动物的利他行为第九动物行为学实验设计

动物的利他行为第九动物行为学实验设计第一页，共二十二页，编辑于2023年，星期五利他行为：利他行为（altruisticbehavior）是指那些靠牺牲自身生存和生殖而增加其他个体生存机会和生殖成功率的行为。本章将介绍动物利他行为进化的几种理论。有些利他行为只在表现型上是利他的，而在基因型层次上则是自私的。还有一些利他行为，无论在表现型层次上和基因型层次上都是利他的，可以说是彻底的利他行为。第二页，共二十二页，编辑于2023年，星期五一.亲缘选择与亲缘系数利他行为是怎样在进化中产生的？经典的自然选择理论的基础是个体选择，适者生存，不适者被淘汰。按照此理论，对于个体不利的利他行为应被自然选择所淘汰，那么应如何对利他行为的产生进行解释呢？多数学者认为利他行为的产生是群体选择的结果。群体选择学说认为种群和社群都是进化单位，作用于社群之间的群体选择可以使那些对个体不利（降低适合度）但对社群或物种整体（增加适合度）有利的特性在进化中保存下来。第三页，共二十二页，编辑于2023年，星期五亲缘选择理论:（kinselectiontheory）：简单的说，动物个体之间的亲缘关系越近，它们彼此之间的合作倾向和利他行为的表现也就应当越加强烈。换句话说，就是利他个体对自己的近亲（如父母和兄弟姐妹）表现出最强烈的利他行为；而对自己的远亲表现出较弱的利他行为，亲缘关系越远，利他行为的表现就越弱。这其中就存在一个识别亲属的问题。第四页，共二十二页，编辑于2023年，星期五利他行为在下列三个群体水平间产生：如果个体的利他行为对其直系亲属有利，则属于家庭选择（familyselection）。如果个体利他行为对于近亲家族有利，则属于亲属选择（kinselection）。如果个体利他行为对于全群有利，则属于群体选择（groupselection）。第五页，共二十二页，编辑于2023年，星期五亲缘系数的计算方法r=∑(0.5)L(1)r=1×(0.5)1=0.5

(2)r=1×(0.5)2=0.25(5)r=2×(0.5)4=0.125(3)r=2×(0.5)2=0.5(4)r=1×(0.5)2=0.25第六页，共二十二页，编辑于2023年，星期五二.亲属之间利他行为的实例研究草原旱獭的报警行为研究第七页，共二十二页，编辑于2023年，星期五亲属之间如何相互识别Hamilton关于亲缘识别的理论是建立在亲缘之间能够相互识别的基础上的。Dawkins提出“绿胡子效应”，他认为有可能存在着“识别等位基因”，这些基因在表现型上的表达能使基因携带者识别出其他个体体内的同样基因，而且能使基因携带者对后者（即携带同样基因并在表现型上有相同表达的其他个体）表现出利他倾向。这种情况将能为亲缘个体间的相互识别提供一种遗传机制，而无需借助于学习过程。第八页，共二十二页，编辑于2023年，星期五个体靠一种简单的法则来识别亲属是亲缘识别的一种常见机制。学习是亲缘识别的另一种机制，即通过后天的学习认识自己的亲属。1982年,Holmes和Sherman用黄鼠所作的实验表明，同胞兄弟姐妹之间的识别也部分地由于他们曾在同一巢穴中共同生活过一段时间。亲属之间如何相互识别第九页，共二十二页，编辑于2023年，星期五三.非亲缘个体之间的利他行为互惠合作式的利他行为：两个或更多个体实行合作对其中每个个体都会带来好处，因为每个个体从这种合作中所得到的利益都会大于它们为合作所付出的代价。很多情况下，这种利他行为与亲缘选择相关联。行为操纵式的利他行为：如，杜鹃的巢寄生互相回报式的利他行为第十页，共二十二页，编辑于2023年，星期五互相回报式的利他行为1984年，Wilkinson在哥斯达黎加研究了吸血蝙蝠种群。发现反吐喂食现象只发生在彼此有密切亲缘关系的个体之间和虽无亲缘但经常同栖一处的配偶之间。第十一页，共二十二页，编辑于2023年，星期五自私的基因理论行为生态学的一个基本观点是：动物个体的行为准则是为了使它们自身能够获得好处，而绝不是为了它们所属物种的利益或它们生活在其中的群体的利益。例如，鸟类群体中的“绝对不要脱离队伍”的理论，群体中小鸟的报警行为纯粹是出于自身保护的考虑。第十二页，共二十二页，编辑于2023年，星期五动物行为学实验和实验设计北京师范大学生命科学学院张立第十三页，共二十二页，编辑于2023年，星期五一个观测的步骤：限定研究目的限定范围取样测定实验数据相似性计算结构分析数据收集数据分析

限定生物格局研究范围（如：空间格局、多度关系关联分析、分类、排序等）解释相关

观测目标与影响因素的关系预测假设推荐检验模型第十四页，共二十二页，编辑于2023年，星期五假设或理论选择合适的实验方法预备实验收集实验数据分析数据已有知识的准备实验结果推论和讨论第十五页，共二十二页，编辑于2023年，星期五数据记录方法

纸笔记录直接计算机录入口述录音记录图像记录自动图像分析系统

必要的实验设备和条件：笔、纸录音机，录像机，电子计算机行为记录软件、数据统计分析软件绘图和文字处理软件第十六页，共二十二页，编辑于2023年，星期五自制的行为记录表昆虫幼虫对食物的选择食物取食情况每日取食量幼虫羽化天数成虫发育情况米果芹蛇床柴胡防风第十七页，共二十二页，编辑于2023年，星期五动物生活史观察发育时期

卵期每日取食量经历天数外观描述体长取食量幼虫期1龄2龄3龄第十八页，共二十二页，编辑于2023年，星期五迷宫实验和动物的认知行为（1）食物在哪边？第十九页，共二十二页，编辑于2023年，星期五迷宫实验和动物的认知行为（2）