動物的通訊及通訊方式

動物的通訊及通訊方式第1頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四一、什么是通訊？通訊（communication)是指動物個(gè)體之間的信息傳遞并能導(dǎo)致信息的共享，這種信息共享具有生存的適應(yīng)意義。例如，蜘蛛的求偶動物靠發(fā)送信號進(jìn)行通訊，這些信號包括特定的姿態(tài)、動作、聲音、或化學(xué)物質(zhì)等，它們都有一定的含義。

第2頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四二、通訊信號的特點(diǎn)1.信號一個(gè)重要的特征就是其陳規(guī)老套或不變的刻板性（stereotype)2.動物的信號可以是離散的（discrete)也可以是漸進(jìn)的（graded)

離散的信號只涉及有或無，而與刺激的強(qiáng)弱無關(guān)

漸進(jìn)的信號其強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間是隨著動物動機(jī)強(qiáng)度的增加而增加。第3頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四

離散炫耀

雄克氏雀的低強(qiáng)度求偶（a)和高強(qiáng)度求偶（b),二者差異不大

第4頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四

獼猴的攻擊炫耀是漸進(jìn)的

a.盯視

b.繼續(xù)盯視，但站了起來

c.站立盯視，同時(shí)張口露齒進(jìn)行恫嚇，頭上下擺動，雙手拍打地面第5頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四二、通訊信號的特點(diǎn)3.有時(shí)兩個(gè)或多個(gè)信號組合起來就可以表示一個(gè)新的意義

例如，母斑馬面部的威嚇表情4.有時(shí)一個(gè)信號在不同場合下會有不同的含義

例如，蜜蜂蜂后所分泌的化學(xué)物質(zhì)（抑制劑/性引誘劑）第6頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四三、動物的通訊方式視覺通訊聽覺通訊化學(xué)通訊觸覺通訊電場及電通訊震動通訊第7頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四1.視覺通訊

優(yōu)點(diǎn)：容易定位呈直線傳遞，速度快視覺系統(tǒng)可以提供極為多種多樣的信號。包括光感信號、色感信號以及空間和時(shí)間格局信號等，這些信號都可能因動物的運(yùn)動和姿態(tài)而發(fā)生變化。第8頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四視覺通訊缺點(diǎn)：如果看不到信號發(fā)送者，信號自然就會失效。視覺很容易受到障礙物的阻擋。在夜晚和黑暗處無法使用。視覺效果會隨著距離的增加而減弱，因此不能用于遠(yuǎn)距離通訊。第9頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四視覺通訊的其他作用有些視覺信號實(shí)際是動物有標(biāo)志意義的某些特征。例如，黑翅豆娘第10頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四視覺通訊的其他作用還有一些動物在靜止時(shí)極不醒目,但會突然把鮮艷的顏色展示出來以便傳遞信息第11頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四第12頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四視覺通訊的其他作用有的信號標(biāo)志（如動物顏色）可隨動物生理狀態(tài)的改變而改變或是做為動物炫耀行為的一種形式。第13頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四2.聽覺通訊優(yōu)點(diǎn)可以傳播很遠(yuǎn)的距離，尤其在水中。聲音的傳遞性質(zhì)使信息的迅速交流和即使改變成為可能。信號發(fā)出后就消失，不留痕跡。當(dāng)視覺不靈或受到限制時(shí)也能傳遞信息。第14頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四聽覺通訊缺點(diǎn)聲音容易受到干擾或容易因距離而失真。發(fā)送信號需消耗很多能量，必須不斷地發(fā)送，而且聲音信號容易被天敵竊聽。第15頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四其他聲音可借助于空氣、水和基質(zhì)進(jìn)行傳播。第16頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四

3.化學(xué)通訊化學(xué)通訊是借助于動物的嗅覺和味覺進(jìn)行的信息素（pheromone)用于通訊的化學(xué)物質(zhì)

信息素動物之間的傳遞信息內(nèi)激素動物體內(nèi)的傳遞信息同一種激素也可以被不同的生物用于體內(nèi)或體外。第17頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四化學(xué)通訊優(yōu)點(diǎn)可以在黑暗中進(jìn)行并可以繞過障礙物傳播范圍大，在空氣中至少可以傳遞幾千米化學(xué)信號穩(wěn)定，維持時(shí)間長具有較強(qiáng)的物種特異性第18頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四第19頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四化學(xué)通訊缺點(diǎn)：傳遞速度比較慢，分子越大擴(kuò)散的越慢用于通訊的化學(xué)物質(zhì)可能很快消退，如未消退可能干擾后續(xù)信息。第20頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四用于信息傳遞的各種化學(xué)物質(zhì)（即信號）是分別由不同腺體生產(chǎn)和釋放的。信息素的濃度不僅決定于腺體生產(chǎn)和釋放量的多少，而且也決定于信息素隨時(shí)間而發(fā)生衰減。信息素的特性取決于它們的分子構(gòu)成。第21頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四黑尾鹿生產(chǎn)信息激素的腺體：包括蹠腺、肛腺和趾間腺等第22頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四第23頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四最著名的性信息素是由雌性蠶蛾分泌的，0.01ug就有很強(qiáng)的性吸引功能。美洲月形天蠶蛾大蠶蛾第24頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四啟動信息素啟動激素（primerpheromone)是靠改變受體的生態(tài)狀況和其后的行為而緩慢起作用的化學(xué)信息激素。在社會性昆蟲中，蜂后就是借助于啟動激素控制蜂群中其他雌蜂的生殖活動。脊椎動物也能產(chǎn)生啟動激素并以各種方式影響生殖活動在哺乳動物中，啟動信息素對調(diào)節(jié)青春期的開始時(shí)間、排卵時(shí)間和動情期是很重要的。第25頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四4.觸覺通訊觸覺通訊：靠身體接觸進(jìn)行通訊。觸覺信號只在短距離內(nèi)才起作用傳遞簡單信息例如，狗的優(yōu)勢地位傳遞復(fù)雜信息例如，蜜蜂采蜜信息傳遞靈長動物的梳理行為第26頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四觸覺通訊有以下三個(gè)重要的功能:相互喂食

