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研究动物的时空行为论文

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研究动物的时空行为论文

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荷兰动物学家Tinbergen,以其在动物行为方面的研究,与Kari von Frisch和Konrad Lorenz共获1973年医学生理学诺贝尔奖。Tinbergen对动物行为学最重要的贡献是关于行为的适应性问题研究,即某种行为如何给动物的适应性(繁殖力、生存)带来好处。

1963年,Tinbergen发表了重要论文 On aims and methods of ethology ,阐述了关于动物行为的 4个基础问题,又称为Tinbergen's questions 。本文指出应当通过结合分析近因和远因来综合理解动物行为。近因(Proximity)可以看作是对于某种行为的当下解释,换句话说,就是个体如何进行某种行为。类似的解释可能是分子水平上的,也可以是身体机能上的,如视觉细胞如何感受光线, 代谢过程如何发生等。远因(Ultimate)可以被看作是从长时间尺度(进化的角度)来分析某种行为,例如为什么某种动物演化到现在发展出某种特殊行为,换句话说,某种行为是如何提高了该物种的生存和繁殖力(为什么长臂猿每天清晨鸣叫,这种鸣叫行为为种群带来了何种适应性)。在50年后的今天,这种思路对于我们研究动物行为依旧有效且流行,谷歌学术显示该论文迄今已经被引用2940次。

Tinbergen将近因和远因分成四个基础问题:生存价值 survival value ,发育 ontogeny ,进化 evolution ,行为原因 causation 。针对一个给定物种的某种行为,这四个问题可以表述为:它是什么(功能)?它是如何在个体生活史中发展的(发育)?在物种演化历史中是如何进化的(进化)?它是如何工作的(机制)?这四个问题相互联系又相互区分,功能和机制属于在较短时间尺度的近因;发育和进化属于在较长时间尺度上的远因。维基里面按照近因、远因、静态、动态的表格组合了这 四个问题 :

正如本文开头所引用的Tinbergen在1963年的文章里的话“一个全面,一致的科学必须同等重视每一个环节以及他们的整合”,这是一种全面综合解释动物行为的方法,形成了研究动物行为的主要框架。 为什么这个框架如此重要?因为这个框架是我们理解动物行为的基础方法。 正如我们认识一个植物,首先我们知道植物是由根、干、枝、叶、花、果构成,这个就是基础认识的框架,当看到一株植物时,我们才能指出哪里是根,哪里是花,这个花怎么就不一样了,和其他花怎么区别。当我们研究某种野生动物行为的时候,也是先把研究对象套入这四个问题中,然后根据问题列出假设,再去检验假设,通过这种方法一般都可以解除很多疑惑,或者说少走几年弯路。 这个问题框架可以在相当宽泛的环境中使用,例如:为什么一些鸟的雏鸟会去啄红色物体,而不是其他颜色?是否红色刺激了雏鸟的视觉神经?如果是这样,那么红色物体是在何时,并如何刺激到神经的? 另一方面,在远因的分析可以问:在鸟类进化过程中,什么样的选择压力导致鸟类对红色产生了独特反映?食物还是其他? 或者是,为什么长臂猿每天清晨鸣叫?为什么下午不鸣叫?是什么信号通知长臂猿开始鸣叫?在个体发育中,鸣叫行为何时形成,如何形成,是否是学习获得?从远因来看,可以问,不同的长臂猿的鸣叫有怎样不同?什么样的选择压力导致这个物种开始具有了鸣叫行为?

全面综合的理解动物行为的静态、动态的变化,行为的功能、可塑性,甚至很多非正常的表现都是为生物多样性保护提供的理论基础。这些理论是评估野生动物保护成效(如救助、放归、栖息地的恢复、迁地保护等)的重要依据。我们应该从进化的、动态的角度理解野生动物的适应性如何受到人类活动的影响,换句话说,在人类影响的栖息地中,动物如何做出行为的改变以增强适应性。基于此,我们才可以理解野生动物如何适应自然,如何改变行为;才能判断我们的保护措施是否有效,是否需要调整。新加坡的城市花园,伦敦的垂直森林,这不都是人类为了生物多样性保护试图重建一个理想的人与动物共存的栖息地做出的努力么,而这种努力的成效如何,也只有通过我们对动物行为基础研究的理解才能做出客观、科学以及有效的评价。

路二同学 我叫你自己去找资料去写 你怎么跑的百度上来叫别人给你写 你是不是想让我挂你 那样可不好哟 自己写就算你写的不好 我也会考虑让你过的 但是你这样不劳尔获 我就看不下去啦.

动物行为学论文

动物行为学的形成与发展

一、摘要

20世纪60年代以来,动物行为学的研究就受到各国科学家的关注。欧洲的一些动物行为学家对动物行为研究的发展做出了重大的贡献。随着人们对动物行为研究重要性的认识,动物行为学已成为生物学中极为活跃和重要的一个分支学科。它除了研究动物行为本身外,还把研究内容从行为维系群体的作用,扩展到行为的个体发育进化史、行为的控制及社会性组织等方面。

二、动物行为学的研究历史20世纪以前是动物行为学的萌芽时期,是动物行为学经历的一个缓慢发展的阶段。早在旧石器时代(34000~10500年前),人们开始注意观察周围的动物,随着动物家养的开始,人类也需要了解动物的生活周期和行为。

1、在文明时代的早期,古埃及人开始尝试人工孵卵。古希腊的亚里斯多德(384~322BC)开始了观察、描述动物行为的新纪元。在他的论著中,记录了540种动物的生活史和行为,对后人关于生命的认识方面产生了相当大的影响。

2、17、18世纪,开始了比较不同物种行为的研究和行为的理论探讨。如德国人约翰(Johunn Pernaller)研究了不同鸟的行为差异,涉及取食地、社会行为、筑巢、领地、季节性羽毛色彩变化、迁徙、鸣叫和育雏等方面。法国的勒雷(Chorles George Lereg)对狼、狐的捕食行为及野兔的恐惧表现有过生动的描述,提出了动物依靠它们的记忆和生活经验能够聪明地生活。

3、1859年,达尔文的《物种起源》的发表,对动物行为学的研究产生了深远的影响。他的《人类的由来》(1871)一书研究比较了人与动物,及本能行为。19世纪末,人们使用述宫,研究老鼠的学习行为。现代行为学中许多术语,如Behaviour(行为)、Animod Behaviour(动物行为),都首次出现在他的论著中。20世纪是动物行为学迅速发展和真正延伸的世纪。

4、1906年,动物学家詹宁斯()对原生动物的行为进行了详细研究,写出了《原生动物的行为》一书,这是第一本专门论述动物行为的著作。柏林的海因罗特(Oskar Heinorth)在1871年至1945年间,详尽研究了多种鸭、鹅,比较了它们的运动方式、解剖学特征、社会行为、鸣叫及繁殖行为,并且发现了灰雁从孵卵箱中孵出后的印记行为。他

5、动物学家罗曼内斯( Reimarus)发展了达尔文的思想,并正式建立了比较行为学这一学科,为现代的行为生物学奠定了基础。随后摩尔根()和杰姆斯(),以及劳埃波()等都在方法、概念上对行为的发展做出了贡献。

6、1931年至1941年,欧洲著名的行为生物学家廷伯根和劳伦兹在自然和半自然条件下对动物进行了长期的观察,发表了诸如“社会性鸦的行为学”、“鸟类环境世界中的伙伴”、“关于本能的概念”、“对雁鸭类行为的比较研究”等论文,建立了物种的行为图谱,发现了所研究的行为型的功能。提出了显示、位移、仪式化等等新概念和新的研究课题。

三、动物行为学的现代进展

1、近年来,动物行为学的研究获得了蓬勃的发展,主要是把动物行为与生命科学中许多其它的许多分支学科相互渗透在一起,形成了许多新的研究领域,从不同的角度进一步完整、系统地阐述动物行为的原因、机制、发生或发育。进化与适应功能等问题。动物行为学的分支很多,本文仅以行为遗传学和行为生态学为中心,作一简要介绍。

2、行为遗传学 行为遗传学是用遗传学方法研究行为的遗传基础。自1960年,美国学者hompson第一个总结了有关资料,写成《行为遗传学》一书,从而宣布这一新学科的诞生。其后,相关研究大量涌现。10年以后,一份专业期刊,《行为遗传学》问世。

3、1967年,Benzer第一个通过人工诱导和选择的方法得到了果蝇的行为突变体,从而为行为遗传学的研究开辟了道路。从此以后,行为突变体的研究很快在果蝇、线虫、草履虫、细菌及其他生物的研究中大量开展起来。目前,已在分子水平分析的基础上,进一步做行为基因的分离、克隆和转移的研究。

4、行为生态学行为生态学主要是研究生态学中的行为机制、动物行为的生态学意义和进化意义,在理论及方法论方面是动物行为学中发展最快、最为活跃的一个领域。行为生态学主要涉及到取食行为生态学。防御行为生态学、繁殖行为生态学、社会生态学、时空行为生态学(如栖息地的选择、定向和导航、巢域和领域现象等),以及行为生态学预测等内容。

5、1975年, Wilson出版了《社会生物学》一书,系统地介绍了这门学科的观点、理论体系和研究方法。社会生物学把达尔文自然选择的概念应用于社会行为的研究,又把生态学、行为学、遗传学和进化沦加以综合,提出了内在适合度和亲缘选择的新概念。

6、这些新概念把社会行为的研究提高到了新的高度。目前,这一领域所展示的迷人前景正吸引着越来越多的科学家。尤其是关于行为经济学和进化稳定对策(ESS)的研究,正显示着强大的生命力。尽管在我国这一领域还几乎是个空白,但随着这一学科的迅猛发展,也必将引起我国学术界的巨大兴趣。

7、动物行为的研究在我国正处于起步阶段,研究的内容主要是描述性的,在理论研究方面,在研究的广度和深度方面,与国外存在着很大的差距。到目前为止,国内仍没有形成专门的动物行为学教材、期刊。

