第4章-行为生态学

第4章行为生态学李永峰教授张楠研究生目录行为生态学的概念4.1行为生态学和进化的关系4.2觅食行为生态学4.3生殖行为生态学4.4行为生态学的概念行为学(ethology)和生态学(ecology)是生物科学中两个正在蓬勃发展的分支学科，而行为生态学(behaviouralecology)则是这两个学科的交叉领域。行为生态学不仅涉及行为学和生态学，而且也涉及生理学、心理学、遗传学、进化论、社会学和经济学等综合性的学科。行为生态学的概念生态行为学主要是研究动物的行为与其环境之间的相互关系，它或是着重研究一个彼此有亲缘关系的动物类群，或着是重点研究同一生境内的各个物种。行为生态学的概念行为生态学的概念适合度行为功能存活值行为生态学进化理论重新表述任一等位基因所复制的基因，如果比其对立基因所复制的基因更加富有存活力，它最终就能在种群中取代其对立的基因，自然选择将有利于使对立等位基因的存活率产生差异。在种群内，很多基因都具有两个或更多的对立形式或叫等位基因，这将导致发育上的差异并因而产生种内变异等位基因对染色体上的某一特定位置.基因决定着蛋白质的合成，蛋白质又对神经系统、肌肉的发育和结构起着控制作用，因而也决定着动物的行为最优觅食行为及资源再分配最优的食物选择:最好的食物,营养价值高，营养全面最优觅食行为及资源再分配最适的食谱研究表明：捕食者总是倾向于选择有利性更大的食物。将饥饿风险降至最小——动物觅食的另一经济原则觅食行为经济学取食与危险之间的经济权衡2、最优寻食行为的生态后果——资源再分配123觅食行为可变性觅食行为可变性动物的贮食行为觅食行为的个体发育觅食新技能的起源动物的觅食技巧3、觅食行为可变性动物的觅食技巧动物的搜寻技能动物的捕食技巧食物处理技术对陌生食物的回避和试探两性差异及性比率和求偶交配性比率和ESS求偶和交配雌雄利益不完全是一致的。在配偶的选择、合子的制备、卵及幼体的抚育等需要双方投入能量的方面，两性利益却往往是不一致的。动物的求偶行为是指伴随着性活动和作为性活动前奏的所有行为的表现。哪种性别所占比例较少，哪种性别就会获得好处，自然选择就会促使动物所产后代的性比率朝这一较少性别偏斜。雌雄两性的基本差异性比率和ESS局部配偶竞争局部资源竞争亲代状况对后代性比率的影响种群整体的性比率求偶行为的生态学意义1吸引异性2防止同异性个体杂交3激发对方的性欲望4选择最理性的配偶2、亲代抚育和交配体制动物亲代抚育(parentalcare)的形式是多种多样的，最常见的是护卵和育幼。亲代抚育工作可由双亲共同承担，也可单独由雌性承担或单独由雄性承担。动物的交配体制动物的交配体制单配偶制一雌多雄制一雄多雌制乱交制目前为止我们已经看到，无论是雄性或雌性都面临着两种选择：是留下来参与亲代抚育，还是离弃自己的配偶和家庭。对某一性来说，最好的对策将依赖于另一性所采取的对策。假如P0，P1和P2分别代表无亲代抚育、单亲抚育和双亲抚育三种情况的卵存活概率，显然，P2P1P0。再被雄个体离弃后的重新交配机会为p;雌个体离弃后的产卵量为W，不离弃（即留下参与亲代抚育）的产卵量为w，显然，W＞w。并存在4种可能的ESS，ESS4:雌性和雄性均抚育。这必须满足WP2WP1，或雌性离弃并使P2＞P1(l+p)，或雄性离弃。ESS2:雌性离弃和雄性抚育。这必须满足WplWP2，或雌性抚育并使P1Po(l+p)，或雄性离弃。ESS3:雌性抚育和雄性离弃。这必须满足WP1WP0，或雌性离弃并使Pi(l+p)＞P2，或雄性抚育。ESSl:雄性和雌性均离弃。这种情况必须满足WP0WP1，或雌性抚育并使Po(l+p)＞P1，或雄性抚育。动物的生殖合作与帮手在较高等的脊椎动物中，幼小动物出生时是不能独立生活的，它们需要双亲的大力抚育。最优觅食行为及资源再分配除了双亲以外，还有一些不是双亲的成年动物也参与抚育幼小动物的工作，这些成年动物就叫异双亲(alloparents)或帮手(helper)这种生殖合作大体上可分为两种类型：在别人巢穴中做帮手，帮手属于成年个体但本身不进行生殖，而为一个正在进行生殖的双亲家庭出力这种生殖合作大体上可分为两种类型：集体生殖：在这种情况下，社群中受到抚育的幼小动物往往不止有一个父亲或不止一个母亲，也就是说，有一个以上的雄性成年动物或一个以上的雌性成年动物与这群幼小动物有直接的亲缘关系。生态压力的类型早期离群的高风险性领域短缺异性个体数量不足独立生殖的代价太高(N2－N1)×rh＞N0×rp只要下式能够成立，一个潜在的帮手如能放弃独立生殖而选择帮手职业就会使自己的广义适合度达到最大：只要N2＞N1和（N2－N1）No(假定rh＝rp)，在一个生殖合作群中的所有成员之间就会形成一种和睦相处的关系生殖者与帮手之间的利益冲突123N0＞(N2－N1)＞0只要下式成立，生殖者和帮手的利益就会发生直接冲突如果帮手不是生殖者的直系后代(即h不等于rp)，只要下式确立，双方的利益冲突就不可避免：生殖者与帮手之间的利益冲突123N0rp＞(N2－N1)和(N2－Nl)rp0生殖者与帮手之间利益冲突的强度将取决于可被新生殖者利用的生态机遇取决于生殖者与帮手之间亲缘程度的变化对生殖个体的利弊分析帮手的存在可提高后代的存活率和出巢率1助于它取得未来生殖的成功2群间的竞争有利于使群体增大3在抚养后代时可以得到重要的帮助4增加群体所有成员的存活机会5繁殖者留用帮手过群体生活的不利4帮手是未来的生殖者，因此可能成为生殖合作者和领域空间的潜在竞争者。23如果抚养后代需要经验的话，那么没有经验的新帮手有可能帮倒忙。1帮手需要食物，因此会加速食物资源的枯竭帮手的活动可引起捕食者对群体的注意，使营巢地容易得到暴露。非生殖个体充当帮手的好处4通过帮助养育与自己有亲缘关系的生殖者后代可提高自己的广义适合度，获得亲缘选择方面的好处23从群体生活中可获得与生殖者一样的好处1可获得抚养后代的经验可享受群体拥有的食物资源，获得安全感雌配偶数量不足，如果竞争不到配偶就谈不上进行独立的生殖；由于生境饱和及种群密度已达到环境负荷量水平，所以要想建立一个自己的新领域是很困难的；由于环境的不可预测性或生殖条件的严酷性，使新生殖个体获得生殖成功的机会很低。生殖合作物种的条件的限制123关于生殖合作行为进化的几种理论关于生殖合作行为进化的几种理论理论一理论二理论三理论四理论五理论六张楠制作