5 动物的通讯及通讯方式

5. 电场及电通讯
电信号是专门的发电器官产生的， 电信号是专门的发电器官产生的，而在大多数种类的电 器官均由肌肉衍生而来， 器官均由肌肉衍生而来，只有一些裸背鳗的电器官是来自于 神经。 神经。 电鱼发出的电信号大体可分为两类： 电鱼发出的电信号大体可分为两类： 低频短暂的脉冲 高频持续的电信号 例如， 例如，长颌鱼和裸背鳗 例如， 例如，电鳐
信息素的特性取决于它们的分子构成。 信息素的特性取决于它们的分子构成。 分子构成
黑尾鹿生产信息激素的腺体：包括蹠腺、 黑尾鹿生产信息激素的腺体：包括蹠腺、肛腺和趾间腺等
美洲月形天蚕蛾
大蚕蛾
最著名的性信息素是由雌性蚕蛾分泌的， 最著名的性信息素是由雌性蚕蛾分泌的，0.01ug就有 就有 很强的性吸引功能。 很强的性吸引功能。
动物的通讯及通讯方式
一、什么是通讯？ 什么是通讯？
通讯（ 通讯（communication)是指动物个体之间的信息传 是指动物个体之间的信息传 递并能导致信息的共享， 递并能导致信息的共享，这种信息共享具有生存的 适应意义。动物借助于通讯可以把一个个体的内在 适应意义。 生理状态等信息传递给另一个个体并引起后者做出 适当反应。 适当反应。
启动信息素
启动激素（primer pheromone)是靠改变受体的生态 启动激素 是靠改变受体的生态 状况和其后的行为而缓慢起作用的化学信息激素。 状况和其后的行为而缓慢起作用的化学信息激素。 在社会性昆虫中，蜂后就是借助于启动激素控制蜂 在社会性昆虫中，蜂后就是借助于启动激素控制蜂 启动激素 群中其他雌蜂的生殖活动。 群中其他雌蜂的生殖活动。 脊椎动物也能产生启动激素并以各种方式影响生殖 活动 。 在哺乳动物中， 在哺乳动物中，启动信息素对调节青春期的开始时 间、排卵时间和动情期是很重要的。 排卵时间和动情期是很重要的。
缺点： 缺点：
（1）如果看不到信号发送者，信号自然就会失效。 ）如果看不到信号发送者，信号自然就会失效。 （2）视觉很容易受到障碍物的阻挡。 ）视觉很容易受到障碍物的阻挡。 （3）在夜晚和黑暗处无法使用。 ）在夜晚和黑暗处无法使用。 （4）视觉效果会随着距离的增加而减弱，因此不能 ）视觉效果会随着距离的增加而减弱， 用于远距离通讯。 用于远距离通讯。
优点： 优点：
可以在黑暗中进行并可以绕过障碍物 传播范围大，在空气中至少可以传递几千米 传播范围大， 化学信号稳定， 化学信号稳定，维持时间长 具有较强的物种特异性
缺点： 缺点：
传递速度比较慢， 传递速度比较慢，分子越大扩散的越慢 用于通讯的化学物质有时不可能很快消退，如未消 用于通讯的化学物质有时不可能很快消退， 退可能干扰后续信息。 退可能干扰后续信息。
几种通讯方式的比较
类型 比较项目
化学信号 声音信号 视觉信号 触觉信号 远 慢 强 不稳定 低 远 快 强 中等 高 中 快 弱 高 低 近 快 弱 高 低
作用范围 变化频率 跨越障碍 能力 定位能力 能量消耗
观看《昆虫王国》 观看《昆虫王国》视频 下节课《动物通讯的功能》 下节课《动物通讯的功能》
3. 化学通讯
化学通讯是借助于动物的嗅觉和味觉进行的。 化学通讯是借助于动物的嗅觉和味觉进行的。 用于通讯的化学物质就叫信息素（ 用于通讯的化学物质就叫信息素（pheromone） 。 信息素 ） 信息素 内激素 动物之间的传递信息 动物体内的传递信息
同一种激素也可以被不同的生物用于体内或体外。 同一种激素也可以被不同的生物用于体内或体外。
四、动物的通讯代价 动物鸣叫消耗能量
正在鸣叫的青蛙和昆虫代谢率提高4－20倍； 个别昆虫鸣叫一小时就会体重降低2％－3％。
动物鸣叫吸引捕食者
电磁辐射影响人体量越大危害越 大
据友谊医院神经内科专家伍文清指出， 据友谊医院神经内科专家伍文清指出，手机在使用的过 程中会产生电磁辐射是可以确认的， 程中会产生电磁辐射是可以确认的，人们在使用电脑时 如果手机来电，电脑屏幕就会闪烁，这就是电磁辐射对 如果手机来电，电脑屏幕就会闪烁， 机器产生的影响。电磁辐射对人的身体确实有害。 机器产生的影响。电磁辐射对人的身体确实有害。例如 癌症病人大剂量、长时间地进行放射治疗，对大脑、 癌症病人大剂量、长时间地进行放射治疗，对大脑、小 脑、脊椎等部位都会有影响。 脊椎等部位都会有影响。
