動物的通訊及通訊方式

1、動物的通訊及通訊方式動物的通訊及通訊方式一、一、什么是通訊？什么是通訊？通訊通訊（communication)是指動物個體之間是指動物個體之間的信息傳遞并能導致信息的共享，這種信的信息傳遞并能導致信息的共享，這種信息共享具有生存的適應(yīng)意義。息共享具有生存的適應(yīng)意義。例如，蜘蛛例如，蜘蛛的求偶的求偶動物靠發(fā)送信號進行通訊，這些信號包括動物靠發(fā)送信號進行通訊，這些信號包括特定的姿態(tài)、動作、聲音、或化學物質(zhì)等，特定的姿態(tài)、動作、聲音、或化學物質(zhì)等，它們都有一定的含義。它們都有一定的含義。 二、通訊信號的特點二、通訊信號的特點1. 信號一個重要的特征就是其陳規(guī)老套或不變的刻板信號一個重要的特征就是其陳

2、規(guī)老套或不變的刻板性（性（stereotype)2. 動物的信號可以是離散的（動物的信號可以是離散的（discrete)也可以是漸進也可以是漸進的（的（graded) 離散的信號只涉及有或無，而與刺激的強弱無關(guān)離散的信號只涉及有或無，而與刺激的強弱無關(guān) 漸進的信號其強度和持續(xù)時間是隨著動物動機強度的增加而漸進的信號其強度和持續(xù)時間是隨著動物動機強度的增加而增加。增加。 離散炫耀離散炫耀雄克氏雀的低強度求偶（雄克氏雀的低強度求偶（a)和高強度求偶（和高強度求偶（b),二者差異不大二者差異不大 獼猴的攻擊炫耀是漸進的獼猴的攻擊炫耀是漸進的a.盯視盯視 b.繼續(xù)盯視，但站了起來繼續(xù)盯視，但站了起來

3、c.站立盯視，同時張口露齒進行恫嚇，頭上下擺動，雙手拍打地面站立盯視，同時張口露齒進行恫嚇，頭上下擺動，雙手拍打地面二、通訊信號的特點二、通訊信號的特點3.有時兩個或多個信號組合起來就有時兩個或多個信號組合起來就可以表示一個新的意義可以表示一個新的意義 例如，母斑馬面部的威嚇表情例如，母斑馬面部的威嚇表情4. 有時一個信號在不同場合下會有有時一個信號在不同場合下會有不同的含義不同的含義 例如，蜜蜂蜂后所分泌的化學物質(zhì)（抑例如，蜜蜂蜂后所分泌的化學物質(zhì)（抑制劑制劑 / 性引誘劑）性引誘劑）三、動物的通訊方式三、動物的通訊方式視覺通訊視覺通訊聽覺通訊聽覺通訊化學通訊化學通訊觸覺通訊觸覺通訊電場及電

4、通訊電場及電通訊震動通訊震動通訊1.視覺通訊視覺通訊優(yōu)點：優(yōu)點：容易定位容易定位呈直線傳遞，速度快呈直線傳遞，速度快視覺系統(tǒng)可以提供極為多種多樣的信號。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間格局信包括光感信號、色感信號以及空間和時間格局信號等，這些信號都可能因動物的運動和姿態(tài)而發(fā)號等，這些信號都可能因動物的運動和姿態(tài)而發(fā)生變化。生變化。視覺通訊視覺通訊缺點：缺點：如果看不到信號發(fā)送者，信號自然就會失效。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。視覺很容易受到障礙物的阻擋。在夜晚和黑暗處無法使用。在夜晚和黑暗處無法使用。視覺效果會隨著

5、距離的增加而減弱，因此不能用于視覺效果會隨著距離的增加而減弱，因此不能用于遠距離通訊。遠距離通訊。視覺通訊的其他作用視覺通訊的其他作用有些視覺信號實際是動物有標志意義的某些特征。有些視覺信號實際是動物有標志意義的某些特征。例如，黑翅豆娘例如，黑翅豆娘視覺通訊的其他作用視覺通訊的其他作用還有一些動物在靜止時還有一些動物在靜止時極不醒目極不醒目,但會突然把但會突然把鮮艷的顏色展示出來以鮮艷的顏色展示出來以便傳遞信息便傳遞信息視覺通訊的其他作用視覺通訊的其他作用有的信號標志（如動物顏色）可隨動物生理狀態(tài)的改有的信號標志（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。變而改變

