教师教学发展中心核心示范课程听课记录

1、教师教学发展中心核心示范课程听课记录唐建军：关系与意义教学主题生命科学关系与意义课堂性质生命科学荣誉课授课对象本科生，听课教师授课教师唐建军职称理学博士，副教授，教育部高等学校教师培训中心特聘主讲教授上课时间2013年12月30日15:55-17:30上课地点紫金港校区东1A-204内容提要：本课主要阐释了生态学中生物之间的相互关系的类型，这些关系和作用给生命世界带来的意义，以及在物质能量基础上它们之间信息的交流。本课的教学结构如下：课前导入第一部分：生物之间关系的重要性第二部分：生物之间相互关系的种类一、竞争关系二、捕食关系三、寄生关系四、共生关系五、生物物种间的正关系和负关系第三部分：生物

2、之间相互关系的意义一、捕食关系的意义二、竞争关系的意义第四部分：生物间的信息交流一、植物与植物之间的信息交流1、化学物质；2、颜色二、动物与动物之间的信息交流1、视觉信号通信；2、声音信号；3、化学信号；4、触觉信号通讯；5、舞蹈通讯；6、电信息通信；7、利他行为第五部分：本课总结下节预告教学片断实录S：学生 R：记录者标注课前导入：各位同学大家好！上一节课我们讲了生命是什么样的东西，生命是从哪里来的，生命要到哪里去，以及面对千姿百态的生命世界我们该如何去认识这些话题。今天我们进入一个新的话题“biological patterns and examples and their implica

3、tion”就是说生物间相互作用的这些模式、例子以及它们的意义。我在课程开始就介绍了这么一个观点：在生物世界里，一个生物的存在是没有意义的。如果这个世界上只剩下一种生物，或者如果生物种类只存在一个个体，那都是没有意义的。如何去认识这些生物呢？以前我们都是老远地看，“这是植物，这是动物，这是微生物”，是不同的类型，那么我们今天再走近它们，看看它们相互之间是怎么处理这些相互关系的，它们之间的恩爱情仇、朝夕相处、相濡以沫，以及它们的欺骗、搏斗等方方面面。实际上这些生物与生物间处理相互关系的技巧，就是生命的本质。我们在座的每位同学，来到浙江大学可能遇到过各种各样的问题，在我看来你们最重要的任务就是学好关

4、系学。关系是一切的一切，马克思曾经说过人是一切社会关系的总和，关系是人的基本属性，我觉得也是一样。同学们来到浙大，你可能选不同的专业，像我们这样的课程和其他专业课程的关系，课堂知识和课外知识的关系，现在所学和将来就业的关系，你回到家里和爸爸妈妈的关系，回到寝室和舍友的关系，走到教室与你我他的关系同学们觉得，今天唐老师在台上讲话与以前不一样，为啥？因为后面坐了几个人我感到很陌生，因为陌生我就紧张，因为紧张我的肾上腺激素的分泌就增加。（S笑）所以讲话的语速各方面与以往不同，这才是真正的我。如果他们来了我还是和以前一样，那就不是真正的我，那是一个假我，除非是一个机器人。那么我们今天就与大家分享生物与

5、生物之间的相互关系的类型、它们作用的意义，以及在物质能量基础上它们之间信息的交流。第一部分：生物之间关系的重要性这是一个充满关系的生命世界，生物之间的关系有友好的也有敌对的，有竞争的也有互惠的，有的是相互依赖，有的是各得其所。关系是生物生存的必备前提，生物重来都不能逃避关系，如果在这种关系相处中能够做到共存、共息、共荣，那诚然是皆大欢喜的。但是同学们应该牢牢记住，即使是捕食，也未必就是捕食者对猎物的纯粹的占有，殊不知这种看似你死我活的捕食关系或逃避关系，在改进捕食者追捕能力不断提高的同时，也改变了猎物的躲避能力。在生态学的各种关系中，猎物的生存发展也离不开捕食者的作用，这在生态学中叫做“共进化

6、”，也就是说有对手的存在不一定是坏事，有病原微生物存在也不是一件坏事，某种角度上讲还是一件好事，甚至有一些生物的演化、发展、进化还离不开它们的对手，这个我们后面还会提到。没有对手没有敌人的生物世界只会让生物失去生存的能力，所以猎物与捕食者之间也存在着共进化。当然，生物之间的关系不只是捕食，还有很多很多的关系，特别是很多的正关系，即那些过去我们不太注意正关系。认识生物之间的相互关系，包括不同物种间的关系，也包括同种生物间不同个体之间的关系，非常的重要。前不久科学杂志评出的“2013年十大科技突破”。同学们可能想：老师什么叫“科技突破”啊？实际上，我想这些科技突破它含义可能不仅仅在科学或者这个领域

