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生态学(Ecology)是研究生物与环境,及生物与生物之间相互关系的生物学分支学科。
生物的生存、活动、繁殖需要一定的空间、物质与能量。生物在长期进化过程中,逐渐形成对周围环境某些物理条件和化学成分,如空气、光照、水分、热量和无机盐类等的特殊需要。各种生物所需要的物质、能量以及它们所适应的理化条件是不同的,这种特性称为物种的生态特性。
任何生物的生存都不是孤立的:同种个体之间有互助有竞争;植物、动物、微生物之间也存在复杂的相生相克关系。人类为满足自身的需要,不断改造环境,环境反过来又影响人类。
随着人类活动范围的扩大与多样化,人类与环境的关系问题越来越突出。因此近代生态学研究的范围,除生物个体、种群和生物群落外,已扩大到包括人类社会在内的多种类型生态系统的复合系统。人类面临的人口、资源。环境等几大问题都是生态学的研究内容。
生态学的渊源
“生态学”一词是德国生物学家海克尔1869年提出的。海克尔在其动物学著作中定义生态学是:研究动物与其有机及无机环境之间相互关系的科学,特别是动物与其他生物之间的有益和有害关系。
其后,有些博物学家认为生态学与普通博物学不同,具有定量的和动态的特点,他们把生态学视为博物学的理论科学;持生理学观点的生态学家认为生态学是普通生理学的分支,它与一般器官系统生理学不同,侧重在整体水平上探讨生命过程与环境条件的关系;从事植物群落和动物行为工作的学者分别把生态学理解为生物群落的科学和环境条件影响下的动物行为科学;侧重进化观点的学者则把生态学解释为研究环境与生物进化关系的科学。
后来,在生态学定义中又增加了生态系统的观点,把生物与环境的关系归纳为物质流动及能量交换;20世纪70年代以来则进一步概括为物,质流、能量流及信息流。
生态学的发展大致可分为萌芽期、形成期和发展期三个阶段。
萌芽期 古人在长期的农牧渔猫生产中积累了朴素的生态学知识,诸如作物生长与季节气候及土壤水分的关系、常见动物的物候习性等。如公元前4世纪希腊学者亚里士多德曾粗略描述动物的不同类型的栖居地,还按动物活动的环境类型将其分为陆栖和水栖两类,按其食性分为肉食、草食、杂食和特殊食性等类。
亚里士多德的学生、公元前三世纪的雅典学派首领赛奥夫拉斯图斯在其植物地理学著作中已提出类似今日植物群落的概念。公元前后出现的介绍农牧渔猎知识的专著,如古罗马公元1世纪老普林尼的《博物志》、6世纪中国农学家贾思勰的《齐民要求》等均记述了素朴的生态学观点。
形成期 大约从15世纪到20世纪40年代。
15世纪以后,许多科学家通过科学考察积累了不少宏观生态学资料。19世纪初叶,现代生态学的轮廓开始出现。如雷奥米尔的6卷昆虫学著作中就有许多昆虫生态学方面的记述。瑞典博物学家林奈首先把物候学、生态学和地理学观点结合起来,综合描述外界环境条件对动物和植物的影响。法国博物学家布丰强调生物变异基于环境的影响。德国植物地理学家人洪堡)创造性地结合气候与地理因子的影响来描述物种的分布规律。
19世纪,生态学进一步发展。这一方面是由于农牧业的发展促使人们开展了环境因子对作物和家畜生理影响的实验研究。例如,在这一时期中确定了五摄氏度为一般植物的发育起点温度,绘制了动物的温度发育曲线,提出了用光照时间与平均温度的乘积作为比较光化作用的“光时度”指标以及植物营养的最低量律和光谱结构对于动植物发育的效应等。
另一方面,马尔萨斯于1798年发表的《人口论》一书造成了广泛的影响。费尔许尔斯特1833年以其著名的逻辑斯谛曲线描述人口增长速度与人口密度的关系,把数学分析方法引入生态学。19世纪后期开展的对植物群落的定量描述也已经以统计学原理为基础。1851年达尔文在《物种起源》一书中提出自然选择学说,强调生物进化是生物与环境交互作用的产物,引起了人们对生物与环境的相互关系的重视,更促进了生态学的发展。
19世纪中叶到20世纪初叶,人类所关心的农业、渔猫和直接与人类健康有关的环境卫生等问题,推动了农业生态学、野生动物种群生态学和媒介昆虫传病行为的研究。由于当时组织的远洋考察中都重视了对生物资源的调查,从而也丰富了水生生物学和水域生态学的内容。
到20世纪30年代,已有不少生态学著作和教科书阐述了一些生态学的基本概念和论点,如食物链、生态位、生物量、生态系统等。至此,生态学已基本成为具有特定研究对象、研究方法和理论体系的独立学科。
