鱼类行为学重点.pdf

一、名词解释 1鱼类的趋性：自由运动的动物受到外界物理或化学因素的刺激，朝向一定方向运动，这种反应称为趋性。趋性是适应性行为的最简单方式。鱼类的趋性包括：（1）趋光性（指鱼类对光刺激产生定向运动的特性），包括正趋光性和负趋光性。（2）趋动性（视觉运动反应）-指鱼类为了将其视野内的的运动目标保留在视网膜的一点上而产生的一种移动反应。在趋流、集群、空间定向、捕食等行为中期重大作用。（3）趋音性（鱼类能够依靠内耳和侧线对各种声音刺激产生相对灵敏的感觉，并会由此出现各种行为反应）（4）趋流性（大部分鱼类的生活都不同程度的与水流有关，趋流性在鱼类的洄游过程中有重要意义）（5）趋化性（鱼接近饵料的行为是由趋化性所决定的）（6）趋电性（7）趋触性（8）趋地性 2.进化稳定对策（ESS）：如果种群中的大多数个体都采取某种行为对策，而这种对策的好处又为其他对策所不及，这种对策又可称为 ESS。环境的每次大变动都会引起种群的不稳定，但一旦一种 ESS 确定下来，种群就会趋于稳定，任何偏离 ESS 的行为就会被自然选择所淘汰。3.利他行为：利他行为是指一个个体以牺牲自己的生存和生殖机会为代价去帮助其他个体繁殖更多的后代。注：帮手鱼存在的原因：领域和配偶的不足（便于日后的取而代之）充当帮手的远期利益：提高自己的广义适合度；继承领域；获得生殖 经验；帮助的互助性；在较好的生境下生存 4.领域行为：是动物的一种重要行为。又称为护域行为、领域性，是指与保卫领域有关的一些行为活动。鱼类领域行为：鱼类在栖息水域某一区域划定的一块属于自己的地盘作为自己的领域，当别的生物侵入的时候，地盘主人会用尽办法驱赶入侵生物，保卫领域地，从而利于鱼类在生殖季节竞争配偶和保护产卵场所，进一步保护鱼卵和幼鱼，这种行为称为领域行为。5.生理学变色：动物在在受到刺激后所引起的短暂改变体色的现象，变色非常迅速，当刺激消失时立即恢复原来的体色。由色素在色素细胞中的重新分布引起。6.形态学变色：动物随环境变化而改变体色，变色速度较慢，持续时间较长，体色相对稳定。包括色素细胞数量的变化和每个色素细胞中色素含量的变化。7.鱼类的巡航游泳速度：鱼类在正常状态下自然游泳的速度，又称耐久速度或巡航速度。鱼类用这样的速度游泳时，可以持续、耐久地作长距离的运动。它包括长距离的洄游速度，有海流时的游泳速度，个体的游泳速度和结群时的游泳速度等 8.鱼类的视觉运动反应：是指动物为了将其视野内的运动目标留在视网膜上的一点上而产生的一种移动反应。9.常温动物和变温动物：体温随着外界温度改变而改变的动物，叫做变温动物。体温不因外界环境温度而改变，始终保持相对稳定的动物，叫做常温动物。10.集群行为：鱼类的集群行为是指鱼类间的集体合作行为，这种合作可以仅表现为暂时的和松散的集群现象，但更典型的是鱼类组成一个有结构的永久性社群，其中有明确的分工和组织。视觉、侧线感觉、听觉、嗅觉及电感觉等在鱼群形成和维持中均起着重要的作用。鱼类集群的生物学意义：集体捕食，逃避敌害生物，高效率繁 11.广义适合度：广义适合度，不以个体存活和生殖为尺度，而是指一个个体在后代中传布自身基因（或与自身基因相同的基因）的能力有多大，能够最大限度地把自身基因传递给后代的个体，则具有最大的广义适合度（注意，不一定是通过自身生殖的形式）。