7、本身，它甚至可以带来我们人类一个世界观或者对外界、世界、生物世界的看法的改变。在这个十大突破当中，如第九条就是微生物与健康。实际上微生物与健康的关系老早就受到了关注，在这一次被列为“十大科技突破”的表述过程中，也说到这样一个事实：研究发现这些看不见的生物深刻地影响着我们身体对外界、疾病和医疗的相应，也就是说如果我们要很好的治病，就要考虑到每个个体体内微生物菌族的情况，在这一块我们中国科学家在过去就有所研究，举例中国人民解放军总医院杨教授谈到的微生物与人体消化系统重大疾病之间的关系(R)。自然杂志在2010年3月有一个cover story就介绍到“我们其他的基因”。你们看到的我一个唐老师，不是

8、一个唐老师，他不是一个人，他是一个什么？是一个人体生态系统，所以你们看到的是一个系统。我，我的体表和体内有很多与我共生共存的生物，才让我这个生命可以正常维持和发展，没它我活不好，没它我活不下去。我们肠道中生存的很多种微生物的数量，是我们人口总数的一千倍甚至更多，它也是构成我们健康生存的很重要的因素。所以我们就已经明确知道我们人类消化道的正常功能，竟然是受到肠道共生菌体的影响乃至决定的，从这个事例就可以回到我们在这堂课上强调的一个理念，就是在生物世界，生物在形态、结构与功能总是相适应的，形态、结构与功能总是与它所处的环境相适应的，生物的形态、结构与功能及其过程，总是按照特定的环境而发生改变的。什

9、么样的环境就需要什么样的过程去适应它，适应什么样的过程就需要一定的结构，一定的结构就表现为一定的形态，所以生物总是表现出一定的形态、结构与功能相适应。我们上节课生物的类群特点里反复强调的就是这么一个理念，举例回顾了植物根茎叶形态、结构与功能相适应的例子(R)。所以同学们在这个课堂上如果真正记住并把握了形态、结构与功能的适应性和环境之间的相互关系，我认为那么这门课就通过了，这才是关键，所以的生物活动都体现了这么一个特点。第二部分：生物之间相互关系的种类相互关系，什么是相互关系？就是生态结构和过程，生态结构与过程决定了生态系统的功能。所以我们说“态”就是系统的状态，“生态”就是生命系统的状态，系统

10、的状态就是系统的结构与过程，结构与过程就决定了功能，功能就决定了发展的方向，发展决定了未来，未来决定希望，希望决定命运。我们经常说“态度决定一切”，为什么讲“态度”决定一切呢？是的，你的形态，每个人每时每刻的心态和心情决定了你的学习效率和学习态度。我们一年到头不是总是高昂着热情，一年春夏秋冬不一样，每个月总有那么几天也不一样（S笑），女生比较明显，男生也有，总是带着不方便的东西，从而影响了心态，烦恼的东西老朋友总要来，但什么时候来主要是态度决定的。实际上看看周边的环境我们不难发现，到处都存在着关系。举例，幻灯片趣味图片展示陆地上、水塘沼泽里、海洋上的各种关系的概括，S笑(R)。我们再回头来看我

11、们的大地，那就更复杂了。实际上，我们最搞不清楚的就是我们脚下的土壤。有多少种生物？几乎无法知道，数量和种类都很多，一句话，非常的复杂。生态学就是这么一门学科，就是一门研究生物在生存过程中为了活着，为了活好，而处理各种关系的学问，它的研究包括同一种生物不同个体之间、不同的生物之间的相互关系，以及生物与环境之间的相互关系，所有这些过程包括关系的作用与影响、过程与变化、功能等等。我们常说，生态学就是关系学。说到关系就要认识关系的性质，一般我们在生态学上把关系分为两大类，一种是正关系，生物会通过这个关系获得好处，有一种是负关系，有些物种会从中得到伤害，有些说没关系，但严格角度说，生物是不可能没关系的。