发展期 20世纪50年代以来,生态学吸收了数学、物理、化学工程技术科学的研究成果,向精确定量方向前进并形成了自己的理论体系:
数理化方法、精密灵敏的仪器和电了计算机的应用,使生态学工作者有可能更广泛、深入地探索生物与环境之间相互作用的物质基础,对复杂的生态现象进行定量分析;整体概念的发展,产生出系统生态学等若干新分支,初步建立了生态学理论体系。
由于世界上的生态系统大都受人类活动的影响,社会经济生产系统与生态系统相互交织,实际形成了庞大的复合系统。随着社会经济和现代工业化的高速度发展,自然资源、人口、粮食和环境等一系列影响社会生产和生活的问题日益突出。
为了寻找解决这些问题的科学依据和有效措施,国际生物科学联合会(IUBS)制定了“国际生物计划”(IBP),对陆地和水域生物群系进行生态学研究。1972年联合国教科文组织等继IBP之后,设立了人与生物圈(MAB)国际组织,制定“人与生物圈”规划,组织各参加国开展森林、草原。海洋、湖泊等生态系统与人类活动关系以及农业、城市、污染等有关的科学研究。许多国家都设立了生态学和环境科学的研究机构。
和许多自然科学一样,生态学的发展趋势是:由定性研究趋向定量研究,由静态描述趋向动态分析;逐渐向多层次的综合研究发展;与其他某些学科的交叉研究日益显著。
由人类活动对环境的影响来看,生态学是自然科学与社会科学的交汇点;在方法学方面,研究环境因素的作用机制高不开生理学方法,离不开物理学和化学技术,而且群体调查和系统分析更高不开数学的方法和技术;在理论方面,生态系统的代谢和自稳态等概念基本是引自生理学,而由物质流、能量流和信息流的角度来研究生物与环境的相互作用则可说是由物理学、化学、生理学、生态学和社会经济学等共同发展出的研究体系。
生态学的基本内容
按所研究的生物类别分,有微生物生态学、植物生态学、动物生态学、人类生态学等;还可细分,如昆虫生态学、鱼类生态学等。
按生物系统的结构层次分,有个体生态学、种群生态学、群落生态学生态系统生态学等。
按生物栖居的环境类别分,有陆地生态学和水域生态学;前者又可分为森林生态学、草原生态学、荒漠生态学等,后者可分为海洋生态学、湖沼生态学、河流生态学等;还有更细的划分,如植物根际生态学、肠道生态学等。
生态学与非生命科学相结合的,有数学生态学、化学生态学、物理生态学、地理生态学、经济生态学等;与生命科学其他分支相结合的有生理生态学、行为生态学、遗传生态学、进化生态学古生态学等。
应用性分支学科有:农业生态学、医学生态学、工业资源生态学、环境保护生态学、城市生态学等。
生态学的一般规律大致可从种群、群落、生态系统和人与环境的关系四个方面说明。
在环境无明显变化的条件下,种群数量有保持稳定的趋势。一个种群所栖环境的空间和资源是有限的,只能承载一定数量的生物,承载量接近饱和时,如果种群数量(密度)再增加,增长率则会下降乃至出现负值,使种群数量减少;而当种群数量(密度)减少到一定限度时,增长率会再度上升,最终使种群数量达到该环境允许的稳定水平。对种群自然调节规律的研究可以指导生产实践。例如,制定合理的渔业捕捞量和林业采伐量,可保证在不伤及生物资源再生能力的前提下取得最佳产量。
一个生物群落中的任何物种都与其他物种存在着相互依赖和相互制约的关系。常见的有:
食物链,居于相邻环节的两物种的数量比例有保持相对稳定的趋势。如捕食者的生存依赖于被捕食者,其数量也受被捕食者的制约;而被捕食者的生存和数量也同样受捕食者的制约。两者间的数量保持相对稳定;
竞争,物种间常因利用同一资源而发生竞争:如植物间争光、争空间、争水、争土壤养分;动物间争食物、争栖居地等。在长期进化中、竞争促进了物种的生态特性的分化,结果使竞争关系得到缓和,并使生物群落产生出一定的结构。例如森林中既有高大喜阳的乔木,又有矮小耐阴的灌木,各得其所;林中动物或有昼出夜出之分,或有食性差异,互不相扰;
互利共生。如地衣中菌藻相依为生,大型草食动物依赖胃肠道中寄生的微生物帮助消化,以及蚁和蚜虫的共生关系等,都表现了物种间的相互依赖的关系。以上几种关系使生物群落表现出复杂而稳定的结构,即生态平衡,平衡的破坏常可能导致某种生物资源的永久性丧失。
