第五章行为进化.ppt

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1、第四章 行为进化 讣 矢 词 第 猖 育 虾 刽 恫 具 翌 迫 棋 省 爵 冤 泞 诀 窄 圾 斌 古 瞎 蒙 孩 祸 悼 钙 头 伺 苇 翰 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 第一节 行为进化的证据 和研究方法 踌 陵 跃 证 由 绳 潜 山 狗 屠 叁 执 喧 封 瘤 鄂 圈 箭 锈 您 捕 扳 说 性 饶 涤 厉 譬 逊 做 锤 驱 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 一、来自化石研究的证据 诲 疽 逸 糜 涕 耗 坠 呢 递 厂 污 免 么 蹲 驮 秧 嗓 利 鸭 塌 淤 熊 沙 凑 膛 型 兑 皋 灌 边 闽 斜 第 五 章 行 为 进 化

2、 第 五 章 行 为 进 化 足印化石和蠕虫洞道化石可帮助我们了 解已绝灭动物的运动方式和取食行为 而胃含物化石和沉积物中的取食痕迹也 有助于我们了解动物的取食方式和食性 账 旺 以 勿 汁 动 序 布 迟 伊 堂 诗 需 桶 孩 慢 宪 瞬 掳 税 牲 蘑 睛 衙 孺 启 餐 轮 雄 氮 凶 曲 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 在大约2亿年前的晚三叠纪,瓣鳃类软体动 物的化石贝壳上常可见到很多穿凿的孔洞 ,据研究,这些孔洞是肉食性腹足类软体 动物为了取食贝壳中的肉体部分而钻凿的 ,这无疑是取食行为的一种证据。 什 颈 恶 样 葬 嚏 衍 午 悦 叛 磷 湛 番 款 必

3、 茎 空 桨 肃 歌 攒 琢 毋 贪 夷 匪 抱 莫 氦 抓 隆 跃 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 1983年,R. M. Hunt等人曾挖掘了2000万年 前中新世早期的古老洞穴系统,其中含有熊 狗的骨骼化石,这些动物的大小如狼或鬣狗 ,显然它们同现代食肉类动物一样是居住在 洞穴中。通过研究这些动物的化石,可以了 解到其社会行为和交配体制的很多知识。 竭 净 毁 卜 蛾 阮 钦 铺 蓝 州 栗 熬 哺 愚 石 货 踢 豹 臼 液 贱 还 箩 你 糜 煞 惫 陨 胜 袱 似 啤 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 幼年动物的行为往往类似于或等同于

4、一个较原始物种成年个体的行为,就 好像它们是该物种的祖先一样。 二、来自行为个体发育方面的证据 娩 带 奶 贷 踞 妓 如 夷 统 樊 磨 阉 唾 辆 革 器 炕 午 亲 发 泪 勇 胀 婿 佛 恍 溉 檬 肄 拂 半 窝 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 在一种已不再用草茎求偶的蜡嘴雀(如斑 马雀)中,雄性幼鸟偶尔还使用草茎 雌 怖 肢 习 隘 填 段 幕 嫌 得 脓 帖 侠 峪 抗 棕 漳 乖 牢 炸 爆 莽 踢 慌 钓 滴 逝 抓 霜 跑 跪 乡 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 地面营巢的百灵,成鸟靠交替伸出左右足 奔跑,但幼鸟在离巢后的几天

5、内仍保持双足 跳的移动方式,这种移动方式通常是在灌丛 中营巢的各种近缘鸣禽的行为模式。 订 躁 果 壹 圈 记 栖 含 蚕 衔 囱 衷 砍 揖 占 驯 芥 在 蜗 当 别 屹 仓 忙 焉 擎 臣 绍 德 骏 凑 揪 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 南非海豹在游戏中常常蹑手蹑脚地走,这 与其肉食性祖先海豹的捕猎行为完全一样 把生活在海洋中的幼盗蟹拿到陆地上来, 它就会藏入空贝壳中,这本来是它的近亲 寄居蟹成年蟹的一种典型行为 府 诧 娃 秸 沮 梁 陕 妙 屉 卵 太 肠 春 们 穿 餐 弥 亏 妮 讲 常 刻 崖 族 诱 娇 筹 仟 病 烫 儿 凉 第 五 章 行 为

6、进 化 第 五 章 行 为 进 化 三、遗痕行为 有些行为虽然已经丧失了它的功能,但 却能使我们回想起它们祖先过去的行为 适应,这种行为常被称为遗痕行为。遗 痕行为最容易在幼年动物中看到,但有 时也出现在成年动物中 泣 熄 终 姬 禄 菱 疼 歌 汇 旁 捂 哭 旨 倚 镇 爱 乾 则 砌 芯 焊 翼 栗 可 销 诽 栗 妙 乾 脆 遂 蒂 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 现在很多猴(如猕猴)的尾巴虽然已经退 化成了残干,但它们仍然保留着平衡运动 ,这种动作已完全失去了平衡作用 杭 促 汤 访 缘 恍 幼 酣 陨 厅 苏 歪 醛 凰 檄 仁 垂 奴 详 趟 雾 撇 渠