所为增进自己的广义适合度，其实有两个方面的含义：一方面通过继承领域、增加经验等，其整个一生所生育的后代可能将有所增加。另一方面因为任何亲属体内都有同自己相同的一定比例的共同基因，故其亲属的繁殖成功也将增加自身基因的复制与传播机会。二、问答题 1、什么是鱼类行为学、鱼类行为学研究的对象是什么？鱼类行为学是研究鱼类行为规律的一门新兴学科，属于动物行为学的范畴，与鱼类生态学、鱼类生理学和渔业学具有极为密切的关系。鱼类在自然条件下或实验条件下的各种行为，包括个体行为和群体行为，都是鱼类行为学的研究对象。鱼类行为学的具体研究对象大致包括以下几个方面：1)行为的模式：对某种鱼类的行为方式即执行一定功能的独特方式进行精确、详尽、反复的观察、记录，并分析制定该种鱼类的行为模式。2)行为的进化：研究鱼类行为的进化史，并探讨各种特定行为模式的生物学意义，即适应意义。3)行为的遗传：研究鱼类行为遗传和变异的规律，以阐明行为在许多世代中是如何变化的，以及是如何从上一代传到下一代的。4)行为的发展：研究在每一代里个体从卵到成体的成长过程中行为是如何发展的，并阐明影响行为发展的各种条件。5)行为的生理机制：研究鱼类行为的生理基础，尤其是神经系统 6)内分泌系统对行为的影响。7)行为的应用：着重研究与渔业生产有关的课题。2、评述鱼类的学习行为是如何建立的 鱼类行为产生的基本过程：刺激（光，食，化学物质等）至 感受器（眼，耳，鼻，侧线等）至神经系统（中枢神经系统和末梢神经系统），效应器（鳍，肌肉等），行为。主要过程为环境刺激作用于感受器官，引起神经冲动，神经冲动沿传入神经达到神经中枢，通过中枢内的联系，再经传出神经达到效应器，引起行为反应。3、鱼类的学习行为有哪几种方式，请分别展开论述。鱼类的学习行为包括印记、习惯化、条件发射等行为方式。一、印记 一般认为，印记是指一些动物刚孵化后某一时期之内的经验规定了个体未来行为这一现象。它是学习行为高度特殊化的一种形式。印记反应大多不会随个体成长而消失，可以认为是一种无报酬的学习，不需要任何强化，只要经历一次体验就可学会。鱼类也存在这种行为。二、习惯化 习惯化是动物一生中都能看到的一种学习，也是最单纯的学习，这是指反复施加某一刺激，使动物对其反应强度降低而终于消失的现象。三、条件反射 条件发射是人和动物在个体发育过程中后天获得的，即出生后通过训练或学习而 形成的反射，是在非条件反射的基础上逐渐形成的，其神经联系是暂时性的，因 而它具有较大的易变性和适应性。鱼类不仅具有形成条件反射的能力，也具有抑 制条件反射的能力。4、解释鱼类集群的行为机制和生物学意义。行为机制：视觉、侧线感觉、听觉、嗅觉及电感觉等在鱼群形成和维持中均起着重要的作用。视觉：视觉能够提供一种鱼群成员间的相互诱引力，使鱼群内的各个体相互诱引和相互接近，因而在集群行为中发挥了重要的作用。侧线：侧线是一种用以确定邻近鱼的速度和方向的最重要感觉器官。提供一种排斥力，维持着个体间隔。嗅觉：在视觉不利的夜间鱼群可利用嗅觉来保持群体。集群的生物学意义：（1）集群行为的防御作用：集群行为不仅可以减少饵料鱼被捕食鱼发现的概率，而且还可以减少已被发现的饵料鱼遭到捕食鱼成功捕杀的概率。（2）集群行为的捕食作用 捕食鱼形成群体之后，不仅感觉器官总数会增加，而且还可以增加搜索面积。