演化與行為大綱

1、演化與行為大綱* 代表一片的標(biāo)題*加拉巴哥群島*鷽、雀*達(dá)爾文1809-1882物種原始：1859*45 MA: 24吋高漸新馬，前四趾、後三趾。20 MA:40吋三趾馬。 5-10 MA:50吋美洲馬*演化的三要素變異：演化的素材。選擇：演化的機(jī)制。遺傳：被選存的變異得以繼續(xù)存在。*達(dá)爾文對(duì)生物分類系統(tǒng)的用詞屬genera(= genus)：由數(shù)個(gè)物種所組成。物種：由數(shù)個(gè)變種所組成。變種：由個(gè)體組成，個(gè)體之間有變異。例：靈長(zhǎng)屬含猿、猴、人三個(gè)物種；人這個(gè)物種之下，有白種人、黑種人、黃種人，等等變種；黃種人由高、矮、胖、瘦、壯、弱等等變異或畸形之個(gè)人組成。*變種間的變異*界門綱目科屬種物種間的

2、變異*變異性variability之因生命過(guò)程中的各種條件引發(fā)變異的方式：一、直接作用：作用於全身或某一部份。 因素一：生物的本性。較重要，因?yàn)樵诓煌臈l件下仍能產(chǎn)生相同的變異；相同的環(huán)境產(chǎn)生不同的變異。 因素二：條件的性質(zhì)。不穩(wěn)定的變異常源於條件改變。二、間接作用：作用於生殖系統(tǒng)。1.野生動(dòng)物在圈養(yǎng)條件下常不孕。2.生殖會(huì)出現(xiàn)畸形變異。*大自然環(huán)境下的變異（與育種相比）自然界裡，物種之內(nèi)的變異較小，物種之間的變異較大。育種 vs 物種：狗（一黑二黃、三花四白），靈長(zhǎng)類（猴、猩猩、黑猩猩、大猩猩、長(zhǎng)臂猿、人）種內(nèi) vs 種間：各色人種 vs 靈長(zhǎng)類各物種愛(ài)斯基摩人 vs 非洲人：物種內(nèi)之變異，

3、同一地區(qū)內(nèi)之變異較小，不同地區(qū)之間的差異較大。*Struggle for existence:（物競(jìng)）掙扎求生大前提： （如果每個(gè)個(gè)體都是因老而死）人口呈幾何級(jí)數(shù)增加，食物呈算數(shù)級(jí)數(shù)增加。（Malthus, 1830)推論：食物勢(shì)必供不應(yīng)求。結(jié)論：個(gè)體必須爭(zhēng)取求生資源。搶不到的，淘汰出局。這是必然會(huì)有天擇之基礎(chǔ)。15億年前至今，共有15萬(wàn)種鳥(niǎo)；目前只有9千種。淘汰率：94！*天擇：The survival of the fittest最適者生存在諸多變異中，某一種與所處的環(huán)境適配的話，就能生存。若同一地區(qū)有兩種變異均與環(huán)境適配，但適配程度有高低之分時(shí)，高者勝出，低者易被淘汰出局。結(jié)局：最適者生

4、存。同一物種內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)，遠(yuǎn)大於物種之間的競(jìng)爭(zhēng)。最適者不等於最優(yōu)。一有最優(yōu)，就不可能繼續(xù)演化。優(yōu)勝劣敗不符演化論的原意。*天擇：最適者生存在諸多變異中，某一種與所處的環(huán)境適配的話，就能生存。若同一地區(qū)有兩種變異均與環(huán)境適配，但適配程度有高低之分時(shí)，高者勝出，低者易被淘汰出局。結(jié)局：最適者生存。同一物種內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)，遠(yuǎn)大於物種之間的競(jìng)爭(zhēng)。最適者不等於最優(yōu)。優(yōu)勝劣敗不符演化論的原意。*天擇研究顯示天擇出最優(yōu)良的特質(zhì)？*性擇 Sexual selection演化問(wèn)題：天擇條件相同，同種的生物為何有性別差異？*遺傳：本性、習(xí)性Habit、用進(jìn)廢退與野鴨相比，家鴨的翅骨較輕、腿骨較重即是用進(jìn)廢退之例家鴨飛得少，

5、走得多。習(xí)性也可以遺傳（接受拉馬克學(xué)說(shuō)，解釋為何會(huì)出現(xiàn)新性狀） ，但非絕對(duì)。但，最重要的是：生物的本性可以遺傳。*孟德?tīng)柵c達(dá)爾文的聯(lián)姻孟德?tīng)枺?865）發(fā)表遺傳律。達(dá)爾文（1859）發(fā)表物種原始；終其一生，不知孟德?tīng)柕恼撐摹?900: De Vries, Correns, & Tschermak重新發(fā)現(xiàn)孟德?tīng)柖?。變異遵循遺傳律。 De Vries發(fā)現(xiàn)變異會(huì)自然出現(xiàn)。1908：Jennings發(fā)現(xiàn)純品係的草履蟲(chóng)仍有個(gè)體差異。1911: Johannsen區(qū)分genotype、phenotype。1912：Morgan發(fā)現(xiàn)果蠅的微細(xì)個(gè)別差異遵循遺傳律。1918：Sturtevant與Payne研

