關(guān)于動(dòng)物的通訊及通訊方式第1頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三一、什么是通訊？通訊（communication)是指動(dòng)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(dòng)物靠發(fā)送信號(hào)進(jìn)行通訊，這些信號(hào)包括特定的姿態(tài)、動(dòng)作、聲音、或化學(xué)物質(zhì)等，它們都有一定的含義。

第2頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三二、通訊信號(hào)的特點(diǎn)1.信號(hào)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(dòng)物的信號(hào)可以是離散的（discrete)也可以是漸進(jìn)的（graded)

離散的信號(hào)只涉及有或無，而與刺激的強(qiáng)弱無關(guān)

漸進(jìn)的信號(hào)其強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間是隨著動(dòng)物動(dòng)機(jī)強(qiáng)度的增加而增加。第3頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三

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50頁，2023年，2月20日，星期三

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(dòng)，雙手拍打地面第5頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三二、通訊信號(hào)的特點(diǎn)3.有時(shí)兩個(gè)或多個(gè)信號(hào)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(hào)在不同場(chǎng)合下會(huì)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50頁，2023年，2月20日，星期三三、動(dòng)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(chǎng)及電通訊震動(dòng)通訊第7頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三1.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(hào)。包括光感信號(hào)、色感信號(hào)以及空間和時(shí)間格局信號(hào)等，這些信號(hào)都可能因動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)和姿態(tài)而發(fā)生變化。第8頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三視覺通訊缺點(diǎn)：如果看不到信號(hào)發(fā)送者，信號(hào)自然就會(huì)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(huì)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50頁，2023年，2月20日，星期三視覺通訊的其他作用有些視覺信號(hào)實(shí)際是動(dòng)物有標(biāo)志意義的某些特征。例如，黑翅豆娘第10頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三視覺通訊的其他作用還有一些動(dòng)物在靜止時(shí)極不醒目,但會(huì)突然把鮮艷的顏色展示出來以便傳遞信息第11頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三第12頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三視覺通訊的其他作用有的信號(hào)標(biāo)志（如動(dòng)物顏色）可隨動(dòng)物生理狀態(tài)的改變而改變或是做為動(dòng)物炫耀行為的一種形式。第13頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三2.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(hào)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50頁，2023年，2月20日，星期三聽覺通訊缺點(diǎn)聲音容易受到干擾或容易因距離而失真。發(fā)送信號(hào)需消耗很多能量，必須不斷地發(fā)送，而且聲音信號(hào)容易被天敵竊聽。第15頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三其他聲音可借助于空氣、水和基質(zhì)進(jìn)行傳播。第16頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三

3.化學(xué)通訊化學(xué)通訊是借助于動(dòng)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(dòng)物之間的傳遞信息內(nèi)激素動(dòng)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50頁，2023年，2月20日，星期三化學(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(hào)穩(wěn)定，維持時(shí)間長(zhǎng)具有較強(qiáng)的物種特異性第18頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三第19頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三化學(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50頁，2023年，2月20日，星期三用于信息傳遞的各種化學(xué)物質(zhì)（即信號(hào)）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50頁，2023年，2月20日，星期三黑尾鹿生產(chǎn)信息激素的腺體：包括蹠腺、肛腺和趾間腺等第22頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三第23頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三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50頁，2023年，2月20日，星期三啟動(dòng)信息素啟動(dòng)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(huì)性昆蟲中，蜂后就是借助于啟動(dòng)激素控制蜂群中其他雌蜂的生殖活動(dòng)。脊椎動(dòng)物也能產(chǎn)生啟動(dòng)激素并以各種方式影響生殖活動(dòng)在哺乳動(dòng)物中，啟動(dòng)信息素對(duì)調(diào)節(jié)青春期的開始時(shí)間、排卵時(shí)間和動(dòng)情期是很重要的。第25頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三4.觸覺通訊觸覺通訊：靠身體接觸進(jìn)行通訊。觸覺信號(hào)只在短距離內(nèi)才起作用傳遞簡(jiǎn)單信息例如，狗的優(yōu)勢(shì)地位傳遞復(fù)雜信息例如，蜜蜂采蜜信息傳遞靈長(zhǎng)動(dòng)物的梳理行為第26頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三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(duì)口。例如，社會(huì)性昆蟲、一些鳥類和少數(shù)哺乳動(dòng)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(dòng)物尤其是社會(huì)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50頁，2023年，2月20日，星期三5.電場(chǎng)及電通訊