动物行为学

动物觅食行为研究论文

近年来,动物行为学的研究获得了蓬勃的发展,主要是把动物行为与生命科学中许多其它的许多分支学科相互渗透在一起,形成了许多新的研究领域,从不同的角度进一步完整、系统地阐述动物行为的原因、机制、发生或发育。进化与适应功能等问题。动物行为学的分支很多,不可能在此全面论述,本文仅以行为遗传学和行为生态学为中心,作一简要介绍。1.行为遗传学 行为遗传学是用遗传学方法研究行为的遗传基础。自1960年,美国学者Thompson第一个总结了有关资料,写成《行为遗传学》一书,从而宣布这一新学科的诞生。其后,相关研究大量涌现。10年以后,一份专业期刊,《行为遗传学》问世。1967年,Benzer第一个通过人工诱导和选择的方法得到了果蝇的行为突变体,从而为行为遗传学的研究开辟了道路。从此以后,行为突变体的研究很快在果蝇、线虫、草履虫、细菌及其他生物的研究中大量开展起来。目前,已在分子水平分析的基础上,进一步作行为基因的分离、克隆和转移的研究。行为遗传学为动物行为学的研究开辟了一个新天地,对于阐明行为遗传的规律和机制都具有重要意义。2.行为生态学行为生态学主要是研究生态学中的行为机制、动物行为的生态学意义和进化意义,在理论及方法论方面是动物行为学中发展最快、最为活跃的一个领域。行为生态学主要涉及到取食行为生态学。防御行为生态学、繁殖行为生态学、社会生态学、时空行为生态学(如栖息地的选择、定向和导航、巢域和领域现象等),以及行为生态学预测等内容。其中,在社会生态学或社会生物学方面,近年来取得了突出的进展。对鸟类社会行为的研究、(1974)对人类社会行为的研究,以及 Frisch对蜜蜂社会行为的研究,奠定了社会生物学的基础。1975年, Wilson出版了《社会生物学》一书,系统地介绍了这门学科的观点、理论体系和研究方法。社会生物学把达尔文自然选择的概念应用于社会行为的研究,又把生态学、行为学、遗传学和进化沦加以综合,提出了内在适合度和亲缘选择的新概念。这些新概念把社会行为的研究提高到了一个新的高度。目前,这一领域所展示的迷人前景正吸引着越来越多的科学家。尤其是关于行为经济学和进化稳定对策(ESS)的研究,正显示着强大的生命力。尽管在我国这一领域还几乎是个空白,但随着这一学科的迅猛发展,也必将引起我国学术界的巨大兴趣。动物行为的研究在我国正处于起步阶段,研究的内容主要是描述性的,在理论研究方面,在研究的广度和深度方面,与国外存在着很大的差距。到目前为止,国内仍没有形成专门的动物行为学教材、期刊。但据已公开发表的有关论文和资料显示,我国在动物行为某些领域方面的研究已取得了一定的进展。

动物行为生态学一、节律行为的定义自然环境中的许多因素随地球的转动和气候的变动而有明显的时间性变化。动物的活动随自然因素的变化而有规律的变动称为节律行为。指动物活动和行为表现出的周期性现象。不同种类的生物有各自活动的时间和空间。生物体内与环境周期性变化相对应的周期性变动,也称为生物节律,即节律行为。节律行为有利于动物获取食物、避开不良生活条件、获得适宜的生活环境。二、节律行为的特性1、它能世代相传;2、它的运转无需时间信号的启示;3、环境(光线的明暗,温度的高低)能引起它的变化;3、存在物种特异性以及个体,性别,地区及至种族等差异,也就是同一物种的不同个体,不同地区,不同种族,其节律时值会有所不同。三、动物的节律行为的类型以周期长短来划分,动物的节律行为分为以下三种:1、昼夜节律昼夜的交替引起地表热能、光照、温度和风向等的昼夜变化,动物的活动和生理机能为适应这种变化,也出现约24小时左右重复的现象称为昼夜节律。举例:(1)昼行性昆虫中的蝶类、鸟类中的燕子、哺乳动物中的马等都在白天活动,晚上则一般不活动,这是昼行性。(2)麻雀等在早晨和傍晚时活动最盛,白天的其它时间不太活动,晚上不活动,这是晨昏性。(3)猫头鹰等只在晚上活动是夜行性。(4)蚂蚁等白天、晚上均可活动这是无节律性或全昼夜性。另外,水蚤等浮游动物当食物充足、白天的光照强时,它们则下沉到水体的中下部活动,到了傍晚又上升到水体表面活动,这种昼夜的垂直迁移现象也是昼夜节律行为。 2、潮汐节律潮汐节律是海洋动物的活动与海水的涨退相关,所以也称月运节律或月节律。 潮汐产生的条件是由月、日位移的引力而造成。举例:如藤壶,涨潮时在水底觅食,退潮时,把整个触手缩入石灰质的壳内;招潮等动物,涨潮时生活于穴内,退潮时则外出捕食。 3、季节节律产生季节节律的原因是地球绕太阳公转一周所接受日照的时数不同,从而引起温度的变化。这种昼夜长短和温度明显差异的季节变化影响了许多动物的活动。举例:生活于四季分明温带地区的动物,它们大多春季繁殖,而冬季来临时,代谢降低,活动减少而进入冬眠,如青蛙等两栖动物。动物营养的季节变化,往往导致动物有储食的习性;动物的迁徙、繁殖、换毛、换羽都具有季节的节律性。以同样的标准,动物的节律行为,还可以这样分为四种:1、潮汐节律2、月节律节律周期为28天,以月亮的运行为定时因素,因此和潮汐节律紧密相关。如银汉鱼的产卵,在大潮时,月圆之夜。3、日节律节律周期为24小时,其行为和白昼黑夜有关。有些动物白昼活动,成为昼行性,如蜂、蝶;有些动物夜间活动,成为夜行性,如蝙蝠,猫头鹰;还有些动物晨昏活动,成为晓暮行性,如夜莺。4、年节律节律周期为一年。如昆虫在冬季进入滞育期或休眠期,两栖类,爬行类的冬眠,鸟类的迁徙,鸟兽的春季繁殖。 提到动物的节律行为,不得不提的就是它的调节机制:补充概念:节律行为的调节机制——生物钟动物的活动和生理变化准确而有节律是因为它们具有高度精确的测量时间的能力,这就是生物钟。

动物行为学的形成与发展 贾秀英 20世纪60年代以来,动物行为学的研究就受到各国科学家的关注。欧洲的一些动物行为学家对动物行为研究的发展作出了重大的贡献。70年代以来,随着人们对动物行为研究重要性的认识,有关的科研项目日益增多,动物行为学已成为生物学中极为活跃和重要的一个分支学科。它除了研究动物行为本身外,还把研究内容从行为维系群体的作用,扩展到行为的个体发育进化史、行为的控制及社会性组织等方面。通过这些研究,使动物行为学得到了进一步的发展,并已逐渐发展为一门不仅涉及行为学,而且涉及到生态学、生理学、心理学、遗传学、进化论、社会学和经济学的一门综合性学科。一、动物行为学的研究历史20世纪以前是动物行为学的萌芽时期,是动物行为学经历的一个缓慢发展的阶段。早在旧石器时代(34000~10500年前),人们开始注意观察周围的动物,随着动物家养的开始,人类也需要了解动物的生活周期和行为。在文明时代的早期,古埃及人开始尝试人工孵卵。古希腊的亚里斯多德(384~322BC)开始了观察、描述动物行为的新纪元。在他的论著中,记录了540种动物的生活史和行为,对后人关于生命的认识方面产生了相当大的影响。17、18世纪,研究动物行为的人更多了,开始了比较不同物种行为的研究和行为的理论探讨。如德国人约翰(Johunn Pernaller)研究了不同鸟的行为差异,涉及取食地、社会行为、筑巢、领地、季节性羽毛色彩变化、迁徙、鸣叫和育雏等方面。法国的勒雷(Chorles George Lereg)对狼、狐的捕食行为及野兔的恐惧表现有过生动的描述,提出了动物依靠它们的记忆和生活经验能够聪明地生活。1859年,达尔文的《物种起源》的发表,对动物行为学的研究产生了深远的影响。他的《人类的由来》(1871)一书研究比较了人与动物,及本能行为。19世纪末,人们使用述宫,研究老鼠的学习行为。劳埃德( MOrgun)研究鸡的本能、学习、模拟行为。现代行为学中许多术语,如Behaviour(行为)、Animod Behaviour(动物行为),都首次出现在他的论著中。20世纪是动物行为学迅速发展和真正延伸的世纪。霍布豪斯(Hobhouse)在1901年发现了猴及其它动物能使用一定的工具(棍、箱子)得到食物。1906年,动物学家詹宁斯()对原生动物的行为进行了详细研究,写出了《原生动物的行为》一书,这是第一本专门论述动物行为的著作。柏林的海因罗特(Oskar Heinorth)在1871年至1945年间,详尽研究了多种鸭、鹅,比较了它们的运动方式、解剖学特征、社会行为、鸣叫及繁殖行为,并且发现了灰雁从孵卵箱中孵出后的印记行为。他独自阐述的同源性学说,现在还被许多人认为是行为学真正诞生的标志之一。动物学家罗曼内斯( Reimarus)发展了达尔文的思想,并正式建立了比较行为学这一学科,为现代的行为生物学奠定了基础。随后摩尔根()和杰姆斯(),以及劳埃波()等都在方法、概念上对行为的发展做出了贡献。 1931年至1941年,欧洲著名的行为生物学家廷伯根和劳伦兹在自然和半自然条件下对动物进行了长期的观察,发表了诸如“社会性鸦的行为学”、“鸟类环境世界中的伙伴”、“关于本能的概念”、“对雁鸭类行为的比较研究”等论文,建立了物种的行为图谱,发现了所研究的行为型的功能。提出了显示、位移、仪式化等等新概念和新的研究课题。特别是劳伦兹提出的“印记”这一术语,极好地说明了先天性和后天获得性行为的结合问题。在行为分析、行为生态方面作出了很大的贡献。二、动物行为学的现代进展近年来,动物行为学的研究获得了蓬勃的发展,主要是把动物行为与生命科学中许多其它的许多分支学科相互渗透在一起,形成了许多新的研究领域,从不同的角度进一步完整、系统地阐述动物行为的原因、机制、发生或发育。进化与适应功能等问题。动物行为学的分支很多,不可能在此全面论述,本文仅以行为遗传学和行为生态学为中心,作一简要介绍。1.行为遗传学 行为遗传学是用遗传学方法研究行为的遗传基础。自1960年,美国学者Thompson第一个总结了有关资料,写成《行为遗传学》一书,从而宣布这一新学科的诞生。其后,相关研究大量涌现。10年以后,一份专业期刊,《行为遗传学》问世。1967年,Benzer第一个通过人工诱导和选择的方法得到了果蝇的行为突变体,从而为行为遗传学的研究开辟了道路。从此以后,行为突变体的研究很快在果蝇、线虫、草履虫、细菌及其他生物的研究中大量开展起来。目前,已在分子水平分析的基础上,进一步作行为基因的分离、克隆和转移的研究。行为遗传学为动物行为学的研究开辟了一个新天地,对于阐明行为遗传的规律和机制都具有重要意义。2.行为生态学行为生态学主要是研究生态学中的行为机制、动物行为的生态学意义和进化意义,在理论及方法论方面是动物行为学中发展最快、最为活跃的一个领域。行为生态学主要涉及到取食行为生态学。防御行为生态学、繁殖行为生态学、社会生态学、时空行为生态学(如栖息地的选择、定向和导航、巢域和领域现象等),以及行为生态学预测等内容。其中,在社会生态学或社会生物学方面,近年来取得了突出的进展。对鸟类社会行为的研究、(1974)对人类社会行为的研究,以及 Frisch对蜜蜂社会行为的研究,奠定了社会生物学的基础。1975年, Wilson出版了《社会生物学》一书,系统地介绍了这门学科的观点、理论体系和研究方法。社会生物学把达尔文自然选择的概念应用于社会行为的研究,又把生态学、行为学、遗传学和进化沦加以综合,提出了内在适合度和亲缘选择的新概念。这些新概念把社会行为的研究提高到了一个新的高度。目前,这一领域所展示的迷人前景正吸引着越来越多的科学家。尤其是关于行为经济学和进化稳定对策(ESS)的研究,正显示着强大的生命力。尽管在我国这一领域还几乎是个空白,但随着这一学科的迅猛发展,也必将引起我国学术界的巨大兴趣。动物行为的研究在我国正处于起步阶段,研究的内容主要是描述性的,在理论研究方面,在研究的广度和深度方面,与国外存在着很大的差距。到目前为止,国内仍没有形成专门的动物行为学教材、期刊。但据已公开发表的有关论文和资料显示,我国在动物行为某些领域方面的研究已取得了一定的进展。