即把食物從一個(gè)個(gè)體傳遞給另一個(gè)個(gè)體，常常是口對口。例如，社會性昆蟲、一些鳥類和少數(shù)哺乳動物。引發(fā)梳理行為靠緊密接觸被其他個(gè)體攜帶和運(yùn)送

有些動物尤其是社會性昆蟲是靠咬住另一個(gè)個(gè)體的頸部而被攜帶和傳送。第27頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四5.電場及電通訊

電信號是專門的發(fā)電器官產(chǎn)生的，而在大多數(shù)種類的電器官均由肌肉衍生而來，只有一些裸背鰻的電器官是來自于神經(jīng)。電魚發(fā)出的電信號大體可分為兩類：低頻短暫的脈沖例如，長頜魚和裸背鰻高頻持續(xù)的電信號例如，電鰩雌雄個(gè)體之間和不同物種之間常常是不同的。電信號只有在短距離才能起作用，起作用的距離1-2米第28頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四第29頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四第30頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四6.震動通訊震動通訊

借助于環(huán)境基質(zhì)的震動進(jìn)行的通訊。如地面和水面的震動，這樣的信號就叫震動信號震動信號可比聲音信號傳播得更遠(yuǎn)，因此非常適合于長距離通訊，特別是視覺通訊受到障礙物影響的地區(qū)。第31頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四

類型比較項(xiàng)目

化學(xué)信號聲音信號視覺信號觸覺信號作用范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)中近變化頻率慢快快快跨越障礙能力強(qiáng)強(qiáng)弱弱定位能力不穩(wěn)定中等高高能量消耗低高低低幾種通訊方式的比較第32頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四觀看《昆蟲王國》視頻下節(jié)課《動物通訊的功能》第33頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四四、動物的通訊代價(jià)動物鳴叫消耗能量正在鳴叫的青蛙和昆蟲代謝率提高4－20倍；個(gè)別昆蟲鳴叫一小時(shí)就會體重降低2％－3％。動物鳴叫吸引捕食者第34頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四五、對動物通訊方式的選擇壓力1.形態(tài)和生理特征對通訊方式的影響動物的通訊方式是由很多因素決定的，其中包擴(kuò)動物的：形態(tài)特征生理特點(diǎn)行為特征動物所處的環(huán)境特征第35頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四2.行為對通訊方式的影響例如，螞蟻的覓食行為和招募信號家蟻通過將食物反吐和腹部毒腺排出信息素，招募一個(gè)同伴的幫助火蟻不斷排放蹤跡信息素，招募很多同伴的幫助。第36頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四3.環(huán)境特征對通訊方式的影響

螢火蟲

晨昏21/23黃色光

全黑暗23/23綠光第37頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)動物的通訊功能一、識別物種對一個(gè)動物能夠識別出與自己同種的個(gè)體是十分重要的。如，青蛙和蟾蜍發(fā)出特有的叫聲

鳥類把叫聲作為判斷是不是本種成員的一個(gè)重要依據(jù)。第38頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四二、識別社會等級例如，蜜蜂的蜂后是靠分泌信息素表明自己王蟲身份的?；鹣伩炕瘜W(xué)信息素識別幼蟻的第39頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四三、識別種群

動物不僅僅能夠識別自己所屬的物種，而且常常也能識別這一物種內(nèi)自己所屬的種群或群體。群體成員的身份主要是靠氣味識別例如，社會昆蟲的氣味狼的氣味/聲音第40頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四四、吸引異性

用于吸引異性的信號除了具有物種特異性之外還必須在遠(yuǎn)距離起作用。吸引異性通常采用化學(xué)信號雌性蠶蛾聲音信號蟋蟀第41頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四五、求偶動物在交配前有一個(gè)求偶過程，求偶有多種功能：求偶者告訴對方自己所屬的物種、性別生殖狀態(tài)和位置。例如，蟾蜍夜晚鳴叫減少求偶對象的攻擊傾向以便能安全交配例如蟹蛛?yún)f(xié)調(diào)雌雄雙方的行為和生理狀態(tài)例如，蠑螈可使雌性個(gè)體判斷求偶者的質(zhì)量，以便選擇一個(gè)能最大限度增加自身生殖成功率的配偶例如，雁鷗第42頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四第43頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四六、使卵同步化雁鴨類

雁鴨類鳥類的孵化同步化是一種適應(yīng)性，殼內(nèi)雛鳥聽見同胞兄妹的呼叫聲隨時(shí)準(zhǔn)備破殼而出，第一只雛鴨出殼后幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，母鴨就會把整窩小鴨帶離巢穴，以便減少遭捕食的風(fēng)險(xiǎn)。第44頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四七、乞食和喂食交哺現(xiàn)象（trophallaxis)在特定場合下接受乞食信號的個(gè)體會把食物反吐給社會中的其他成員的過程。例如，隱翅甲向工蟻乞食母豬第45頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四八、