生态系统的代谢功能就是保持生命所需的物质不断地循环再生。阳光提供的能量驱动着物质在生态系统中不停地循环流动,既包括环境中的物质循环、生物间的营养传递和生物与环境间的物质交换,也包括生命物质的合成与分解等物质形式的转换。
物质循环的正常运行,要求一定的生态系统结构。随着生物的进化和扩散,环境中大量无机物质被合成为生命物质形成了广袤的森林、草原以及生息其中的飞禽走兽。一般说,发展中的生物群落的物质代谢是进多出少,而当群落成熟后代谢趋于平衡,进出大致相当。
人们在改造自然的过程中须注意到物质代谢的规律。一方面,在生产中只能因势利导,合理开发生物资源,而不可只顾一时,竭泽而渔。目前世界上已有大面积农田因肥力减退未得到及时补偿而减产。另一方面,还应控制环境污染,由于大量有毒的工业废物进入环境,超越了生态系统和生物圈的降解和自净能力,因而造成毒物积累,损害了人类与其他生物的生活环境。
生物进化就是生物与环境交互作用的产物。生物在生活过程中不断地由环境输入并向其输出物质,而被生物改变的物质环境反过来又影响或选择生物,二者总是朝着相互适应的协同方向发展,即通常所说的正常的自然演替。随着人类活动领域的扩展,对环境的影响也越加明显。
在改造自然的话动中,人类自觉或不自觉地做了不少违背自然规律的事,损害了自身利益。如对某些自然资源的长期滥伐、滥捕、滥采造成资源短缺和枯竭,从而不能满足人类自身需要;大量的工业污染直接危害人类自身健康等,这些都是人与环境交互作用的结果,是大自然受破坏后所产生的一种反作用。
生态学(ecology)是研究生物与周围环境和无机环境相互关系及机理的科学。(E.Haeckel,1866)
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生态学的定义还有很多:
生态学是研究生物(包括动物和植物)怎样生活和它们为什么按照自己的生活方式生活的科学。(埃尔顿,1927)
生态学是研究有机体的分布和多度的科学。(Andrenathes,1954)
生态学是研究生态系统的结构与功能的科学。(E.P.Odum,1956)
生态学是研究生命系统之间相互作用及其机理的科学。(马世骏,1980)
生态学是综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学。(E.P.Odum,1997)
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名词解释生态学
总统贸瓜笑眯眯酪逊
名词解释:Adaptive suites
基本概念
生态学(Ecology)是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。 生物的生存、活动、繁殖需要一定的空间、物质与能量。生物在长期进化过程中,逐渐形成对周围环境某些物理条件和化学成分,如空气、光照、水分、热量和无机盐类等的特殊需要。各种生物所需要的物质、能量以及它们所适应的理化条件是不同的,这种特性称为物种的生态特性。 应当指出,由于人口的快速增长和人类活动干扰对环境与资源造成的极大压力,人类迫切需要掌握生态学理论来调整人与自然、资源以及环境的关系,协调社会经济发展和生态环境的关系,促进可持续发展。 民族生态学(Minzu-ecology)是生态学发展的最高级阶段。生态学的发展经历了植物生态学、动物生态学、人类生态学、民族生态学四个阶段。植物生态学某种意义上只研究植物与其环境之间的关系,随着保护生态学发展,人们发现了其的局限性,因为离开了动物,纯粹只考虑植物生态是毫无疑义的,因为动物可能瞬间就将其破坏;因此,就产生的第二个阶段动物生态学,然而人类的破坏力较动物幅度更大,就产生了人类生态学,也是首次将文理科结合起来,民族生态学是生态学发展的最高级阶段,是研究特定人群(以民族为单位)来研究不同民族的文化、风俗、信仰等影响生态环境的变革。民族生态学(Minzu-ecology)还应该把民族人口规律作为一个重要的因素来考虑,中心问题是探讨不同民族社会与自然环境统一体系的结构与功能、能量流、物质流、信息流的动态规律性。
生态学名词解释。