生物的觅食行为是通过独特的方式获取生存所需食物的行为。看到有本书叫《行为生态学》的写得很详细哦:第二章 觅食行为生态学第一节 最优化觅食一、最有效率的捕食者二、食物的最适选择三、食物质量对最优食物选择的影响第二节 觅食行为经济学一、椋鸟的食物运量问题二、海滨蟹的食物选择与经济模型三、从取样中获得信息是减少觅食投资的一种行为适应四、将饥饿风险降至最小——动物觅食的另一经济原则五、取食与危险之间的经济权衡六、蜜蜂科昆虫采食的经济学分析七、蚁科昆虫对食物资源的有效利用八、等翅目(白蚁)昆虫的经济对策第三节 对离散分布食物的最适利用一、选择在最有利的环境斑块内觅食二、资源可被捕食者耗尽的环境斑块三、理论检验四、行为机制第四节 最适搜寻路线和觅食的能量投资一、借助于经验和学习改进搜寻路线二、最适返回时间三、觅食的能量投资四、最优觅食的生态后果——资源再分第五节 觅食行为的可变性一、动物的贮食行为二、觅食行为的个体发育三、觅食新技能的起源四、动物的觅食技巧参考:

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动物行为学的形成与发展 贾秀英 20世纪60年代以来,动物行为学的研究就受到各国科学家的关注。欧洲的一些动物行为学家对动物行为研究的发展作出了重大的贡献。70年代以来,随着人们对动物行为研究重要性的认识,有关的科研项目日益增多,动物行为学已成为生物学中极为活跃和重要的一个分支学科。它除了研究动物行为本身外,还把研究内容从行为维系群体的作用,扩展到行为的个体发育进化史、行为的控制及社会性组织等方面。通过这些研究,使动物行为学得到了进一步的发展,并已逐渐发展为一门不仅涉及行为学,而且涉及到生态学、生理学、心理学、遗传学、进化论、社会学和经济学的一门综合性学科。一、动物行为学的研究历史20世纪以前是动物行为学的萌芽时期,是动物行为学经历的一个缓慢发展的阶段。早在旧石器时代(34000~10500年前),人们开始注意观察周围的动物,随着动物家养的开始,人类也需要了解动物的生活周期和行为。在文明时代的早期,古埃及人开始尝试人工孵卵。古希腊的亚里斯多德(384~322BC)开始了观察、描述动物行为的新纪元。在他的论著中,记录了540种动物的生活史和行为,对后人关于生命的认识方面产生了相当大的影响。17、18世纪,研究动物行为的人更多了,开始了比较不同物种行为的研究和行为的理论探讨。如德国人约翰(Johunn Pernaller)研究了不同鸟的行为差异,涉及取食地、社会行为、筑巢、领地、季节性羽毛色彩变化、迁徙、鸣叫和育雏等方面。法国的勒雷(Chorles George Lereg)对狼、狐的捕食行为及野兔的恐惧表现有过生动的描述,提出了动物依靠它们的记忆和生活经验能够聪明地生活。1859年,达尔文的《物种起源》的发表,对动物行为学的研究产生了深远的影响。他的《人类的由来》(1871)一书研究比较了人与动物,及本能行为。19世纪末,人们使用述宫,研究老鼠的学习行为。劳埃德( MOrgun)研究鸡的本能、学习、模拟行为。现代行为学中许多术语,如Behaviour(行为)、Animod Behaviour(动物行为),都首次出现在他的论著中。20世纪是动物行为学迅速发展和真正延伸的世纪。霍布豪斯(Hobhouse)在1901年发现了猴及其它动物能使用一定的工具(棍、箱子)得到食物。1906年,动物学家詹宁斯()对原生动物的行为进行了详细研究,写出了《原生动物的行为》一书,这是第一本专门论述动物行为的著作。柏林的海因罗特(Oskar Heinorth)在1871年至1945年间,详尽研究了多种鸭、鹅,比较了它们的运动方式、解剖学特征、社会行为、鸣叫及繁殖行为,并且发现了灰雁从孵卵箱中孵出后的印记行为。他独自阐述的同源性学说,现在还被许多人认为是行为学真正诞生的标志之一。动物学家罗曼内斯( Reimarus)发展了达尔文的思想,并正式建立了比较行为学这一学科,为现代的行为生物学奠定了基础。随后摩尔根()和杰姆斯(),以及劳埃波()等都在方法、概念上对行为的发展做出了贡献。 1931年至1941年,欧洲著名的行为生物学家廷伯根和劳伦兹在自然和半自然条件下对动物进行了长期的观察,发表了诸如“社会性鸦的行为学”、“鸟类环境世界中的伙伴”、“关于本能的概念”、“对雁鸭类行为的比较研究”等论文,建立了物种的行为图谱,发现了所研究的行为型的功能。提出了显示、位移、仪式化等等新概念和新的研究课题。特别是劳伦兹提出的“印记”这一术语,极好地说明了先天性和后天获得性行为的结合问题。在行为分析、行为生态方面作出了很大的贡献。二、动物行为学的现代进展近年来,动物行为学的研究获得了蓬勃的发展,主要是把动物行为与生命科学中许多其它的许多分支学科相互渗透在一起,形成了许多新的研究领域,从不同的角度进一步完整、系统地阐述动物行为的原因、机制、发生或发育。进化与适应功能等问题。动物行为学的分支很多,不可能在此全面论述,本文仅以行为遗传学和行为生态学为中心,作一简要介绍。1.行为遗传学 行为遗传学是用遗传学方法研究行为的遗传基础。自1960年,美国学者Thompson第一个总结了有关资料,写成《行为遗传学》一书,从而宣布这一新学科的诞生。其后,相关研究大量涌现。10年以后,一份专业期刊,《行为遗传学》问世。1967年,Benzer第一个通过人工诱导和选择的方法得到了果蝇的行为突变体,从而为行为遗传学的研究开辟了道路。从此以后,行为突变体的研究很快在果蝇、线虫、草履虫、细菌及其他生物的研究中大量开展起来。目前,已在分子水平分析的基础上,进一步作行为基因的分离、克隆和转移的研究。行为遗传学为动物行为学的研究开辟了一个新天地,对于阐明行为遗传的规律和机制都具有重要意义。2.行为生态学行为生态学主要是研究生态学中的行为机制、动物行为的生态学意义和进化意义,在理论及方法论方面是动物行为学中发展最快、最为活跃的一个领域。行为生态学主要涉及到取食行为生态学。防御行为生态学、繁殖行为生态学、社会生态学、时空行为生态学(如栖息地的选择、定向和导航、巢域和领域现象等),以及行为生态学预测等内容。其中,在社会生态学或社会生物学方面,近年来取得了突出的进展。对鸟类社会行为的研究、(1974)对人类社会行为的研究,以及 Frisch对蜜蜂社会行为的研究,奠定了社会生物学的基础。1975年, Wilson出版了《社会生物学》一书,系统地介绍了这门学科的观点、理论体系和研究方法。社会生物学把达尔文自然选择的概念应用于社会行为的研究,又把生态学、行为学、遗传学和进化沦加以综合,提出了内在适合度和亲缘选择的新概念。这些新概念把社会行为的研究提高到了一个新的高度。目前,这一领域所展示的迷人前景正吸引着越来越多的科学家。尤其是关于行为经济学和进化稳定对策(ESS)的研究,正显示着强大的生命力。尽管在我国这一领域还几乎是个空白,但随着这一学科的迅猛发展,也必将引起我国学术界的巨大兴趣。动物行为的研究在我国正处于起步阶段,研究的内容主要是描述性的,在理论研究方面,在研究的广度和深度方面,与国外存在着很大的差距。到目前为止,国内仍没有形成专门的动物行为学教材、期刊。但据已公开发表的有关论文和资料显示,我国在动物行为某些领域方面的研究已取得了一定的进展。

草履虫 草履虫是一种身体很小,圆筒形的原生动物,它只有一个细胞构成,是单细胞动物,雌雄同体。最常见的是尾草履虫。体长只有180—280微米。它和变形虫的寿命最短,以小时来计算,寿命时间为一昼夜左右。因为它身体形状从平面角度看上去像一只倒放的草鞋底而叫做草履虫 草履虫 paramecium 草履虫草履虫全身由一个细胞组成,体内有一对成型的细胞核,即营养核(大核)和生殖核(小核),进行分裂生殖时,小核分裂成新的大核和小核,旧的大核退化消失,故称其为真核生物。其身体表面包着一层表膜,除了维持草履虫的体型外,还负责内外气体交换,吸收水里的氧气,排出二氧化碳。膜上密密地长着近万根纤毛,靠纤毛的划动在水中旋转运动。它身体的一侧有一条凹入的小沟,叫“口沟”,相当于草履虫的“嘴巴”。口沟内的密长的纤毛摆动时,能把水里的细菌和有机碎屑作为食物摆进口沟,再进入草履虫体内,供其慢慢消化吸收。残渣由一个叫肛门点的小孔排出。 草履虫的生殖方式是分裂生殖。细胞器及功能 草履虫细胞器的功能分工如下: 口沟:取食 据估计,一只草履虫每小时大约能形成60个食物泡,每个食物泡中大约含有30个细菌,因此,一只草履虫每天大约能吞食43000个细菌,它对污水有一定的净化作用。 表膜:氧的摄入,二氧化碳的排出都通过表膜 大核:营养代谢 小核:生殖作用 食物泡:食物泡是草履虫进行胞吞作用产生的,进入细胞后将与初级溶酶体融合形成次级溶酶体。 伸缩泡及收集管:收集代谢废物和多余的水,并排出体外 胞肛:排出不能消化的食物残渣 纤毛:辅助运动,草履虫靠纤毛的摆动在水中旋转前进 注意:草履虫中没有线粒体,叶绿体,中心体以及细胞壁。[编辑本段]生态环境中的作用 草履虫属于动物界中最原始、最低等的原生动物。它喜欢生活在有机物含量较多的稻田、水沟或水不大流动的池塘中,以细菌和单细胞藻类为食。据估计,一只草履虫每小时大约能形成60个食物泡,每个食物泡中大约含有30个细菌,因此,一只草履虫每天大约能吞食43200个细菌,它对污水有一定的净化作用。草履虫的种类 草履虫的分类:草履虫属于纤毛纲,膜口目,草履虫科。世界上已经报导过的草履虫有22种 草履虫结构我国常见种至少有下述几种。 1.大草履虫 又叫尾草履虫,长180—280微米,后端圆锥形,锥顶角度约45至60度。两个伸缩泡均有收集管。有小核一个,致密型,椭圆形。生活在有机质较多的死水或缓流中。 2.双小核草履虫 长80-170微米,形似尾草履虫,但后部较前部更宽,后端锥形,顶角近90度。有伸缩泡两个,收集管较短。有两个小核,很小,泡型。生活环境和尾草履虫相同。 3.多小核草履虫 长180—310微米,形似尾草履虫,有时有三个伸缩泡。小核泡型,有3—12个。生活环境和尾草履虫相同。 4.绿草履虫 体长80—150微米。细胞质内有绿藻共生,在见光处培养后通体呈绿色。小核一个,致密型。生活在清水池塘。养殖与纯化养殖 草履虫是鱼幼苗生长必需的一种饵料。但其不易被发现,也很难捕捉,因此为补充其不足,应当人工饲养。其方法是: 取干稻草切成小段,直接浸泡于水中或煮后浸泡,用稻草浸出液作培养液。然后将浸过的稻草与水放进玻璃容器内,水占2/3以上,置于光照充足的地方。再到腐殖质丰富的地方去取种源,那里的水质应比捞红虫的坑塘水质清。舀回一桶水,取部分水体装入无色透明的小瓶内,对阳光细心观察,可见有白色小点悬浮于水中。如果看不见小白点,应用力搅动桶水,再取中央部位的水装入小瓶,对准光线看有无小白点。如见有小白点悬浮水中飘忽不定,可将此水倒如培养液中。将温度控制在22℃~28℃之间,1个星期后便可发现有草履虫的幼体了。喂其煮熟的牛肉汁,大约小时后分裂。纯化 取普通多孔水浴锅一只,在锅内安装一只暖棒(恒温加热器,温度范围16~32℃),加水、通电、调温至25℃;同时安放50ml、1000ml烧杯各一只,内盛自来水2/3左右。将野外采集的草履虫液在水浴锅中放置一周左右,取上层含有草履虫的澄清液数滴移入50mL小烧杯内培养。一周后,小烧杯内水面与杯壁相接处,就会有较多的草履虫,用细滴管沿杯壁取数滴移入1000ml烧杯中培养。经过1~5次转移培养,就能获得较纯的草履虫,即使有少量其他原生动物,也会被迅速繁殖起来的草履虫种群所抑制。若大量需用草履虫,可在塑料桶内安装暖棒调温至25℃,从上述培养液中取数滴于桶中培养,2周后即能繁殖出大量草履虫。 草履虫观察的注意事项 在显微镜下观察,最好在载玻片上放适量的棉花纤维,这样可以避免草履虫乱动。生活环境 喜生活在有机物丰富的池塘、水沟、洼地等。大多数草履虫是吞噬式营养,但绿草履虫是例外,体内含共生绿藻,这种绿藻可利用动物体排泄的含氮废物作为无机盐的来源,通过植物式光合作用制造有机物生存。