12、我们要了解这些关系不是一成不变的，一直不变的不是关系，真正的关系是发生改变的。如果我们打开网络和书本，我们可以见到许多关于生物关系的表述，在百度上搜索还能看到更详细的列举。记住，这些关系只是用于我们人类去判断的基础，实际上是很复杂的，早上和晚上不一样，不同的生长发育期也可能不一样。一、竞争关系“竞争”，这种相互关系发生在什么时候呢？竞争，这种相互关系一般发生在同一生活区域里面，两个物种如果它们利用相同的资源，那么它们之间就发生了竞争关系。由于在自然界往往不同的物种对资源的利用是不平等的，比如说我们到食堂去吃饭，饭量不一样爱好不一样，因此对同样一种资源两个物种竞争的结果，会导致竞争资源能力比较弱

13、的、抢不到东西吃的那些种群就会衰落，甚至导致某一物种最终从该区域当中完全消失，这就是竞争结果。竞争有两种过程，一种叫干扰竞争，另一种是利用竞争，干扰竞争通过行为，一种生物借助行为使另一种生物得不到资源，从而将另一种物种赶出去，举红翅鸫被驱赶的例子(R)，这样不一定不好，找到最佳生态位，这是干扰竞争。另一种是利用竞争，实际上是两种生物共同利用同一种资源，举例蚂蚁和啮齿动物的同食种子的例子和相应的实验(R)，在这个基础上20世纪30年代一个生态学家根据实验提出了一个“竞争排除原理”，也叫“高斯假说”，就是如果两个物种拥有相同、完全一样的生态位，它们是不可能长久生活的，一定要么死掉一个，要么想办法把

14、它们分开。所以“竞争排除原理”是指两个在生态位上完全相同的物种，不可能同时同地的生活在一起，其中一个物种必将被另外一个物种完全排除。什么叫生态位啊？“位”就是位置了，比如我们小张同学在的这个位置，那么这个位置永远都只能坐一个人，有什么办法能坐两个人呢？要不你现在坐，晚上另外一个同学来坐，要不你走开，在这个位置上永远不可能有两个人坐着，即使身上再坐一个人，他也是在你身上，不可能在同一位置，也不可能陷到你的身子里去。这就是一个位置只能坐一个人，这个我们叫“生态位分化”。生态位分化有很多种，如果要避免一个物种被另外一个物种完全赶走，那么方法就是产生地理隔离，比如说你坐这里我就到这里来，我和你不相争，

15、或者还是这里，我在你不在的时候来坐，这是时间上，或者方法上，比如这个教室在上一门课，不能同时上几门课，要不划分出几个位置，要不到隔壁去上，要不晚上来上。这个方法就叫“生态位隔离”。举例高斯草履虫实验的例子(R)，同样都是两者共存，A+B和B+A，但结果不一样，这个结果是有一种消失了，另一个结果是改变了它种群的增长趋势，为什么呢？因为起步的物种不一样。也就是说群落或者两个物种的起始状态，也决定了这个种群的发展过程。前面讲了很多这个生态位原理，一个地方只能有一个，也对，长时间也这么认为，但最近20世纪90年代以后有新的发现，发现有些情况下也不能解释。比如说虽然我们看到生态位之前所说的现象，我们可以

16、看到丰富多彩的多样性同时共存。我们到了热带雨林，在很小的范围内有多种生物群共同生存，为什么呢？我甚至可以在一个很均匀的水井里看到同时生活的不同生物，为什么呢？所以从20世纪90年代兴起了“种群的中性理论”，说明完全用生态位是不能够解释不同的物种对同一个地方的共同享有的。另外研究还发现，物种之间的相互关系不是一成不变的，它是会变化的，这我们叫“SGH”，“胁迫梯度假说”，这个我们后面还会讲。这个物种之间的相互关系从来不是一成不变的，往往会受到资源的影响，在资源丰富的时候物种间往往以竞争为主，但遇到困难的时候，资源短缺的时候，物种往往有从原来的竞争走向互惠与相互帮助。同学们可能觉得不可理解啊，东西

17、缺了为什么大家还要相互帮助呢？这种情形实际上在生活中遇到的是比较多，在艰难困苦时期大家的合作精神反而比物质富裕的和平时期可能更好，后面我们会再讲到。二、捕食关系然后我们再来看看“捕食”。捕食也是我们群落当中经常谈到和见到的一种种间相互关系。捕食包括传统的捕食，即食肉动物吃食草动物或者其他食肉动物这种典型的捕食关系，除此之外，捕食的概念还能拓宽到植食、拟寄生和同种相残等，这些也被认为是捕食的一种。三、寄生关系那么第三种关系就是“寄生”。寄生有个特点，寄生指的是一种生物生活在另外一种生物的体表或者体内，一般情形下不会导致寄主的很快死亡。就是说不是我一到你身上就让你死掉，而是我到你身上，让你悠悠地受

