动物的通讯及通讯方式

1、动物的通讯及通讯方式动物的通讯及通讯方式一、一、什么是通讯？什么是通讯？通讯通讯（communication)是指动物个体之间是指动物个体之间的信息传递并能导致信息的共享，这种信的信息传递并能导致信息的共享，这种信息共享具有生存的适应意义。息共享具有生存的适应意义。例如，蜘蛛例如，蜘蛛的求偶的求偶动物靠发送信号进行通讯，这些信号包括动物靠发送信号进行通讯，这些信号包括特定的姿态、动作、声音、或化学物质等，特定的姿态、动作、声音、或化学物质等，它们都有一定的含义。它们都有一定的含义。 二、通讯信号的特点二、通讯信号的特点1. 信号一个重要的特征就是其陈规老套或不变的刻板信号一个重要的特征就是其陈

2、规老套或不变的刻板性（性（stereotype)2. 动物的信号可以是离散的（动物的信号可以是离散的（discrete)也可以是渐进也可以是渐进的（的（graded) 离散的信号只涉及有或无，而与刺激的强弱无关离散的信号只涉及有或无，而与刺激的强弱无关 渐进的信号其强度和持续时间是随着动物动机强度的增加而渐进的信号其强度和持续时间是随着动物动机强度的增加而增加。增加。 离散炫耀离散炫耀雄克氏雀的低强度求偶（雄克氏雀的低强度求偶（a)和高强度求偶（和高强度求偶（b),二者差异不大二者差异不大 猕猴的攻击炫耀是渐进的猕猴的攻击炫耀是渐进的a.盯视盯视 b.继续盯视，但站了起来继续盯视，但站了起来

3、c.站立盯视，同时张口露齿进行恫吓，头上下摆动，双手拍打地面站立盯视，同时张口露齿进行恫吓，头上下摆动，双手拍打地面二、通讯信号的特点二、通讯信号的特点3.有时两个或多个信号组合起来就有时两个或多个信号组合起来就可以表示一个新的意义可以表示一个新的意义 例如，母斑马面部的威吓表情例如，母斑马面部的威吓表情4. 有时一个信号在不同场合下会有有时一个信号在不同场合下会有不同的含义不同的含义 例如，蜜蜂蜂后所分泌的化学物质（抑例如，蜜蜂蜂后所分泌的化学物质（抑制剂制剂 / 性引诱剂）性引诱剂）三、动物的通讯方式三、动物的通讯方式视觉通讯视觉通讯听觉通讯听觉通讯化学通讯化学通讯触觉通讯触觉通讯电场及电

4、通讯电场及电通讯震动通讯震动通讯1.视觉通讯视觉通讯优点：优点：容易定位容易定位呈直线传递，速度快呈直线传递，速度快视觉系统可以提供极为多种多样的信号。视觉系统可以提供极为多种多样的信号。 包括光感信号、色感信号以及空间和时间格局信包括光感信号、色感信号以及空间和时间格局信号等，这些信号都可能因动物的运动和姿态而发号等，这些信号都可能因动物的运动和姿态而发生变化。生变化。视觉通讯视觉通讯缺点：缺点：如果看不到信号发送者，信号自然就会失效。如果看不到信号发送者，信号自然就会失效。视觉很容易受到障碍物的阻挡。视觉很容易受到障碍物的阻挡。在夜晚和黑暗处无法使用。在夜晚和黑暗处无法使用。视觉效果会随着

5、距离的增加而减弱，因此不能用于视觉效果会随着距离的增加而减弱，因此不能用于远距离通讯。远距离通讯。视觉通讯的其他作用视觉通讯的其他作用有些视觉信号实际是动物有标志意义的某些特征。有些视觉信号实际是动物有标志意义的某些特征。例如，黑翅豆娘例如，黑翅豆娘视觉通讯的其他作用视觉通讯的其他作用还有一些动物在静止时还有一些动物在静止时极不醒目极不醒目,但会突然把但会突然把鲜艳的颜色展示出来以鲜艳的颜色展示出来以便传递信息便传递信息视觉通讯的其他作用视觉通讯的其他作用有的信号标志（如动物颜色）可随动物生理状态的改有的信号标志（如动物颜色）可随动物生理状态的改变而改变或是做为动物炫耀行为的一种形式。变而改变

