應(yīng)用：訓(xùn)練動(dòng)物各種技能,本能行為和學(xué)習(xí)行為,頓悟是最高級(jí)的學(xué)習(xí)形式 頓悟?qū)W習(xí) 定義：動(dòng)物利用已有經(jīng)驗(yàn)解決當(dāng)前問題的能力 包括：了解、思考、解決問題 不同動(dòng)物頓悟

8、學(xué)習(xí)的能力不同 黑猩猩：除人類以外，頓悟?qū)W習(xí)能力最強(qiáng)的動(dòng)物 最早的研究：1920s，Kohler,本能行為和學(xué)習(xí)行為,激素對行為有激活效應(yīng) 環(huán)鴿完整的生殖周期 求偶行為：雄鴿雄激素（不可少） 交配、筑巢行為（1-2天）：雌鴿促卵泡激素（FSH）、雌激素 產(chǎn)卵行為：雌鴿促黃體激素（LH） 孵卵行為（14天）：雌、雄鴿黃體酮（抑制雄鴿求偶、攻擊行為） 育雛行為（ 10-12天）：雌、雄鴿促乳素（抑制性行為、促進(jìn)嗉囊發(fā)育、產(chǎn)生鴿乳）,動(dòng)物行為的生理和遺傳基礎(chǔ),激素對行為有激活效應(yīng) 生理狀況（激素）、環(huán)境刺激、行為相互作用 雌、雄鴿的行為互相影響對方的激素分泌、行為變化 雌、雄鴿體內(nèi)的激素狀態(tài)（包括反

9、饋環(huán)）影響行為 環(huán)境刺激（巢、卵的存在等）直接影響雌、雄鴿的激素分泌和行為表現(xiàn),動(dòng)物行為的生理和遺傳基礎(chǔ),基因?qū)π袨榈闹苯印㈤g接影響 雜交育種試驗(yàn) 小桿線蟲波浪形運(yùn)動(dòng)行為：單一基因支配、顯性特征 蜜蜂的親代撫養(yǎng)行為：兩個(gè)基因支配（咬開蠟蓋，叼走幼蟲） 都是隱性特征 大多數(shù)行為遺傳受多基因支配 如：蟋蟀的鳴聲、雄果蠅的振翅發(fā)聲、劍尾魚的求偶,動(dòng)物行為的生理和遺傳基礎(chǔ),基因?qū)π袨榈闹苯?、間接影響 基因?qū)π袨榈拈g接影響 與激素類似 影響感覺器官的敏感性 影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能（記憶力） 影響激素（分泌、反應(yīng)閾值） 影響其他形態(tài)、生理特征,動(dòng)物行為的生理和遺傳基礎(chǔ),動(dòng)物10種防御對策 防御對策生存（任何

10、能減少其他動(dòng)物傷害的行為） 穴居或洞居 隱蔽（保護(hù)色、變色） 警戒色（條件回避反應(yīng)） 擬態(tài)（貝次擬態(tài)、繆勒擬態(tài)） 回縮,動(dòng)物的防御行為和生殖行為,動(dòng)物10種防御對策 防御對策生存（任何能減少其他動(dòng)物傷害的行為） 逃遁 威嚇 假死 轉(zhuǎn)移捕食者攻擊的部位 反擊,動(dòng)物的防御行為和生殖行為,求偶的生物學(xué)意義 伴隨性活動(dòng)、性活動(dòng)前奏的全部行為表現(xiàn) 特點(diǎn)：非常引人注目 雄性求偶技巧：動(dòng)作奇特、色彩鮮艷、聲音復(fù)雜、奉獻(xiàn)食物 四個(gè)主要功能：吸引配偶、排斥競爭 具物種特異性，防止異種雜交（種間生殖隔離） 激發(fā)對方的性欲望 互選最理想的配偶（評(píng)估生殖潛力、生存能力）,動(dòng)物的防御行為和生殖行為,親代撫育通常雌性投入

11、比雄性多 親代對子代的喂養(yǎng)、保護(hù)、照顧 承擔(dān)者 一方單獨(dú)承擔(dān)：往往是雌性；極個(gè)別情況雄性承擔(dān) 雙方共同承擔(dān)：往往雌性承擔(dān)的任務(wù)更重 方式：多種多樣 筑巢、守護(hù)、孵化、育雛喂幼（哺乳動(dòng)物：哺乳）,動(dòng)物的防御行為和生殖行為,社會(huì)生活有很多好處 兩種生活方式的進(jìn)化： 自然選擇壓力 社群、獨(dú)居 社群動(dòng)物：一生或一生的大部分時(shí)間在社群中度過的動(dòng)物 魚類、兩棲動(dòng)物：生殖季節(jié)臨時(shí)聚集 有些昆蟲、鳥類、哺乳動(dòng)物：一生社群,動(dòng)物的社群生活與通訊,社會(huì)生活有很多好處 社群生活對被捕食動(dòng)物的好處 不易被捕食者發(fā)現(xiàn)、社群警覺性更高 稀釋效應(yīng)（獵物群越大、被攻擊率越?。?集體防御、迷惑捕食者、避免使自己成為犧牲品 社群