6、或是做為動物炫耀行為的一種形式。2.聽覺通訊聽覺通訊優(yōu)點優(yōu)點可以傳播很遠的距離，尤其可以傳播很遠的距離，尤其在水中。在水中。聲音的傳遞性質(zhì)使信息的迅聲音的傳遞性質(zhì)使信息的迅速交流和即使改變成為可能。速交流和即使改變成為可能。信號發(fā)出后就消失，不留痕信號發(fā)出后就消失，不留痕跡。跡。當視覺不靈或受到限制時也當視覺不靈或受到限制時也能傳遞信息。能傳遞信息。聽覺通訊聽覺通訊缺點缺點聲音容易受到干擾或容易因距離而失真。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，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。而且聲音信號容易被天敵竊聽。其他其他 聲音可

7、借助于空氣、水和基質(zhì)進行傳播。聲音可借助于空氣、水和基質(zhì)進行傳播。 3.化學通訊化學通訊化學通訊是借助于動物的嗅覺和味覺進行的化學通訊是借助于動物的嗅覺和味覺進行的信息素（信息素（pheromone)用于通訊的化學物質(zhì)用于通訊的化學物質(zhì) 信息素信息素 動物之間的傳遞信息動物之間的傳遞信息 內(nèi)激素內(nèi)激素 動物體內(nèi)的傳遞信息動物體內(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。同一種激素也可以被不同的生物用于體內(nèi)或體外?；瘜W通訊化學通訊優(yōu)點優(yōu)點可以在黑暗中進行并可以繞過障礙物可以在黑暗中進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傳播范圍大，在空氣中至少可以傳遞幾千米化學信號

8、穩(wěn)定，維持時間長化學信號穩(wěn)定，維持時間長具有較強的物種特異性具有較強的物種特異性化學通訊化學通訊缺點缺點：傳遞速度比較慢，分子越大擴散的越慢傳遞速度比較慢，分子越大擴散的越慢用于通訊的化學物質(zhì)可能很快消退，如未消退可能用于通訊的化學物質(zhì)可能很快消退，如未消退可能干擾后續(xù)信息。干擾后續(xù)信息。用于信息傳遞的各種化學物質(zhì)（即信號）是分別由用于信息傳遞的各種化學物質(zhì)（即信號）是分別由不同腺體生產(chǎn)和釋放的。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，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間而發(fā)生衰減。而且也決定于信息素隨時間而發(fā)生衰減。信息素的特性取

9、決于它們的分子構(gòu)成。信息素的特性取決于它們的分子構(gòu)成。黑尾鹿生產(chǎn)信息激素的腺體：包括蹠腺、肛腺和趾間腺等黑尾鹿生產(chǎn)信息激素的腺體：包括蹠腺、肛腺和趾間腺等最著名的性信息素是由雌性蠶蛾分泌的，最著名的性信息素是由雌性蠶蛾分泌的，0.01ug就有就有很強的性吸引功能。很強的性吸引功能。美洲月形天蠶蛾美洲月形天蠶蛾大蠶蛾大蠶蛾啟動信息素啟動信息素啟動激素啟動激素（primer pheromone)是靠改變受體的生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信息激素。態(tài)狀況和其后的行為而緩慢起作用的化學信息激素。在社會性昆蟲中，蜂后就是借助于啟動激素控制蜂在社會性昆蟲中，蜂后就是借助于啟動激素

10、控制蜂群中其他雌蜂的生殖活動。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)青春期的開始時在哺乳動物中，啟動信息素對調(diào)節(jié)青春期的開始時間、排卵時間和動情期是很重要的。間、排卵時間和動情期是很重要的。4.觸覺通訊觸覺通訊觸覺通訊：靠身體接觸進行通訊。觸覺通訊：靠身體接觸進行通訊。觸覺信號只在短距離內(nèi)才起作用觸覺信號只在短距離內(nèi)才起作用傳遞簡單信息傳遞簡單信息 例如，狗的優(yōu)勢地位例如，狗的優(yōu)勢地位傳遞復雜信息傳遞復雜信息 例如，蜜蜂采蜜信息傳遞例如，蜜蜂采蜜信息傳遞 靈長動物的梳理行為靈長動物