生物医学动物实验研究论文

1实验设计

在开展生物医学研究时,研究者通过正确地运用统计学知识,可直接影响研究的质量。统计学设计的任务在于对研究的部署、实施,直到研究结果的解释进行系统的安排,力争做到以最少的人力、物力获得可靠的结论和信息。其目的在于确定某种处理是否会表现出某种特定的效应。在实验设计时应遵循惟一差异原则,即在进行两组比较时,两者之间仅有因处理因素不同而引起的差异,而其他实验条件相关的非处理因素都应保持等同。然而,处理组与对照组在反应上表现出的差别并不一定意味着是处理的结果。另有两种引起差别的可能性,即偏倚和偶然性。偏倚是指系统性差别,它不是因组间在处理上的不同所引起。生物医学实验中统计学设计和分析的目标就是消除潜在的偏倚,减少偶然性[2]。

实验的偏倚和控制

偏倚是在研究中从设计到实验实施和结果分析的各环节存在一些人为的、有系统倾向的非随机误差,它不是由于抽样造成的,而是某种偏性使得实验结果偏离它的真值。从所选择的生物医学问题到研究方案的制订与实施、实验的完成过程、实验的分析与解释,乃至实验结果的发表,均可能存在各式各样的偏倚[2]。这种偏倚常常表现为系统误差。偏倚的大小取决于研究的方法和具体的实验条件。常见的偏倚主要有选择性偏倚、观察性偏倚和混杂性偏倚。必须认识实验过程的偏倚,从实验设计起直到整个研究过程结束均要加以控制。正确的实验设计可控制选择性的偏倚,事前人为控制和采取相应的措施可避免和减少观察性的偏倚。对于混杂性偏倚,可将重要的混杂因素在设计阶段进行分层随机设计,使混杂因素在组间分布均衡;在统计分析阶段将混杂因素作为分层因素或采用有协变量分析方法,以消除混杂因素的影响。只有有效地控制或消除偏倚,方可减少结果的假阳性或假阴性。

减少偶然性的潜在影响

偶然性因素的作用可以减少,但不能完全排除。因为即使是在精心实施的研究中,接受同样处理的动物,其反应也不可能完全一样。适当的统计分析可使实验人员评估出现假阳性的概率,即根本不存在处理效应的情况下观察到差异的概率。这种概率越小,实验者发现真实效应的可能性就越大。为了更有把握地检测出真实效应,有必要减少偶然性的作用,并通过实验设计确保能在“噪声”之上识别真正的“信号”。

实验设计的要素

要消除生物医学实验中潜在的偏倚,减少偶然性,就应对实验对象、处理因素和实验效应这三个实验设计要素,按照对照、重复、随机化和均衡四项原则进行周到的设计与控制[3]。实验对象实验中处理因素所作用的对象称为实验对象。不同性质的实验研究需要选取不同种类的实验对象,一个完整的实验设计中所需实验对象的总数称为样本含量。生物医学试验中考虑动物实验对象时应关注以下几个方面:①动物种属的选择:选择实验动物的种属与品系时,尤其需要注意其背景反应的水平。为了将反应“信号”水平最大化,常常意味着应避免选择那些背景反应水平极低的动物种属或品系,但如果采用过度反应的动物种属或品系也同样会出现问题。动物物种选择中的其他问题,无论是实际问题(寿命、体型、易得性、对动物学特征的了解情况)或是理论问题(生化、生理或解剖结构与人的相似性),都需要从专业的角度认真加以考虑和权衡。②动物的数量:虽然从统计设计角度考虑可得出某项实验所需的动物数(样本含量),但所得出的数值往往很大。因此,虽然样本含量估计是保证结论可靠性(精度和检验效能)的前提,但基于实验的可操作性及经济原则方面的考虑,应结合统计学的计算结果与以往的生物医学研究经验予以确定。③动物的体重与年龄:为确保实验对象的同质性,实验中所使用的动物体重与年龄应尽可能相近;动物体重的标准差不应超出平均值的10%;啮齿类等小动物年龄相差不应超出1周,大动物年龄相差不应超出1个月。④动物的分层:为了准确检测一种处理因素引起的差别,各处理组在可能影响实验结果的其他非处理因素方面应尽可能具有同质性。当存在动物亚系间的差别时,有两种方法可得到更为准确的结论。一是在结果分析阶段将亚系作为一个“分层变量”处理,包括对两个亚系的结果进行单独分析,然后将结果综合,得出处理效应的总结论;二是将亚系作为实验设计的“区组因素”,这种情况下可使对照组与处理组中每个亚系动物数量相等。除以上所讨论的“亚系”之外,其他的非处理因素,如性别、窝别、体重段等也可作为分层变量进行局部控制,并据此进行分层随机化分组。处理因素设计实验研究时,要明确研究中的处理因素和影响实验效应的非处理因素。研究者希望通过对研究设计进行有计划的安排,从而能科学地考察其效应大小的因素称为处理因素或实验因素;研究者往往忽略对评价实验因素作用大小有一定干扰的重要的非处理因素或非实验因素(如动物的窝别、体重等);其他未加控制的许多因素的综合作用统称为实验误差。实验结果是处理因素和非处理因素共同作用而产生的实验效应,因此如何控制和排除非处理因素的干扰,正确显示处理的效应,是实验设计的基本任务。实验效应实验效应是处理因素作用于受试对象的反应和结果,是反映实验因素作用强弱的标志,它通过观察指标(统计学常将指标称为变量)来体现。如果指标选择不当,未能准确反映处理因素的作用,获得的研究结果就缺乏科学性,因此选择好观察指标是关系整个研究成败的重要环节。指标的观察应避免带有偏性或偏倚,要结合专业知识,尽可能多地选用客观性强的指标,在仪器和试剂允许的条件下,应尽可能多选用特异性强、灵敏度高、准确可靠的客观指标。对一些半客观(如尿液pH试纸读数值)或主观指标(行为测量、病理观察),一定要事先规定读取数值的严格标准,只有这样才能准确地分析实验结果,从而提高实验结果的可信度。

实验设计的原则

为了防止结果的偏倚,保证实验结果的准确性和最大化的表达,在进行生物医学实验设计时必须遵循统计学设计的对照、重复、随机化和均衡四个基本原则。生物医学实验中对照组的设置必须具备三个条件:①对等原则,即惟一差别原则,除处理因素外,对照组具备与实验组对等的非处理因素。在相互比较的各组间,除了给予的处理因素不同外,其他方面应与实验组具有一致性,如相同的实验单位来源(动物种属、体重等)和相同的实验条件、操作方式和喂养环境等。②同步原则,对照组与实验组设立之后,在整个研究进程中始终处于同一空间和同一时间。③专设原则,任何一个对照组都是为相应的实验组专门设立的。不得借用文献上的记载或以往结果或其他研究资料作为本研究之对照。

生物医学中常用的实验设计类型

如果需要在同一实验中同时评价几种不同的效应,实验者应该安排能区别各自效应差别的实验设计方法。生物医学中常用的实验设计有以下几项。完全随机设计完全随机设计是生物医学动物实验中最为常用的一种实验设计方法,它是一种单因素有k个水平(k≥2)组的实验设计。即实验设计可设置一个对照或多个剂量组的实验方案。本设计保证每个实验动物都有相同机会接受任何一种处理,而不受实验人员主观倾向的影响。本设计应用了重复和随机化两个原则,因此能使实验结果受非处理因素的影响基本一致,真实反映出实验的处理效应。随机区组设计随机化完全区组设计,简称随机区组设计,又称配伍组设计,是配对设计的扩展,它将几个条件相同的受试者划分在同一个区组或配伍组,然后再按随机的原则,将同一配伍组的受试者随机分配到各实验组。该设计方法的优点是每个区组内的k个实验单位有较好的同质性,比完全随机设计更容易察觉处理间的差别。这种方法须特别注意的是要求区组内实验单位数与处理数相同,实验结果中若有缺失值,统计分析将损失部分信息。拉丁方设计拉丁方设计从横行和直列两个方向进行双重局部控制,使得横行和直列两向皆成区组,是比随机区组设计多一个区组因素的设计。在拉丁方设计中,每一行或每一列都成为一个完全区组,而每一处理在每一行或每一列都只出现一次,也就是说,在拉丁方设计中,实验处理数=横行区组数=直列区组数=实验处理的重复数。析因设计析因实验设计又称全因子实验设计,属于多因素、多水平单效应的设计。它不仅可以检验每一因素各水平之间的效应差异,而且可以检验各因素之间的交互作用。交互作用是指一个因素不同水平间的效应差受另一因素的影响,包括协同交互作用和拮抗交互作用。析因实验主要用于分析交互作用,当因素及水平数过多时,所需的实验对象数、处理组数和实验次数大幅度增加,故一般采用较简单的析因实验。含有较多因素和水平的实验一般采用正交实验设计[5]。

2生物医学动物实验的描述统计学

生物医学实验资料的类型

生物医学实验对实验对象(动物)进行干预后测定的观测指标通常有以下类型:①连续性数据:测定结果表现为有数字大小和单位的数据,统计上称定量资料,如生理、生化指标,体重值,器官重量等。②分类数据:测定结果表现为按某属性划分的定性类别,统计上称为定性资料,具体又可以分为二值资料、多值名义资料和多值有序资料。如某反应为出现或不出现,死亡或未死亡,有畸形或无畸形;病理损害的严重程度(无、轻度、中度、重度)等。