18、到一点伤害，而我这个寄生物会不断繁殖。在自然界更多是这种情形，包括我们知道的病毒，这种专性细胞寄生物，自然界更多的病毒都是温和型的，就不是一感染就让你死掉，它会让寄主多活一点，寄主活得多寄生物繁殖的后代也就越多。所以最大的特点是寄主不会马上死亡。那么我这里就留给大家一个问题，蚊子叮人，是捕食关系还是寄生关系？捕食就是要把你吃掉，蚊子不可能把你吞下去，那蚊子与人类是什么关系？实际上的寄生关系还有很多种，在这里我们就不说了。四、共生关系再一个是“共生”。共生实际上指的是我们生物之间的正相互关系，发生有利的作用，这是现在比较重视的。我们在上一个章节说到生物与生物之间的关系里提到了三大“共生体”。哪位

19、同学来说一说，张同学你还记得吗，植物界三大共生现象？我们在说到生物种群的时候，特别是说到植物有一个类群时就说到三大共生现象，你说说看？（S张：有一个是大豆的根瘤菌和大豆。）大豆的什么？（S张：根瘤菌）大豆的根瘤菌和大豆本身，形成的东西叫什么？（S张：）这个内容是肯定要考试的，哪三大共生体？一类是豆科植物和固氮菌，固氮菌是什么东西？（S张：根瘤菌）停顿实际上是“根瘤菌是固氮菌”，固氮菌是什么类型的微生物？（S张：抑氧）停顿比如说微生物很多了，像病毒也是微生物，细菌、真菌也是，那么固氮菌是什么呢？（S张：细菌）对，固氮菌是固氮细菌。第二种就是地衣，点名册点名梁同学回答(R)，地衣是什么和什么的共生

20、啊？（S梁：）大声的说，地衣是什么和什么的共生？（S梁：地衣是）地衣是什么植物和什么植物的共生？（S梁：）谁知道？（S全体沉默）复习三大植物界共生体及其组成(R)，之前我们也和大家反复强调了菌根这一块现在在全世界非常的热，每年自然科学杂志上有大量的文章，为什么？因为过去我们做植物生物学，都是认为植物有吸收能力、感染能力，比如植物能够感应几十米外、几百米外的水分、养分，向着它生长，过去以为这些植物的表现是植物的感应，其实现在看来更多的是通过“CMN”，通过菌根、菌丝脚形成一个菌丝网，才知道几十米外几百米外更远的地方那里有水。所以现在菌根研究得非常热，也非常重要，如果我们要正确认识植物与环境的关系

21、，我们不能不考虑菌根。当然菌根我们用肉眼看不见，所以一开始人们都没有重视它。记住，这三大共生体，地衣、根瘤、菌根，非常重要，黑板板书(R)，因为它们是反应关系的。当然这个关系很复杂，不同的植物它喜欢的真菌不一样。在这个共生关系中，真菌是抑氧的，是要靠别人提供养，自身靠发达的菌丝吸收无机养，它吸收无机物给植物，植物给它一些有机物，这之间有什么复杂的关系啊？因为有些真菌是寄生型的，它来的目的不是“你给我一点我给你一点”，是“我就要得到东西”。那么在开始时，病原性真菌和共生性真菌是如何取得植物的好感获得认可的，因为不认可我就进不了你的身体，接触不了就不会产生关系，那么怎么进入关系呢？这一块现在非常的

22、热，就是如何识别这是一个来帮我忙的、互利互惠的，还是就来占我便宜、得我营养的一个寄生物，这里存在一个识别和相应的机制。实际上共生关系也是一个辩证的关系，共生可以让双方受到促进，在这个过程中双方受到的促进可能不一样，举例相同生长环境下有无菌根共生体时植物的生长状况(R)，当然它还可以调节植物或物种之间的相互关系，举例豆科植物减少禾本科粮食作物对重金属的吸收(R)。继续举例其他菌根类共生体对植物的促进作用和在环境改善方面的应用(R)。实际上，菌根真菌的作用到底是不是就是有利，有多大有利呢？这实际上和菌根真菌有非常密切的关系，举例不同菌根真菌对同一植物生长的不同影响的实验，以及不同的植物对菌根真菌的