7、铡 遥 魏 嘲 遭 粕 棕 叉 崎 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 很多原始鹿种(如黄鹿)在威吓其他个体 时常常张开嘴唇露出犬牙,同样的威吓行为 也可在较高等的鹿(如赤鹿)中看到,但这 些鹿的犬牙已经退化和不再用于战斗了,因 为它们的鹿角已经演化成为更强大的战斗武 器。可见这些动物是在靠炫耀早已不复存在 的“武器”进行威吓。 锐 扣 碑 辑 坦 蛤 籽 耻 祷 情 韭 靳 金 屏 歇 愧 闺 擎 强 揍 誊 骑 芝 獭 搅 玛 鹅 扛 乃 罕 躯 节 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 在树上营巢的秧鸡,在试验中仍然表 现有回收蛋的行为, 这表明秧鸡

8、的祖 先是在地面营巢的(回收蛋的行为本 来是地面营巢鸟类的典型行为) 页 沙 至 鳖 火 辨 涎 谆 翟 资 邵 沂 坷 弓 察 佃 践 卒 佬 炳 嫁 镁 无 漫 曼 堡 烛 椎 讲 熊 歹 蜗 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 海洋鸟类中的海雀和蓝足鲣鸟现在已经不 再筑巢了,它们只把蛋产在裸露的岩石上 ,但它们的求偶动作却是起源于筑巢动作 ,这说明它们的祖先是属于筑巢鸟类。 碳 榴 诺 虞 宁 饵 涤 随 痈 失 为 仙 砧 蓝 巳 忧 誉 忍 肛 赂 称 披 挞 稠 摩 婉 光 腾 谩 蚤 修 诈 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 最典型的遗痕

9、行为是某些鸟类的搔头动作。 鸟类搔头时先将一侧翅压低,然后同一侧的足 从上面越过翅膀伸达头部,当幼鸟搔头时常常 会失去平衡。这种行为只能理解为是来自四足 动物的遗痕行为,因为四足动物在搔头时就是 用后足越过前足而到达头部的,因此只能把这 种刻板不变的行为方式看成是来自它们的直系 祖先爬行动物的遗痕行为。 寸 朝 斩 偶 先 茁 祁 跳 授 洼 胜 恫 湖 值 殊 潦 滤 饮 曾 雍 攀 稠 塘 边 积 闯 越 困 泅 峪 壕 醛 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 一个物种为适应多种不同的环境而分化 成多个在形态、生理和行为上各不相同 的种,形成一个同源的辐射状的进化系 统

10、,即是适应辐射 四、行为的适应辐射 忠 垣 骤 板 退 炊 致 瞒 纸 蔗 歉 寞 彪 竣 产 暗 玄 殉 柳 萄 琢 峦 凡 炊 龙 柞 盔 娩 拌 潮 傀 碎 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 适应辐射常发生在开拓新的生活环境时。当一个 物种在进入一个新的自然环境之后,由于新的生 活环境提供了多种多样可供生存的条件,于是种 群向多个方向进入,分别适应不同的生态条件, 有的上山,有的入水,有的住到阴湿之处,有的 进入无光照的地下等。在不同环境条件选择之下 ,他们终于发展成各不相同的新物种。 留 傈 暮 芒 热 潭 膝 逐 水 篇 爪 阳 铆 愤 乙 谍 蒜 苯 袭 捅

11、蔓 钧 负 怔 隙 梅 雷 夏 毖 旅 愁 定 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 达尔文在加拉帕格斯群岛上发现的14 个地雀姐妹就是一个例子 从喙的形态和羽衣上可以明显地看出这些鸟类的 适应辐射,而从它们的取食行为和生殖行为上也 能充分证明它们具有一个共同的祖先。它们的祖 先可能是一种生活在地面、喙较大和以种子为食 的雀科鸟类,正是从这一祖先物种演化产生了现 在具有不同行为特点的几类地雀 诲 农 稗 灿 榔 散 挑 识 付 役 濒 偏 赃 汉 事 齿 匣 氏 惋 债 耳 校 臻 拾 迅 娥 钟 鼻 度 仿 侩 姚 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 地

12、 雀 祖 先 树栖仙人掌 栖 地 栖 食种子食虫 莺形地 雀 啄木地 雀 普通地雀 件 干 副 妹 诲 篓 苍 翻 转 寥 贩 斯 垢 娇 韶 文 宠 铁 贫 者 戊 贫 雏 节 功 炯 臼 姚 见 伏 寻 蹄 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 五、来自驯化方面的证据 长期以来人类通过人工选择和驯化已经改变了很多 动物的行为。 驯化不光是把动物驯服并使其实现社会化,人类还 对驯养动物的繁殖、取食和健康进行控制和管理。 有些行为学家认为,家养动物的行为可塑性要比野 生动物大,而且具有明显的幼体延续性,即幼体特 征延续到成年阶段。 支 准 讯 情 堕 逝 颂 逗 藻 池 固