统计描述指标

描述性统计学(或归纳统计学)是对样本观察/测量数据频率分布的定量研究,描述性统计的目的在于:①对测量值或观察值进行归纳浓缩,用统计量、统计图或统计表的形式表现;②估计总体分布的参数。资料的整理与探索对于某一测量指标,一般应从文献资料中了解其分布类型。如果没有判断概率分布的理论基础,应重复以大样本测定,绘制样本的频数分布图(理论上样本量要大于100),并经统计学检验拟合其分布。数据的描述统计量①连续性数据的频数分布:通过对样本资料编制频数分布表或做茎叶图,以确定资料分布的类型、频数分布的集中趋势和离散趋势、估计总体参数,也便于发现离群值。②中心位置的描述统计量:描述数据分布的集中趋势,常用指标为算术均数、中位数、众数、几何均数等。③离散程度的描述统计量:描述数据分布的离散趋势,常用指标为标准差和方差、极差和四分位数间距、变异系数和离散系数等。④统计学图表:统计图包括连续性数据分布的直方图、茎叶图,表示数据中心位置和离散程度的点杆图(做图时表示均数和标准差)和盒须图(做图时表示中位数、极差、四分位数间距),描述构成比数据资料的百分条图、饼图,描述经时变化趋势的线图,以及预测和检验分布类型的概率-概率图(P-P图)等[6]。统计表具有简单、明了、易于理解、便于比较的优点。编制统计表时原则上应当重点突出、层次分明、避免层次过多或结构混乱。一般的统计表应为三线表,表中只有横线,无竖线和斜线。统计表的标目应层次清楚,不宜过于复杂。

3生物医学动物实验的假设检验

生物医学动物实验中最常见的情况是给予不同受试物后进行组间比较,通过统计学中的假设检验,说明受试物的作用。假设检验时应注意以下问题。

检验方法的选用依据

资料的类型和变量的数目不同类型的资料(定量、定性)的组间比较应采用不同的统计检验方法。单变量、多变量的`统计检验方法也各不相同。实验设计类型应该根据实验设计的具体类型选择对应的统计检验方法,以便得到处理组效应的真实结论。检验方法的前提条件选用假设检验方法前,应了解所分析的数据资料是否满足相应检验方法的前提条件,如t检验和方差分析等参数检验方法要求数据满足正态性和方差齐性,2检验要求样本含量大于40且理论频数大于5。

正态性检验及拟合优度检验

统计学假设检验须判定样本的频数分布是否符合某一理论分布,如符合要求就可按此理论分布来进行统计学处理。对正态分布可采用正态性检验,其他分布可用拟合优度检验。通常可通过查阅文献,了解实验参数符合何种理论分布。

方差齐性检验

连续性数据未达到参数法统计分析前提的第二种原因即为方差不齐。一般而言,数值愈大,其固有的变异性也愈大。例如,若某组动物的平均反应值为100,其数值范围可能为80~120;而另一组动物的平均反应值为300,其数值范围可能会扩大至240~360。解决方差不齐的措施是进行数据转换。若数据的标准差与平均值成正比,在统计分析前宜将数据转换为对数值之后再进行分析,据此,不仅数据的变异度与平均值大小无关,同时还可确保其更符合正态分布。若数据变异度增加幅度与平均值的关系不太明显,采用平方根转换则更易使数据的变异度与平均值大小无关。某些数据经对数或平方根转换后可能仍存在方差不齐,此时宜采用非参数检验。

单侧检验与双侧检验

检验假设选择单侧检验或双侧检验,应事先根据专业知识做出选择。一般而言,若研究目的仅须了解是否存在组间差异、实验者无法预测组间变化的方向以及实验者希望获得正负两方面的结果时,应采用双侧检验。若事先可预测组间差异的变化方向,实验者仅对某一方面的重要性感兴趣,实验者仅希望了解与对照组差异或正或负一个方向,则应采用单侧检验。此外,剂量设计预试验中应采用双侧检验,正式试验在了解相关信息后可采用单侧检验。

多重比较及多重性问题

生物医学实验经常在处理组和对照组之间做多个变量的比较。即使不存在真正的实验效应,也有可能纯粹由于偶然性而有一个或多个变量在5%检验水平出现显著性差别。除了上述均数多重比较导致Ⅰ类错误概率增加的多重性问题之外,其他的多重性问题还包括多次的中期分析、关注多个结局、亚组间的多重比较。处理多重性问题的原则包括:①预先计划进行多重比较;②限制比较的次数;③多重比较时采用更严格的界值标准;④多重比较具有生物学方面的依据。

观察值或实验对象的独立性

许多统计检验方法要求比较的观察值或实验对象相互独立,如二项分布的率检验、t检验和方差分析等。但是,有的生物医学实验中观察单位并不独立。例如,生殖和发育研究中就存在窝效应:由于遗传因素、宫内的发育环境和药物的代谢环境相似,与异窝胎仔相比,同窝胎仔之间对毒性效应的反应概率趋于系统,即同窝内数据为聚集性数据,这就是一种常见的非独立数据。在统计学分析时,忽略数据的窝内相关性具有潜在的风险;因同窝母鼠所产k个胎仔的观察值存在共性,其所提供的信息不及k个独立的来自不同母鼠所产胎仔所提供的信息;窝内相关性愈大,其信息量愈少。聚集性数据的均数标准误小于独立的数据,因此,若基于观察值独立的统计分析方法,就会增加犯Ⅰ类错误的概率,即假阳性的风险增加,降低实验的有效性。

历史对照数据的应用

某些情况下,尤其是在发生率较低的情况下,单项研究可能提示处理可影响肿瘤发生率,但无法得出明确的结论。可能想到的分析办法之一是将处理组的数据与来自其他研究的对照组动物相比较。虽然历史对照数据具有重要意义,但值得强调的是,众多原因可导致不同研究之间的变异度大于研究之内的变异度。动物来源、饲料及饲养条件,研究期限,研究中的动物死亡率、读片的病理学家等均可能影响最终的肿瘤发生率。故此,忽视这些差异,将处理组的肿瘤发生率与合并的对照组发生率相比较,可能得出严重错误的结果,并进而明显夸大统计显著性水平。Tarone[4]曾对历史对照组的比率数据分析进行过综述。

假设检验的局限性

首先,假设检验中的P值并未提供有关处理诱发效应大小的直接信息。某一受试物可诱发一定量的、反应的增加,但增加的幅度是否具有统计显著性则取决于研究的规模和数据的变异性。在规模较小的研究中,有可能错失较大、重要的效应,尤其是在检测终点测量精度不高的情况下。相反,在规模较大的研究中,较小、非重要的效应则具有统计显著性。例如,D药与C药相比,降血压效应相差近30mmHg,但因为例数仅10例,假设检验未发现显著性差异(P=);相反,B药与A药相比,降血压效应仅相差,但因为例数达500例,假设检验却发现存在显著性差异(P<)。由此可见,统计学显著性与效应大小无直接相关性。因此,愈来愈多的统计学家主张以处理组与对照组差异值的95%置信区间表述处理的效应。据此,若处理反应的增加值为10个单位(95%置信区间3~17单位),则该区间包含真实差异的几率为95%。若置信区间的下限大于零,则双侧检验的P值小于。其次,假设检验无法消除实验设计或实施不当所带来的影响。虽然前述的分层分析等有助于发现真实的差异,但若实验设计存在偏倚,或实验实施过程中存在偏差或失误,假设检验方法一般也于事无补。因此,在生物医学实验过程中应注重对实验设计或实施过程进行严格的质量控制和质量保证措施,强化GLP规范意识。其三,对统计学分析本身的质量控制和质量保证也是确保研究质量的重要环节。所用统计分析软件包应经过充分的认证,以确保分析结果的准确、可靠性。数据的录入、核对和分析结果的报告与归档,均应制订并严格执行相关的标准操作规程。综上所述,在动物实验研究的多个环节,统计学中的相关理论和方法都能够发挥重要作用。统计学不仅可以保证结果的科学性和可靠性,在很多情况下也可以极大地提高研究效率,节约研究成本。在这里还必须强调,除了实验后期的数据分析以外,在实验方案的制定阶段也需要统计学人员的早期介入,这样有助于避免实验设计出现大的偏差和漏洞,有利于研究目标的顺利实现。