6、或是做为动物炫耀行为的一种形式。2.听觉通讯听觉通讯优点优点可以传播很远的距离，尤其可以传播很远的距离，尤其在水中。在水中。声音的传递性质使信息的迅声音的传递性质使信息的迅速交流和即使改变成为可能。速交流和即使改变成为可能。信号发出后就消失，不留痕信号发出后就消失，不留痕迹。迹。当视觉不灵或受到限制时也当视觉不灵或受到限制时也能传递信息。能传递信息。听觉通讯听觉通讯缺点缺点声音容易受到干扰或容易因距离而失真。声音容易受到干扰或容易因距离而失真。发送信号需消耗很多能量，必须不断地发送，发送信号需消耗很多能量，必须不断地发送，而且声音信号容易被天敌窃听。而且声音信号容易被天敌窃听。其他其他 声音可

7、借助于空气、水和基质进行传播。声音可借助于空气、水和基质进行传播。 3.化学通讯化学通讯化学通讯是借助于动物的嗅觉和味觉进行的化学通讯是借助于动物的嗅觉和味觉进行的信息素（信息素（pheromone)用于通讯的化学物质用于通讯的化学物质 信息素信息素 动物之间的传递信息动物之间的传递信息 内激素内激素 动物体内的传递信息动物体内的传递信息同一种激素也可以被不同的生物用于体内或体外。同一种激素也可以被不同的生物用于体内或体外。化学通讯化学通讯优点优点可以在黑暗中进行并可以绕过障碍物可以在黑暗中进行并可以绕过障碍物传播范围大，在空气中至少可以传递几千米传播范围大，在空气中至少可以传递几千米化学信号

8、稳定，维持时间长化学信号稳定，维持时间长具有较强的物种特异性具有较强的物种特异性化学通讯化学通讯缺点缺点：传递速度比较慢，分子越大扩散的越慢传递速度比较慢，分子越大扩散的越慢用于通讯的化学物质可能很快消退，如未消退可能用于通讯的化学物质可能很快消退，如未消退可能干扰后续信息。干扰后续信息。用于信息传递的各种化学物质（即信号）是分别由用于信息传递的各种化学物质（即信号）是分别由不同腺体生产和释放的。不同腺体生产和释放的。信息素的浓度不仅决定于腺体生产和释放量的多少，信息素的浓度不仅决定于腺体生产和释放量的多少，而且也决定于信息素随时间而发生衰减。而且也决定于信息素随时间而发生衰减。信息素的特性取

9、决于它们的分子构成。信息素的特性取决于它们的分子构成。黑尾鹿生产信息激素的腺体：包括蹠腺、肛腺和趾间腺等黑尾鹿生产信息激素的腺体：包括蹠腺、肛腺和趾间腺等最著名的性信息素是由雌性蚕蛾分泌的，最著名的性信息素是由雌性蚕蛾分泌的，0.01ug就有就有很强的性吸引功能。很强的性吸引功能。美洲月形天蚕蛾美洲月形天蚕蛾大蚕蛾大蚕蛾启动信息素启动信息素启动激素启动激素（primer pheromone)是靠改变受体的生是靠改变受体的生态状况和其后的行为而缓慢起作用的化学信息激素。态状况和其后的行为而缓慢起作用的化学信息激素。在社会性昆虫中，蜂后就是借助于启动激素控制蜂在社会性昆虫中，蜂后就是借助于启动激素

10、控制蜂群中其他雌蜂的生殖活动。群中其他雌蜂的生殖活动。脊椎动物也能产生启动激素并以各种方式影响生殖脊椎动物也能产生启动激素并以各种方式影响生殖活动活动 在哺乳动物中，启动信息素对调节青春期的开始时在哺乳动物中，启动信息素对调节青春期的开始时间、排卵时间和动情期是很重要的。间、排卵时间和动情期是很重要的。4.触觉通讯触觉通讯触觉通讯：靠身体接触进行通讯。触觉通讯：靠身体接触进行通讯。触觉信号只在短距离内才起作用触觉信号只在短距离内才起作用传递简单信息传递简单信息 例如，狗的优势地位例如，狗的优势地位传递复杂信息传递复杂信息 例如，蜜蜂采蜜信息传递例如，蜜蜂采蜜信息传递 灵长动物的梳理行为灵长动物