6、究果蠅分別發(fā)現(xiàn)，針對(duì)微小差異所進(jìn)行的選擇而產(chǎn)生的差異，未必比突變所產(chǎn)生差異要小。（1816：Castle and Wright用老鼠得到相同的結(jié)論）1927：Muller發(fā)現(xiàn)X光誘發(fā)之突變可以遺傳。*解題設(shè)計(jì)圖盡在於此！*染色體與基因在果蠅唾液腺細(xì)胞，用顯微鏡看到染色體。性狀突變，染色體也有相關(guān)的改變。Watson & Crick的DNA?；蜉泩D（基因體、基因圖）genome與演化樹(shù)。*構(gòu)造大同小異，功能殊異！一、1800：開(kāi)始有同原想法二、1900：需解之演化問(wèn)題不同*社會(huì)生物學(xué) 演化心理學(xué)幹嘛要奔跑？顯示英姿？*謙讓是美德？*獵物上樹(shù)才睡得安穩(wěn)？*行為與演化史上的適應(yīng)問(wèn)題花豹的跑、禮讓、

7、及晾掛獵物等行為，分別針對(duì)了不同的適應(yīng)問(wèn)題。解決不同的適應(yīng)問(wèn)題，對(duì)應(yīng)地有不同的適應(yīng)機(jī)制。*1990s 演化心理學(xué)以社會(huì)生物學(xué)的理論為理論基礎(chǔ)。以探討行為的心理機(jī)制為重點(diǎn)。探索心理機(jī)制的原始與演化。每套機(jī)制是適應(yīng)了特定演化問(wèn)題之產(chǎn)品。 演化問(wèn)題是先祖的環(huán)境提出來(lái)的。 （以感覺(jué)系統(tǒng)為例：視、聽(tīng)、嗅、味、皮膚、平衡）心理機(jī)制有N套，是演化歷程中，一套一套累加而成。*四、演化與心理機(jī)制1.心理機(jī)制也是特質(zhì)2.心理機(jī)制用來(lái)解決適應(yīng)問(wèn)題3.瞭解心理機(jī)制須先知適應(yīng)問(wèn)題是啥*1.心理機(jī)制也是特質(zhì)*聽(tīng)覺(jué)的適應(yīng)問(wèn)題*針對(duì)聲波問(wèn)題的一種解法*辨音需有計(jì)算機(jī)制*解視覺(jué)問(wèn)題有視覺(jué)系統(tǒng)*比較神經(jīng)解剖：面對(duì)不同的演化問(wèn)題，

8、而有不同的NS。*同原，只能有小異。*比較研究對(duì)腦功能知識(shí)的貢獻(xiàn)：演化問(wèn)題不同，造就端腦差異。*用盡廢退：功能大，地盤大。*腦的演化*唯我獨(dú)尊*腦的分區(qū)比率*猴腦為何比貓腦大？*猴子有衛(wèi)生文化*人腦能創(chuàng)出更多的文化。故更大？*（四萬(wàn)年前）Cro-Magnon人的壁畫：*社會(huì)結(jié)構(gòu)決定之能力？*不能畫 天擇的結(jié)局？ 能畫*腦重與文化天擇偏好文化能力而擇存腦大？*性擇使創(chuàng)意、藝術(shù)、幽默、語(yǔ)言等有利基；故，性擇使腦大*基因與發(fā)展基因的一點(diǎn)變異，足以造成腦的大變異，能力隨之。使物種演化的可能機(jī)制，更加確定?；?qū)Πl(fā)展的影響機(jī)制，需要研究、瞭解！很重要！-第七章 發(fā)展神經(jīng)系統(tǒng)的營(yíng)建 人類胎兒，每分鐘增生2

9、5萬(wàn)粒神經(jīng)元！ 出生後，見(jiàn)圖。神經(jīng)發(fā)展與可塑性 從一粒受精卵如何發(fā)展到神經(jīng)組織之細(xì)胞與神經(jīng)系統(tǒng)？ 萬(wàn)丈高樓平地起。神經(jīng)組織如何變厚？ 神經(jīng)細(xì)胞如何變成一顆大樹(shù)？ 神經(jīng)細(xì)胞之間如何達(dá)成千里姻緣一線牽？而且，不是人皆可夫？ 神經(jīng)細(xì)胞如何選定結(jié)婚對(duì)象？從一粒受精卵如何發(fā)展到神經(jīng)組織之細(xì)胞與神經(jīng)系統(tǒng)？pp. 178-179Zygote受精卵； ectoderm外胚層； neural grove神經(jīng)溝； neural tube 神經(jīng)管胚層的形成 外胚層：NS，皮膚表皮 中胚層：脊椎骨、肌肉、心、腎、皮膚真皮 內(nèi)胚層：消化道內(nèi)壁神經(jīng)板的演變 神經(jīng)板 神經(jīng)溝、 神經(jīng) 神經(jīng)管 脊索 原椎somiteNS發(fā)生6