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人类对动物通讯行为的研究论文

动物的通讯行为 任何生物都不是孤立地生活在自然界中,它们总 是组成一个小的生活群体,尽管有一些喜欢独来独往,但至少它们在交配时需要与异性接触在接触过程中,它们的鸣叫,彼此间互相的触摸,甚至一些化学物质的释放,使得它们声息相通,行动一致,无论是在捕食活动中,还是在对配偶的争夺上都井然有序。这些都是与动物之间存在的通讯行为分不开的。 所谓通讯,就是指个体通过释放一种或是几种刺激性信号,引起接受个体产生行为反应。信号本身并无意义,但它能被快速识别,更重要的是它代表着一系列复杂的生物属性,如性别、年龄、大小、敌对性或友好性等等。 视觉通讯 在动物园里常会看见游客向孔雀园中的雄孔雀鼓掌拍手,孔雀听到掌声,会为游客表演孔雀开屏。然而,孔雀向人们竖起美丽的羽毛,可能是在向雌孔雀示爱,或者是在向同种雄孔雀示威,也许是在向人们发出警告。它那五颜六色的羽毛其实就是它展示自己,吓唬敌人的武器。孔雀是在通过展示尾羽传播某种视觉信息,可惜,在场的游客却错误地接受并传递了另一种含义的信息。 视觉通讯的形式是比较广泛的,雄性驯鹿头上硕大的犄角,草原上雄性狮子颈部漂亮的长鬃毛,这些动物的外表特征都是向雌性同类发出的视觉信号。青蛙在草丛中呈现碧绿的体色,而潮一、的保护色往往是通过散布错误的视觉信息来迷惑天敌或猎物的。 视觉通讯的形式还包括动物的肢体语言。拟态使得落叶蝶化作一片枯叶,欺鸟类的双眼。猎狗面对对手时,头部前伸、前肢前趴、身体下伏、后肢蹬地、露出牙齿、两耳竖起以示对对方的威吓。而在主人面前,猎狗便会俯首贴耳、摇动尾巴,一副顺从的模样。雄蜂源在向雌蜂蝶求爱时,会表现出一个相当复杂的仪式:将最漂亮的体色显现出来,向着雌妹饭的方向用尾巴拨动水流,并且水中带着雄峰燃身上一种特殊的气味。雌蛾螺便同时获得了视觉、嗅觉和触觉三方面的刺激。视觉通讯对于人类来讲也是最为简单和直接的联系方式。无论是杨贵妃的回眸一笑,还是张翼德的吹胡子瞪眼,恋人之间含情脉脉的对视以及反目成仇的怒视……所有这些都体现了视觉通讯的作用。 视觉通讯在动物界是十分普遍的一种通讯方式,具有简单、准确、迅速等优点。但是这种通讯方式也有很多的局限性。在自然界仅仅以视觉通讯作为主要通讯手段的动物是很少的,它们往往以视觉通讯方式和其他通讯方式共同使用,发送或获取准确的信息。 听觉通讯 鸟类为吸引异性排斥同性,宣告领地占有的歌声以及警告捕食者来到的尖叫声都是听觉通讯。法 德、的住物学家记录下乌鸦的种种叫声集”。他们开着放音车在村子周围移动,通过播放其中一种乌鸦的叫声,终于解决了该村长期困扰村民的乌鸦问题。这其中就巧妙的运用了听觉通讯的原理。 由于动物的发音机制不同,产生的种种奇妙的声音也大相径庭。哺乳动物依靠喉管,鸟类依靠鸣管,昆虫往往依靠翅膀的振动,而青蛙却依赖于声囊发声。因为声波可以绕过障碍物传播,发声的频率多样组合又为各种信息的传递奠定了基础。同样的发声器官只要做出略微的调整就能产生一系列的声音,具有很强的灵活性,所以声音的传播不受白天黑夜的限制。然而,声音的传播又具有瞬间性,稍纵即逝。 当然,在动物世界里有一些动物是依靠超声波来进行通讯与捕食的,如人们熟悉的编幅和海豚,就是利用超声波通讯的。 化学通讯 俗语有“鼠目寸光”的说法。这是由于老鼠的视觉能力很低,只能达到12厘米的距离。而老鼠的听觉也仅70千赫左右,一张报纸就足以阻碍听觉信号的接收。老鼠的活动环境十分复杂,很容易阻碍它那本来就不出色的视力月D么老鼠是通过什么来进行交流呢?这就是另外一种通讯方式:化学通讯。 化学通讯就是动物通过释放一些化学物质来影响或控制其他动物的行为。化学通讯有时会影响整个动物群体的活动甚至调节整个种群。这些化学物质称为外激素。有文献报道,外激素可能是最为原始的通讯信号,在蓝藻、细菌和其他原核生物之间是惟一的通讯方式。动物释放化学物质,不仅影响其他个体的行为,还能影响到生理。如蜂后会分泌一种称为“蜂王浆”物质的化合物,能抑制工蜂卵巢的发育。另外,化学通讯还是维持群体秩序的重要手段。在蚂蚁群中,蚁后不能养活自己,但它可以分泌一种外激素,来引诱工蚁,使工蚁积极喂养蚁后。蚂蚁的卵和幼虫也能分泌一种物质。蚂蚁幼虫的生活需要一定的条件,当湿度变小,它们便停止分泌外激素,而工蚁会很快的将其转移到潮湿的地方,这样幼虫便能重新分泌对工蚁来说堪称“美味佳肴”的化学物质了。 谈到化学通讯,似乎我们应该为狗随地小便的不文明行为进行一下辩解。其实这并非狗的不文明表现,而是它在行使自己的化学通讯手段。狗往往并不是由于膀眈充盈而到处排泄,实际上它只是在向别的同类宣布:这里已经是我的地盘了。这是一种依靠化学物质抢占领地的做法,当一条狗三条腿着地,一条后腿提起对着马路上的消防龙头排尿时,说明它已经用尿液的气味将消防龙头划为己有了。而狗真正的排尿姿势是四肢平铺蹲在地上的。 触觉通讯 触觉通讯也是一种相当普遍的通讯方式。对于视觉能力有限或者生活在无法利用视觉通讯环境中的动物来说,触觉通讯往往是一种重要的传递信息的方式。 某些生活在深海区域中的鱼类,由于光线很弱,视力退化了,但它们往往具有非常发达的鳍刺和触须,上面布满了敏感的神经,在水中游动时,它们可以感知水流的变化,寻觅与捕捉猎物和接收性信号。 触觉通讯也可以通过其他物体作为媒介,以振动或者波动的形式来传播信息。雄蜘蛛想要进行交配必须到网上寻找对象,上网前雄蜘蛛会做出一种类似“拨弦”的动作,拨动网丝发出一定的振动,据此雌蜘蛛可以判断出是猎物,还是求爱对象。 不仅低等动物依靠触觉作为通讯方式,在高等动物中触觉通讯也相当普遍与重要。在猴子的社会群体中,猴儿们常会彼此相互梳理毛发,这其中既有母猴出于对幼猴的怜爱,又有出于对猴王的奉承,当然还有猴王嚣张的戏弄。这里值得我们注意的是,如果将刚刚出生的小猴从它的母亲身边抱走,由专门的机器人来抚养,那么即便身体健康,它的反应能力和智力与正常的小猴相比,也显得比较低下。如果人们经常抚摸或者抱抱它,情况则会有很大的改观。从这里不难看出,幼年时,对小猴的经常抚摸、搂抱,可以使它的反应提高,更具有生气。对于人类来说,父母们在孩子幼年时多给一些爱抚,比起成天以婴儿车和玩具熊来应付孩子,更有益于孩子的生长发育。 电通讯 在发现美洲大陆后,许多冒险家都前往那里寻找他们梦寐以求的黄金。有一个西班牙探险队伍,在当地印第安人带领下,进人了亚马孙河上游的一个低洼地,这里布满了大大小小的水塘。印第安人止步了,白人不理解,这里不可能有食人鱼,当然也不可能有鳄鱼和大蟒蛇。一个白人挺身而出,要给印第安人作榜样,可是没走多远,就大叫一声,直挺挺地仰面倒下,几个同伴上前去救他,也跌倒在水塘里。过了好一会儿,其余的同伴才将他们救出来。几个小时后,这些人才从僵直的状态下恢复。 到底是什么袭击了他们?原来在热带混浊的水塘中,生活着依靠体表放电来进行彼此交流和捕食的特殊鱼类——电鳗。那几个探险家就是被水塘中电鳗施放的电流所击倒的。它们施放出的电压往往可以达到600伏特。自然界中不仅有电鳗、电路利用身体发电器官产生很强的电流猎取食物,深水中的鲶鱼、鳄鱼也可以依靠体表电感器进行个体之间的信息交流。 动物的通讯行为是通过自然选择演化而来的,每一类通讯行为往往有着特殊的功能与进化过程。这一过程历经了许多艰辛,在不同的环境下,因物制宜,形成了适应自己的交流方式。 可以说通讯方式、环境以及某些器官之间是一个相互影响、共同促进的关联网,相互作用下,使得彼此达到协调的状态。往往越是高等的动物,越具有较多的通讯方式,这样就可以在环境发生剧烈变化时,仍可以交流信息,与同伴共同渡过难关。而那些依靠单一通讯行为进行交流的生物,此时则会与外界完全失去联系,等待它们的只有死亡。 通讯行为不仅是发生在个体之间或群体之间的事,细胞之间也具有相互通讯的方式,化学通讯与触觉通讯可能是其中最主要的两种。在细胞的不断分裂过程中,当彼此相互接触时,正常的细胞将会停止分裂,即所谓的接触抑制,这其中好像完成了某种信息的传达。癌细胞似乎不受这种通讯的影响,仍然不断地疯长,对于它的控制及其通讯行为有待深入研究。当然,细胞之间的通讯行为属于细胞社会学研究的范畴,这正是当前细胞生物学领域的研究热点。]

动物传递信息以信号为载体发送出去,为各种外感受器所接受。所用信号有以下各种形式: 声音声音利用声音通讯的动物种类很多。许多昆虫用身体各部摩擦发声,秋虫唧鸣为人所熟知。呼吸空气的脊椎动物(蛙、少数爬行类、几乎所有的鸟类和大部分哺乳类)能发声。脊椎动物的发声器官在喉部。用声音传递信息最成功的应属鸟、鲸和人,人类借语言传递的信息量极大。言语现象已超出本文讨论的范围。至今未能证明除人以外其他动物有语言。 声音通讯常用以维系社群、求偶、告警、恐吓对手、通知同类食物的所在等等。以声音为媒介的通讯方式有以下特点: ①声音有许多变量,包括频率、音质、清晰程度、响度、时间模式等。每个变量都提供一些信息,因此声音的信息容量很大。 ②发声时动物的躯干和四肢仍可自由活动。 ③声音能在一瞬间发出和停止。声音信号的产生和消失均快,维持的时间短。 ④接受者不一定要面向信号源。 ⑤声音可绕过障碍物,但频率高的声音传播的距离较短,而超声波只能直线传播。 ⑥脊椎动物头部两侧有耳,还可定位声源。视觉形象包括身体上的标志(结构、颜色等)、姿势、动作等。在各种信号形式中视觉形象研究得最为透彻。视觉信号较声音或化学信号容易定位。但视觉信号只能直线传播,易为环境中的物体所遮挡,又受光线影响;一般借助反射光的动物只能在白日通讯,而自发光的动物如萤火虫则只能在夜间通讯。视觉信号可以是持续存在的,如身上外露的标志,但视觉信号也能在一瞬间开始和结束,例如某些深在标志的突然显示和隐蔽以及各种仪式化表演。许多动物具保护色,从背面看体色与环境一致,但腹面色彩鲜艳,这种色彩仅于求偶或恐吓敌害时方显露出来。如许多蜥蜴背色与环境一致,在求偶时会立起身体显露色彩鲜艳的腹部以吸引雌体或恐吓敌手。为了让接受者接受视觉信号、免除障碍物的遮挡,通讯者往往选择一个易被发现的位置,如站在高处或飞在空中。进行视觉通讯时无论作出姿势或进行动作都会影响通讯者同时进行其他行为,而借助上述标志来传递种属、性别、年龄、乃至生理状态等信息可不妨碍同时完成其他行为。不过传递复杂信息仍需要仪式化的表演或更复杂的动作。如鸟类的求偶表演丰富多彩,而蜜蜂中的工蜂则利用舞蹈动作报告食源的距离和方向。化学物质从原生动物到哺乳动物都能产生一些化学物质,分泌到体外,用以传递信息。这些物质称为信息素或外激素,通常为5~20个碳原子的有机化合物。人类也释放多种化学物质,但几乎从不有意识地用它们作为传递信息的重要手段。动物广泛地将信息素用于性引诱,如家蚕雌蛾释放蚕蛾醇,有种和性别特异性,一个分子即足以引起同种雄性的应答,但对其他物种或同种的雌体均不起作用。信息素也可用以指明食源和休息场所,或用作报警信号、进攻信号、集合信号、驱散信号等。蚁的信息素研究得较为详尽。在不同情况下,不同的信息素由不同的腺体分泌;不同的信息素的释放率、消失速度和引起反应的阈值各异。例如报警信息素扩散得甚为迅速,消失亦快,需要继续报警时其他个体会接替分泌报警信息素。用于辨认种属的信息素或一般的集合信息素则消失缓慢。 信息素多释放到环境中,作用于接受者的嗅觉感受器,也有的留在自己体表,由接受者舐尝而作用于其味觉感受器。如蜂后分泌的一种外激素──习称“蜂后物质”,通过空气或口器为工蜂吸收,抑制其卵巢的发育,从而形成蜜蜂社群的阶级制度。哺乳动物将粪尿排在自己领域的边界以为标志,也是一种通讯。触觉信号触觉信号都在近距离传递,易于定位。多为身体直接接触,交配行为的完成有赖于触觉通讯。三棘刺鱼的雌体被雄体引入巢,于尾基部被雄体吻部触碰后才能排卵。圆蛛的雄体在生殖季节以一定的力度和节奏牵动雌蛛所结网外周部分的蛛丝,告知系雄蛛求偶,并非猎物入网。触觉信号的强度和性质可以迅速改变,出现及消失也快,有一定的信息量,便于传递定量信息。盲人亦可用触觉代偿失去的视觉。 这里特别要提出的是通讯信号的特异化。在进化过程中,每个物种的通讯信号逐渐变得只有本物种的个体可以接受、理解或作出相应的应答。人就闻不出鼠被夹住后留在夹子上的遇险信息素,也不能理解秋夜里蟋蟀唧唧叫声的意义。尤其是性引诱信号,雄体进化出具种特异性的信号,雌体也进化出对信号的特异性应答。但有时也存在着交叉应答,亦即一个物种的通讯信号也为另一物种的个体接受。这可以来源于学习,例如一种鸟的报警信号常为其他种鸟所接受,这是一种种间合作。可是性信号一般只为同种个体所接受,因而避免了无效交配的出现。 在同一个物种内,由于地理环境的分隔,有时通讯信号也出现类似人类语言中“方言”的现象。这种情况见于鸟、哺乳类以及昆虫。如鸟鸣的基本型调是先天性的,而具体鸣叫方式系模仿学习而得。不同地理区域的鸣叫差别就导致“方言”产生。缅因州海鸥的鸣叫为荷兰和法国的同种海鸥所不懂。]

