生物奥赛_动物行为学_课件

2009-生物奥赛培训教程动物行为学主讲：夏宗强目录一、动物行为定义二、行为的特征三、行为形成的原因四、动物行为学中的基本概念五、环境信息和行为动机六、动物行为的类型一、动物行为定义为了满足个体生存和种群繁衍的要求，适应体内外环境的变化，动物的个体和群体所做出的有规律、成系统的适应性活动就是动物行为。二、行为的特征1、动态的过程例:猎豹以120公里/小时的速度追击羚羊(捕食行为)行为并非都有身体的运动一只看上去完全不动的羚羊，屹立在山颠，这往往表示它是这个区域的主人，这是一种炫耀行为。一只负鼠遇到敌害时假死，这时表面上静止，而体内新陈代谢加剧，为下一步逃脱在蓄集能力，是一种防御行为2、普遍具适应性意义动物的行为都是在长期进化中通过自然选择形成的，都是为了更好的适应环境。例：#南极的王企鹅用富有脂肪的腹部皮肤将卵盖住，直到孵出幼鸟，它始终翘起足尖走路，绝不让卵落地这种行为是对寒冷环境的适应。#枯叶蝶静止是颜色体形极象一张干枯的落叶，很容易躲过敌害。3、动物行为的产生具有遗传基础和生理基础（1）遗传基础行为具有遗传基础，我们可以通过研究行为差异的遗传基础，并利用标准的遗传学方法来确定差异的基因定位。遗传不仅仅决定行为，也决定行为的发展与改变。没有遗传基础，也就不会有行为。（2）生理基础动物行为产生的生理基础与神经系统、感觉器官、运动器官和激素有关。#动物的行为必须要有神经系统、感觉器官的参与。外界的刺激被感受器感受，需要神经把信息传入到中枢系统。通过协调，体内各种组织器官活动才能达到一致，从而控制动物的行为。#许多行为也受激素的调控，特别是那些变化缓慢的生理活动和行为。例：性激素可以影响到鸟类的攻击和求偶行为#神经系统、内分泌系统综合作用于行为。神经系统和内分泌系统不是相互孤立的，它们对动物行为的控制多是相互影响，协同作用的，同时也受环境因素制约例：鸟类的繁殖行为，不仅受性激素的支配，也受神经系统的控制，还受环境因素的影响。4、行为复杂,普遍存在种间差异例:各种鸟类叫声不同,特别是不同种间求偶表现差异巨大.1、下列何者不属于行为A、眼镜蛇受惊吓而将颈部扩张B、鹰自空中下降捕蛇C、公鸡发出叫声D、老鼠听到猫的叫声2、下列哪种行为不适合来说明“行为易受环境刺激影响”A、下雨前，有翅白蚁成群飞出B、大雁每年4月后飞回北方C、涨潮时，招潮蟹躲入洞中D、不同种的雄鸟鸣叫声频率不同3、下列动物表现不属于动物行为的是A、鸟类飞行B、动物吼叫C、金龟子假死D、动物用肺呼吸4、下列哪项不属于动物的行为A、动物体内食物的消化B、青蛙鸣叫C、豹追捕羚羊，羚羊逃跑D、避役经常随着环境的变化而改变体色三、行为形成的原因近期原因—行为发生的直接原因解答“怎么样”什么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如何？终极原因—行为如何形成、进化的解答“为什么”为什么自然选择会选中、保留这种行为？为什么自然选择会淘汰其他的行为？近期、终极原因的关系—密切不可分割例：蟋蟀的“潜藏行为”求偶鸣叫受到惊扰停止求偶鸣叫、潜伏近期原因（“怎么样”）：惊扰刺激→感觉器官捕获→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四、动物行为学中的基本概念1、趋性：动物对刺激产生的一种最简单的定向（一条线）适应性行为，分正趋性和负趋性。如昆虫的趋光性，臭虫的趋热性及一些动物的动性。例：甲虫靠身体两侧成对的感受器，如果一侧接受的刺激强于另一侧，那么甲虫向这一侧偏转。2、动性：是指动物在一定的外界刺激下所作随机的、不定向的活动。运动的结果总是趋于有利的刺激而避开不利的刺激源。3、横定向：可使动物身体与刺激方位保持一个固定不便的角度，但不一定涉及动物的运动。例：许多自由游泳的昆虫靠背光反应或腹光反应，来保持它的正常体位。