动物的利他行为综述课件

第七章第七章 动物的利他行为及其进化动物的利他行为及其进化n n行为学的一个基本观点是：动物个体的行为准行为学的一个基本观点是：动物个体的行为准行为学的一个基本观点是：动物个体的行为准行为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，而绝不是则是为了使它们自身能够获得好处，而绝不是则是为了使它们自身能够获得好处，而绝不是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为了它们所属物种的利益或它们生活在其中的为了它们所属物种的利益或它们生活在其中的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。群体的利益。群体的利益。群体的利益。n 但是，任何一个留意观察动物行为的人都会发但是，任何一个留意观察动物行为的人都会发但是，任何一个留意观察动物行为的人都会发但是，任何一个留意观察动物行为的人都会发现，动物的行为并非都是自私的，个体同的合现，动物的行为并非都是自私的，个体同的合现，动物的行为并非都是自私的，个体同的合现，动物的行为并非都是自私的，个体同的合作处处都能见到：几头狮子或几只狼经常进行作处处都能见到：几头狮子或几只狼经常进行作处处都能见到：几头狮子或几只狼经常进行作处处都能见到：几头狮子或几只狼经常进行联合狩猎；在一些鸟类和哺乳动物中一个个联合狩猎；在一些鸟类和哺乳动物中一个个联合狩猎；在一些鸟类和哺乳动物中一个个联合狩猎；在一些鸟类和哺乳动物中一个个体发出报警鸣叫向其他个体提示危险的事是经体发出报警鸣叫向其他个体提示危险的事是经体发出报警鸣叫向其他个体提示危险的事是经体发出报警鸣叫向其他个体提示危险的事是经常发的；还有一些个体自己不去养育后代而常发的；还有一些个体自己不去养育后代而常发的；还有一些个体自己不去养育后代而常发的；还有一些个体自己不去养育后代而是去帮助其他个体进行生殖，这也是一种明显是去帮助其他个体进行生殖，这也是一种明显是去帮助其他个体进行生殖，这也是一种明显是去帮助其他个体进行生殖，这也是一种明显的利他行为表现的利他行为表现的利他行为表现的利他行为表现第七章第七章 动物的利他行为及其进化动物的利他行为及其进化n n本章将介绍动物利他行为进化的几种理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，可以说是和基因型层次上都是利他的，可以说是彻底的利他行为。彻底的利他行为。n n利他行为（利他行为（altruistic behavior）是指）是指那些靠牺牲自身生存和生殖而增加其他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。个体生存机会和生殖成功率的行为。第七章第七章 动物的利他行为及其进化动物的利他行为及其进化n n亲缘选择与亲缘系数亲缘选择与亲缘系数n n亲属之间利他行为的研究实例亲属之间利他行为的研究实例n n非亲缘个体之间的利他行为非亲缘个体之间的利他行为n n自私基因理论自私基因理论第一节第一节 亲缘选择与亲缘系数亲缘选择与亲缘系数第一节第一节 亲缘选择与亲缘系数亲缘选择与亲缘系数n n简单的说，动物个体之间的亲缘关系越简单的说，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，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；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，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。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。这其中就存在一个识别亲属的问题。第一节第一节 亲缘选择与亲缘系数亲缘选择与亲缘系数第一节第一节 亲缘选择与亲缘系数亲缘选择与亲缘系数第一节第一节 亲缘选择与亲缘系数亲缘选择与亲缘系数第一节第一节 亲缘选择与亲缘系数亲缘选择与亲缘系数第一节第一节 亲缘选择与亲缘系数亲缘选择与亲缘系数第一节第一节 亲缘选择与亲缘系数亲缘选择与亲缘系数第一节第一节 亲缘选择与亲缘系数亲缘选择与亲缘系数亲缘系数的计算方法亲缘系数的计算方法r=(0.5)L(1)r=1(1)r=1(0.5)(0.5)1 1=0.5=0.5(2)r=1(2)r=1(0.5)(0.5)2 2=0.25=0.25(5)r=2(5)r=2(0.5)(0.5)4 4=0.125=0.125(3)r=2(3)r=2(0.5)(0.5)2 2=0.5=0.5(4)r=1(4)r=1(0.5)(0.5)2 2=0.25=0.25第二节第二节.亲属之间利他行为的实例研究亲属之间利他行为的实例研究第二节第二节.亲属之间利他行为的实例研亲属之间利他行为的实例研究究第二节第二节.亲属之间利他行为的实例研亲属之间利他行为的实例研究究第二节第二节.亲属之间利他行为的实例研亲属之间利他行为的实例研究究第二节第二节.亲属之间利他行为的实例研究亲属之间利他行为的实例研究n n草原旱獭的报警行为研究草原旱獭的报警行为研究草原旱獭的报警行为研究草原旱獭的报警行为研究第二节第二节.亲属之间利他行为的实例研亲属之间利他行为的实例研究究第二节第二节.亲属之间利他行为的实例研亲属之间利他行为的实例研究究亲属之间如何相互识别亲属之间如何相互识别n nHamiltonHamilton关于亲缘识别的理论是建立在亲缘之关于亲缘识别的理论是建立在亲缘之关于亲缘识别的理论是建立在亲缘之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。间能够相互识别的基础上的。间能够相互识别的基础上的。