每种动物都有自己的通讯系统与同种的其他个体、异种或周围环境联系起来,以满足其生存发展的需要。根据信号的不同可将昆虫的通讯分为化学通讯、声通讯、视觉通讯、行为通讯、触觉通讯等等。其中,后四种通讯方式的发送信号者在发送信号时都必须暴露自己。 1 化学通讯(Chemical communication) 是以挥发性信息化学物质(semiochemicals,包括信息素和异种化感物)作为媒介的通讯方式,是昆虫最常见和最有效的通讯方式。 化学通讯的优点是传送距离远、特异性高、隐蔽性好。该通讯方式在昆虫的生殖、觅食、追踪、聚集、报警、调整种群密度等方面起着重要作用。例如,在小蠹虫科的一些种类中,当一个小蠹虫被松树释放的挥发性化学物质(觅食)引诱来后,它就释放信息素招引同种其他个体(聚集),接着它们蛀巢道、交配和产卵(生殖),然后释放信息素阻止其他个体以免密度过高(调节);在社会性昆虫中,化学通讯控制着巢群内个体的分型或分级、协调着巢群中各个体的活动与行为,使整个群体能有条不紊地生存和发展。 2 声通讯(Acoustic communication) 是以音频信号作为媒介的通讯方式。这种通讯方式在直翅目、同翅目、半翅目、双翅目、鳞翅目等昆虫中较常见,主要功能是在昆虫的生殖、聚集和报警中起重要作用。例如雄蚊群的"嗡嗡"声吸引雌蚊前来交配;雄蝉的"知知"声引诱雌蝉来交尾等。 3 视觉通讯(Visual communication) 是以视觉信号作为媒介的通讯方式。这是昆虫近距离通讯的一种常见方式;但在萤火虫等发光昆虫中,它可以是远距离的通讯方式。 在萤火虫中,有的雌雄两性都发光,有的仅雌萤发光,其闪光是一种性信号,具有种的特异性,因此它们能准确地确定异性的位置并飞去交配。但是,一些种类的雌萤火虫可模仿近缘种的闪光,吸引异种的雄性,然后捕杀对方。 在蝴蝶等部分昆虫中,雄性个体常有较雌性更鲜艳的体色,可能在示爱时有取悦对方的作用,与昆虫的视觉兴奋有关。 4 行为通讯(Behavior communication) 是以行为作为媒介的通讯方式。大家最熟悉的是蜜蜂的舞蹈,它可以告诉其它个体关于蜜源和水的数量和位置。当蜜源距蜂巢不足60~100米时,觅食回来的蜜蜂跳圆舞(round dance);当蜜源距蜂巢远于100米时,觅食回来的蜜蜂跳摇摆舞(waggle dance)。同时,蜜蜂的舞蹈角度、频率、圈数及跳舞姿态等则可以进一步告诉对方准确的位置和蜜源的数量等信息。德国著名昆虫学家和动物行为学家弗里希(Karl Ritter von Frisch)因其这一重大发现而荣获1973年度诺贝尔医学、生理学奖。 5 触觉通讯(Tactile communication) 是以接触感觉作为媒介的通讯方式,也就是昆虫靠身体的相互接触传递信息的通讯方式,只有当同种或不同种的个体接触时才能发生,是昆虫种内或种间近距离的重要通讯方式。如蚂蚁通过用触角触碰同类的触角来告诉对方食物的性质、数量和位置;蚂蚁通过触角拍打蚜虫的腹部可使对方分泌出蚂蚁喜食的蜜露;寄生蜂通过触角敲打植物表面以寻找寄主,或通过触角敲打寄主表面以识别寄主等。触觉通讯在寄生蜂的寄主识别和很多昆虫的示爱过程中起着非常重要的作用。当然,在昆虫的复杂生活中,它们不是孤立地使用上述单一的通讯方式,而是综合地使用两种或两种以上的通讯方式来协调完成种内或种间的通讯。]

动物的通讯的意义:

1、方便猎取食物资源;

2、遇到危险便于团体逃脱;

3、遇到自然灾害便于逃脱。

总之,动物的通讯功能就是为了让动物更加适应生存的体现。动物机体体内各细胞间即用化学手段进行通讯。原生动物是单细胞生物,它们之间的通讯主要也是以化学物质为中介。

化学通讯最为发达的见于社群性昆虫,如蚁能分泌出大量种类不同的化学物质:报警物质、示踪物质和控制其他个体性发育的物质等。出现最晚的通讯手段可能是高等灵长目的面部表情和人类的语言。动物社群行为的完成有赖于通讯。通讯还见于生殖、取食、育幼、占域、防御等行为的过程中。

扩展资料

通讯见于所有的动物分类阶元。不同物种感觉系统不同,所用通讯手段也各异。许多低等动物主要采用化学和触觉信号。对鱼类来说,视觉更为重要。鸟类更多地用听觉和视觉信号。哺乳类几乎应用所有的感觉通道。通讯不但见于同种动物之间,也见于异种动物之间。

许多热带珊瑚礁中的小鱼取食大鱼身上的寄生虫和口内的食物残渣,大鱼不会吞食这些“清洁鱼”。它们之间存在一套通讯方式。清洁鱼身上往往有鲜明的条纹,它们在进行清洁工作前在大鱼面前作舞蹈表演,此外还分泌出一种化学物质。大鱼借此认识它们,允许它们接近身体取食。

动物行为学论文

荷兰动物学家Tinbergen,以其在动物行为方面的研究,与Kari von Frisch和Konrad Lorenz共获1973年医学生理学诺贝尔奖。Tinbergen对动物行为学最重要的贡献是关于行为的适应性问题研究,即某种行为如何给动物的适应性(繁殖力、生存)带来好处。

1963年,Tinbergen发表了重要论文 On aims and methods of ethology ,阐述了关于动物行为的 4个基础问题,又称为Tinbergen's questions 。本文指出应当通过结合分析近因和远因来综合理解动物行为。近因(Proximity)可以看作是对于某种行为的当下解释,换句话说,就是个体如何进行某种行为。类似的解释可能是分子水平上的,也可以是身体机能上的,如视觉细胞如何感受光线, 代谢过程如何发生等。远因(Ultimate)可以被看作是从长时间尺度(进化的角度)来分析某种行为,例如为什么某种动物演化到现在发展出某种特殊行为,换句话说,某种行为是如何提高了该物种的生存和繁殖力(为什么长臂猿每天清晨鸣叫,这种鸣叫行为为种群带来了何种适应性)。在50年后的今天,这种思路对于我们研究动物行为依旧有效且流行,谷歌学术显示该论文迄今已经被引用2940次。

Tinbergen将近因和远因分成四个基础问题:生存价值 survival value ,发育 ontogeny ,进化 evolution ,行为原因 causation 。针对一个给定物种的某种行为,这四个问题可以表述为:它是什么(功能)?它是如何在个体生活史中发展的(发育)?在物种演化历史中是如何进化的(进化)?它是如何工作的(机制)?这四个问题相互联系又相互区分,功能和机制属于在较短时间尺度的近因;发育和进化属于在较长时间尺度上的远因。维基里面按照近因、远因、静态、动态的表格组合了这 四个问题 :

正如本文开头所引用的Tinbergen在1963年的文章里的话“一个全面,一致的科学必须同等重视每一个环节以及他们的整合”,这是一种全面综合解释动物行为的方法,形成了研究动物行为的主要框架。 为什么这个框架如此重要?因为这个框架是我们理解动物行为的基础方法。 正如我们认识一个植物,首先我们知道植物是由根、干、枝、叶、花、果构成,这个就是基础认识的框架,当看到一株植物时,我们才能指出哪里是根,哪里是花,这个花怎么就不一样了,和其他花怎么区别。当我们研究某种野生动物行为的时候,也是先把研究对象套入这四个问题中,然后根据问题列出假设,再去检验假设,通过这种方法一般都可以解除很多疑惑,或者说少走几年弯路。 这个问题框架可以在相当宽泛的环境中使用,例如:为什么一些鸟的雏鸟会去啄红色物体,而不是其他颜色?是否红色刺激了雏鸟的视觉神经?如果是这样,那么红色物体是在何时,并如何刺激到神经的? 另一方面,在远因的分析可以问:在鸟类进化过程中,什么样的选择压力导致鸟类对红色产生了独特反映?食物还是其他? 或者是,为什么长臂猿每天清晨鸣叫?为什么下午不鸣叫?是什么信号通知长臂猿开始鸣叫?在个体发育中,鸣叫行为何时形成,如何形成,是否是学习获得?从远因来看,可以问,不同的长臂猿的鸣叫有怎样不同?什么样的选择压力导致这个物种开始具有了鸣叫行为?