13、陛 舆 韶 丙 胸 绸 孩 证 息 秘 醋 挝 攫 削 搏 抄 滦 绷 腊 渠 统 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 有人认为,某些物种对于驯化有着预适应 例如:大多数肉食性动物都有一个巢穴并在 离开巢穴一定距离的地方排尿和排粪,因此 适合于生活在人类居住地。 有利于驯化的其他因素还有能形成较大的群 体、雄性个体终年都留在群中、幼体属于早 成性和杂食等 吱 硷 腐 捡 乍 崔 绞 移 浑 犀 鱼 您 跨 棕 融 廖 吟 赦 队 奢 却 盯 邦 顿 垄 雨 汾 几 坡 滤 多 箍 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 狗的行为进化为驯化和人工选择提供了一个

14、很 好的实例。狗的祖先是狼。在狼被人类驯化并 演变为狗之后,就随着人类散布到了世界各地 并经历了一个适应性辐射过程。狗被人类用于 看家、狩猎和放牧其他的家养动物。现今,狗 在外形和行为方面的极大多样性说明了自然选 择和人工选择对狗的形态和行为的巨大影响。 邵 锨 斜 圭 动 尼 畔 照 悄 顿 洼 桓 饶 错 巢 蛮 逐 酒 辫 霞 檄 嗓 篡 台 留 异 妮 恰 接 鲜 睬 墅 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 对近缘物种的行为进行比较研究可以很精确 地重建各个行为型的进化过程。有时可以把 同一亲缘群中的行为按其相似程度排列成一 个完整系列。通过与较原始物种的比较,常

15、常可以查明较进化物种行为的起源。 六、近缘物种行为的比较研究 苏 提 匆 蓬 球 匈 案 丁 胜 砍 歼 量 好 参 至 鼓 逻 居 预 瞩 茎 皋 妖 拽 侩 息 巴 桑 蹬 羚 楼 腋 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 分类上比较原始的蜡嘴雀,雄鸟在求偶期间所衔 的草茎既用于求偶也用于筑巢。 在某些种类中,草茎是在求偶结束时放入巢中的 。 但澳洲绯红雀求偶时雄鸟所衔的草茎与筑巢材料 不同,在这里,草茎显然只是一种象征或符号。 再后,连筑巢符号也不再使用了或只是偶然现象 例如: 缮 道 于 弛 诚 压 玛 煤 傀 潮 频 峻 袄 姥 却 两 符 捌 艳 逢 吮 昭 赡

16、坡 盈 刻 轴 饲 伯 贾 肛 罪 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 通过比较研究常常可以发现两种极端行 为之间存在一系列过渡形式,这大体上 可以说明进化的程序,但不能十分准确 地代表进化路线,因为现存的过渡类型 可能已经发生了变化 灿 残 惟 龄 芯 媚 火 据 违 忍 妖 叫 嘿 解 节 篇 乏 漏 鸡 庆 娃 奢 缚 档 相 席 忠 钵 分 汞 五 看 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 这方面最著名的一个研究实例是双翅目舞虻科 的球虻,雄性球虻常常用足抱住一个丝质小球 飞来飞去。 E.L. Kessel 曾描述了这种行为进化的几个阶段 ,认为雄

17、虫为雌虫奉献猎物的最初功能是减少 雄虫在交配时被雌虫吃掉的可能性。 兔 范 亢 姐 马 桶 姐 基 矛 赃 腥 缔 捌 枣 咽 猖 簧 羽 吊 研 僵 贪 萧 掏 患 僳 秀 靠 挂 过 矩 印 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 A, 不给提供猎物;B, 给提供猎物; C, 在猎物外作一丝茧;D, 只给一个空的丝茧 捂 遇 兴 凶 磺 戒 厅 椰 松 掠 紊 分 敝 荣 笋 电 糕 昆 组 曙 锚 角 窟 裙 湿 鉴 盗 估 凭 曳 汛 邮 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 但W.R. Thomhill 却却根据亲代投资的概念提出 了另一种功能解释,

18、认为雄虫是靠多种多样的 方式为雌虫提供营养,以此参与对后代的投资 。雌虫则依据雄虫提供食物的质量选择配偶。 鹤 摹 祈 打 污 策 抽 纺 至 罩 糯 闰 搂 绵 杖 坠 铬 鹅 顿 笋 兹 堆 恢 闺 迪 幌 嚎 鹰 州 判 际 月 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 在脊椎动物中,借助于近缘物种行为的比 较研究也可以大体上了解行为进化所经历 的各个阶段。 最好的一个例子是丽鱼,这是一类口孵 鱼,雌鱼把卵含在口中让其孵化。 呻 鲁 饶 嘎 狮 仟 暴 囚 砚 潘 迪 绑 转 蜒 膊 庞 捻 游 搐 剁 基 巡 碗 罪 鞭 售 油 府 县 费 赔 惶 第 五 章 行 为 进

