动物的通讯及通讯方式.ppt

动物的通讯及通讯方式,一、什么是通讯？,通讯（communication)是指动物个体之间的信息传递并能导致信息的共享，这种信息共享具有生存的适应意义。动物借助于通讯可以把一个个体的内在生理状态等信息传递给另一个个体并引起后者做出适当反应。 例如黄金蛛的求偶（雄蜘蛛有节律扯动蛛网，告诉雌蜘蛛身份及求偶需求，雌蛛凭借求偶雄蛛发出的信号来区分求偶者和猎物者）,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，它们都有一定的含义。 狼：竖尾巴是优势个体自信的标记，用尿的气味来标记领域，吠（fei）叫是对入侵者的警告。,1. 信号一个重要的特征就是其陈规老套或不变的刻板性（stereotype），动物种群中的每一个成员都以极相似的方式发出同样的信号。 2. 动物的信号可以是离散的（discrete）也可以是 渐进的（graded）。,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 的增加而增加。,雄克氏雀竖着羽毛表现求偶动作 低强度求偶（a）和高强度求偶（b），二者差异不大。 b左是非求偶雄鸟，a和b右侧均为雌鸟,离散炫耀,a. 盯视 b. 继续盯视，但站了起来 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,猕猴的攻击炫耀是渐进的,3. 有时两个或多个信号组合起来就可以表示一个新的意义。 母斑马遇到敌手面部出现威吓表情 身体后半部贴近一头公马并把马尾移向一侧 准备好了交配,4.有时一个信号在不同场合下会有不同的含义。 如蜜蜂蜂后所分泌的化学物质（Trans-9-keto-decenoic acid） a. 抑制剂被工蜂带到峰箱各处，其功能是抑制所有工 蜂生殖腺发育，以防出现新峰后。 b. 性引诱剂进行高空婚飞时，分泌这种物质可促使雄 蜂聚集在其周围。,三、动物的通讯方式,视觉通讯 听觉通讯 化学通讯 触觉通讯 电场及电通讯 震动通讯,1.视觉通讯,优点： （1）容易定位，如果看到信号，信号发送者的位 置就能确定，如雄性个体的求偶炫耀。 （2）呈直线传递，速度快。 （3）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号等，这些信号都可能因动物的运动和姿态而发生变化。,（1）如果看不到信号发送者，信号自然就会失效。 （2）视觉很容易受到障碍物的阻挡。 （3）在夜晚和黑暗处无法使用。 （4）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。,缺点：,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。例如雄性黑翅豆娘，其翅的末端生有醒目的白斑。,还有一些动物在静止时极不醒目，但会突然把鲜艳的颜色展示出来以便传递信息。例如雄性变色龙。,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。例如裸鼻雀的雄鸡只在生殖季节才会长出红色的羽毛。,2. 听觉通讯,优点： （1）可以传播很远的距离，尤其在水中。 （2）声音的传递性质使信息的迅速交流 和即时改变成为可能。信号发出后 就消失，不留痕迹。 （3）当视觉不灵或受到限制时也能传递 信息。,缺点： （1）声音容易受到干扰或容易因距离而失真。 （2）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。,其他 声音可借助于空气、水和基质进行传播。,3. 化学通讯,化学通讯是借助于动物的嗅觉和味觉进行的。 用于通讯的化学物质就叫信息素（pheromone） 。 信息素 动物之间的传递信息 内激素 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。,优点： 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 化学信号稳定，维持时间长 具有较强的物种特异性,缺点： 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有时不可能很快消退，如未消退可能干扰后续信息。,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，而且也决定于信息素随时间而发生衰减。 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,最著名的性信息素是由雌性蚕蛾分泌的，0.01ug就有很强的性吸引功能。,美洲月形天蚕蛾,大蚕蛾,启动信息素,启动激素（primer pheromone)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。 在社会性昆虫中，蜂后就是借助于启动激素控制蜂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活动 。 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。,4. 触觉通讯,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 传递简单信息 例如，狗的优势地位 传递复杂信息 例如，蜜蜂采蜜信息传递 灵长动物的梳理行为,触觉通讯有以下三个重要的功能:,相互喂食 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、一些鸟类和少数哺乳动物。 