仰泳蝽完全靠腹光反应来保持仰泳姿势光罗盘效应：由于动物的运动方向常常与光源保持一个固定的角度，因此，光罗盘反应也是动物导航的一个重要方面。4、本能：先天具有，由刺激引起，但不完全由刺激决定，还与动物体内的生理状况有关，由遗传决定，但必须到一定的发育阶段才能出现。泥蜂的复杂行为5、非条件反射：动物通过神经系统作出反应，是动物某一部分的运动反应。7、释放行为的阀值变化:在行为学中,阀值是指释放一个行为所必须的最小刺激强度刚刚释放过的行为,阀值变高,久未释放的行为,阀值降低,没有刺激就释放的行为叫空放行为8、行为反应的疲劳现象:当特定刺激多次引起行为释放后或特定行为多次释放后,引起的疲劳现象.9、关键刺激:就是释放动物某一反应所必需的刺激.例:火鸡是根据猛禽所特有的颈短、尾长外形来辨认他们的，这就代表关键刺激。10、释放者：通常是指种内个体间的信息传递，这种信息传递实际上是信息的相互交换，对信息的发送者和接收者都有好处11、信号刺激：是指能够代表发出刺激的整个主体的刺激。12、刺激的积累：动物的很多行为不仅被一个刺激所释放，而且可以被多个刺激所释放，这些刺激可以结合起来发挥作用，它们彼此之间可以起促进和补充的作用银鸥回收滚出巢外的蛋，受蛋的大小，颜色，和斑点等影响。13、超常刺激：有时动物发出的自然信号对于信息传递来说并不是最佳的信号，相反，一些非自然的异常信号反而更能诱发动物的行为反应，这些非自然信号就被称为超常刺激。例：蛎鹬喜欢孵大的蛋模型蛎鹬喜欢孵5个蛋,而不是自己产的3个蛋（四）行为动机1、行为动机的概念：行为动机是指动物行为的内存因素，是引起动物行为变化的一类可逆体内过程2、行为动机的原则①等级原则：适应于本能行为，体内动机越强烈，外在行为的等级就越高②可逆性：适于摄食。如狗的饥饿动机引起摄食过程，摄食结束后动机消失折中行为：动物在同一时刻只能进行一种活动，但两种不同的动机却常常在体内发生冲突，导致动物表现出折中行为例：鸭子即想得到人手中食物，脖子前伸，又害怕而脚向后挪三刺鱼保卫它领域时富有侵略性，又掺杂害怕的成分3、影响行为动机的因素①外部因素：如正在求偶的野鸡，当敌害突然出现时，它们能放弃求偶逃避敌害。②内部因素：如血糖浓度和渗透压的改变与动物的饥饿、饮水动机相关；发育、成熟程度和激素分泌与动物的求偶动机有关。③行为的时间性：行为的时间影响行为动机感受刺激的阈值。某一行为间隔时间越长，行为的动机越强烈；间隔时间越短或频繁出现一种刺激，行为动机就会减退或造成疲劳。五、环境信息和行为动机（一）动物行为中的环境1、体外环境：生物和非生物环境2、体内环境：体内各结构和功能状态及心理活动和生理现象（二）环境信息1、概念：体内外环境的变化2、分类：物理性环境信息和化学性环境信息（三）刺激和动物的感觉器官1、刺激①概念：能被该动物感知并引起动物发生反应的环境信息。②刺激引起动物反应的条件首先要动物有相应的感觉器官，其次是要达到刺激阈③刺激的筛选：动物只对一些对本身具有生物学意义的刺激才起反应。包括外围筛选和中枢筛选。2、感觉器官化学感受器：通过嗅觉、味觉感受器来感知空气或水中的化学物质。与动物求偶、通讯、摄食和防御相关。例：雄蛾用触角感知性外激素；哺乳动物用下丘脑感知血液中血糖浓度变化②光感受器：感光细胞：原生动物、环节动物（蚯蚓）、棘皮动物体表有感光细胞其他各类动物的感光感受器则是感光细胞和不感光细胞组合中一起，形成眼：①眼点：涡虫，只有感光功能、②复眼：大部分的节肢动物，由许多小眼组成，感知光的强弱，偏振光，可以成相。③脊椎动物的眼：感知光，成相、判别距离。③热感受器：蝮蛇和颊窝和蟒蛇的唇窝数尺内温度的微弱变化。④声波感受器：如水母的平衡囊（感受次声波）、蜘蛛的刚毛、昆虫的鼓膜、鱼类的侧线和陆生脊椎动物的耳。3、刺激过滤（筛选）每一个动物时刻都会面对无限量的环境信息，但是，有用的信息只是很少的一部分，对动物来说最重要的任务就是有选择的对外界刺激做出反应。