19、 化 第 五 章 行 为 进 化 在捕食动物捕食鱼卵的选择压力下,有些丽鱼 的雌鱼在产下卵和卵受精后便把卵捡起来含在 嘴里,让卵安全在口中孵化。产卵后越早把卵 捡起来放在嘴里,卵被捕食的可能性也就越小 ,因此有些种类的雌鱼产卵后未等这些卵被雄 鱼受精就把它们含在了嘴里。有趣的是,这种 雄鱼的臀鳍上生有极像鱼卵的黄斑,当雄鱼侧 身向雌鱼展示这些黄斑时,雌鱼就会用嘴去咬 这些黄斑,并把精子吸入口中使卵受精。对近 缘物种行为的比较研究表明,这些黄斑是起源 于鳍上既不醒目又无功能的圆形斑。 钮 欠 斧 想 澎 冻 身 荡 代 缕 镊 丧 晴 搜 艳 缸 赡 赦 歌 所 殷 畅 唬 命 漫 蕾 辊 折

20、恳 侍 篮 镇 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 I.Eibl-Eibesfeldt认为,对丽鱼这种口孵行为的 进化来说可能存在着三点预适应: 雌鱼有捡卵的生理动机; 雄鱼臀鳍上有圆形斑; 雄鱼在求偶期间有向雌鱼侧身炫耀的习性。 秦 乒 渡 卓 阂 能 言 握 轰 拆 官 芥 粒 坚 吹 刨 盏 勉 枚 校 哀 姐 烤 橡 为 羔 釜 绳 鬼 循 到 功 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 在现存的膜翅目昆虫(蜜蜂、胡蜂和蚂蚁) 中,其社会组织的复杂程度是处在不同的进 化阶段上,有的很简单,有的很复杂,从简 单到复杂可以排列成一个序列,这个序列则 可表

21、示出社会组织可能的进化路线。大体上 可以看出以下的几个进化阶段: 昨 藤 播 尝 寓 寻 惠 粳 顾 寓 梆 款 切 逻 类 鱼 押 烫 炔 襄 安 铣 禾 藤 裸 余 康 碑 朋 霸 乔 榷 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 雌虫产卵后不离去,而是和卵呆在一起; 雌虫建造一个公共的隐蔽场所,与幼虫生 活在一起; 雌虫连续繁殖几代幼虫并都能使其存活; 雌性职虫(工蜂、工蚁)失去生育能力, 依赖群体生活; 分化出各种不同的社会等级。 喘 肌 挣 磨 什 钻 膊 骗 向 糕 系 价 怪 藻 贩 第 圃 超 点 试 佛 俺 沟 陈 俭 武 拂 刘 锈 厦 诅 胰 第 五 章 行

22、 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 七、来自通讯行为仪式化方面的证据 通讯行为是指动物个体之间互相传递和交流信息的行 为,在通讯过程中,个体间的信息交流是必不可少的 ,而且要尽可能做到高效和不发生误解,因此动物的 很多行为,特别是与攻击和性活动有关的行为在进化 过程中都发生了变化,以便确保信号能够准确无误地 传递。这个提高信号传递效率和准确性的过程就叫仪 式化过程,因为它很像人类很多仪式的产生过程 迸 貉 词 拽 愤 涅 腑 俊 弥 兰 律 擂 幢 际 站 瞧 重 娥 种 后 逾 庞 佬 酸 奸 忧 孔 遮 字 厉 丛 刁 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 仪式化行

23、为发展是为了改善通讯效率,更容易被识别 仪式化主要表现为行为动作的简化、夸张和定 型,而且很多仪式化的行为通常都是有节律地 重复发生,一个动作的信号价值可以借助于醒 目的身体特征的发展(如色型)而得到增强。 在求偶和威吓行为中很容易观察到行为的夸张 性,仪式化的行为所消耗的能量要比在正常情 况下同样的行为所消耗的能量多得多。 倡 众 滓 摈 加 狸 则 关 密 蛋 涟 芭 稍 颐 悼 瘟 戚 陆 浓 嚏 望 仇 钒 酞 绢 料 傈 流 匙 稚 肃 锡 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 吐绶鸡在求偶时高视阔步,把翅垂向地面向对方炫 耀自己的羽衣; 两只雄性赤鹿在争偶时常以僵

24、直的步态走向对方或 朝同一方向平行前进以便审视对方的实力,最后才 借助于仪式化的战斗决定胜负 很多意向性的动作只有借助于夸张才能演变为信号 例如: 夕 构 励 睬 掌 撂 嘲 竿 谚 捉 庸 兆 酚 耕 春 播 藩 铂 帐 松 危 啤 琵 养 鞠 区 耸 逞 崔 搀 桐 嫁 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 仪式化的第二个重要变化是行为的定型:一个 仪式化了的动作通常是非常刻板和固定不变的 ,而非仪式化的行为则具有很大的可变性。 如,啄木鸟用喙敲击树干发出声音,这种声音 在取食会有很大变化,但在求偶时会表现出本 物种所特有的节律性,是独一无二的。 脚 狐 唱 牌 痴 岂

25、跳 钡 撕 融 谁 剧 霸 盎 快 提 迢 石 舔 压 植 熏 臃 胁 瑞 诽 免 执 把 衷 彻 盎 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 行为的信号功能可以靠连续的有节律的重复 而增强,尤其是听觉信号 如很多昆虫和蛙类的叫声、幼鸟的乞食鸣叫 以及很多鸟类的求偶叫声等 雄鸽连续发出的咕咕声 视觉信号有时也会靠其刻板动作的重复增强 其通讯功能 招潮蟹在求偶时总是反复挥舞它的鳌肢 萤火虫的连续闪光等。 因 惦 呼 娘 亮 市 桓 诣 晚 视 确 福 仗 党 蛹 夺 吨 孩 矗 真 搅 爱 彼 臻 纱 泻 任 售 诗 鸯 谓 寨 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进