生物群落:指生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。群落交错区:两个不同群落交界的区域,亦称生态过渡带。群落演替或生态演替:在生物群落发展变化的过程中,一个群落代替另一个群落的演变现象,称为群落的演替。群落排序(community ordination )指把一个地区内所调查的群落样地,按照相似度(similarity)来排定各样地的位序,从而分析各样地之间及其与生境之间的相互关系。顶级群落:生物群落经过一系列演替,最后所产生的保持相对稳定的群落。群集度:对种在群落内水平分布状况的度量,常采用布朗-布朗凯(Braun-Blanquet)的五级制进行目测。
社会行为的分类
归纳起来。动物的社会行为包括:优势等级序列、通讯行为、求偶行为、利他行为和亲杀行为。 什么是优势等级序列?在这个社群动物里面,我们可以经常看到动物会有的欺软怕硬、恃强凌弱的这些现象。比如像螃蟹栖息地,你要到海滩上去看一看,在湖边上去看一看螃蟹生活的时候。尤其是海滩上,早上太阳刚刚上来的时候,你耐心在海边上搬个凳子等着它。螃蟹一起出动了,出动了以后,你就看那个大螃蟹出来以后,是八个爪子把自己的肚子撑起来,肚子是离开地面的,它的腹面是离开地面的,挥舞着大钳,横行霸道。那么比它小的弱者,见了它以后,就得把八个爪子平铺在地,把腹部贴在地上,老老实实做出了一个臣服的样子。它不敢挺起肚子,如果它要挺起来那就要挨打了。张牙舞爪的螃蟹,如果遇到更大的螃蟹,它也得老老实实地把腹部贴到地面去,把爪子、把两个大钳要收下来。假如它要是不认识对方,不知道对方厉害,它也可能会挺起肚子,挥舞着钳,那么就打吧。打到最后,很可能导致其中一只螃蟹钳子就被揪了下来。所以我们有时候也会看到螃蟹没有钳子,有一个螃蟹没有钳子,就一个钳子、或者一大一小。小的因为它曾经经过一场恶劣的战斗以后,它把钳子搞丢了。打丢了以后,它又再生了一个,再生的当然是一大一小。不过我们在海滩再仔细看一看,包括我们平时吃的螃蟹,一大一小的钳子,或者一个有钳子、一个没钳子,这样的螃蟹数量并不多。也就是说,在社群社会里面,动物的社会里面,并没有那么多的螃蟹,就是那些螃蟹不会整天打架,不会整体把自己的钳子打丢,很少,其实倒是很少的。就包括我们看到的猴子猩猩,这些社群动物,它们既然居住在一起,不是为了打架而来,大家来自五湖四海,还是以讲究团结为重。
那么为什么大家能够基本维持一种和平,那种缺腿少胳膊的现象并不是常见,只是偶然见到。那就是因为这个社群动物当中存在着优势等级序列。我们把这优势等级序列定义也告诉大家,这个动物的社群当中,形成的一种等级制度,这就是优势等级序列。这种制度是动物凭着自身的实力通过竞争来占有相应的或者取得相应的地位。这样的话,就是从大到小,从强到弱来排序,这种序列就是等级序列。
比如说我们有时候也到农村去扶贫,号召农民去养鸡。结果有的农民讲了,说按照你们的要求,我们南大老师叫我们养草鸡,说草鸡的价格比较贵。草鸡需要一个特点就是散养,它就散养了,散养以后就发现,养得多了并不好,因为我到泗洪去看了一下。农户家说:我们家养了一百只鸡,他们家养了三十只,他们家养了二十只,他们的效益挺好,我们家的鸡一百只在一起下蛋,还不如他们下的多。怎么回事?后来我说那是你要给它分好几个鸡窝,搭好多个鸡窝。为什么?二十只到三十只鸡一个鸡窝才行,你那么多鸡摆在一起,这些鸡在一起要排队的,要打架的,它们要排名次的。可是它们排名次,因为太多了,记不住自己的位置,打了几天以后它又不知道对方是谁了,那就整天打吧。不过还有鸡群里面,所以我们就跟它讲了。还有,他说要把公鸡母鸡分开。这更不需要,不要分,因为什么?在一起的时候,公鸡母鸡不要分开。因为公鸡母鸡,他说那母鸡不是要受欺负吗!不是那么回事,母鸡它也排队,它的王后和公鸡也排队。比如说排了个王,鸡王。鸡王和鸡后呢,都是自己打出来的,这个母鸡能不能当王后,不取决于公鸡,跟人类不一样。人类皇帝点到哪个是王后谁就是王后,在鸡里边不是这样的,公鸡是不介入母鸡排队的。母鸡怎么打,公鸡是不介入的。同样公鸡打架也不依赖于母鸡的支持,是各干各的,就这么个情况
还有蜜蜂采蜜有采蜜舞,这个采蜜舞它通过跳这个舞蹈,跳8字舞和摇摆舞来告诉巢里其他的伙伴们,我发现了蜜源,那边有一片鲜花盛开的地方,有好多蜜大家去采。怎么样去采粉?怎么走,这条路怎么走?往哪边走?以多快的速度,多长时间你们能到了?正好就借用太阳和巢的角度它跳舞指示,于是大家都过去了。它不一定要带着大家去,它通过跳舞就能够指示,就能让它们知道蜜源所在的坐标。 触觉通讯就是动物通过身体的直接的或者间接的相互接触,来进行信息交流的这个过程。触觉通讯实际上也是一个相当普遍的一种通讯方式。在自然界里面,有很多动物呢,是瞎子,是聋子,那怎么办?它们也要进行通讯,否则的话它们怎么能相互识别,相互见面呢?尤其在繁殖季节,对不对。这个时候是通过触觉通讯。