10、階段：1增生2遷移3分化4搭線5死亡6調(diào)整萬(wàn)丈高樓平地起。神經(jīng)組織如何變厚？神經(jīng)組織細(xì)胞的增生與遷徙pp. 180, 183,184Radial glial cells輻射狀膠原細(xì)胞;Cell adhesion molecules使細(xì)胞與細(xì)胞得以接合之分子1.神經(jīng)與膠原細(xì)胞的前身之分裂增生proliferation2.神經(jīng)細(xì)胞的誕生與遷徙神經(jīng)細(xì)胞如何變成一顆大樹(shù)？神經(jīng)細(xì)胞的成長(zhǎng)與分化 3.細(xì)胞的成長(zhǎng)與分化細(xì)胞的分化 生日與出生地決定：小腦的Purkinje cell與粒狀細(xì)胞 受鄰居影響，如脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元因脊索之誘發(fā)分化而成。 未分化之細(xì)胞為株細(xì)胞stem cell。樹(shù)突欣欣向榮之條件小腦Pu

11、rkinje cells的樹(shù)突成長(zhǎng)神經(jīng)細(xì)胞之間如何達(dá)成千里姻緣一線牽？而且，不是人皆可夫 ？軸突樹(shù)突的伸長(zhǎng)與形成突觸4.搭線腦海茫茫何處去？軸突長(zhǎng)長(zhǎng)不亂長(zhǎng)！生長(zhǎng)錐growth cone、纖足filopodia、版足lamellipodia趨香避臭:長(zhǎng)向正確的機(jī)制神經(jīng)細(xì)胞如何選定結(jié)婚對(duì)象？1.cell death:不對(duì)味的，讓他死心。2.突觸的重新安排：一夫一妻制搭線的最後一著：突觸的建立受1. 經(jīng)驗(yàn)、2.氣味緣分的影響5.死亡：細(xì)胞分裂增生，供過(guò)於求；供過(guò)於求的宿命競(jìng)賽難免neuronal cell death輸家自殺、成全apoptosis凋萎、凋謝玉不琢，不成器Neurotrophic f

12、actors促進(jìn)生長(zhǎng)或防止自殺？細(xì)胞之死Programmed cell death trophic factors滋養(yǎng)因子由靶細(xì)胞 限量供應(yīng) 神經(jīng)滋養(yǎng)蛋白1. NT-1, 神經(jīng)生長(zhǎng)因子nerve growth factor (NGF)2. NT-2, BDNF 3. NT-3, NT-4 trk receptors Apoptosis自裁漸死(我的愛(ài)只能滋潤(rùn)一個(gè)人。你就死了心吧！)摸著石頭如何到達(dá)對(duì)岸目的地？ 神經(jīng)細(xì)胞體直徑約20微米mm，軸突伸長(zhǎng)速率約每小時(shí)60 mm。網(wǎng)膜結(jié)細(xì)胞到LGN的距離以3 mm（細(xì)胞體長(zhǎng)度的150倍）計(jì)，需要走兩天！ 議題：在這漫長(zhǎng)的旅途中，結(jié)細(xì)胞立志要軸突一心一意

13、邁向LGN？這種志向如何達(dá)成？ 化學(xué)親和理論chemoaffinity hypothesis。Sperry的regeneration研究(蟲(chóng)在右眼視野內(nèi))a.右眼正常b.右眼180度轉(zhuǎn)置c.左眼移植到右眼d.左眼移植到右眼 且180度轉(zhuǎn)置Sperry蛙眼實(shí)驗(yàn)的邏輯: 紅區(qū)受到刺激Ephrins的梯度與整合 親合理論的妥協(xié)：親不親，不是有或無(wú)，而是多少的程度。 相對(duì)位置理論的妥協(xié)：空間不再是決定因素。拓樸現(xiàn)象是由ephrins的梯度所製造出來(lái)的。 因細(xì)胞在網(wǎng)膜位置之不同，節(jié)細(xì)胞軸突之生長(zhǎng)錐對(duì)ephrins的敵視程度不同。敵視程度較高，避得較遠(yuǎn)；較低，較近。諸生長(zhǎng)錐依此規(guī)則互相推擠而有相對(duì)位置的表象。秩序是競(jìng)爭(zhēng)出來(lái)的！貓腦視覺(jué)區(qū)的發(fā)展與發(fā)展敏感期左右眼在皮