26、 化 仪式化不仅仅是一种系统发生过程,而且也会发生 在个体发育过程中,成年动物的很多刻板不变的行 为常常是从幼小动物较为可变的行为发展来的。 例如:在很多鸟类中,幼鸟的叫声常常是多变的, 但当发育到成鸟时,叫声就会趋于一致,变幅大为 缩小。这就叫个体发育中的仪式化。 尔 戒 嘴 输 峪 泛 甫 滋 怕 漆 悯 翅 攒 浸 番 驻 荔 吱 吹 响 譬 苦 慌 磊 盗 浩 凸 屎 愚 新 眠 盆 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 实际上所有的功能系统都可能朝仪式化行为方 向演化,但仪式化行为更多的是起源于意向动 作和替代活动。如鸟类起飞之前的双腿下蹲动 作(意向动作)、野鸭用

27、嘴梳理羽毛的行为( 在很多情况下这种行为的真正意义已不再是梳 理羽毛,只是一种替代行为)等 寨 伊 初 究 歧 蹬 那 姥 规 绎 易 化 糕 诽 郎 剪 欺 铜 纽 姆 柱 瑶 椿 瓮 够 磋 锈 月 毅 蹬 迢 原 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 在仪式化过程中不仅行为型和行为功能会发生 变化,行为动机也会发生变化。 例如蜡嘴雀在求偶期间筑巢的意向动作已不再 与筑巢有关,而转变为性动机的一部分。 同样,野鸭仪式化的梳理行为也已演变为整个 求偶过程的一个组成部分。 练 恤 撕 庄 港 吟 渭 摈 珍 脯 荚 瞅 堂 侯 宅 脓 扁 企 买 宵 机 疟 妖 戎 说 慢

28、岁 絮 碟 督 庄 供 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 八、来自行为趋同方面的证据 所谓同源性是指具有共同的信息储备,以 确保信息能从一个世代传递到另一个世代 ,这样就能使其成员在遭遇环境偶然变故 之前事先获得适应性,可见在这种情况下 有关环境的信息是间接获得的。 畴 应 彤 搂 辗 崖 蚌 卞 毋 点 试 靖 逸 脱 讼 赚 淌 长 丛 幸 文 菜 滞 臃 允 呕 耙 烙 儡 珐 历 可 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 至于趋同则不同,其信息都是直接获得的,这就 是说,不管个体也好物种也好,它们在相似或相 同环境条件下所形成的特征都是各自独立获

29、得的 。由于没有共同的信息源,所以它们的适应性是 在相似或相同环境条件下逐渐趋于一致的。 如当陆生脊椎动物再次回到水中生活时,不管是 爬行动物(鱼龙)、鸟类(企鹅)还是哺乳类(海豹和 鲸),它们的鳍在形态上具有惊人的趋同性。 衡 芍 选 傻 盂 旨 明 计 蜗 雀 肘 床 霸 韧 惧 挫 佰 犯 芽 丽 芯 科 乾 毙 疥 谨 粳 弥 撬 呕 慨 野 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 行为的趋同进化既可以发生在种内,也可 以发生在种间,而且趋同的行为特征有可 能是先天的,也有可能是后天学习的。 趋同进化总是依赖于对相似环境条件的适 应。例如,大多数地栖鸟类不管分类地位 如

30、何都采取步行的移动方式,而大多数树 栖鸟类都采取跳跃的移动方式。 寞 惑 庭 粕 斥 淋 诲 弱 墨 蹲 砍 麦 帝 四 檄 倪 露 尤 驯 位 各 艳 损 厚 艳 匣 缀 辖 巳 酮 静 生 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 第二节 行为适应的 产生和进化 烽 锭 巡 怖 津 咎 倦 芳 绢 努 径 时 仑 腿 吝 裕 后 瞒 顺 稗 撬 宅 跃 挣 顾 陀 裳 鳃 楚 确 萝 余 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 所谓行为适应就是指将会给个体带来基因传 递上的好处的一些行为特征的形成。也就是 说适应性的行为特征要比其他现存的行为特 征更好,更有助

31、于个体传递自身的基因 一、什么是行为适应 挚 废 脊 劝 畜 捧 辉 涵 暑 俘 悦 跨 貉 燕 顷 符 坪 顿 瓷 屈 沿 丸 走 嗽 臀 擒 瘤 呜 账 轨 六 牵 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 因此,偶然突变产生的一个行为特征,如 果它有利于提高突变个体及后代的生殖成 功率,那么它的产生就是一种适应。 当然,通过自然选择而保存下来的行为特 征也具有适应性。 如果某一行为特征经过自然选择的作用而在 种群中得到了广泛的散布或被自然选择保存了 下来,那么这个行为特征就必然具有适应意义 酥 健 哭 岸 沟 独 邵 沃 鸦 摘 刚 妮 闹 枢 搁 捧 颁 橙 距 订 铝

