动物行为生态学

动物行为生态学(Animalbehavioralecology)：结合环境压力等因素，用动物的行为所提供的信息去了解动物。动物行为学(Ethology)：研究动物的行为，尤其是自然环境下的行为。行为生态学(Behavioralecology)：从进化的角度研究生态压力下的动物行为。动物运动的生物学基础：动物运动的生物力学、生物化学、动物行为的神经，内分泌，基因调控动物运动个体行为：觅食行为、趋向行为（飞蛾）、防御行为、学习行为、繁殖行为动物种群行为：争斗性行为（筑巢、领地）、通讯行为、社群行为、迁徙行为动物群落行为：种间关系中的动物行为（动物行为的生态位分离）动物行为的生态系统视角：动物行为中的能量流动与物质循环、动物行为对生态系统变化的响应、动物行为对自然灾害的预测潜力动物行为生态学的研究方法：野外调查自然状态下的行为、实验设计、模型构建与计算动物行为生态学的意义：能够加大对机制、发展、适应、进化等自然科学问题的解答。动物行为生态学的应用：农业（设立休渔期科学捕鱼）、工业（仿生飞机）、其他产业（人工电路控制甲虫飞行）生物力学(biomechanics)：用力学的方法研究生物系统的结构与功能。雷诺数（Reynoldsnumber）：流体都具有粘性（viscosity），可认为是内部摩擦力，会阻碍物体在水中运动。一般会用雷诺数来说明是否有必要考虑粘性对物体在流体中运动时的影响。ULULReRe为雷诺数；ρ为流体密度（kg/m³）；U为生物在流体中的运动速度（m/s）；L为生物与运动速度垂直的横截面宽度（m）；μ为粘度（kg/(m·s)）；v=μ/ρ不同温度下同种流体的粘性不同。不同雷诺数下流体的流动特性有差异。动物在水中运动时若雷诺数大于1000时，忽略粘性的影响。作业1：一条小鱼在20℃的水中游泳，游泳时速度为0.18km/h，鱼苗身体横截面最长0.005m，问在计算小鱼运动速度影响因素时是否可忽略水的粘性？（20℃粘度为1.002*10-3），可忽略＜10005.24910002.1005.005.01000Re3-动物在水环境的运动力学：把流体分为晶格块，拍摄分析每块晶格的三维运动方向与速度，从而分析生物体运动动力、速度等。对飞机升力的解释：经典表述，伯努利原理（机翼上下面路程不同、速度差，压力差）、驳斥，牛顿第一、二、三定律（向下抛出空气）细胞运动的引发：发动机蛋白质（如肌球蛋白）与运动轨道蛋白质（如微管与微丝）相对滑动引起的细胞运动。自主肌肉可以产生不同大小的力的两种途径：多肌纤维合力、频率合力。作业2：比较骨胳肌、变形虫伪足、鞭毛、纤毛运动的分子机制。骨骼肌：动作电位传到T管，激活终末池钙释放通道，钙流入肌浆，与肌钙蛋白的C结合，肌钙蛋白带动原肌球蛋白变构，肌动蛋白与肌球蛋白结合，骨骼肌收缩。若钙泵出，骨骼肌舒张。变形虫伪足：受内外刺激，钙向原生质内部与边缘发生钙离子泵运动，促使微管、微丝的装卸，使原生质向外流形成无定形突起——伪足，使整个细胞向伪足形成的方向运动。鞭毛与纤毛运动：受内外刺激，使得由轴丝动力蛋白所介导的相邻二联体微管之间的相互滑动，进而使鞭毛基部转动运动，而纤毛形变摆动运动。需要ATP支持。动物液压运动系统：蜘蛛用体液压力伸腿、肌肉收腿，液压伸张与肌肉收缩配合做跳跃。神经网络：神经之间的联系。神经冲动：神经元生物电。神经递质：神经末梢分泌的担当信使的特定化学物质，例如多巴胺、乙酰胆碱。神经毒素：通过破坏离子通道、与受体结合、阻碍降解神经递质等对神经组织有毒性或破坏性的物质，例如蛇毒，蝎毒胼胝体：神经间联系（连接左右脑）记忆：对过去活动的感受、经验的印象累积。在记忆形成的步骤分为三种信息处理方式：编码、储存、检索。按信息存储的时间长短的不同分作：瞬时记忆、短时记忆、长时记忆。死亡判断：一个人的大脑皮层和脑干被破坏了，在法律及伦理上就认定为死亡。可能存在心脏跳动的尸体。