鱼群中的一个成员找到了食物，其他成员也可以捕食。（3）集群行为的其它作用 集群行为不但能够增强鱼类对毒物的抵抗，而且还能降低鱼的耗氧量。集群游泳能节省各个 体的能量消耗。集群性鱼类能更快地找到洄游 路线，较易发现某些定向标记。还有利于高效率繁殖。5、叙述鱼群的结构 外部结构：对于不同种鱼类，鱼群形状、大小都是不同的。即使同一种类的鱼，鱼群对的这些外部构造也将会随时间、地点、鱼的生理状态及环境条件等而变化。内部结构：随着体长的增大鱼群的个体间距离会增大，但其与体长的比值却使大致相等的。鱼群头位夹角同样也会因体长不同而变化。大多数鱼群的结构看来是以同样方式通过保持偏好距离和偏好角度而组织起来的。6、列述鱼类求偶的生态学意义（1）.吸引异性（2）.防止和异种个体杂交（3）.协调两性的性兴奋水平（4）.选择最为理想的配偶 综上所述，求偶行为的生态学意义是确保交配能在合适的地点、合适的时间和尽可能理想的条件下进行，而且只发生在同种的异性成员之间。7、试解释最适摄食理论 由于长期自然选择，鱼类索饵（摄食）过程形成一系列形态、感觉、行为、生态和生理特性，保证鱼类具有良好的摄食效应。这种适应总是倾向于使鱼类获得最大的净能量收益，即所获食物的粗能量（收益）和捕食消耗的能量（成本）之差最大。8.试解释最适性理论和进化稳定对策 最适性理论的基本出发点是自然选择总是倾向于使动物最有效的传递它们的基因，因而也是最有效地从事各种活动，包括使它们在时间分配和能量利用方面 达到最适状态。进化稳定对策（ESS）：如果种群中的大多数个体都采取某种行为对策，而这种对策的好处又为其他对策所不及，这种对策又可称为 ESS。环境的每次大变动都会引起种群的不稳定，但一旦一种 ESS 确定下来，种群就会趋于稳定，任何偏离 ESS 的行为就会被自然选择所淘汰。9、哪些因素决定鱼类的游泳能力？并简要介绍测定鱼类游泳能力的方法。i.影响鱼类游泳能力的内部因素(1).鳍（2）.肌肉系统 鱼体的生化组成与其游泳也有着密切的关系：红肌肉多的鱼类，游泳持久性好，这类鱼可称为耐久型，相反，白肌肉多的鱼类，游泳持久性较差，这类鱼可称为突进型。（3）.形体 鱼类游泳与其体形、体长、密度、血管系统、以及骨路等特征也有着密切关系。（4）.鱼体粘液 粘液使鱼体润滑，可减少水流的摩 擦，加快了鱼类的游泳速度，有利于在水中游动。（5）.鳔 有鳔鱼类调节鳔内气体的变化来控制鱼体的沉浮 影响鱼类游泳能力的外部原因（1）海流的影响（2）潮流的影响（3）水的盐度和密度的影响 海水盐度的变化对鱼类的渗透压，浮性鱼卵的漂浮等都会产生影响。（4）鱼类的群游 鱼类靠集群行为降低游泳的能量消耗。测定鱼类游泳能力的方法：（1）测定在自然环境、大型水槽、水路中的游泳的鱼通过两固定点之间的时间。该法适合测定大型鱼。（2）使水路和水槽中产生电流，在时间上测定逆流游泳的鱼的运动，一般在室内使用，适于测定小型鱼。（3）在圆形水路外侧旋转黑白条纹等视觉目标，使鱼产生视觉运动反应，并跟随移动目标游泳。适于测定具有视觉运动反应的鱼。（4）将连接转速表和弹簧秤的线系在鱼上，测定鱼逃跑时突进速度和游泳力。不适合饲养鱼，适于测定野生鱼。