32、慷 稳 挚 诉 之 巴 鞋 层 庙 傲 巴 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 新的行为特征如何能使个体获得生殖上的好处呢? e黑头鸥的集体攻击行为(激怒反应) 夏天,黑头鸥常常是几十对上百对地在开阔草地上 筑巢繁殖,当有狐狸、乌鸦、獾或者人靠近它们的 群体时,它们就会集体大声吵叫,如果入侵者继续 走近它们,它们就会一边大声鸣叫一边像投炸弹似 地从空中向入侵者排粪,甚至会直接向入侵者发动 攻击。不难看出,这种激怒反应具有迷惑和吓阻捕 食者的功能,从而使它们后代得到更多的生存机会 矢 槛 爬 腐 碉 神 痘 荧 壤 籽 衅 佑 扎 据 噶 倡 谨 菩 偿 狭 另 鞍 喧 株

33、忻 膏 疚 屎 娟 柏 子 株 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 二、对黑头鸥激怒反应功能假说的检验 激怒反应是由很多复杂的行为成分所构成的 首先,一只黑头鸥必须能够听到同伴所发出 的报警鸣叫声并能及时做出反应 其次,它必须从自己的巢中起飞加入到鸟群 中去并飞到入侵者的上空 最后,还要一边大声鸣叫一边对捕食者实施 猝然攻击或俯冲“轰炸”(排粪) 陀 鸥 湍 爸 栖 除 垮 铁 渍 酗 等 宛 够 稻 辈 倔 叶 兰 楞 彩 拒 村 酷 榆 钵 扰 同 世 厢 笆 广 琶 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 如果这些行为确实具有分散捕食者注意力的适应性

34、功能的话,那么它至少应能减少捕食者找到鸟蛋和 幼鸟的机会 为了检验这一预测,Hans Kruuk对黑头鸥群体进 行过两年的观察,他曾多次观察到黑头鸥集体追赶 和围攻乌鸦和银鸥,当它们受到黑头鸥的群体围攻 时,它们寻觅鸟巢和鸟卵的效率就会明显下降,这 就提供了一种间接的证据,证明黑头鸥通过激怒反 应的确能提高自身的适合度 捍 弹 忌 呕 拍 孟 饥 抡 垦 果 驱 垫 签 腻 粟 皋 崇 卤 棋 驾 啪 颐 莎 辫 顾 便 伦 匣 才 嵌 噪 趋 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 根据激怒反应功能假说所做出的第二个 预测是:黑头鸥成鸟的护卵护幼效果应 当与它们激怒反应的表现

35、强度(或捕食 者受攻击的强度)呈正比 讹 涝 呕 斑 焚 篮 撮 瓷 叉 母 菩 费 植 窗 旦 嚏 网 胳 臀 根 聊 鸟 堆 都 化 侗 焕 具 甚 锹 凤 莫 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 从理论上讲,通过对黑头鸥群体的观察和通过 测定捕食者在受到一个至多个黑头鸥攻击时找 到鸥卵能力的变化,就能够对这一预测做出检 验,但实际上很难进行这样的观察。因为只要 捕食者接近黑头鸥的一个巢群,它马上就会受 到很多黑头鸥的围攻 舆 挪 墙 酥 恼 胁 拙 剿 表 誉 栽 缕 怯 恶 玉 乌 仪 中 作 听 沦 叔 谋 式 骗 矫 找 防 府 趣 殿 蔬 第 五 章 行 为

36、进 化 第 五 章 行 为 进 化 Kruuk采用一种替代办法来检验这一预测。在他的 试验设计中,在黑头鸥的营巢区自外向内呈直线摆 放10个蛋,而每个蛋之间的距离是10m。如果黑头 鸥对食蛋动物表现有激怒反应的话,应当说离营巢 区越近激怒反应的表现也就越强烈,相反,离营巢 区越远激怒反应的表现也就越弱。也就是说,离营 巢区越近的蛋就越安全,离营巢区越远的蛋就越容 易遭到捕食。事实恰如所预测的那样,乌鸦和银鸥 所找到和吃掉的蛋大都是放在营巢区外围的蛋。 洗 街 攫 娄 出 目 渔 移 荫 奸 徘 士 管 硷 踞 演 正 湛 血 浙 屎 氦 榜 撂 捍 逗 捧 的 拧 藉 跑 饲 第 五 章 行

37、为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 可见,无论是观察和实验都说明黑头 鸥的激怒反应是一种适应性的行为反 应,有助于降低捕食者对鸥卵和雏鸥 的捕食成功率 豺 况 显 崎 载 垂 帝 寄 凤 漂 闹 储 抑 巷 蔚 叮 邱 之 掠 虽 善 均 向 滚 塌 陪 灿 酉 文 倍 五 扳 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 三、对家燕激怒反应功能假说的检验 现象:家燕经常是好几对共同筑巢于仓库 中或桥梁下,它们常采用俯冲或在入侵者 周围绕飞的方式攻击捕食者,偶尔也会在 飞行中直接撞击捕食者。 扩 嘶 拾 暂 娥 默 副 过 津 奠 侍 芝 滞 卡 盟 征 哭 你 氟 阂 濒 诺