11、的梳理行为触觉通讯有以下三个重要的功能触觉通讯有以下三个重要的功能:相互喂食相互喂食 即把食物从一个个体传递给另一个个体，即把食物从一个个体传递给另一个个体，常常是口对口。例如，社会性昆虫、一些鸟类和少常常是口对口。例如，社会性昆虫、一些鸟类和少数哺乳动物。数哺乳动物。引发梳理行为引发梳理行为靠紧密接触被其他个体携带和运送靠紧密接触被其他个体携带和运送 有些动物尤其是社会性昆虫是靠咬住另一个个体的有些动物尤其是社会性昆虫是靠咬住另一个个体的颈部而被携带和传送。颈部而被携带和传送。5.电场及电通讯电场及电通讯 电信号是专门的发电器官产生的，而在大多数种类的电器电信号是专门的发电器官产生的，而在大

12、多数种类的电器官均由肌肉衍生而来，只有一些裸背鳗的电器官是来自于神官均由肌肉衍生而来，只有一些裸背鳗的电器官是来自于神经。经。电鱼发出的电信号大体可分为两类：电鱼发出的电信号大体可分为两类： 低频短暂的脉冲低频短暂的脉冲 例如，长颌鱼和裸背鳗例如，长颌鱼和裸背鳗 高频持续的电信号高频持续的电信号 例如，电鳐例如，电鳐雌雄个体之间和不同物种之间常常是不同的。雌雄个体之间和不同物种之间常常是不同的。电信号只有在短距离才能起作用，起作用的距离电信号只有在短距离才能起作用，起作用的距离1-2米米6.震动通讯震动通讯震动通讯震动通讯 借助于环境基质的震动进行的通讯。借助于环境基质的震动进行的通讯。如地面

13、和水面的震动，这样的信号就叫震动信号如地面和水面的震动，这样的信号就叫震动信号震动信号可比声音信号传播得更远，因此非常适合震动信号可比声音信号传播得更远，因此非常适合于长距离通讯，特别是视觉通讯受到障碍物影响的于长距离通讯，特别是视觉通讯受到障碍物影响的地区。地区。观看观看昆虫王国昆虫王国视频视频下节课下节课动物通讯的功能动物通讯的功能四、动物的通讯代价四、动物的通讯代价动物鸣叫消耗能量动物鸣叫消耗能量正在鸣叫的青蛙和昆虫代谢率提高420倍；个别昆虫鸣叫一小时就会体重降低23。动物鸣叫吸引捕食者动物鸣叫吸引捕食者五、对动物通讯方式的选择压力五、对动物通讯方式的选择压力1.形态和生理特征对通讯方

14、式的影响形态和生理特征对通讯方式的影响动物的通讯方式是由很多因素决定的，其中包扩动物的：形态特征形态特征生理特点生理特点行为特征行为特征动物所处的环境特征动物所处的环境特征2. 行为对通讯方式的影响行为对通讯方式的影响例如，例如， 蚂蚁的觅食行为和招募信号蚂蚁的觅食行为和招募信号 家蚁家蚁 通过将食物反吐和腹部毒腺排出信息素，通过将食物反吐和腹部毒腺排出信息素，招募一个同伴的帮助招募一个同伴的帮助 火蚁火蚁 不断排放踪迹信息素，招募很多同伴的不断排放踪迹信息素，招募很多同伴的帮助。帮助。3. 环境特征对通讯方式的影响环境特征对通讯方式的影响萤火虫萤火虫 晨昏晨昏 21/23 黄色光黄色光 全黑