（5）在水中拖曳笼时，在笼中产生水流，原理和方法同（2）（6）用水平探鱼仪（声纳）观测海洋中鱼的移动（7）将小型超声波发射器系在鱼身上进行标记放流，并作追踪调查。其中，方法（2）应用最广泛，方法（7）最近正在国外盛行起来。10、如何理解行为是鱼类的“语言”?鱼类的发光，变色，放电与发声等鱼类特殊的行为需要通过特化的细胞或器官来实现，每一种行为都与鱼类当时所在的环境条件中的各种因素息息相关，光是光细胞或光器官所产生，变色是由于色素细胞活动的结果，电是由电细胞组成的发电器官所发放，声音是由发声器官所产生，所有的这些行为有的是用以吓唬、迷惑敌人，从而保护自己，有的用于捕获食物，有的用于信息传递，甚至利用电波与声波作为定向定位之手段，故这些行为可以说是鱼类的语言。11、解释鱼类是通过何种方式来相互联络和传递信息的？鱼类的信息主要是通过声音、姿态、水流、化学物质、光闪烁和电场等来传递的，除此之外，信息传递也可能通过接触方式来实现，所以，视觉、侧线感觉、听觉、嗅觉及电感觉等在鱼群形成和维持中均起着重要的作用。举例：声音：鲸鱼，海豚的发声 姿态：鱼类用张开鳍表示威吓、惊恐，收缩鳍则表示友好 化学物质：鲑鱼在幼年时期奔向大海时，“记忆”住了极其微弱的气味信号。正是靠着这种气味信号的指引，鲑鱼可以重返千里之遥的故乡 光闪烁：三棘刺鱼的雌体被雄体引入巢，于尾基部被雄体吻部触碰后才能排卵 12、什么原因造成了水生生物多样性危机？工业污染，水利建设，过度捕捞使得水生生物资源不仅在在量的方面遭到了前所未有的破坏，盲目引种，移种，不适当的人工放流以及人繁群体的逃逸，使得水生生物在质量方面遭到了深远的影响，许多水生生物绝迹，濒危，遗传污染，等等后果，使得水生生物的多样化危机越来越重。13、你认为水生生物养护最重要的措施是什么？完善禁渔制度（防止过度捕捞，设立相关的禁渔区和相应的禁渔期等等）人工增殖放流（多设立放流站点，评估等）人工保护（设立保护区等）生态环境的改善(修复生态环境)三、论述题 1、RK 选择 1)r-选择 有利于增大内禀增长率的选择称为 r-选择。r-选择的物种称为 r-策略（或：对策）者（r-strategistis）。r-策略者是新生境的开拓者，但存活要靠机会，所以在一定意义上它们是“机会主义者”，很容易出现“突然的爆发和猛烈的破产”；2)k-选择 有利于竞争能力增加的选择称为 k-选择。k-选择的物种称为 k-策略者（K-strategistis）。k-策略者是稳定环境的维护者，在一定意义上，它们是保守主义者，当生存环境发生灾变时，很难迅速恢复，如果再有竞争者抑制，就可能趋向灭绝。3)r-选择和 k-选择的分别有不同的相关特征 在动物中，大分类动物间比较时，昆虫可视为 r-选择，脊椎动物为 k-选择；在分类单位之内比较时，体形大，生育力低，对幼小个体有良好保护的为典型的 k-选择，体形小，生育力高，对幼小个体怃育时间短的，为典型的 r-选择。在植物中，一年生植物如农田杂草，原生和次生裸地的先锋草种属于 r-选择，大多数森林树种属于 k-选择。2、论述现代行为生态学发展的特点和主要趋势，并阐述学习鱼类行为生态学的意义。1、整体观的发展 生态学不仅与生理学、遗传学、行为学、进化论等生物学各个分支领域相结合形成了一系列新的领域，并且与数学、地学、化学、物理学等自然科学相交叉，产生了许多边缘学科。