激素（Hormones）：由内分泌腺或分泌细胞产生的化学物质，随着血液输送到全身，控制身体的生长、新陈代谢、神经信号传导等。信息素（Pheromones）：个体分泌到体外，被同物种的其他个体察觉，使后者表现出某种行为，情绪，心理或生理机制改变的物质。环境激素（Endocrinedisruptors）：干扰动物及人类的内分泌系统或激素的化合物。鱼类游泳从动力产生的位置分为两种：依靠身体及尾鳍运动、依靠奇鳍及偶鳍运动动物攀援面对的问题：支点面积小、倾斜、不连续、维持身体平衡、障碍物多作业3：叙述不同动物的飞行方式。软体动物，滑行（柔鱼）节肢动物：拍翅飞行（大部分昆虫）、滑行（蚂蚁）、借丝飞行（蜘蛛）鱼类：滑行（飞鱼，依靠水的张力）、拍翅飞行（淡水斧鱼）两栖动物：滑行（青蛙）爬行动物：滑行（壁虎）鸟类：翱翔、拍翅飞行哺乳类动物：拍翅飞行（蝙蝠）、滑行（松鼠）、降落（猴、猫）动物感觉器官对食物的响应：视觉、色觉、听觉、红外线、超声波、味觉、嗅觉、侧线系统、电场感受器侧线系统：确定物体方位、水流（游泳状态）、水深（水压）、鱼群中的位置、平衡动物获取食物的行为：滤食、泥食、采食、捕食、寄生、共生动物进食行为：吞噬频率、猎物的剩余程度、大小比进食的动作：囫囵吞、弹舌、用牙扯咬、用喙啄食、吸食、舔食食性分类：分食生物的、食非生物的或腐败物的、不正常食性。肉食性动物、植食性动物、杂食性动物、食细菌动物、食真菌动物、食浮游生物动物作业4：简述肉食性与植食性的类型。肉食性：食鸟动物、食蛇动物（鹭、眼镜蛇）、食鱼动物、食蜘蛛动物、食昆虫动物、食软体动物动物、食海绵动物（海牛、海龟）、吸血动物、食粘液动物、食鱼鳞动物、食角质组织动物植食性：食草、树、果、花、种子、花蜜、花粉、植物分泌物、木头动物蜜蜂跳舞行为的进化：第一阶段：蜂巢的个体根据找到食物回来的蜂的花粉或蜜气味寻找食物来源；第二阶段：找到食物回来的蜂一路分泌外激素让其他个体寻找。第三阶段：找到食物回来的蜂靠振翅说明距离，振翅越长，距离越远，同时为提供直接信息，示范从巢向花方向飞，折回来又做多次。第四阶段：目前的蜜蜂跳舞。趋向行为（taxis）：指生物趋向方向性刺激源或梯度刺激的先天行为反应。向性运动（tropism）：指生物（常指植物）向着一种环境刺激生长或转向运动的现象。Kinesis：指生物或细胞对刺激的行为或活动反应，但这种反应没有方向性。以刺激源分类：趋氧性、趋风性、趋化性、趋电性、趋地性、趋磁性、趋声性、趋光性、趋流性、趋温性、趋触性。调转趋性（klinotaxis）：生物有感觉细胞，但没有两侧对称的感觉器官，两侧感觉不一样时转动身体的趋向行为。对称趋性（tropotaxis）：生物有两侧对称的感觉器官，两侧感觉一样时的趋向行为。端趋性Telotaxis：生物有两侧对称的感觉器官，以倾向刺激强度更大一方的趋向行为。补偿向性（menotaxis）：以一定的角度（不包括0与180度）向着刺激源强度的趋向行为。Mnemotaxis：向记忆中刺激源的趋向行为。动物趋向行为的进化:应激行为、感受能力、对环境刺激利害的判断、环境刺激与有利或有害因素的偶联引起动物逃避的刺激：痛觉、听觉、视觉、化学信息、震动、记忆动物的逃避行为分为：逃跑、躲藏、装死、喷雾、自残动物逃避与勇敢的利益博弈：逃避行为是基本的生理功能，应付来自自然界的威胁，进化到对天敌的觉察与逃避；勇敢能增加捕食者的捕食成本，使群体受损降低。动物逃避与勇敢取决于逃避的能量成本、是否具备有效的抵抗方式、猎物群体大小、捕食者追赶速率、猎物发现捕食者的距离等。作业5：箭鼻水蛇是如何捕鱼的？箭鼻水蛇天生拥有敏锐的视觉与听觉。当有鱼在附近游过，他能通过检测水压变化的触角或者其敏锐的视力捕捉到猎物所在，，此时箭鼻水蛇上腹变成“J形）通过摆动或者向猎物攻击惊扰猎物，使其本能地朝反方向逃跑。此时箭鼻水蛇通过感受猎物逃跑时产生的水压变化预测鱼儿的逃跑方向，并预先把口移动到逃跑方向，使猎物逃跑时正好进入它的口中。