我们再讲最高等的动物,因为我们刚才讲了,触觉通讯对于那些又聋又瞎的动物,确实是这么回事,很重要的,而且是惟一的通讯手段。可是对于猴子来讲,他们有声通讯,有视觉通讯,同时也有触觉通讯。猴子在一起理毛,我们看,在一起理毛是很重要的。因为它们这个社会,维持它们社会的稳定,就是优势等级序列已经建立了,建立以后要维护它,那么怎么样呢?平时就有冲突,要解决这些冲突怎么办?就要在一起相互理毛,这个理毛实际上,我们以前讲猴子给猴子抓虱子,实际上它们有它们的意义,不一定是身上痒了要理。有时候不是真正生理上的需要,身体上的需要倒不是,而是一种心理上的行为上的需要。你看如果是地位平等,有两只公猴子地位是平等的,它们在一起相互理毛是表示一种友好,一种友谊,一种结盟,我给你理理毛,你给我疏疏毛。如果是小的公猴子对大的公猴子去理毛,地位低的对地位高的,那是表示一种讨好,巴结,所以拍马屁不是人类的专利,动物里也有,猴子也会拍马屁,下面我们再说的是第四种,化学通讯。化学通讯就是动物通过释放化学物质来传递信息的一种通讯方式。有些动物它们要划分领地,划分领地就是通过把自己的尿液排到标记物上,比如说一个土墩子,或者这颗树上。讲到化学通讯,我要给大家再讲一件事,就是说,我们现在养狗的很多,有很多居民家里养了狗。尤其是带出去散步的时候,它这边撒一点尿,那边撒一点尿,它不是一次把尿排光,到处撒尿,而且太不文明了。那么这一点呢,我们得给这些狗做一个公正的评价。它们不是不文明,这是它们一种本能表现。因为主人带它到哪里去了,它就以为那个地方就是它的范围。它的范围,它就要告诉其他的狗,这是我的地盘,因此它就要撒一泡尿。这个撒尿不是为了排泄的需要,是为了划分领地的需要。
电通讯是动物靠自身的电场变化,来测试周围环境的物体,感受周围的信息。这主要是一些低等的动物,它们在水里面,像鱼类,在水里面就是通过发散这种电力线。发散电力线以后,周围的物体可能要切割它这个电力线,那么它就能感受到这个物体它的性质是石头还是木头,是小鱼是猎物,还是敌人呢。这是一种,就是感知这个周围的环境,更重要的是它们彼此之间要进行交流,尤其在生殖季节,要相互识别呀。对方是雌的还是雄的,个体是大是小,适合不适合自己。如果不适合自己一个庞大的个体来了,像是同类,结果把自己吃掉,那不行,也得回避呀。所以它们也要门当户对,大小要适宜的。所以就通过这种电力线,电力线的大小密度都能让对方感受自己的性状,性质。 求偶行为对生殖很重要。今天我们要讲的是动物表现的一些求偶行为,有的它不仅仅是交配生殖的这样一种意义,还有其他的一些意义。
第一个要跟大家谈的叫求偶炫耀。求偶炫耀我们先讲它的定义,就是说动物所表现出的吸引异性,排斥同性这样的一种行为或者是形态结构,这就是求偶炫耀。为什么要求偶炫耀?动物表现这种求偶炫耀有什么样的好处?我们这里给大家讲一下,求偶炫耀有哪些好处呢?
首先它有吸引异性的好处,第二个能排斥同性,当然不喜欢同性跟它竞争配偶资源。第三个就是促进异性的个体性腺发育,第四个是防止与异种个体杂交。因为求偶炫耀它不管是孔雀也罢,还是梅花鹿也罢,这种形态结构是有物种的特异性,那么就不会引起杂交,就是异种之间的杂交。第五个就是有利于暴露求偶者的弱点。比如说有一种野鸡,山里面的一种野鸡。这种野鸡我们叫雉。它为了在求偶季节,在生殖季节,在树林里边找到一个空旷的场地。那在这空旷的场地周围,那些母鸡一起就飞到树上去了,飞到树上干吗?在做观众,在看。然后空空的场地一会儿就来了好多雄性的野鸡,来了干吗?在这上面它们不是打架,它们是在比武。这个比武不是打,是比的跳舞。有的就跳得非常好看,有的就跳得非常难看。有的是飞到天上,在空中翻两个跟头。有的一个跟头没翻就摔了个鼻青脸肿。好了,这一方表演以后,表演完了,表演最好的野鸡,它趾高气扬地出去了,走出这个场地。于是有一大群的母鸡就跟它跑了。也有的就是因为它表演很糟糕,也可能它刚刚第一次登台表演,刚刚性成熟,所以不行,所以它走出来的时候没有一只母鸡跟它走。因此,它只好勤学苦练,明年再来吧。这就是暴露了求偶者的弱点。这样雌性个体就可以做出最佳的选择。