15、暗全黑暗23/23 绿光绿光第二节第二节 动物的通讯功能动物的通讯功能一、识别物种一、识别物种对一个动物能够识别出与自己同种的个体是十分对一个动物能够识别出与自己同种的个体是十分重要的。重要的。如，如，青蛙和蟾蜍青蛙和蟾蜍发出特有的叫声发出特有的叫声 鸟类鸟类把叫声作为判断是不是本种成员的一个把叫声作为判断是不是本种成员的一个重要依据。重要依据。二、识别社会等级二、识别社会等级例如，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虫身份的。王虫身份的。火蚁火蚁靠化学信息素识别幼蚁的靠化学信息素识别幼蚁的三、识别种群三、识别种群动物不仅仅能够识别自己所属的物动物不仅仅能够

16、识别自己所属的物种，而且常常也能识别这一物种种，而且常常也能识别这一物种内自己所属的种群或群体。内自己所属的种群或群体。群体成员的身份主要是靠气味识群体成员的身份主要是靠气味识别别例如，社会昆虫的气味例如，社会昆虫的气味 狼的气味狼的气味/声音声音四、吸引异性四、吸引异性 用于吸引异性的信号除了具用于吸引异性的信号除了具有物种特异性之外还必须有物种特异性之外还必须在远距离起作用。在远距离起作用。 吸引异性通常采用吸引异性通常采用化学信号化学信号 雌性蚕蛾雌性蚕蛾声音信号声音信号 蟋蟀蟋蟀五、求偶五、求偶动物在交配前有一个求偶过程，求偶有多种功能：动物在交配前有一个求偶过程，求偶有多种功能：求偶

17、者告诉对方自己所属的物种、性别生殖状态和求偶者告诉对方自己所属的物种、性别生殖状态和位置。例如，蟾蜍夜晚鸣叫位置。例如，蟾蜍夜晚鸣叫减少求偶对象的攻击倾向以便能安全交配减少求偶对象的攻击倾向以便能安全交配 例如蟹蛛例如蟹蛛协调雌雄双方的行为和生理状态协调雌雄双方的行为和生理状态 例如，蝾螈例如，蝾螈可使雌性个体判断求偶者的质量，以便选择一个能可使雌性个体判断求偶者的质量，以便选择一个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，雁鸥例如，雁鸥六、使卵同步化六、使卵同步化雁鸭类 雁鸭类鸟类的孵化同步化是一种适应性，壳雁鸭类鸟类的孵化同步化是一种适应性，壳内雏鸟听见同胞

18、兄妹的呼叫声随时准备破壳内雏鸟听见同胞兄妹的呼叫声随时准备破壳而出，第一只雏鸭出壳后几个小时内，母鸭而出，第一只雏鸭出壳后几个小时内，母鸭就会把整窝小鸭带离巢穴，以便减少遭捕食就会把整窝小鸭带离巢穴，以便减少遭捕食的风险。的风险。七、乞食和喂食七、乞食和喂食交哺现象（交哺现象（trophallaxis) 在特定场合下接受乞食信在特定场合下接受乞食信号的个体会把食物反吐给号的个体会把食物反吐给社会中的其他成员的过程。社会中的其他成员的过程。例如，隐翅甲向工蚁乞食例如，隐翅甲向工蚁乞食 母猪母猪八、报警八、报警报警（报警（alarms)即一个动物将危险告之另一个或另一即一个动物将危险告之另一个或另一些动物。些动物。例如，有蹄动物利用臀斑例如，有蹄动物利用臀斑 蜜蜂蜜蜂 释放乙酸异戊酯的报警物质释放乙酸异戊酯的报警物质 生活在同一地区的不同种类动物所发出的报警生活在同一地区的不同种类动物所发出的报警鸣叫声相似（声音趋同）鸣叫声相似（声音趋同）九、求救呼叫九、求救呼叫求救呼叫（求救呼叫（distress)有些动物在即将受伤的危急时有些动物在即将受伤的危急时刻会发出的呼叫，叫声非常急切响亮，即有惊吓天刻会发出的呼叫，叫声非常急切响亮，即有惊吓天敌又有报警的作用。敌又有报警的作用。十、招募十、招募招募（招募（recruitment)是一种特殊类型的集合，即群是一种特殊类型的集合，