4.有时一个信号在不同场合下会有不同的含义。 4.有时一个信号在不同场合下会有不同的含义。 有时一个信号在不同场合下会有不同的含义
如蜜蜂蜂后所分泌的化学物质（ 如蜜蜂蜂后所分泌的化学物质（Trans-9-keto-decenoic acid） ）
a. 抑制剂 抑制剂——被工蜂带到峰箱各处，其功能是抑制所有工 被工蜂带到峰箱各处， 被工蜂带到峰箱各处 蜂生殖腺发育，以防出现新峰后。 蜂生殖腺发育，以防出现新峰后。 b. 性引诱剂 性引诱剂——进行高空婚飞时，分泌这种物质可促使雄 进行高空婚飞时， 进行高空婚飞时 蜂聚集在其周围。 蜂聚集在其周围。
视觉通讯的其他作用
有些视觉信号实际是动物有标志意义的某些特征。 有些视觉信号实际是动物有标志意义的某些特征。 标志意义的某些特征 例如雄性黑翅豆娘，其翅的末端生有醒目的白斑。 例如雄性黑翅豆娘，其翅的末端生有醒目的白斑。
还有一些动物在静止时 极不醒目， 极不醒目，但会突然把 鲜艳的颜色展示出来以 便传递信息。 便传递信息。例如雄性 变色龙。 变色龙。
有的信号标志（如动物颜色） 有的信号标志（如动物颜色）可随动物生理状态的 改变而改变或是做为动物炫耀行为的一种形式。 改变而改变或是做为动物炫耀行为的一种形式。例 如裸鼻雀的雄鸡只在生殖季节才会长出红色的羽毛。 如裸鼻雀的雄鸡只在生殖季节才会长出红色的羽毛。
2. 听觉通讯
优点： 优点：
（1）可以传播很远的距离，尤其在水中。 ）可以传播很远的距离，尤其在水中。 （2）声音的传递性质使信息的迅速交流 ） 和即时改变成为可能。 和即时改变成为可能。信号发出后 就消失，不留痕迹。 就消失，不留痕迹。 （3）当视觉不灵或受到限制时也能传递 ） 信息。 信息。
缺点： 缺点：
（1）声音容易受到干扰或容易因距离而失真。 ）声音容易受到干扰或容易因距离而失真。 （2）发送信号需消耗很多能量，必须不断地发 ）发送信号需消耗很多能量， 送，而且声音信号容易被天敌窃听。 而且声音信号容易被天敌窃听。 天敌窃听
声音可借助于空气 空气、 基质进行传播 进行传播。 其他 声音可借助于空气、水和基质进行传播。
离散的信号只涉及有或无，而与刺激的强弱无关。 离散的信号只涉及有或无，而与刺激的强弱无关。 渐进的信号其强度和持续时间是随着动物动机强度 的增加而增加。 的增加而增加。
离散炫耀
雄克氏雀竖着羽毛表现求偶动作 低强度求偶（ ）和高强度求偶（ ），二者差异不大。 ），二者差异不大 低强度求偶（a）和高强度求偶（b），二者差异不大。 b左是非求偶雄鸟，a和b右侧均为雌鸟 左是非求偶雄鸟， 和 右侧均为雌鸟 左是非求偶雄鸟
猕猴的攻击炫耀是渐进的
a. 盯视 b. 继续盯视，但站了起来 继续盯视， c. 站立盯视，同时张口露齿进行恫吓，头上下摆动，双手拍打地面 站立盯视，同时张口露齿进行恫吓，头上下摆动，
3. 有时两个或多个信号组合起来就 可以表示一个新的意义。
母斑马遇到敌手——面部出现威 母斑马遇到敌手 面部出现威 吓表情 ＋ 身体后半部贴近一头公马并 把马尾移向一侧 ＝ 准备好了交 配
三、动物的通讯方式
视觉通讯 听觉通讯 化学通讯 触觉通讯 电场及电通讯 震动通讯
1.视觉通讯 视觉通讯
优点： 优点：
（1）容易定位，如果看到信号，信号发送者的位 容易定位，如果看到信号， 置就能确定，如雄性个体的求偶炫耀。 置就能确定，如雄性个体的求偶炫耀。 （2）呈直线传递，速度快。 呈直线传递，速度快。 （3）视觉系统可以提供极为多种多样的信号。包 视觉系统可以提供极为多种多样的信号。 括光感信号、 括光感信号、色感信号以及空间和时间格局信 号等， 号等，这些信号都可能因动物的运动和姿态而 发生变化。 发生变化。
用于信息传递的各种化学物质（即信号） 用于信息传递的各种化学物质（即信号）是分别 由不同腺体生产和释放的。 不同腺体生产和释放的。 生产和释放的
信息素的浓度不仅决定于腺体生产和释放量的多 信息素的浓度不仅决定于腺体生产和释放量 少，而且也决定于信息素随时间而发生衰减。 而且也决定于信息素随时间而发生衰减。