12、生活對捕食動(dòng)物的好處 更快發(fā)現(xiàn)獵物、獵食成功率高、捕捉較大獵物 與其他捕食動(dòng)物競爭,動(dòng)物的社群生活與通訊,昆蟲的社會(huì)行為最發(fā)達(dá) 營社群生活的昆蟲種類 12000種所有鳥類、哺乳動(dòng)物的總和 營社群生活的昆蟲個(gè)體數(shù)量 1個(gè)軍蟻群體中的工蟻數(shù)量 非洲所有獅、象的總和 通訊效益：蜜蜂 舞蹈語言傳遞蜜源方向、距離、質(zhì)量、豐富度,動(dòng)物的社群生活與通訊,昆蟲的社會(huì)行為最發(fā)達(dá) 社會(huì)性昆蟲的4個(gè)最明顯特征 很多成蟲生活在一起組成群體 成蟲密切分工、合作 建巢、采集食物、防御、喂幼等 世代重疊 明顯的生殖優(yōu)勢、等級(jí),動(dòng)物的社群生活與通訊,領(lǐng)域行為是一種資源獨(dú)占行為 領(lǐng)域行為競爭資源的方式之一 占有、保衛(wèi)一定的區(qū)域

13、，不允許同種其他個(gè)體侵入 領(lǐng)域的占有者：個(gè)體、配偶、家庭、群體 領(lǐng)域行為的時(shí)間：永遠(yuǎn)占有、只在生殖期間占有 脊椎動(dòng)物普遍存在、很多無脊椎動(dòng)物也有 意義：好處（充足的食物、減少對生殖行為的外來干擾、安全） 代價(jià)（花費(fèi)的時(shí)間和消耗的能量）,動(dòng)物的社群生活與通訊,領(lǐng)域行為是一種資源獨(dú)占行為 領(lǐng)域大小的決定原則 領(lǐng)域大小與資源豐富度成反比 以能充分滿足各種資源的需要為準(zhǔn)（獲利 付出） 保衛(wèi)領(lǐng)域的方法 爭奪領(lǐng)域：直接沖突、戰(zhàn)斗 保衛(wèi)領(lǐng)域：鳴叫、行為炫耀、氣味排放、驅(qū)趕攻擊,動(dòng)物的社群生活與通訊,動(dòng)物有多種通訊方式 信號(hào)的種類 形態(tài)特征、行為動(dòng)作、化學(xué)物質(zhì)、聲、光、電等 信號(hào)的作用 影響其他個(gè)體的行為（吸

14、引、排斥、影響生理狀況） 信號(hào)的定義 一個(gè)動(dòng)物利用另一個(gè)動(dòng)物肌力的一種手段,動(dòng)物的社群生活與通訊,動(dòng)物有多種通訊方式 信號(hào)的種類：形態(tài)特征、行為動(dòng)作、化學(xué)物質(zhì)、聲、光、電等 信號(hào)的作用：影響其他個(gè)體的行為（吸引、排斥、生理狀況） 信號(hào)的定義：一個(gè)動(dòng)物利用另一個(gè)動(dòng)物肌力的一種手段 信號(hào)的明顯特性： 消耗較少能量 發(fā)送信號(hào) 節(jié)省自己的肌力 利用其他動(dòng)物的肌力 獲得較大利益,動(dòng)物的社群生活與通訊,動(dòng)物有多種通訊方式 幾種常見的通訊方法 視覺信號(hào)：螢火蟲 聽覺信號(hào)：蟲鳴、鳥鳴 化學(xué)信號(hào)：信息素（種內(nèi)通訊的氣味信號(hào)） 接觸通訊：蜜蜂觸角、靈長類梳理行為 電信號(hào)：電鰻等,動(dòng)物的社群生活與通訊,利他行為可用