23、不同促进作用的实验，如加拿大一支黄花能改变土壤当中微生物群落结构的例子(R)。五、生物物种间的正关系和负关系实际上过去一百多年来，特别是十九世纪后期以来，我们的关注点总是想到生物与生物之间负的作用，捕食或者竞争，并建立了一系列的模型，这些模型的前提都是考虑到物种之间负的相互关系，然而最近这十几年来我们越来越多的科学家注意到生物之间不完全是负的相互关系，很多情形下是正的相互关系，例如相互帮助。有了正的相互关系会发生什么样的改变呢？20世纪后期特别是进入21世纪后，越来越多的证据表明，种间的关系到底是互利促进还是竞争抑制，实际上是受到环境胁迫的影响。沿着这个环境限制性资源，比如水分、温度、养分的降

24、低，资源不足，植物之间的相互作用就会从竞争走向互利；环境越不利，生物之间的相互帮助会越来越多。就像战争年代战友们的情谊，这是非常重要的。比如说晚上一个人走夜路，比如晚上九点钟开始登天目山，你看到一个人肯定是更希望和他结伴而行，而不是说我要揍他然后我一个人走（S笑），如果不是这种情况下你们可能还会竞争，而遇到危险时候反而想到的是互助。当然科学家找到一系列证据来证明，首先是植物之间的相互关系，举例地中海干旱气候下植物间的“抚育效应”(R)。第二个方面是动物对植物的影响，举例(R)，群落里如果有其他的生物就会改变生物之间的相互关系。第三是把竞争者移去，第四是把捕食者移去，第五是促进养分的有效性。实际

25、上正确认识正的相互作用，在生态系统的管理当中具有非常重要的意义， 举例浙江省围垦滩涂的建设和植树造林运动的效率(R)。在胁迫的情况下，正的相互作用可以提高物种的多样性，为什么呢？因为一个物种的存在可以改变周边的环境，从而使得原来不能生存的其他物种也活下来了。所以正确认识生物之间的相互作用，对于我们受损的生态系统的恢复具有非常重要的意义。实际上，如果我们只考虑到生态系统当中生物群落里面物种之间负的相互作用，那么由于有了捕食、竞争、病虫害、寄生等等的关系，实际上我们见到的现实生态位要比它理论生态位的基础单位要低，如果只考虑负的方面就会有这样的结果，然而如果你不仅想到生物之间负的相互作用，我们也想到

26、生物之间正的相互作用，那么现实生态位就比理论生态位要扩展开，这一点非常重要。所以现在越来越多的科学家把生物之间正的相互作用引入我们生态学的主流里，这样就会对我们物种生态位有一个重新的认识。实际上，正的相互作用不仅仅反映在能量或者物质共享或分享上，其他生长条件的改变方面，比如物理条件的改善上，也起到非常好的作用，举例水稻和鱼的关系(R)。前面讲的都是生物之间相互作用的类型，那么它们有什么意义呢？这些意义体现在哪些方面呢？我们休息过后再讲。（课间休息）第三部分：生物之间相互关系的意义上节课我们主要讲了生物之间的相互关系，那么这些关系有什么意义呢？一、捕食关系的意义那么我们先请张同学，你来想象一下你

27、是捕食者，你到前面来，下面这些男男女女、肥胖高瘦都有。假如你是一个捕食者你认为要吃他们，那么会有怎样的一个结果？（S张：什么样的结果啊？）就是会有怎样的影响？你认为会因什么样的情况发生什么样的变化或影响？你就猜测一下。（S张：就是因为我的捕食关系，会导致被我捕食的被捕食者的种群结构发生改变。）对，是的。因此在这个过程中，哪些因素产生影响？比如说我来抓人，我是男的，那我到底是抓男的还是女的呢？（S全笑）（S张：就是捕食者对被捕食者的选择。）那么你想一下，如果是广食性的捕食者，就是我管它有得吃就行了，抓一个就来吃，还是我就要找胖子，高大一点的？（S张：肯定是要有选择性的。）那么有选择的和没选择的会

28、有什么结果，而且选择性也有不一样，比如我喜欢在你们相互影响中哪个厉害我就把它吃掉，如果是这样会导致什么？我抓厉害的吃。（S张：抓厉害的吃会给捕食者带来困难。）带来困难？（S张：因为捕食的时候肯定会找弱者。）啊，那不一定，有些就是喜欢找强的，哪些强就把强的吃掉，那么那些弱者就会从此获得机会，那如果是没有选择的，我管它我抓一个就吃，会有什么结果？（S张：可能从捕食者角度来讲没有选择性，但是在被捕食者种群中也是有一定选择性产生的弱势群体。）那我们看看结果是不是像你讲的，谢谢！这个捕食的过程对群落的影响涉及到很多方面，在这个群落里肯定是那些原来竞争能力比较强的生物会多一些，如果这个捕食者是一个广义的捕