2、生态学研究对象的多层次性更加明显。3、生态学研究越来越注重国际性合作。4、生态学在理论、应用和研究方法各个方面获得了全面的发展。鱼类行为生态学是一门新兴分支学科，在农业、渔业资源生产与利用，有害生物治理与控制，濒危物种保护等方面发挥着重要的作用，该门学科与进化论紧密结合，具有重要的理论意义。学生通过对行为生态学的学习，以期了解鱼类行为的基础知识，并掌握这些行为的适应和进化意义；培养学生对科学研究的兴趣，培养学生运用行为生态学原理和知识背景思考分析生物学现象的能力；增强应用行为生态学知识思考水产养殖、渔业生产、有害生物治理以及濒危物种保护等课题的能力。鱼类行为学（Fish ethology)是研究鱼类行为规律的一门新兴学科，属于动物行为学的范畴，主要研究鱼类对外部（声、光、电、磁等）刺激和内部刺激的反应，包括反应类型、反应模式、反应机理及其在渔业上应用的一门学科。鱼类的机械感觉是哪些内容，有何作用？指鱼类对各种机械性刺激能够引起感觉其细胞机械性变形的刺激的感觉。机械感觉在鱼类的摄食、生殖、防御、洄游、集群等生命活动中起着重要作用。鱼类的皮肤感觉器官有哪些？各有什么作用？感受芽、陷器、侧线及罗伦氏器 前三种具有多种功能，触觉、听觉、水流、水压、水温感觉及电感觉等。鱼的耳与人和哺乳动物的耳有何区别？鱼类只有内耳无中耳和外耳；鱼类最重要的感觉结构是球状囊和听囊而不是耳蜗。鱼类的内耳的听觉和鱼鳔的听觉有何不同？内耳的听觉是当外接声音传到鱼类内耳时，其中的耳石和内淋巴液就会产生震动，耳石震动的相位与传入波不同，给感觉细胞是假一种周期性的切应力感觉细胞就会因其上的纤毛束受到牵拉弯曲而发放冲动，并分布到感觉上神经末梢产生兴奋，此兴奋通过传听神经到中枢神经系统经行处理，即可产生听觉。鳔内充满气体会与声波发生强烈共振，从而把压力转变成位移能量，然后传给内耳，鱼鳔其转换器的作用。能放大声音，就收高频声压波。鱼类内耳的机能是什么？内耳上半部为平衡感觉，下半部为听觉。鱼类的嗅觉和听觉的区别 嗅觉中枢在端脑；味觉中枢在延髓。嗅觉器官为内陷的嗅囊即鼻孔，感受器具有低刺激阈；味觉器官为分布范围极广的味蕾，感受器具有高刺激阈。鱼类有没有电感觉？磁感觉？如何验证鱼类的电磁感觉？有电感觉和磁感觉。电鱼寻食时，利用电脉冲探测食物。将鲨鱼养在玻璃纤维直径为 7 米的原型水槽中，水槽避外纺织一个直径为 20cm的线圈，未通电时鲨鱼习惯在水槽内壁兜圈游泳，通电时鲨鱼会主动避开磁场。鱼类有哪些电觉器官？低频电觉器官与高频电觉器官有何区别？变态的侧线器官，低频壶腹状电觉器官，高频鳞茎状电觉器官。低频有壶腹管和壶腹，高频没有；低频是所有电觉鱼类共有的，高频为鳗亚目和长吻鱼目特有的器官；低频适应缓慢，对低频或直流电刺激有长时间持久反应；高频适应迅速，对刺激敏感，但对低频不敏感。鱼类的电觉是如何产生的？电觉器官对电流的反应，可以从侧线神经的掂受纤维记录，这些神经纤维通常有一定频率的自发放电活动。当水中有微弱的电流时，传入神经纤维的放电频率依电流方向不同会身高或降低。电流方向是对电觉器官而言的。鱼类的温度感觉器官主要有哪些？侧线，罗伦氏器。鱼类的嗅觉机理 嗅觉上皮的酶以及嗅觉上皮色素，在不同化学结构的挥发物质作用下，可发生变化，从而引起嗅觉。鱼类的味觉机理 鱼通过味蕾感觉，传入味觉神经纤维中，产生动作电流，从而形成味觉。