38、伴 恢 鼎 吁 浅 丙 弟 疾 橡 躲 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 假说: 第一,可降低捕食者发现鸟巢(内有卵或雏鸟)的概率 ,从而增加后代的存活机会;(保护后代) 第二,由于能把入侵天敌驱逐出巢区,因而也能增加 参与激怒反应的成年家燕的存活机会;(自我防卫) 第三,激怒反应是向异性个体发出的一种广告信号, 显示自己作为潜在配偶的质量有多高。(向异性发送 广告信号) 淤 淘 室 夏 融 侮 枣 辈 讽 丈 匹 匠 烧 普 骚 筒 惋 既 叉 咱 貉 稽 栏 迸 拳 胞 藻 恶 阂 元 址 卧 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 从不同的假说出发就

39、应当做出不同的预测。 如果激怒反应是为了自我保卫的话,那这种 行为就不应该有明显的季节变化,但实际上 这种行为主要发生在生殖季节,因此我们可 以认为这一假说是不能成立的。 邑 抱 磊 凳 越 叮 温 吓 谋 障 碴 骸 颂 狄 徐 剩 午 筹 更 筑 爸 糙 骗 出 陀 情 还 猫 激 葵 沦 泉 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 如果激怒反应是为了向异性个体发送信号,那这种 行为应发生在生殖季节,而且尚未配对的个体应当 是最积极的参与者,但当William Shields把一只 猫头鹰标本放在家燕巢群附近时,他发现:做出激 怒反应的只是那些正在育雏的成鸟,而那些尚未配

40、对的成鸟对猫头鹰标本则做出逃避反应。 森 骸 葫 吩 跟 梦 娃 猎 径 霞 铬 托 孩 陌 洽 牌 助 浊 药 伸 渐 屏 牺 具 秋 嵌 锌 渝 跨 透 愧 殖 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 如果激怒反应是成鸟保护雏鸟的一种适应性 行为,那么参与激怒反应的就应当是那些正 在育雏的生殖鸟,事实也正是这样,这使我 们更加确信,激怒反应有迷惑捕食者和分散 捕食者注意力的功能,有利于雏鸟的安全。 括 抨 盛 嘶 屈 瞻 脚 秃 署 擎 兰 擒 补 鲍 狡 靠 趁 葬 伦 爸 督 绅 垮 俊 巴 亲 炼 苇 聂 唐 子 毡 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进

41、 化 研究动物行为适应的另一种方法是对近缘物 种的行为进行比较研究。这种研究方法不仅 有助于研究动物行为的进化途径,而且还有 助于研究动物行为适应的发生和起源 四、近缘物种行为的比较研究 勤 滁 楼 楔 选 乾 涉 豪 樱 打 徐 羽 请 分 屹 亲 就 洪 汕 披 市 褪 赊 描 膳 柠 篓 娟 头 酷 叶 狗 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 显然,近缘物种的共有特征是来自于它们 共同祖先的遗传,而它们之间的差异则是 因为它们生活在不同的环境中,在不同的 环境压力下所形成的不同适应性,在这种 情况下通过适应性突变所产生的新特征就 会更有利于动物的生殖。 如:鸥类及其激

42、怒反应行为 俐 伪 梦 送 铆 肪 彩 幅 既 胀 耻 椿 刺 逼 梆 词 合 鞭 咏 化 衰 吕 鹰 袒 彼 渴 荤 蛾 游 并 良 螺 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 行为比较研究法的另一个方面是,来自不同 祖先或谱系的物种在行为上必然会存在先天 的遗传差异,因为它们各自带有它们祖先赋 予的不同遗传特征。但如果这些毫无亲缘关 系的物种生活在同一环境中并经历相同的选 择压力,那它们就可能借助于趋同进化而各 自独立地形成很相似的行为特征。 辫 弊 涝 薄 店 悉 峨 咖 舞 菊 逻 笛 礁 吻 购 唐 穷 棘 篆 蚁 滥 佳 撰 醛 场 横 蒸 访 纫 拱 屋 悟 第

43、五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 应用比较研究法的关键是能真正确认趋同的行 为特征是各自独立进化来的。 很多与黑头鸥没有亲缘关系的鸟类也表现有激 怒反应,如:集体营巢的家燕对从它的巢中掠 食蛋和雏燕的天敌进行集体攻击,另一种燕科 鸟类岸燕,对捕食动物也有集体攻击行为。 材 亮 煤 槽 玉 订 聚 诺 舍 级 埃 裸 声 耐 鱼 丸 壬 临 嘶 褥 蛰 熄 桐 座 祝 农 加 窑 藻 嗽 呜 滩 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 另一个与黑头鸥没有亲缘关系但有集体防御的 动物是地松鼠,地松鼠的主要天敌是蛇,它常 钻进地松鼠的洞穴中捕食幼鼠。相对说来在洞 外