求偶行为里面还有一个内容要讲的就是同性恋。动物界中,存在着同性恋的行为,从鸟类到哺乳类都有这样的现象被发现。当然还有更低等的,像两栖动物也有。当然它可能是像蟾蜍,就是它看不见,不知道对方是雌的是雄的时候,它也会去抱对。
这里我们就谈一下动物为什么有同性恋,它肯定有它的生物学的意义。首先,第一个是抑制攻击,对攻击具有抑制性。动物群体之间经常发生冲突,就是我们前面讲到的对抗性冲突。因此,自然要同居在一起,又不能发生这种对抗,那怎么办?自然就会要有一些抑制这种对抗性攻击的行为产生。其中就是交换物品,对唱山歌,在一起跳跳舞,相互理理毛发,相互拥抱等等这一系列跟求偶的行为很相似。像猩猩、黑猩猩、矮黑猩猩在一起就容易打架,一旦为了小事就会打,打得头破血流。但是它们也很快就平息了,为什么呢?有时候就是通过一种求偶的,或者性行为来把这个事情平息掉。这是第一个功能,就是生物学的意义。
第二个功能呢就是能量释放,或者叫缓解紧张。在交配季节的时候,找不到配偶的单身汉,它可能会受到附近的其他的同类的这种求偶行为和生殖行为的影响,受到这种刺激,它也就也要去找对象。它找不着,它是在一个同性别的群体里面,怎么办?就可能会发生同性恋。这个我们以罗伦斯做的一个实验为例子。罗伦斯他是这样子的,把两个斑鸠放在一起,一个雄斑鸠,一个雌性斑鸠,因为有了雌性斑鸠了,雄斑鸠就会向雌性斑鸠求偶。好了,等它向雌性斑鸠求偶的时候,求偶的行为已经发生。好,然后我们再把雌性斑鸠拿走,一拿走以后,它求偶行为已经发生了,要进行到底呀,那怎么办?这个时候,公的斑鸠找不到母斑鸠,它就急呀!在笼子里边到处转,看到一只公鸡,它就向公鸡求偶。尽管公鸡不理它,但是它也去求偶。最后怎么办呢?把这个公鸡也拿走,拿走以后,最后它没办法了,它对一堆抹布再求偶。地上正好有一堆抹布,它就对着这个抹布求偶。反正是逮着什么,抹布或者拖把它都可以去求偶。它的求偶特点很简单,就是围绕着这个目标物打转转,翅膀朝下拍,头一点一点就围着它转,甚至就会爬到拖把或者抹布上面去,然后做出这种交配的姿态。甚至最后罗伦斯还发现,这个行为学家很有意思,把抹布也拿走了,空着场地,看你怎么办?结果它就在空场地上去求偶。因为求偶的行为已经被引发了,引发了以后它就不能够终止,它要完成它的求偶行为乃至到了生殖行为。所以像这样的一个动物,你说它要是遇到了一个雄性的斑鸠它能够不求偶吗?所以这种环境自然就诱导了它发生同性恋。
下面,我们来讲一下动物的婚配关系和策略。婚配制度是指种群内婚配的各种类型,动物求偶以后,就举行婚礼了。举行婚礼了就成家了吧,成了家以后,这种家庭有多种形式。但是最基本的有两种类型,一种就是一夫一妻制的,叫做家庭幸福策略,一夫一妻制。这个一夫一妻制,我们叫家庭幸福策略。是什么意思呢?是指雌性的个体考察并且选择对家庭忠诚眷恋的雄性个体。具体表现在雌性个体采取了彷徨、等待的一种被动形式。即使它愿意,它也忸怩作态,坐在那儿长久等待。因为什么?它要让求偶的雄性个体要尽可能去表演,表演它的这些求偶行为,表演出来,同时还要做出巨大的难以重复的工程项目。什么意思呢?就是你要把这个巢搭得很大,很漂亮,然后布置居室美化环境等等。就是说你把这个巢搭很大,找到很足够的食物,让你就再也没有能力去筑第二个巢。否则的话,筑了二巢你就会包二房,那不行。所以,这个就是家庭幸福策略。所以这是雌性的个体它有这个权选择。这里我们就讲了,就是说就像人类的早期社会,彩礼现象,收彩礼。女儿嫁给你,你要倾家荡产,你才能够送来这个聘礼,我才能把女儿嫁给你。从另外一个角度上来讲,你既然已经倾家荡产了,你只能娶我女儿一次,别人的女儿你就不能再娶了,因为你没有能力再娶了。这也是个有效的,是一种从最原始的目的,早期的原始的目的大概就是这么一回事
第二种形式,基本类型就是叫做一夫多妻制的。比如说像鸡,公鸡它可以妻妾成群。为什么可以妻妾成群?我们再看,这个母鸡它带了小鸡,它不管是孵蛋的时候,不管它是孵蛋,还是孵出小鸡以后带小鸡,它是不会让公鸡靠近的,它不让公鸡介入。这个公鸡它无所事事,它当然去找第二个、第三个、第四个,对吧?而且母鸡也不会计较,这就是一夫多妻制,是由雌性个体来选择的。 。有些个体为了群体的利益,或者其他的个体的利益,去牺牲了自己的利益,甚至是自己的性命。我们看过蜘蛛和螳螂它们的婚礼,蜘蛛螳螂的婚礼是非常悲壮的,那是指雄性而言,不是雌性。雄性的螳螂或者雄性的蜘蛛找到了对象以后很开心,不过很快婚礼一结束,它也没了。为什么?被雌性的蜘蛛给吃掉了,母蜘蛛会把它吃掉的。那么它愿意,它自愿,它自愿奉献自己的身体作为母蜘蛛的营养物质。这种是一种极端的利他行为。