29、食者，它不选择的，管他三七二十一我来了就吃，那么数量多的那些会受到影响；那如果我是有选择性的，比如挑优势种，因为竞争性强的被吃掉，那些竞争性弱的就会受惠，那么捕食者就会提高群落的多样性；如果我是恃强凌弱的，我就挑弱者吃，那么我去吃它，竞争性强的也去排挤它，这样群落的多样性就会下降，所以在这个过程中捕食作用到底是导致群落的多样性提高还是下降，其实受到很多因素的影响的。一般我们想象中有捕食者来了，那么我的多样性肯定会下降，事实上不是这样的，举例滨螺吃藻类导致捕食者密度与被捕食者种类数量的单峰曲线的例子(R)，这个就叫做“适度干扰”，适度干扰反而有利于多样性的生成。我想生活中也有很多这样的例子，像我

30、们每个人的身体健康，一个人的免疫能力是通过系统的激反，我们适当的得些小病不仅没有害处反而有利于自身免疫力的提高；再大一点例如国家的军队，一个军队不打仗不演习说战斗力提高我想是很困难的，如果一个部队身经百战，那么战斗力肯定很强；一个国家也一样，我们过去说“多难兴邦”，在多灾多难的时候更有利于一个国家民族的团结，这是另外一个角度。一句话，适度的干扰有利于多样性的形成。在这个过程中，关键种发挥一个非常重要的作用。一个群落中有很多物种，但是不同物种的作用不是一样的，有的作用会比较明显，有的种类可以决定其他大部分种类在群落中持续生存的能力，具有关键性作用，这种种类就称为“关键种”。哪些生物是关键种呢？一

31、般都是那些生物数量不大，但是具有较大的控制群落结构与稳定性能力的物种，通常是顶级生物。一个物种可以决定很多物种的生存。如何去区别呢？不是一眼望去就知道的，最简单的方法是如果将某个物种移去后，群落结构发生显著变化，那就说明这个物种就是关键种，举例捕捞龙虾产生大面积无藻区的例子，以及非洲象与草原生态环境形成的关系(R)，这就是一系列的关系，生态学的过程在里面。二、竞争关系的意义竞争就更奇妙了，我们前面说如果生态位完全相同，其中肯定有一种生物被清除出去，但是生物界很奇妙，你看这里举了个例子。举例鸠鸽大小鸟同食同种植物的果实但果实直径不同的例子(R)，小鸟吃这种果实，但是取食范围比较宽，而大鸟主要吃大

32、果实，同样一种鸟类在不同的年龄阶段取食范围不一样，大鸟只吃大果实，小鸟大的小的都吃，同学们，这有什么关系啊？在这个例子里，同学们想一下，如果倒过来，如果是大鸟大果实小果实都吃，小鸟只吃小果实的话，这个物种就灭绝了，为什么啊？因为大的去抢小的食物，那小的不就被饿死了？这一点很重要。举例人类生存过程中，婴儿用乳汁和其他食物哺育，而成人不会抢夺婴儿乳汁的例子(R)，这就是一种活法，也正因为这种活法才让这种生物生存下来。这些看起来是很简单的例子，但是在生物学中是很有意义的，它也是通过生态位的分化，不分化这个物种就会灭绝，所以同学们要记住了。举例通过区域分化使得一棵树上同时生活五种不同的北美鹰的例子(R

33、)，所以在自然界，更多的是各得其所。我希望同学们把竞争的东西放得更加少一点，按照自己的个性特征去发展。过去不是这样想的，过去很长的时间教育我们要竞争竞争，实际上我们打开窗户看世界，更多的是百花齐放、各得其所，你长大树你去长好了，我不长大树我小草也能生活，主要是自主发展为生态系统做贡献就可以了。所以我觉得这一点也是一种世界观的改变。从开始大家头脑里只有竞争，到现在除了竞争之外还有各得其所。我希望我们的课堂上“大家好才是真的好”。第四部分：生物间的信息交流生物间除了各种影响关系之外，还有信息的交流，这个信息是包括多个方面的。一、植物与植物之间的信息交流植物与植物之间的信息交流有很多。1、化学物质比

34、如化学关系，我们过去叫“他感”，就是生物与生物之间存在着各种各样的化学关系，实际上化学物质的量非常少，但它们对生物相互关系、生物群落的结构具有非常重要的作用。现在这个“他感”从97年后被翻译成“化感”，但“他感”和“化感”之间还是有点区别的，“化感”纯粹是化学，而“他感”除了化学之外还有其他种类的信息，不一定直接的，间接的也有。研究这种“他感”作用对我们生产中具有非常重要的意义，举例某黄瓜品种可以散发化学物质阻止80%的杂草生长在生产中的作用(R)。进入21世纪，生物与生物之间的化学作用是研究的热点，很多教授和机构都在研究，举例farmer的研究植物之间信息交流的实验。我们在第一节课说了植物与