例如黄金蛛的求偶（雄蜘蛛有节律扯动蛛网，告诉雌蜘蛛 例如黄金蛛的求偶（雄蜘蛛有节律扯动蛛网， 身份及求偶需求， 身份及求偶需求，雌蛛凭借求偶雄蛛发出的信号来区分求 偶者和猎物者） 偶者和猎物者）
动物靠发送信号进行通讯，这些信号包括特 动物靠发送信号进行通讯， 定的姿态、动作、声音、或化学物质等， 定的姿态、动作、声音、或化学物质等，它 们都有一定的含义。 们都有一定的含义。
辐射值大于1.3SAR就会破坏百度文库体 就会破坏人体DNA 辐射值大于 就会破坏人体
在手机辐射峰值规定上，欧洲为 在手机辐射峰值规定上，欧洲为2.0SAR，美国为 ，美国为1.6SAR， ， 而中国一直没有定论，此前中国卫生部和国家环保总局已经 而中国一直没有定论， 提出1.0SAR为我国手机的标准，但是一直没有成为强制标准。 为我国手机的标准，但是一直没有成为强制标准。 提出 为我国手机的标准 据资料显示，卫生部曾表示只有手机辐射值低于 据资料显示，卫生部曾表示只有手机辐射值低于1.0SAR才能 才能 保证对人体没有危害。在2005年9月份，来自欧盟 个国家的 月份， 保证对人体没有危害。 年 月份 来自欧盟7个国家的 12个研究小组发布了历时 年才完成的“电磁场对人类细胞 个研究小组发布了历时3年才完成的 个研究小组发布了历时 年才完成的“ 的影响”调查， 的影响”调查，这个研究机构是目前全球最大的手机辐射调 查研究机构。据研究发现， 查研究机构。据研究发现，如果手机对每公斤人体组织的辐 射值大于1.3SAR，就会破坏人体DNA。 ，就会破坏人体 射值大于 。
狼：竖尾巴是优势个体自信的标记，用尿的气味 竖尾巴是优势个体自信的标记， 来标记领域，吠（fei）叫是对入侵者的警告。 来标记领域， ）叫是对入侵者的警告。
二、通讯信号的特点
1. 信号一个重要的特征就是其陈规老套或不变的刻 信号一个重要的特征就是其陈规老套 其陈规老套或 板性（ ），动物种群中的每一个成员 板性（stereotype），动物种群中的每一个成员 ）， 都以极相似的方式发出同样的信号。 都以极相似的方式发出同样的信号。 2. 动物的信号可以是离散的（discrete）也可以是 动物的信号可以是离散的 ） 离散 渐进的 渐进的（graded）。 ）。
雌雄个体之间和不同物种之间常常是不同的。 雌雄个体之间和不同物种之间常常是不同的。 电信号只有在短距离才能起作用，起作用的距离 米 电信号只有在短距离才能起作用，起作用的距离1-2米
6. 震动通讯 震动通讯 讯。 借助于环境基质的震动进行的通
如地面和水面的震动，这样的信号就叫震动信号 如地面和水面的震动， 震动信号可比声音信号传播得更远， 震动信号可比声音信号传播得更远，因此非常适合 于长距离通讯， 于长距离通讯，特别是视觉通讯受到障碍物影响的 地区。 地区。
手机辐射危害比预想要严重
最近，德国一项新的研究证明， 最近，德国一项新的研究证明，手机辐射使人 体细胞发热的程度远比人们想像的要厉害得多。 体细胞发热的程度远比人们想像的要厉害得多。 德国研究人员怀疑手机辐射会使人的大脑神经 腱发热不是1℃ 而是 腱发热不是 ℃，而是100℃。手机辐射会危及 ℃ 大脑神经细胞和神经腱。 大脑神经细胞和神经腱。因为神经腱末端有荷 电原子（离子），这些粒子经手机辐射后产生 电原子（离子），这些粒子经手机辐射后产生 ）， 振荡，至于有多强，目前还无法进行测量。 振荡，至于有多强，目前还无法进行测量。
4. 触觉通讯
触觉通讯：靠身体接触进行通讯。 触觉通讯：靠身体接触进行通讯。 触觉信号只在短距离内才起作用 传递简单信息 传递复杂信息 例如，狗的优势地位 例如， 例如，蜜蜂采蜜信息传递 例如，蜜蜂采蜜信息传递 采蜜 灵长动物的梳理 梳理行为 灵长动物的梳理行为
触觉通讯有以下三个重要的功能: 触觉通讯有以下三个重要的功能 即把食物从一个个体传递给另一个个体， 相互喂食 即把食物从一个个体传递给另一个个体， 常常是口对口。例如，社会性昆虫、 常常是口对口。例如，社会性昆虫、一些鸟类和少 数哺乳动物。 数哺乳动物。 引发梳理行为 靠紧密接触被其他个体携带和运送 有些动物尤其是社会性昆虫是靠咬住另一个个体的 颈部而被携带和传送。 颈部而被携带和传送。