全面综合的理解动物行为的静态、动态的变化,行为的功能、可塑性,甚至很多非正常的表现都是为生物多样性保护提供的理论基础。这些理论是评估野生动物保护成效(如救助、放归、栖息地的恢复、迁地保护等)的重要依据。我们应该从进化的、动态的角度理解野生动物的适应性如何受到人类活动的影响,换句话说,在人类影响的栖息地中,动物如何做出行为的改变以增强适应性。基于此,我们才可以理解野生动物如何适应自然,如何改变行为;才能判断我们的保护措施是否有效,是否需要调整。新加坡的城市花园,伦敦的垂直森林,这不都是人类为了生物多样性保护试图重建一个理想的人与动物共存的栖息地做出的努力么,而这种努力的成效如何,也只有通过我们对动物行为基础研究的理解才能做出客观、科学以及有效的评价。

动物行为学论文

动物行为学的形成与发展

一、摘要

20世纪60年代以来,动物行为学的研究就受到各国科学家的关注。欧洲的一些动物行为学家对动物行为研究的发展做出了重大的贡献。随着人们对动物行为研究重要性的认识,动物行为学已成为生物学中极为活跃和重要的一个分支学科。它除了研究动物行为本身外,还把研究内容从行为维系群体的作用,扩展到行为的个体发育进化史、行为的控制及社会性组织等方面。

二、动物行为学的研究历史20世纪以前是动物行为学的萌芽时期,是动物行为学经历的一个缓慢发展的阶段。早在旧石器时代(34000~10500年前),人们开始注意观察周围的动物,随着动物家养的开始,人类也需要了解动物的生活周期和行为。

1、在文明时代的早期,古埃及人开始尝试人工孵卵。古希腊的亚里斯多德(384~322BC)开始了观察、描述动物行为的新纪元。在他的论著中,记录了540种动物的生活史和行为,对后人关于生命的认识方面产生了相当大的影响。

2、17、18世纪,开始了比较不同物种行为的研究和行为的理论探讨。如德国人约翰(Johunn Pernaller)研究了不同鸟的行为差异,涉及取食地、社会行为、筑巢、领地、季节性羽毛色彩变化、迁徙、鸣叫和育雏等方面。法国的勒雷(Chorles George Lereg)对狼、狐的捕食行为及野兔的恐惧表现有过生动的描述,提出了动物依靠它们的记忆和生活经验能够聪明地生活。

3、1859年,达尔文的《物种起源》的发表,对动物行为学的研究产生了深远的影响。他的《人类的由来》(1871)一书研究比较了人与动物,及本能行为。19世纪末,人们使用述宫,研究老鼠的学习行为。现代行为学中许多术语,如Behaviour(行为)、Animod Behaviour(动物行为),都首次出现在他的论著中。20世纪是动物行为学迅速发展和真正延伸的世纪。

4、1906年,动物学家詹宁斯()对原生动物的行为进行了详细研究,写出了《原生动物的行为》一书,这是第一本专门论述动物行为的著作。柏林的海因罗特(Oskar Heinorth)在1871年至1945年间,详尽研究了多种鸭、鹅,比较了它们的运动方式、解剖学特征、社会行为、鸣叫及繁殖行为,并且发现了灰雁从孵卵箱中孵出后的印记行为。他

5、动物学家罗曼内斯( Reimarus)发展了达尔文的思想,并正式建立了比较行为学这一学科,为现代的行为生物学奠定了基础。随后摩尔根()和杰姆斯(),以及劳埃波()等都在方法、概念上对行为的发展做出了贡献。

6、1931年至1941年,欧洲著名的行为生物学家廷伯根和劳伦兹在自然和半自然条件下对动物进行了长期的观察,发表了诸如“社会性鸦的行为学”、“鸟类环境世界中的伙伴”、“关于本能的概念”、“对雁鸭类行为的比较研究”等论文,建立了物种的行为图谱,发现了所研究的行为型的功能。提出了显示、位移、仪式化等等新概念和新的研究课题。

三、动物行为学的现代进展

1、近年来,动物行为学的研究获得了蓬勃的发展,主要是把动物行为与生命科学中许多其它的许多分支学科相互渗透在一起,形成了许多新的研究领域,从不同的角度进一步完整、系统地阐述动物行为的原因、机制、发生或发育。进化与适应功能等问题。动物行为学的分支很多,本文仅以行为遗传学和行为生态学为中心,作一简要介绍。

2、行为遗传学 行为遗传学是用遗传学方法研究行为的遗传基础。自1960年,美国学者hompson第一个总结了有关资料,写成《行为遗传学》一书,从而宣布这一新学科的诞生。其后,相关研究大量涌现。10年以后,一份专业期刊,《行为遗传学》问世。

3、1967年,Benzer第一个通过人工诱导和选择的方法得到了果蝇的行为突变体,从而为行为遗传学的研究开辟了道路。从此以后,行为突变体的研究很快在果蝇、线虫、草履虫、细菌及其他生物的研究中大量开展起来。目前,已在分子水平分析的基础上,进一步做行为基因的分离、克隆和转移的研究。

4、行为生态学行为生态学主要是研究生态学中的行为机制、动物行为的生态学意义和进化意义,在理论及方法论方面是动物行为学中发展最快、最为活跃的一个领域。行为生态学主要涉及到取食行为生态学。防御行为生态学、繁殖行为生态学、社会生态学、时空行为生态学(如栖息地的选择、定向和导航、巢域和领域现象等),以及行为生态学预测等内容。

5、1975年, Wilson出版了《社会生物学》一书,系统地介绍了这门学科的观点、理论体系和研究方法。社会生物学把达尔文自然选择的概念应用于社会行为的研究,又把生态学、行为学、遗传学和进化沦加以综合,提出了内在适合度和亲缘选择的新概念。

6、这些新概念把社会行为的研究提高到了新的高度。目前,这一领域所展示的迷人前景正吸引着越来越多的科学家。尤其是关于行为经济学和进化稳定对策(ESS)的研究,正显示着强大的生命力。尽管在我国这一领域还几乎是个空白,但随着这一学科的迅猛发展,也必将引起我国学术界的巨大兴趣。

7、动物行为的研究在我国正处于起步阶段,研究的内容主要是描述性的,在理论研究方面,在研究的广度和深度方面,与国外存在着很大的差距。到目前为止,国内仍没有形成专门的动物行为学教材、期刊。

动物行为学

动物行为学的形成与发展 贾秀英 20世纪60年代以来,动物行为学的研究就受到各国科学家的关注。欧洲的一些动物行为学家对动物行为研究的发展作出了重大的贡献。70年代以来,随着人们对动物行为研究重要性的认识,有关的科研项目日益增多,动物行为学已成为生物学中极为活跃和重要的一个分支学科。它除了研究动物行为本身外,还把研究内容从行为维系群体的作用,扩展到行为的个体发育进化史、行为的控制及社会性组织等方面。通过这些研究,使动物行为学得到了进一步的发展,并已逐渐发展为一门不仅涉及行为学,而且涉及到生态学、生理学、心理学、遗传学、进化论、社会学和经济学的一门综合性学科。一、动物行为学的研究历史20世纪以前是动物行为学的萌芽时期,是动物行为学经历的一个缓慢发展的阶段。早在旧石器时代(34000~10500年前),人们开始注意观察周围的动物,随着动物家养的开始,人类也需要了解动物的生活周期和行为。在文明时代的早期,古埃及人开始尝试人工孵卵。古希腊的亚里斯多德(384~322BC)开始了观察、描述动物行为的新纪元。在他的论著中,记录了540种动物的生活史和行为,对后人关于生命的认识方面产生了相当大的影响。17、18世纪,研究动物行为的人更多了,开始了比较不同物种行为的研究和行为的理论探讨。如德国人约翰(Johunn Pernaller)研究了不同鸟的行为差异,涉及取食地、社会行为、筑巢、领地、季节性羽毛色彩变化、迁徙、鸣叫和育雏等方面。法国的勒雷(Chorles George Lereg)对狼、狐的捕食行为及野兔的恐惧表现有过生动的描述,提出了动物依靠它们的记忆和生活经验能够聪明地生活。1859年,达尔文的《物种起源》的发表,对动物行为学的研究产生了深远的影响。他的《人类的由来》(1871)一书研究比较了人与动物,及本能行为。19世纪末,人们使用述宫,研究老鼠的学习行为。劳埃德( MOrgun)研究鸡的本能、学习、模拟行为。现代行为学中许多术语,如Behaviour(行为)、Animod Behaviour(动物行为),都首次出现在他的论著中。20世纪是动物行为学迅速发展和真正延伸的世纪。霍布豪斯(Hobhouse)在1901年发现了猴及其它动物能使用一定的工具(棍、箱子)得到食物。1906年,动物学家詹宁斯()对原生动物的行为进行了详细研究,写出了《原生动物的行为》一书,这是第一本专门论述动物行为的著作。柏林的海因罗特(Oskar Heinorth)在1871年至1945年间,详尽研究了多种鸭、鹅,比较了它们的运动方式、解剖学特征、社会行为、鸣叫及繁殖行为,并且发现了灰雁从孵卵箱中孵出后的印记行为。他独自阐述的同源性学说,现在还被许多人认为是行为学真正诞生的标志之一。动物学家罗曼内斯( Reimarus)发展了达尔文的思想,并正式建立了比较行为学这一学科,为现代的行为生物学奠定了基础。随后摩尔根()和杰姆斯(),以及劳埃波()等都在方法、概念上对行为的发展做出了贡献。 1931年至1941年,欧洲著名的行为生物学家廷伯根和劳伦兹在自然和半自然条件下对动物进行了长期的观察,发表了诸如“社会性鸦的行为学”、“鸟类环境世界中的伙伴”、“关于本能的概念”、“对雁鸭类行为的比较研究”等论文,建立了物种的行为图谱,发现了所研究的行为型的功能。提出了显示、位移、仪式化等等新概念和新的研究课题。特别是劳伦兹提出的“印记”这一术语,极好地说明了先天性和后天获得性行为的结合问题。在行为分析、行为生态方面作出了很大的贡献。二、动物行为学的现代进展近年来,动物行为学的研究获得了蓬勃的发展,主要是把动物行为与生命科学中许多其它的许多分支学科相互渗透在一起,形成了许多新的研究领域,从不同的角度进一步完整、系统地阐述动物行为的原因、机制、发生或发育。进化与适应功能等问题。动物行为学的分支很多,不可能在此全面论述,本文仅以行为遗传学和行为生态学为中心,作一简要介绍。1.行为遗传学 行为遗传学是用遗传学方法研究行为的遗传基础。自1960年,美国学者Thompson第一个总结了有关资料,写成《行为遗传学》一书,从而宣布这一新学科的诞生。其后,相关研究大量涌现。10年以后,一份专业期刊,《行为遗传学》问世。1967年,Benzer第一个通过人工诱导和选择的方法得到了果蝇的行为突变体,从而为行为遗传学的研究开辟了道路。从此以后,行为突变体的研究很快在果蝇、线虫、草履虫、细菌及其他生物的研究中大量开展起来。目前,已在分子水平分析的基础上,进一步作行为基因的分离、克隆和转移的研究。行为遗传学为动物行为学的研究开辟了一个新天地,对于阐明行为遗传的规律和机制都具有重要意义。2.行为生态学行为生态学主要是研究生态学中的行为机制、动物行为的生态学意义和进化意义,在理论及方法论方面是动物行为学中发展最快、最为活跃的一个领域。行为生态学主要涉及到取食行为生态学。防御行为生态学、繁殖行为生态学、社会生态学、时空行为生态学(如栖息地的选择、定向和导航、巢域和领域现象等),以及行为生态学预测等内容。其中,在社会生态学或社会生物学方面,近年来取得了突出的进展。对鸟类社会行为的研究、(1974)对人类社会行为的研究,以及 Frisch对蜜蜂社会行为的研究,奠定了社会生物学的基础。1975年, Wilson出版了《社会生物学》一书,系统地介绍了这门学科的观点、理论体系和研究方法。社会生物学把达尔文自然选择的概念应用于社会行为的研究,又把生态学、行为学、遗传学和进化沦加以综合,提出了内在适合度和亲缘选择的新概念。这些新概念把社会行为的研究提高到了一个新的高度。目前,这一领域所展示的迷人前景正吸引着越来越多的科学家。尤其是关于行为经济学和进化稳定对策(ESS)的研究,正显示着强大的生命力。尽管在我国这一领域还几乎是个空白,但随着这一学科的迅猛发展,也必将引起我国学术界的巨大兴趣。动物行为的研究在我国正处于起步阶段,研究的内容主要是描述性的,在理论研究方面,在研究的广度和深度方面,与国外存在着很大的差距。到目前为止,国内仍没有形成专门的动物行为学教材、期刊。但据已公开发表的有关论文和资料显示,我国在动物行为某些领域方面的研究已取得了一定的进展。

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