35、动物的区别，动物是靠外在的“动”来维持内在的“静”，而植物是靠内在的“动”来维持表面的“静”，动物可以跑来跑去躲避危险，植物正好相反，植物待在那里不能动了，风吹雨淋，坐以待毙？NO，它从来不会坐以待毙，而是做出很强烈的响应。那么植物与植物之间是这样，植物与动物之间也有信息的交流，比如植物与昆虫间，植物可以分泌化学物质来表达“来帮我授粉”，“你别来吃我”等信息，举例华南农业大学洛教授的研究实验(R)，“我斗不过你，我不能动，我找你的敌人来”，这一点很重要。但是我们怎么知道害虫的敌人这些是植物分泌的物质引来的呢？科学家也做了实验验证，举例验证实验(R)，虽然我们还不知道它分泌的是什么东西，但是通过

36、这个实验就能证明害虫的敌人确实是受到某种物质的吸引才到这里来的。2、颜色除了化学物质之外，颜色也很重要。植物花的颜色与授粉者的关系，一直以来也是我们研究的热点。上节课我们说植物繁殖生物学时，也说到了植物无论如何要完成受精过程产生后代所采取的办法，那是靠不了别人靠自己，这里就再次展示了植物与授粉动物间的相互关系。一种花形成某种颜色，往往与能感知到这种颜色的昆虫有关。不同的昆虫喜欢不同的颜色，举例蜜蜂、甲虫、蛾类、蝴蝶对颜色的不同感知对不同地区花色分布的影响(R)，这都反应了生物与生物间的相互关系。二、动物与动物之间的信息交流除此之外，动物与动物之间也存在非常多的、表达某种信息的communica

37、tion（交流）。1、视觉信号通信其中动物之间使用的第一个就是视觉信号通信。经常使用视觉信号进行通信的生物种类如孔雀、鹿、蝴蝶等，最大的特点是这些生物的体色、羽毛的颜色比较丰富。萤火虫通过尾巴上的荧光闪烁传递某种信息来引导异性。举例孔雀炫耀羽毛的例子(R)，我们同学常在食堂门口跳舞，其实某种潜在的内心也是“看我看我”，只不过不讲那么直白（S笑），但也是一种展示。2、声音信号第二种就是声音信号，声音信号用的比较多的是鸟类。鸟类为了吸引异性、排斥同性、宣告领地、警告入侵者等，都是通过声音信号而发生的通讯。不同动物发出声音的机制是不一样的，列举举例哺乳类、鸟类、昆虫、蛙类不同的发声器官(R)，用五线

38、谱展示不同种类昆虫发出的不同声音，示意同学模仿(R)，如果你懂了这些昆虫发出的声音，在夏秋的晚上走在草丛嗯啊嗯啊的叫，旁边就聚集很多萤火虫，你边走萤火虫就跟着你，你可以发出这个声音，非常的有趣。明月别枝惊鹊，清风半夜鸣蝉。稻花香里说丰年，听取蛙声一片。实际上不是为了演唱会，实际上最终的目的就是为了交配。当然我们不一定懂其中的语言，但是这个世界上我们不懂的语言太多了。同学们要记住，不懂的不等于说不存在。如果说语言只有人类才有，这个话就不对了，动物们有动物们自己的语言，自己的dialog。动物间声音信号最重要的功能就是吸引异性前来，同学们想一下那些爱唱歌的同学，你们内在有没有这样的愿望：我这个歌很

39、会表达，某种角度是展示自己，尤其是吸引异性，吸引同性可能不大（S笑）。3、化学信号第三个是化学信号，在这里面有一点特别值得大家注意，这些化学信号的物质数量很少但作用很大，包括性信息素、追踪信息素、报警信息素、聚集信息素。举例小狗撒尿的例子(R)。在昆虫中，对信息素尤其是性信息素的感应甚至到了分子水平。我们人类的鼻子真的不够敏感，刚才有人放了个屁你们闻到没有？（S笑）没有闻到，因为浓度被稀释了。如果是昆虫，它在山那边产生了一个信息素，在这边都能知道，几百米几千米几十公里都能够知道。有人说甚至在西湖这样的水域第一滴醋进去，稀释之后都能被昆虫感知，到了一个分子的水平。我们人类还没有这个能力，但是不同