意义在于减少动物对无关刺激做反应的能量消耗外围过滤：①对信息无感受能力：动物感受器只能感觉具有生物学意义的一定种类、阈值的刺激。外围过滤具特异性或专一性。例：很多夜蛾从蛹中羽化出来后，只能生活很短的时间，通常不需要再吃食物，对它们来说，唯一的使命是寻找雌蛾交尾。具有生物学意义的唯一刺激就是雌蛾分泌的性信息素，它们的嗅觉器官已经特化到只对这种单一的刺激起反应的程度。例：单食性或寡食性的寄生动物常常只对从一种或少数几种寄主身上发出的信息（如气味、特定形态等）发生反应，这样才能保证它们顺利找到特定的寄主。②侧抑制，不把信息传到神经中枢：如果一个感觉细胞因刺激发生了兴奋，当它传递这种兴奋的同时能够减弱，甚至能够防止相邻的感觉细胞发生兴奋中枢筛选：对接受到的刺激做出选择性接受如丘脑的一些细胞只对血糖浓度的改变这一刺激敏感火鸡只能通过刍鸡的叫声才表现为抚育行为，对刍鸡的外貌和活动则不予理睬。即便是一个安装了能发出刍鸡的叫声的小型发声器的走样模型，也能引起火鸡的抚育行为。如果把雌火鸡的听觉器官破坏掉，当刍鸡从蛋壳中孵出时，火鸡会把刍鸡杀死。雄性刺鱼的侵犯行为主要是由同性个体侧下部的鲜艳颜色诱发的，而雄性刺鱼的形状，大小和体表特征对于诱发侵犯行为则很少起作用。为什么动物的反应会如此特化和受到局限？如果动物只对环境中的极少数刺激发生反应，那么动物的反应就会大大简化和减少失误。只要这些少数刺激能代表环境中那些具有生物学意义的客体就行（例如捕食者、猎物等）其它刺激是不必要的，甚至会分散注意力，因此最好对这些刺激不发生反应。1、一种蛙在繁殖季节，雄性发出“co。qui”的叫声，雌性只能听到qui的声音，从而进行异性求偶，这种只能听到qui的音的现象，是蛙对刺激的A、外周过滤B、刺激积累C、中枢过滤D、关键刺激六、动物行为的类型1、攻击行为2、防御行为3、捕食行为4、动物的繁殖行为5、定向行为6、社会行为（一）攻击行为同种动物个体之间发生相互攻击或搏斗叫攻击行为。同种动物个体为争夺食物、配偶或领地是发生攻击行为的主要原因。1、概念：指同种动物个体之间为争夺食物、配偶、巢区或领域等发生攻击或搏斗。2、特点：除种群密度过大，生活资源和活动空间严重不足外，动物在攻击行为中一般很少受到伤害，通常经过威胁、估量实力和争斗三个过程。3、意义：使动物占有足够的食物和空间，使胜利者拥有交配权。(二）防御行为动物采取各种方式保护自己，防御敌害的行为叫防御行为。防御行为有很多方式。如：①保护色：动物身体的颜色与其栖息环境相似，以此避敌求生。这种在体色上对环境的适应叫保护色。如水母、海蜇等漂浮生物躯体近于全透明，是对水体的良好适应。雷鸟、雪兔纯白色的外表，适合冬天被雪覆盖的环境比目鱼和变色龙有很强的变色能力，随时都可以使他们的体色与环境保持一致②警戒色：一些能释放毒液或恶臭的动物，其体表多具鲜艳醒目的色泽或斑纹。其意义在于警示捕食者，能使捕食者见后敬而远之，所以称这种体色为警戒色。例：胡蜂和黄蜂，他们的身体有黄黑相间的醒目条纹，起警示作用。③拟态：某些动物的形体或色泽与其他生物或非生物异常相似，这种状态叫拟态。如竹节虫的体形酷似竹枝。枯叶蝶酷似一片枯叶无毒的生物模仿有毒或不好吃的生物蝴蝶身上长眼斑，酷似鸟眼贝茨拟态：一种无毒可食的动物模拟一种有毒不可食的动物的现象缪勒拟态：两个有毒的物种相互模拟，共同得到好处的现象例：毒蛾之间常有这种现象拟态，保护色都是积极的和环境保持一致，警戒色则努力和环境保持鲜明的对比④假死：是一种以装死方式来逃生的保护性适应。如金龟子遇敌害后会装死，从植株上滚落地上，伺机逃脱，从那些喜欢吃活食的捕食者口中逃生。⑤逃逸：某些动物在捕食者接近时往往靠快跑或飞翔迅速逃离⑥威吓：不能迅速逃走或被捉住的动物往往采用威吓手段进行防御.例:蟾蜍受到攻击时,整个身体膨胀螳螂遇到危险时,面对捕食者发出像蛇一样的叫声灰天鹅用大眼斑威吓捕食动物⑦穴居:穴居或洞居减少了和捕食者相遇的概率.如蚯