11、的梳理行為觸覺通訊有以下三個重要的功能觸覺通訊有以下三個重要的功能:相互喂食相互喂食 即把食物從一個個體傳遞給另一個個體，即把食物從一個個體傳遞給另一個個體，常常是口對口。例如，社會性昆蟲、一些鳥類和少常常是口對口。例如，社會性昆蟲、一些鳥類和少數(shù)哺乳動物。數(shù)哺乳動物。引發(fā)梳理行為引發(fā)梳理行為靠緊密接觸被其他個體攜帶和運送靠緊密接觸被其他個體攜帶和運送 有些動物尤其是社會性昆蟲是靠咬住另一個個體的有些動物尤其是社會性昆蟲是靠咬住另一個個體的頸部而被攜帶和傳送。頸部而被攜帶和傳送。5.電場及電通訊電場及電通訊 電信號是專門的發(fā)電器官產(chǎn)生的，而在大多數(shù)種類的電器電信號是專門的發(fā)電器官產(chǎn)生的，而在大

12、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)。經(jīng)。電魚發(fā)出的電信號大體可分為兩類：電魚發(fā)出的電信號大體可分為兩類： 低頻短暫的脈沖低頻短暫的脈沖 例如，長頜魚和裸背鰻例如，長頜魚和裸背鰻 高頻持續(xù)的電信號高頻持續(xù)的電信號 例如，電鰩例如，電鰩雌雄個體之間和不同物種之間常常是不同的。雌雄個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，起作用的距離電信號只有在短距離才能起作用，起作用的距離1-2米米6.震動通訊震動通訊震動通訊震動通訊 借助于環(huán)境基質(zhì)的震動進行的通訊。借助于環(huán)境基質(zhì)的震動進行的通訊。如地面

13、和水面的震動，這樣的信號就叫震動信號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，因此非常適合震動信號可比聲音信號傳播得更遠，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于長距離通訊，特別是視覺通訊受到障礙物影響的地區(qū)。地區(qū)。觀看觀看昆蟲王國昆蟲王國視頻視頻下節(jié)課下節(jié)課動物通訊的功能動物通訊的功能四、動物的通訊代價四、動物的通訊代價動物鳴叫消耗能量動物鳴叫消耗能量正在鳴叫的青蛙和昆蟲代謝率提高420倍；個別昆蟲鳴叫一小時就會體重降低23。動物鳴叫吸引捕食者動物鳴叫吸引捕食者五、對動物通訊方式的選擇壓力五、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

14、式的影響形態(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，其中包擴動物的：形態(tài)特征形態(tài)特征生理特點生理特點行為特征行為特征動物所處的環(huán)境特征動物所處的環(huán)境特征2. 行為對通訊方式的影響行為對通訊方式的影響例如，例如， 螞蟻的覓食行為和招募信號螞蟻的覓食行為和招募信號 家蟻家蟻 通過將食物反吐和腹部毒腺排出信息素，通過將食物反吐和腹部毒腺排出信息素，招募一個同伴的幫助招募一個同伴的幫助 火蟻火蟻 不斷排放蹤跡信息素，招募很多同伴的不斷排放蹤跡信息素，招募很多同伴的幫助。幫助。3. 環(huán)境特征對通訊方式的影響環(huán)境特征對通訊方式的影響螢火蟲螢火蟲 晨昏晨昏 21/23 黃色光黃色光 全黑