40、的生物不一样。老鼠、蚂蚁、狗都是化学通讯最经常使用的群体。举例“鼠目寸光”(R)，举例大熊猫蹭屁股的习惯(R)，同学们说不雅观（S笑），其实完全只是为了找到回家的路。4、触觉信号通讯第四个是触觉通讯，很多，我们灵长类也用到。使用触觉信号的海洋部分生物、蜘蛛，也有灵长类。我们很重视触觉，举例蜘蛛、深海动物、人类的例子(R)，同学们也有体会，有什么体会呢？比如说，除了工作需要她才把手给你之外，如果在生活中她把手伸向了你，告诉你那可不是一般的含义啊（S笑），那可是有点意义的。女同学除了在工作场合外其他时候把手送给别人了，那个人特别是男同学心里要想着，这个女同学把手给我，那你就狠狠地抓住啊，她给你你不

41、抓住而把它推掉那不好（S笑）。抓住也是个信号，我看到一些同学，明明在骑车多危险啊，他还抓住另外一个同学的手不放，（S：就是）对，就是，你看感同身受，好不好呢？当然不好，因为不安全，但是我也知道此时此刻你的心情我是可以理解的，通过这个手的接触，你产生了很多信息。触觉可以产生很重要的感情的交流，举例灵长类相互理毛(R)。5、舞蹈通讯当然还有舞蹈通讯，最奇妙的是蜜蜂。举例蜜蜂传达蜜源信息的例子(R)6、电信息通信当然还有电信息通信，这个电信息通信主要有少量的特殊的生物使用，比如电鳗。举例不同情况下电鳗的放电频率、时间、间隔、强度的不同(R)7、利他行为动物还有利他行为，这个是最难理解的。过去很多人认

42、为生物世界是不是都是很自私的，为自己的？不完全。在很多情形下同一种生物不同个体之间会相互帮助，帮别人忙叫“利他”。动物个体为了整个种群或者系统的健康和正常，有时候以牺牲自己存活为代价，来提高其他个体的存活度，这样的行为我们称为“利他行为”，这一点非常重要。我们在前面的章节反复强调的一点，生物理论上如果是高级的，无非是一有利于自身的生存，二有利于后代的繁衍，但是繁衍往往不是一个生物个体所能够完成的，还需要很多生物共同参与其中，举例昆虫交配后雄性被雌性吃掉的例子(R)，这种情况并不是见不到，相反我们会经常见到。这种情形下它到底想了什么？为什么明知道这个结果也在所不惜？很多就是为了这个种群的繁育。第

43、五部分：本课总结自然界生物间的相互关系，有很多种。同种间的相互关系，举例国家领导人的合作并播放图片(R)，这些关系都是我们在自然界经常见到的类型，当然还有其他的关系，其他的举例，所以关系非常的重要。实际上回顾我们看周围的世界，一个生物个体其实根本上是没有意义的，关系才是本质，关系才是有意义的。所以这个章节我们能够感受到：第一，生物之间的关系广泛存在，它也是驱动生态系统当中各种各样生态学过程的最重要的驱动力，生态的关系多种多样，我们只是列举了一些，比如捕食、竞争、共生、寄生，其实还有很多关系。生物之间的关系会影响到我们的行为，不同的关系承担着不同的生态学功能，这是第二点。第三点也是很重要的一点，

44、也是现在非常热的一点，就是生物之间的相互关系不是一成不变的，它是在不断发展、变化的，在这个过程中，我们希望同学们能够了解这个“胁迫梯度假说”，虽然是个假说，但是很有道理，通过我们实验室所接的各种项目里我们可以感知到生物之间的相互关系是可以改变的，尤其是在逆境的情况下，生物之间的互惠表现得更多，一句话，生物之间的相互关系会因为环境胁迫层次的改变而发生改变，这点非常重要。生物之间的相互关系不仅有物质和能量的关系，而且有信息的过程。当然有同学说信息也是物质了，但是信息在生物学上还有更多其它的作用。比如说像我，同学们看，表情，表情传达了什么？眼神。有的很慈祥，有的很亲切，有的很猥琐（S笑），其实眼光传递很多信息。比如说我们两个四目相对超过十秒钟，我的心早就为你动起来（S笑），一定是这样，两个陌生人之间不可能长期的四目相对，要么肯定有一个要逃掉，要么产生感情。所以说要打动一个人最好的办法就是我盯着你看，当然要很友好的，而不是贪婪的或是虎视眈眈的，那只有让那