动物生理生态学

动物生理生态学生理生态学研究什么？Physiologicalecology:thestudyofhoworganismsadaptoradjusttheirphenotypeorbehaviorinresponsetoenvironmentalchallenges.生理生态学：研究有机体怎样通过表型和行为来适应环境。•研究内容：•动物在不同环境中的适应性•动物怎样应对环境的变化•环境怎样限制动物的分布和行为•环境限制产生的行为又怎样影响动物的生物学特性•本章内容：•1表型可塑性和适应•2可逆的和不可逆的表型变化•3水、温度和能量平衡表型可塑性、适应•表型：是基因型的外部表现•基因型：是一系列指令•表型是基因型的表达，在此过程中不同的环境条件通过影响生长和发育对基因型的表达进行修饰•反应范围（Normofreaction)：基因型在不同的环境条件下表达的表型范围。表型可塑性、适应表型可塑性、适应•环境诱导的表型变化称为表型可塑性。•表型可塑性的能力是进化产生的特征。•注意区别：•个体的可塑性反应—表型的可塑性•种群的进化反应—适应表型可塑性、适应•动物的表型对环境条件的三种调整类型：•适应：种群对自然选择的遗传变化。•表型可塑性：•驯化：对环境变化的可逆的表型改变。•发育反应：对环境变化的不可逆的表型改变。可逆的和不可逆的表型变化•驯化的例子：•冬天长出厚的毛皮•在高纬度环境中红细胞数量增加可逆的和不可逆的表型变化•金鱼的驯化：•25oC游泳最快•5oC环境中驯化•15oC游泳最快•但低于25oC游泳速度下降•对一种极端条件的忍受是以牺牲其他耐受能力为代价的。可逆的和不可逆的表型变化•发育反应：对于环境的不可逆的表型变化。•例子：•蝗虫的颜色变化•蝌蚪变态时间的变化可逆的和不可逆的表型变化•蝗虫的体色随环境的变化而变化•表皮色素的沉积由脑分泌激素来控制，而激素的分泌受环境中光的质量和强度决定。可逆的和不可逆的表型变化•蝌蚪变态时间的变化•荒漠锄足蟾•用锄足打洞冬眠，荒漠的最大一场雨后出洞。•出洞后寻找短时出现的小水坑交配产卵。•水坑出现时间很短且出现时间不定可逆的和不可逆的表型变化•锄足蟾可在8天内完成变态•蝌蚪的变态时间与水坑的存在时间显著正相关•蝌蚪根据水坑的干涸时间来调整变态的时间可逆的和不可逆的表型变化幼态时间体长缩短幼态时间可能以存活降低为代价水、温度、能量平衡•任何动物都不能忍受过量摄入或丧失水份、热量以及能量•在不同的环境中获得保持水、温度以及能量平衡的能力是适应性和表型分化产生的主要动力。•表型变异和行为在获得以上平衡中具有重要作用•动物体的功能只在一个较狭窄的环境条件范围内表现最佳—适合区间•适合性由动物的特征表示：如游泳速度、存活率等水、温度、能量平衡•水、温度和能量平衡总是伴随起作用•如：蒸发冷却（出汗、喘气）同时影响温度和水平衡。•动物的代谢率受温度影响又影响温度，因此温度和能量平衡是伴随的。水、温度、能量平衡•跳鼠的水平衡•活动区小•夜行性•取食并储藏种子•可终生不饮水水、温度、能量平衡•水份摄入=水份排出•水份摄入：食物水份，氧化生成水。把食物存于地下可保存食物中的水份。•水份排出：尿、粪、蒸发•高浓缩的尿，是人尿的5倍•怎样减少蒸发失水？水、温度、能量平衡•怎样减少呼吸蒸发•呼出肺的空气是100%湿度的，且被加热到体温（38oC）•沙漠空气水份含量很低•热空气比冷空气含水量大水、温度、能量平衡•金枪鱼的逆流交换和热量调节机制•金枪鱼可使体温保持在高于环境温度10oC的水平。•逆流交换减少了热量向环境的散失。•旗鱼除了具有逆流交换机制外还可由眼周肌肉和脑的加热控制体温。水、温度、能量平衡逆流交换机制水、温度、能量平衡•金枪鱼的热量调节•肌肉的代谢可产生温暖的核心温度•体表的静脉与下层的动脉实现逆流交换，使核心的温度维持恒定。BrainEyeBrainheater水、温度、能量平衡