引发梳理行为 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颈部而被携带和传送。,5. 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。 电鱼发出的电信号大体可分为两类： 低频短暂的脉冲 例如，长颌鱼和裸背鳗 高频持续的电信号 例如，电鳐 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1-2米,6. 震动通讯,震动通讯 借助于环境基质的震动进行的通讯。 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，因此非常适合于长距离通讯，特别是视觉通讯受到障碍物影响的地区。,几种通讯方式的比较,观看昆虫王国视频,下节课动物通讯的功能,四、动物的通讯代价,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,电磁辐射影响人体量越大危害越大,据友谊医院神经内科专家伍文清指出，手机在使用的过程中会产生电磁辐射是可以确认的，人们在使用电脑时如果手机来电，电脑屏幕就会闪烁，这就是电磁辐射对机器产生的影响。电磁辐射对人的身体确实有害。例如癌症病人大剂量、长时间地进行放射治疗，对大脑、小脑、脊椎等部位都会有影响。,手机辐射危害比预想要严重,最近，德国一项新的研究证明，手机辐射使人体细胞发热的程度远比人们想像的要厉害得多。德国研究人员怀疑手机辐射会使人的大脑神经腱发热不是1，而是100。手机辐射会危及大脑神经细胞和神经腱。因为神经腱末端有荷电原子（离子），这些粒子经手机辐射后产生振荡，至于有多强，目前还无法进行测量。,辐射值大于1.3SAR就会破坏人体DNA,在手机辐射峰值规定上，欧洲为2.0SAR，美国为1.6SAR，而中国一直没有定论，此前中国卫生部和国家环保总局已经提出1.0SAR为我国手机的标准，但是一直没有成为强制标准。据资料显示，卫生部曾表示只有手机辐射值低于1.0SAR才能保证对人体没有危害。在2005年9月份，来自欧盟7个国家的12个研究小组发布了历时3年才完成的“电磁场对人类细胞的影响”调查，这个研究机构是目前全球最大的手机辐射调查研究机构。据研究发现，如果手机对每公斤人体组织的辐射值大于1.3SAR，就会破坏人体DNA。,指Specific Absorbtion Ratio， 就是特定频段的吸收比率。 表征手机电磁辐射强度值, 单位是W/kg。就是每千克的人体在手机辐射最大的时候吸收的电磁辐射功率。,有关建议,1. 尽量少用手机，非用不可的话不要长时间通话，或者尽可能用固定电话来代替，减少电磁辐射。 2. 手机信号刚接通时处于最大功率，所以在信号接通的瞬间最好把手机放在离头部远一点的地方。 3. 手机不用时尽量关闭，手机只要接通电源，就会发出电磁辐射，只是在通信的时候发出的辐射量要大于待机时的辐射量，处于待机状态时尽量放在离身体远一点的地方。 4. 注意使用防辐射配件。,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 生理特点 行为特征 动物所处的环境特征,2. 行为对通讯方式的影响,例如蚂蚁的觅食行为和招募信号 家蚁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 火蚁不断排放踪迹信息素，招募很多同伴的帮助。,3. 环境特征对通讯方式的影响,萤火虫 晨昏 21/23 黄色光 全黑暗 23/32 绿光,动物的通讯功能,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重要的。 如青蛙和蟾蜍发出特有的叫声。鸟类把叫声作为判断是不是本种成员的一个重要依据。,二、识别社会等级,例如蜜蜂的蜂后是靠分泌信息素表明自己王虫身份的。火蚁靠化学信息素识别幼蚁的。,三、识别种群,动物不仅仅能够识别自己所属的物种，而且常常也能识别这一物种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别 例如，社会昆虫的气味，狼的气味/声音。,四、吸引异性,用于吸引异性的信号除了具有物种特异性之外还必须在远距离起作用。 吸引异性通常采用 化学信号 雌性蚕蛾 声音信号 蟋蟀,五、求偶,动物在交配前有一个求偶过程，求偶有多种功能： 求偶者告诉对方自己所属的物种、性别生殖状态和位置。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，如蟹蛛。 协调雌雄双方的行为和生理状态，如蝾螈。 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。,六、使卵同步化,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，母鸭就会把整窝小鸭带离巢穴，以便减少遭捕食的风险。,七、乞食和喂食,交哺现象（trophallaxis) 在特定场合下接受乞食信号的个体会把食物反吐给社会中的其他成员的过程。,八、报警,报警（alarms）即一个动物将危险告之另一个或另一些动物。 例如，有蹄动物利用臀斑 蜜蜂 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鸣叫声相似（声音趋同）,九、求救呼叫,求救呼叫（distress)有些动物在即将受伤的危急时刻会发出的呼