15、親緣選擇、廣義適合度解釋 利他行為 不利于自己存活、生殖，而有利于其他個(gè)體存活、生殖的行為 如：雙親護(hù)幼、鳴叫報(bào)警、社會(huì)性昆蟲的等級(jí)分化 達(dá)爾文個(gè)體選擇觀點(diǎn)無法解釋利他行為 個(gè)體選擇建立在個(gè)體表現(xiàn)型選擇的基礎(chǔ)上；這些特性一經(jīng)選擇將以更大的繁殖優(yōu)勢在后代中表現(xiàn)出來 利他行為 自身適合度、其他個(gè)體適合度,利他行為和行為節(jié)律,利他行為可用親緣選擇、廣義適合度解釋 適合度 衡量個(gè)體存活、繁殖成功機(jī)會(huì)的一種尺度 適合度越大 個(gè)體存活、繁殖成功機(jī)會(huì)越大 親緣選擇學(xué)說J.M. Smith，解釋利他行為的進(jìn)化 親緣選擇：對彼此有親緣關(guān)系的一個(gè)家族或家族成員所起的自然選擇作用；主要是對支配行為的基因起作用 廣義

16、適合度：個(gè)體在后代中傳布自身基因能力的大小,利他行為和行為節(jié)律,利他行為可用親緣選擇、廣義適合度解釋 親緣選擇學(xué)說J.M. Smith，解釋利他行為的進(jìn)化 親緣選擇只選擇廣義適合度最大的個(gè)體，即最能有效傳布自身基因的個(gè)體，而不管這個(gè)個(gè)體的行為對自身存活、繁殖是否有利 進(jìn)化機(jī)制： 雙親的1個(gè)（利他）基因 利他行為 不利于雙親存活、但導(dǎo)致足夠數(shù)量的子代存活 子代復(fù)制與雙親相同的基因 利他基因在子代基因庫中增加 利他行為進(jìn)化、形成,利他行為和行為節(jié)律,利他行為可用親緣選擇、廣義適合度解釋 親緣選擇學(xué)說J.M. Smith，解釋利他行為的進(jìn)化 社會(huì)性昆蟲中不育雌蟲的形成 工蜂與自己的姐妹之間75%基因

17、相同（即：親緣系數(shù)r = 0.75） （50來自單倍體的父親，25來自雙倍體的母親） 若工蜂能繁殖，母女之間僅有50基因相同（即：r = 0.5） 幫助母親繁殖自己的親妹妹比自己養(yǎng)育子女的廣義適合度更大 利他行為有利于利他者傳遞自身基因,利他行為和行為節(jié)律,利他行為可用親緣選擇、廣義適合度解釋 親緣選擇學(xué)說J.M. Smith，解釋利他行為的進(jìn)化 利他行為被自然選擇的前提條件 1個(gè)利他者自身死亡 2個(gè)子女存活（r = 0.5） 1個(gè)利他者自身死亡 4個(gè)孫輩存活（r = 0.25） 1個(gè)利他者自身死亡 8個(gè)曾孫輩存活（r = 0.125） 利他者死亡導(dǎo)致的基因損失，由足夠數(shù)量親緣個(gè)體的存活而得到

18、完全、甚至超額補(bǔ)償,利他行為和行為節(jié)律,行為節(jié)律使動(dòng)物的生活與環(huán)境周期變化保持同步 動(dòng)物的行為節(jié)律 日夜交替決定動(dòng)物的活動(dòng) 季節(jié)變化也決定動(dòng)物的活動(dòng) 控制動(dòng)物活動(dòng)節(jié)律的因素 地球24小時(shí)自轉(zhuǎn)一圈 地球365天繞太陽公轉(zhuǎn)一圈,利他行為和行為節(jié)律,行為節(jié)律使動(dòng)物的生活與環(huán)境周期變化保持同步 動(dòng)物活動(dòng)節(jié)律的意義 使動(dòng)物行為與環(huán)境周期性（日、季節(jié)）變化協(xié)調(diào)一致 行為節(jié)律的性質(zhì) 動(dòng)物都有自己固有的行為節(jié)律 而不需要外界的啟動(dòng)因素 （光、溫度、濕度、潮汐等）,利他行為和行為節(jié)律,行為節(jié)律使動(dòng)物的生活與環(huán)境周期變化保持同步 晝夜節(jié)律（circadian rhythm） 24小時(shí)的固有活動(dòng)節(jié)律，接近地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間 所有生物的特征：細(xì)菌除外 自運(yùn)周期：永恒黑暗（光照）條件下，仍能表現(xiàn) 很強(qiáng)的遺傳性、幾乎不受溫度變化的影響 影響動(dòng)物活動(dòng)的時(shí)間安排、生理過程、代謝率；與環(huán)境保持同步,利他行為和行為節(jié)律,行為節(jié)律使動(dòng)物的