15、暗全黑暗23/23 綠光綠光第二節(jié)第二節(jié) 動物的通訊功能動物的通訊功能一、識別物種一、識別物種對一個動物能夠識別出與自己同種的個體是十分對一個動物能夠識別出與自己同種的個體是十分重要的。重要的。如，如，青蛙和蟾蜍青蛙和蟾蜍發(fā)出特有的叫聲發(fā)出特有的叫聲 鳥類鳥類把叫聲作為判斷是不是本種成員的一個把叫聲作為判斷是不是本種成員的一個重要依據(jù)。重要依據(jù)。二、識別社會等級二、識別社會等級例如，蜜蜂的例如，蜜蜂的蜂后蜂后是靠分泌信息素表明自己是靠分泌信息素表明自己王蟲身份的。王蟲身份的。火蟻火蟻靠化學信息素識別幼蟻的靠化學信息素識別幼蟻的三、識別種群三、識別種群動物不僅僅能夠識別自己所屬的物動物不僅僅能夠

16、識別自己所屬的物種，而且常常也能識別這一物種種，而且常常也能識別這一物種內(nèi)自己所屬的種群或群體。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群體成員的身份主要是靠氣味識別別例如，社會昆蟲的氣味例如，社會昆蟲的氣味 狼的氣味狼的氣味/聲音聲音四、吸引異性四、吸引異性 用于吸引異性的信號除了具用于吸引異性的信號除了具有物種特異性之外還必須有物種特異性之外還必須在遠距離起作用。在遠距離起作用。 吸引異性通常采用吸引異性通常采用化學信號化學信號 雌性蠶蛾雌性蠶蛾聲音信號聲音信號 蟋蟀蟋蟀五、求偶五、求偶動物在交配前有一個求偶過程，求偶有多種功能：動物在交配前有一個求偶過程，求偶有多種功能：求偶

17、者告訴對方自己所屬的物種、性別生殖狀態(tài)和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減少求偶對象的攻擊傾向以便能安全交配 例如蟹蛛例如蟹蛛?yún)f(xié)調(diào)雌雄雙方的行為和生理狀態(tài)協(xié)調(diào)雌雄雙方的行為和生理狀態(tài) 例如，蠑螈例如，蠑螈可使雌性個體判斷求偶者的質(zhì)量，以便選擇一個能可使雌性個體判斷求偶者的質(zhì)量，以便選擇一個能最大限度增加自身生殖成功率的配偶最大限度增加自身生殖成功率的配偶 例如，雁鷗例如，雁鷗六、使卵同步化六、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

18、兄妹的呼叫聲隨時準備破殼內(nèi)雛鳥聽見同胞兄妹的呼叫聲隨時準備破殼而出，第一只雛鴨出殼后幾個小時內(nèi)，母鴨而出，第一只雛鴨出殼后幾個小時內(nèi)，母鴨就會把整窩小鴨帶離巢穴，以便減少遭捕食就會把整窩小鴨帶離巢穴，以便減少遭捕食的風險。的風險。七、乞食和喂食七、乞食和喂食交哺現(xiàn)象（交哺現(xiàn)象（trophallaxis) 在特定場合下接受乞食信在特定場合下接受乞食信號的個體會把食物反吐給號的個體會把食物反吐給社會中的其他成員的過程。社會中的其他成員的過程。例如，隱翅甲向工蟻乞食例如，隱翅甲向工蟻乞食 母豬母豬八、報警八、報警報警（報警（alarms)即一個動物將危險告之另一個或另一即一個動物將危險告之另一個或另一些動物。些動物。例如，有蹄動物利用臀斑例如，有蹄動物利用臀斑 蜜蜂蜜蜂 釋放乙酸異戊酯的報警物質(zhì)釋放乙酸異戊酯的報警物質(zhì) 生活在同一地區(qū)的不同種類動物所發(fā)出的報警生活在同一地區(qū)的不同種類動物所發(fā)出的報警鳴叫聲相似（聲音趨同）鳴叫聲相似（聲音趨同）九、求救呼叫九、求救呼叫求救呼叫（求救呼叫（distress)有些動物在即將受傷的危急時有些動物在即將受傷的危急時刻會發(fā)出的呼叫，叫聲非常急切響亮，即有驚嚇天刻會發(fā)出的呼叫，叫聲非常急切響亮，即有驚嚇天敵又有報警的作用。敵又有報警的作用。十、招募十、招募招募（招募（recruitment)是一種特殊類型的集合，即群是一種特殊類型的集合，