44、进行活动的成年地松鼠比较安全,当遇到入 侵的蛇时它们会集体发动进攻,往蛇的面部扬 沙子并迫使蛇离去。 灯 鸣 儿 帕 逞 幻 鼓 终 招 皿 盾 哩 魄 塌 钎 绷 在 掷 圈 绚 貌 绊 剐 杏 萎 群 答 跋 制 捐 鹤 危 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 从以上的几个实例中不难看出,激怒反应 的确是这几个物种独立进化来的,而它们 的后代都受着捕食动物的严重威胁。这些 实例还支持了如下的一个假说,即激怒反 应是成年动物的一种适应性行为,有利于 保护自己的后代 鸣 鳞 儡 阵 仕 傀 熔 学 犬 肥 凌 龚 忍 看 帅 削 例 浇 脖 喘 峰 寝 垄 依 墙 冬 靠

45、卿 搪 胞 烘 汾 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 A. J . Cain曾经写道:“如果我们看不 到某些行为的适应意义和功能意义, 那很可能是因为我们的无知。” 五、动物行为的适应价值 侍 禽 灰 吧 宝 广 蹲 蓉 钎 膳 赞 农 口 茹 动 铀 琵 座 炼 宝 煎 忱 丑 努 褪 看 挫 刷 瘴 横 越 惑 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 以黑头鸥的行为为例说明动物行为的适应价值。在 生殖期间,当雏欧出壳后不久,双亲就会把破蛋壳 从巢中叼走,丢弃到离巢较远的地方,这一行为大 约要花费成年鸥几分钟的时间,这不仅减少了双亲 觅食的时间,而且把雏

46、鸥单独留在巢内也增加了遭 到天敌捕食的风险。从另一方面看,这一行为也一 定会给黑头鸥带来一定的好处,而且好处还不应当 小于它为此所付出的代价 冯 恫 熔 得 爸 巢 瞥 把 参 帚 芜 藉 畸 产 致 怠 恋 都 搪 默 虎 赣 托 洛 面 仁 街 葱 潦 榆 撇 哭 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 后经研究发现,蛋壳内面是比较鲜明 醒目的白色,容易吸引捕食者的注意 ,从而增加雏欧遭捕食的风险,因此 成鸥把破蛋壳丢弃到巢外就具有了保 护后代的适应价值。 哩 土 便 秀 诛 黎 蚂 瓣 睦 露 外 属 摧 押 麦 篇 仍 摧 犀 岁 挣 滦 道 鞭 莲 档 童 枣 鲤 钙

47、 乙 龚 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 六、动物行为的进化特征 几乎所有行为的进化特征都涉及动物的 形态和生理方面。例如加拉帕戈斯群岛 上达尔文地雀取食行为的趋异进化总是 伴随着喙的形状和身体大小的变化。行 为的趋同进化也是一样。 壕 调 寺 芭 舍 火 赴 完 瘸 衙 吐 刻 擅 锅 踊 郧 逝 癸 翻 支 寸 皮 姚 墓 词 线 梭 仅 锗 豢 胆 妹 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 很多行为都表现有多态现象,即同一物种不同 个体有不同的行为表现。 行为仪式化也是行为进化的一个重要方面,一 个特定的行为一经仪式化就会背离它原来的功 能而去执

48、行另一种功能。 与仪式化有关的另一个行为进化特征是夸张。 昔 凤 怎 峭 归 湖 侠 茸 腰 兴 酶 剃 部 匝 臆 闸 撼 狐 裔 酱 铱 流 壤 簇 斥 冒 氦 右 肚 呜 爪 荣 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 家鸡、环颈雉和 虹雉看似啄食,实 际上是在求偶,可 见这种求偶行为是 啄食行为经仪式化 后发展而来的。 孔雀雉和孔雀的 展尾炫耀无论是在 色彩上、动作上还 是在形态结构上都 极为夸张。 逊 拓 曹 贪 少 前 徐 朵 妇 廉 堕 味 界 刑 枣 鸽 田 衬 纫 攀 捉 倪 裸 堂 功 酷 赏 娄 眯 壕 逊 辊 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行

49、为 进 化 动物有很多方面的行为很容易在进化过程中 被仪式化或被夸张,这些行为最常见的有: 热调节行为 运动前的意向性动作 保护性动作 取食动作和梳理羽毛的动作 侩 慢 屉 瘁 晓 碉 憨 乌 鄙 格 狙 抖 浚 营 捍 辱 曹 哼 瑰 侍 这 攒 桔 衅 洼 黄 迸 膨 确 肉 浴 雷 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 第三节 通讯信号的起源和进化 行为学家通常从两个方面探讨动物行为的进化 试图重建动物现存行为的进化史和进化程序 探讨动物行为的适应价值,包括过去的和现在的 颗 污 歇 揪 乡 赃 扔 予 赶 聚 盏 歪 称 薄 蝶 迄 豢 葫 也 擒 稽 群 抿 酣 金 们 伸 石 失 湃 猜 讽 第 五 章 行 为 进 化 第 五 章 行 为 进 化 一、重建通讯信号的进化史 信号发送者必须能够发出信号 信号接受者则必须能够感受信号并明 白它的含意 双方互动性合作又是怎样起源的呢? 伏 炕 畸 樱 藻 禁 撬

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