养过小鸡的人都知道,这小鸡一旦见到食物的时候,它一边吃就一边发出叫声。发出什么样的叫声?发出食物召唤的声音,就是“叫叽 叫叽 叽 叽 叽”,这个声音就是食物召唤。发出这种声音以后,其他鸡听到这个声音就一起过来了。所以这几只鸡要是在吃的时候,在吃的过程中,它会不停地发出声音,不管食物是多,是少,够不够它们自己吃,都会把同类召唤过来一起吃。它的好处在哪里,小鸡身体很虚弱,很容易死掉,它饿了一两顿就会死掉。它找到食物以后召唤大家来吃,拯救了大家。第二天,别的小鸡找到了食物也会发出召唤,也会召唤它去吃。这样的话,就是它为大家、大家为它,这样的话,就形成了我为人人,人人为我,就共渡难关。可是长大了以后,你们看,长大了以后,它就不再召唤了,食物召唤就没有了。鸡长大了,不进行食物召唤了,找到食物就自己吃了这种极端的利己行为也来了。而且不但自己吃,别的鸡要是过来吃,它还要打走,还要凭着自己的实力把它打走,互相啄。为什么?自私。为什么它变得这么自私?怎么长大了就变得自私了?鸡之初性本善,长大了就变得那么坏,其实倒不是,我们还是用生物学的功能来解释。这个时候鸡长大了,长大了以后它性成熟了,它每天可以下蛋,每天可以拷贝自己的基因。拷贝自己的基因,比把食物省下来,给可能八杆子还打不着的这种亲缘关系的个体去吃,来得更有效了。因为它下的蛋不知道有百分之几的基因跟它相同,跟它下的蛋相同,还不如自己拷贝。所以这个时候它就自私了,这种自私是基因要它这么做的,是基因要它这么做的。基因命令它,命令这个载体,现在你必须自私,你必须顾自己,让自己的个体长得更好。小的时候就不行,要利他。当然了,我们并不是讲,长大的鸡都是自私的,什么样都表现自私。它有的时候也要表现利他,比如说老鹰来了,它会发出尖叫。就像草原的犬鼠一样,发出尖叫,这种报警信号就是利他。 与利他行为相对立的是利己行为,我们这里要谈到有一个极端的利己行为,就是动物的亲杀行为。
我们先讲一下雄性杀婴行为,雄性杀婴行为,就是我们看过电视上面狮王争霸。两个狮子打架,打到最后,有一个老狮王被打败了,新的狮王占领了这个领地,这块地盘是它的,这个地盘上所有的母狮子都是它的妻子。好了,可是有的母狮子正在哺乳,正在为小狮子喂奶。那不行,它在喂奶,在哺乳期它就不可能进入发情期做它的妻子,怎么办?所以雄性的狮子就会想方设法把小狮子给咬死,这就是这种雄性杀婴行为。所以大家开始时想,公狮子干吗要把小狮子给咬死呀?那就是因为它要急于行使它狮王的特权。小狮子被咬死了,母狮子开始是抵抗,抵抗不了,就是没办法,只好面对现实。然后终止哺乳,乳汁也不再分泌了,然后就进入了新一轮发情期,就成为新狮王的嫔妃、王后。这是雄性杀婴行为。
亲杀行为我们讲第二个类型就是幼体相残。海洋里面有一种鲨鱼叫虎鲨,虎鲨它一次性产卵,能够产一百多个这样的卵。然后在肚子里面,当然它是卵胎生,要孵出小鲨鱼出来,可是最后孵出来的只有一条,只有一条。那么多幼鲨,有时候我们捕到一个母的虎鲨,肚子一剖开,里面有好多,有一百多条,甚至两百条幼体。可是它真正要是在自然界里,它要产下来,就产这么一条。其他的干吗去了?其他的都被一条最凶猛的虎鲨幼崽吃掉了,它在娘胎里面,就大开杀戒,就把它同胞姐妹们,兄弟们杀掉,然后吃掉,最后它出世了。它出来了,就是一个非常出色的、非常凶残的杀手。
最典型的例子。杜鹃鸟的妈妈很自私,把蛋放在大山雀巢里面,然后,让大山雀给它养育后代。可是这个杜鹃鸟这个蛋孵出来的小杜鹃更加自私,自私到什么程度?它一出来以后,就把巢里面的其他的大山雀蛋给拱到巢外去。如果那些大山雀也孵出来了小鸟,那不管它是蛋还是小鸟,还是小的大山雀,它都一样把它们顶到巢外,摔死它们,就剩它一个。这样的话,大山雀义父义母精心饲养它一个,就喂着它一个。这也是幼体相残的一个典型的例子。还有一个,有些动物可以发生遗弃的行为。怎么遗弃呢?就是动物的群体或者家族对行为反常表现怪异的个体予以驱逐和遗弃。我们也不能用伦理道德来去评价,或者来判定它怎么做,它有它的生物学的道理。