间能够相互识别的基础上的。n nDawkinsDawkins提出提出提出提出“绿胡子效应绿胡子效应绿胡子效应绿胡子效应”，他认为有可能，他认为有可能，他认为有可能，他认为有可能存在着存在着存在着存在着“识别等位基因识别等位基因识别等位基因识别等位基因”，这些基因在表现型，这些基因在表现型，这些基因在表现型，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上的表达能使基因携带者识别出其他个体体内上的表达能使基因携带者识别出其他个体体内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（即的同样基因，而且能使基因携带者对后者（即的同样基因，而且能使基因携带者对后者（即的同样基因，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携带同样基因并在表现型上有相同表达的其他携带同样基因并在表现型上有相同表达的其他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）表现出利他倾向。这种情况将能为亲缘个体）表现出利他倾向。这种情况将能为亲缘个体）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，而无需个体间的相互识别提供一种遗传机制，而无需个体间的相互识别提供一种遗传机制，而无需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。借助于学习过程。借助于学习过程。借助于学习过程。n n个体靠一种简单的法则个体靠一种简单的法则个体靠一种简单的法则个体靠一种简单的法则来识别亲属是亲缘识别来识别亲属是亲缘识别来识别亲属是亲缘识别来识别亲属是亲缘识别的一种常见机制。的一种常见机制。的一种常见机制。的一种常见机制。n n学习是亲缘识别的另一学习是亲缘识别的另一学习是亲缘识别的另一学习是亲缘识别的另一种机制，即通过后天的种机制，即通过后天的种机制，即通过后天的种机制，即通过后天的学习认识自己的亲属。学习认识自己的亲属。学习认识自己的亲属。学习认识自己的亲属。n n19821982年年年年,Holmes,Holmes和和和和ShermanSherman用黄鼠所作的用黄鼠所作的用黄鼠所作的用黄鼠所作的实验表明，同胞兄弟姐实验表明，同胞兄弟姐实验表明，同胞兄弟姐实验表明，同胞兄弟姐妹之间的识别也部分地妹之间的识别也部分地妹之间的识别也部分地妹之间的识别也部分地由于他们曾在同一巢穴由于他们曾在同一巢穴由于他们曾在同一巢穴由于他们曾在同一巢穴中共同生活过一段时间。中共同生活过一段时间。中共同生活过一段时间。中共同生活过一段时间。亲属之间如何相互识别亲属之间如何相互识别第三节第三节.非亲缘个体之间的利他行为非亲缘个体之间的利他行为n n互惠合作式的利他行为：两个或更多个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价。很多情况下，这种利他行为与亲缘选择相关联。选择相关联。第三节第三节.非亲缘个体之间的利他行为非亲缘个体之间的利他行为第三节第三节.非亲缘个体之间的利他行为非亲缘个体之间的利他行为第三节第三节.非亲缘个体之间的利他行为非亲缘个体之间的利他行为第三节第三节.非亲缘个体之间的利他行为非亲缘个体之间的利他行为第三节第三节.非亲缘个体之间的利他行为非亲缘个体之间的利他行为动物行为学动物行为学实验和实验设计实验和实验设计一个观测一个观测一个观测一个观测 的步骤：的步骤：的步骤：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假设或理论假设或理论假设或理论假设或理论选择合适的实验方法选择合适的实验方法选择合适的实验方法选择合适的实验方法预备实验预备实验预备实验预备实验收集实验数据收集实验数据收集实验数据收集实验数据分析数据分析数据分析数据分析数据已有知识的准备已有知识的准备已有知识的准备已有知识的准备实验结果实验结果实验结果实验结果推论和讨论推论和讨论推论和讨论推论和讨论数据记录方法数据记录方法数据记录方法数据记录方法 纸笔记录纸笔记录纸笔记录纸笔记录 直接计算机录入直接计算机录入直接计算机录入直接计算机录入 口述录音记录口述录音记录口述录音记录口述录音记录 图像记录图像记录图像记录图像记录 自动图像分析系统自动图像分析系统自动图像分析系统自动图像分析系统 必要的实验设备和条件：必要的实验设备和条件：必要的实验设备和条件：必要的实验设备和条件：笔、纸笔、纸笔、纸笔、纸 录音机，录像机，电子计算机录音机，录像机，电子计算机录音机，录像机，电子计算机录音机，录像机，电子计算机 行为记录软件、数据统计分析软件行为记录软件、数据统计分析软件行为记录软件、数据统计分析软件行为记录软件、数据统计分析软件 绘图和文字处理软件绘图和文字处理软件绘图和文字处理软件绘图和文字处理软件自制的行为记录表自制的行为记录表自制的行为记录表自制的行为记录表昆虫幼虫对食物的选择昆虫幼虫对食物的选择昆虫幼虫对食物的选择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动物生活史观察动物生活史观察动物生活史观察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 龄迷宫实验和动物的认知行为（迷宫实验和动物的认知行为（迷宫实验和动物的认知行为（迷宫实验和动物的认知行为（1 1）食物在哪边？迷宫实验和动物的认知行为（迷宫实验和动物的认知行为（迷宫实验和动物的认知行为（迷宫实验和动物的认知行为（2 2）向左转，可以找到食物！迷宫实验和动物的认知行为（迷宫实验和动物的认知行为（迷宫实验和动物的认知行为（迷宫实验和动物的认知行为（3 3）食物在哪边？