动物智力：动物能对时间、空间进行识别，拥有计算能力，能对物体表面进行辨认，能够使用工具，具有感情学习行为可根据刺激的联系分为非联想式学习与联想式学习。非联想式学习是由单一刺激重复出现引起，包括习惯化和敏感化；联想式学习是由两种以上的刺激重复出现形成，包括经典条件反射、操作条件反射、印渍等。动物学习行为的进化至少有三点适应：与神经系统发展相适应、与环境相适应、与物种生存相适应。作业6：名词解释：1）Lepidophagy；2）Gravitaxis；3）TheRescorla-Wagnermodel肉食性——食磷性：是指以鱼鳞为主要食物来维持自己生存与繁殖的食性，是肉食性的一种。趋地性：是指生物对重力刺激的趋向行为。联想式学习——经典条件反射——解释理论：是一种对经典条件反射的解释理论。公式如下：表示现在的联系强度表示联系强度的差值，联系强度的总和和一开始的为预测最大联系强度，之间的参数，在为反应表现的参数，表示刺激），（Xxtot1nxnX1nXtotx1nxVVUSCSV1-0USCSVVVV-V该模型认为开始时，Vtot与λ的差值很大，每次训练都获得正的ΔV而使差值变小，直至差值为0，建立条件反射。同样该模型也成功解释了灭绝extinction（Vtot与λ无差值，每次extinction训练都获得负的ΔV使差值增大）与阻断blocking（预测只看与Vtot与λ的差值，因CS1已使Vtot与λ无差值，所以加入CS2训练对Vtot与λ的差值无影响）动物的无性生殖行为：分裂生殖、出芽生殖、孢子生殖、断裂生殖、孤雌生殖（不需经过受精过程产生胚胎的无性生殖）性别决定可分两大类：染色体决定（XX/XY系统、XX/X0系统、ZW系统、单倍二倍性）与非遗传决定（或环境决定：温度决定、雌雄同体、接触决定、孤雌生殖、病原体感染）、原因未明的性别决定（剑尾鱼）雌雄嵌性：雌雄异体的物种有些个体产生雄性和雌性特征的嵌合体，其中原因之一是不同组织中存在两种性的染色体。求偶行为：声音、舞蹈、外表与栖息地、争斗、喂食动物繁殖行为的进化：性别的进化、性选择（sexualselection）、交配系统的进化、抚幼行为的进化作业7：名词解释：1）Hybridogenesis；2）Ovo-viviparity杂种生殖：是指通过性寄生的方式进行生殖繁育后代的生殖方式。卵胎生：是指受精卵在父亲或母亲体内发育的生殖方式。动物领地行为：是指有领地行为的动物占领并保卫一定范围的地域的行为，该地域中有巢、穴、交配地方，有充足的食物等生活资料提供给他们自己及后代。领地的标记一般有视觉、声音、气味警示。动物争斗行为：同种动物因为领地、食物、配偶、社群地位等原因发生的打斗行为。作业8：丽科鱼类的筑巢行为形式与意义。形式：雄鱼寻找适宜做巢的地方，在河底用嘴挖出一个圆坑。由于丽科鱼类鱼卵的受精、孵化以及卵黄囊消失前的小鱼均在母鱼的口中，筑巢有助于雄鱼对雌鱼以及鱼卵进行照顾以及保护，提高后代的存活率。动物通讯的形式：视觉通讯（表情、变色）、声音通讯（叫声）、电通讯、振动通讯、化学通讯（信息素：聚集信息素、警报信息素、领地信息素、路迹信息素、性信息素等）动物通讯的进化原因或目的：个体间的资源分配、种的繁衍、种内合作动物通讯的进化过程：生物的可能性（生物基础）、环境的可能性（环境选择）作业9：举例说明象鼻鱼通过电进行通讯。象鼻鱼的发电器官长在尾端的两边，在安静状态时，象鼻鱼能发出低频率的电脉冲，如果有条象鼻鱼在附近时，它们发出的电脉冲能立即迅速地升高，当频率达到一定程度时，双方的电脉冲又降低，逐步恢复到正常的低频状态。其背上具有一个能接收电波的东西。能够接受同类发出的电波信号，进而进行通讯。例如当象鼻鱼的吻部连同眼睛都钻入泥土中寻食物时，尾部的发电器就能向四周发射电脉冲。如果遇到敌害，则背部的电波接收器在接到电波的反射信号之后，就能立刻发出警告，象鼻鱼便可以逃之夭夭了。动物集群的类型：真社会性、副社会性、亚社会性、前社会性真社会性Eusociality：有最高