因为一个行为怪异的动物,动物行为变化了、怪异了,很可能是得病了。得了病怎么办?客观上讲,很可能会传染给全群,那就必须隔离。怎么隔离?它们也没有医院,就是大家离开你,你别跟着大家跑,你别混在群里面。你混进来害大家,所以把它抛弃掉。这是一个有效的隔离措施,因为行为表现怪异,或者容易生病的这样一些个体,至少可以说明它基因中可能存在着一定的缺陷。这种个体在群体中繁衍下去,也是不利于这个物种的基因的扩大。动物的亲杀行为的出现,并不是偶然的,它必然有它一定必然的因素,存在的必然的因素。生物总是要不断适应这个环境的改变,实际上能够较快适应环境要求的动物,它才能够在竞争中生存下来。
蜂舞是社会行为的代表。卡尔·洪·佛烈希教授是世界知名的生物学家和养蜂人。40多年前,他用涂蜜的纸做蜜蜂训练实验时发现,只要有一只蜜蜂发现了这个蜜源,很快就会有许多、甚至几百只蜜蜂飞来。这些蜜蜂全是从第一只采食蜂的蜂箱中飞来的,很明显是这只蜂在“家”里宣告了蜜源的发现。为了弄清楚真相,他制作了一个巢脾全靠在一侧的蜂箱,并在外面装上了玻璃,以便进行观察。
为研究第一只发现蜜源的采食蜂的行为,他在蜂箱附近放上一碟糖浆。当第一只蜜蜂飞来取食时,他在蜜蜂身上用颜色点上了记号,当这只蜜蜂飞回蜂箱后,它要做的第一件事就是把大部分糖浆交给别的蜜蜂,然后跳起了佛烈希教授称之为“圆形舞”的舞蹈。它在一个地方转圆圈,一次向左转,即逆时针方向(见图13的实线部分), 一次向右转,即顺时针方向(见图13的虚线部分),并且是十分用力的重复许多次。约半分钟后换到另外的地方,继续跳这个圆形舞,最后它总是要回到蜜源处再去吸糖浆。
当采食蜂跳舞的时候,靠近它的蜜蜂变得极为兴奋。它转圆圈时,有成群的蜂跟在后面,并把触角伸近它的身体。忽然间其中一只蜂转身离开蜂箱,其他蜜蜂也一只跟一只的转身飞离蜂箱,奔向蜜源。这些蜜蜂吸了糖浆返回蜂箱后,也跳起“圆形舞”。这样一来,在蜂箱内跳舞的蜜蜂愈多,出现在蜜源处的蜜蜂也就愈多。很显然,蜜蜂在蜂箱里的舞蹈,是报告在什么地方有食物存在。
佛烈希教授在蜂箱附近的东、南、西、北四个方位上都放上了同样盛糖浆的碟子,结果采食蜂在蜂箱里开始跳“圆形舞”。几分后,新的采食蜂同时出现在所有的糖浆碟上,这说明“圆形舞”只是通知同伴说:“飞出去到蜂箱附近找去。”并没有说到哪个方位上去找。
佛烈希教授在距蜂箱10 m及300 m的两个地方给食时,发现在10 m给食处加上记号的蜜蜂,回巢后跳“圆形舞”,而从更远的给食处回来的蜜蜂,却跳着另一种完全不同的舞蹈。它们先作短距离的直线奔跑,腹部也迅速的左右摇摆,然后向左转一个360 °大弯,再向前直跑,然后又向右转一个360°大弯,这样反复几次。他称这种舞蹈为摇摆舞(即“8”字摆尾舞)(图14)。
图 14 “8”字摆尾舞
图 15 蜜蜂摆尾舞导向
摆尾舞不但宣布远处有丰富的食物,而且通知食物距蜂箱有多远。经3 885次观察的结果表明,距离是以在一定时间(15 s)内转身次数的多少来精确地指示出的。从100 m处取食回来的舞蹈蜂,在15 s内舞了9~10个整圈;200 m处是7圈;1 000 m处是4圈半;而6 000 m处则只有2圈。可见,蜜源距离近,舞蹈圈数多,距离越远,圈数越少。如果有风,并且采蜜的方向是逆风,蜜蜂舞蹈速度减慢,顺风时则加快。
实验证明,蜜蜂在表演摆尾舞时,能以太阳为准,指示出取食的方向(图15)。当太阳和蜜源在同一方向时,蜜蜂在摆尾舞的直跑中头朝上。当太阳在蜜源相反方向时,则头朝下跑。当蜜源在太阳左边时,蜜蜂舞蹈的直跑线与地球引力线成逆时针方向的角度。当蜜源在太阳的右边时,蜜蜂舞蹈的直跑线在地球引力线的右边成顺时针方向的角度。
在信息传递活动中,另外一种信息的来源是花的香味。有迹象表明,这些气味黏着在蜜蜂躯体富有蜡性的表皮层上。在侦察蜂跳舞的过程中,其他的工蜂有充分的机会闻到那种香味,随后当它在田间“寻找”时,就会有选择地对这种气味作出反应。有些科学家认为这样的传达方法可能和舞蹈本身一样有效。
与爱情有关的动物,请写出十个。谢谢。
小白鼠,因为实验室里杀老鼠的时候,他们会抱成团哭。
丹顶鹤,鸳鸯,不多说了。
还有很多很多单配制的动物都算的,天鹅、褐马鸡,斑头雁和信天翁 。
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