電信號(hào)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(hào)大體可分為兩類：低頻短暫的脈沖例如，長(zhǎng)頜魚和裸背鰻高頻持續(xù)的電信號(hào)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(hào)只有在短距離才能起作用，起作用的距離1-2米第28頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三第29頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三第30頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三6.震動(dòng)通訊震動(dòng)通訊

借助于環(huán)境基質(zhì)的震動(dòng)進(jìn)行的通訊。如地面和水面的震動(dòng)，這樣的信號(hào)就叫震動(dòng)信號(hào)震動(dòng)信號(hào)可比聲音信號(hào)傳播得更遠(yuǎn)，因此非常適合于長(zhǎng)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50頁，2023年，2月20日，星期三

類型比較項(xiàng)目

化學(xué)信號(hào)聲音信號(hào)視覺信號(hào)觸覺信號(hào)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50頁，2023年，2月20日，星期三觀看《昆蟲王國(guó)》視頻下節(jié)課《動(dòng)物通訊的功能》第33頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四、動(dòng)物的通訊代價(jià)動(dòng)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(huì)體重降低2％－3％。動(dòng)物鳴叫吸引捕食者第34頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三五、對(duì)動(dòng)物通訊方式的選擇壓力1.形態(tài)和生理特征對(duì)通訊方式的影響動(dòng)物的通訊方式是由很多因素決定的，其中包擴(kuò)動(dòng)物的：形態(tài)特征生理特點(diǎn)行為特征動(dòng)物所處的環(huán)境特征第35頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三2.行為對(duì)通訊方式的影響例如，螞蟻的覓食行為和招募信號(hào)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50頁，2023年，2月20日，星期三3.環(huán)境特征對(duì)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50頁，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)動(dòng)物的通訊功能一、識(shí)別物種對(duì)一個(gè)動(dòng)物能夠識(shí)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50頁，2023年，2月20日，星期三二、識(shí)別社會(huì)等級(jí)例如，蜜蜂的蜂后是靠分泌信息素表明自己王蟲身份的。火蟻靠化學(xué)信息素識(shí)別幼蟻的第39頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三三、識(shí)別種群

動(dòng)物不僅僅能夠識(shí)別自己所屬的物種，而且常常也能識(shí)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(shí)別例如，社會(huì)昆蟲的氣味狼的氣味/聲音第40頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四、吸引異性

用于吸引異性的信號(hào)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(hào)雌性蠶蛾聲音信號(hào)蟋蟀第41頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三五、求偶動(dòng)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(duì)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(duì)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50頁，2023年，2月20日，星期三第43頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三六、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(huì)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50頁，2023年，2月20日，星期三七、乞食和喂食交哺現(xiàn)象（trophallaxis)在特定場(chǎng)合下接受乞食信號(hào)的個(gè)體會(huì)把食物反吐給社會(huì)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50頁，2023年，2月20日，星期三八、報(bào)警報(bào)警（alarms)即一個(gè)動(dòng)物將危險(xiǎn)告之另一個(gè)或另一些動(dòng)物。例如，有蹄動(dòng)物利用臀斑蜜蜂釋放乙酸異戊酯的報(bào)警物質(zhì)生活在同一地區(qū)的不同種類動(dòng)物所發(fā)出的報(bào)警鳴叫聲相似（聲音趨同）第46頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三九、求救呼叫求救呼叫（distress)有些動(dòng)物在即將受傷的危急時(shí)刻會(huì)發(fā)出的呼叫，叫聲非常急切響亮，即有