鱼类的趋动性为什么又称为视觉的运动反应？鱼类的趋动性是为了将其视野内的运动目标保留在视网膜的一点上而产生的一种移动反应。趋动性是如何产生的？由动物的保目标性所以引起的，当处于视野内的目标发生运动时，动物为了使此目标持续地保留在视网膜的一点上，因而产生视觉运动反应。三阶段：追随条纹，来回游动，平静不动或慢游。趋动性有什么因素影响？非生物因素：视野结构特征影响最大，运动状态和速度，光照强度和颜色，运动物体的与鱼的距离，水温，水流等。生物因素：鱼类生态类型，年龄，发育阶段，生理状态，摄食程度，参加反应的鱼数量。如何利用趋动性？研究鱼类的视觉机能；控制鱼类的运动；在渔业上应用。如何区分鱼类的趋性和非条件反射？非条件反射能实现必须要有中枢神经的参与，趋性不一定。非条件反射在典型情况下往往是身体一部分的反应，与趋性不用。非条件反射包含趋性。如何区分鱼类的条件反射和非条件反射？非条件反射式动物生来就有，在系统发育过程中形成而遗传下来的，其神经联系时固定的，反射比较稳定，条件反射是鱼在个体发育过程中后天获得的。条件反射比非条件反射更容易受到抑制。鱼类的本能和趋性、非条件反射和学习有什么区别？对鱼类作用是什么？前三者是先天的，学习是后天的。对鱼类游动、洄游、防御、捕食发挥重要作用。鱼类会学习吗？举例说明 会。鲑鱼一生不会忘记出生河流的气味。反射 Reflect 刺 激 物Stimulus 行为 Behavior 功能 Function 先天性 防御 异常、底细 猛冲、下潜 生存 先天性 食物 食物 摄食 营养 先天性 性 异性、同性 求偶、攻击 繁殖 后天性 模仿 个体新行为 跟随 生存营养繁殖 后天性 探究 新异刺激 探究 适应 鱼类的体温和水温有何关系？鱼类是变温动物，体味随环境改变而改变，并经常保持与外界温度大致相等。鱼类体温大多稍高于环境水温，但一定不超过 0.5 1.0。水温对鱼类行为有哪些影响？这些影响对渔业生产有什么作用？水温影响鱼类洄游移动。渔汛开始的时间鱼类集群的大小以及渔期的长短，与渔场温度有关。鱼群的移动和集群与水温的水平梯度有关，渔场的选择。水温对鱼类产卵前期和产卵期间表现有影响。水温对鱼类的索饵强度有影响。鱼类洄游如何适应盐度变化？大马哈鱼、鳗鲡 大马哈鱼 生活史 1.受精卵在淡水中卵化，经历稚鱼和幼鱼阶段，有淡水到河口再向海洋迁移，最终向海洋游动。2.成鱼是由海水像淡水游动（性腺成熟）1.淡水海水：幼鱼泌盐细胞发育成熟开始洄游；吞入大量海水，肾脏和肾小球的过滤作用急剧减弱；加强泌盐机能和肾小管重吸收功能，提高血液渗适浓度；尿量大幅减少。2.海水淡水：减少饮水，肾脏和肾小球滤过作用加强；减少泌盐机能和肾小管重吸收作用，减低血液浓度；尿量增加。鱼类的游泳方式有哪些？肌肉的交替伸缩；鳍的运动；呼吸时从鳃孔喷水。鱼的鳍在游泳中起何种作用？尾鳍推进和转向；背鳍推进和保持平衡；臀鳍与背鳍一样；胸鳍使前进和控制游泳方向；腹鳍维持身体平衡，制止上下运动。什么叫鱼的最大游泳速度？耐久游泳速度？最大游泳速度是鱼类在忽然受到外界刺激产生逃避反应行为时的游泳速度。耐久游泳速度是鱼类在正常状态下自由游泳的速度。什么体型的鱼游泳速度最快？鱼的游泳速度与鱼的尾鳍形状及面积有何关系？纺锤体体型，细的尾柄，尾鳍呈镰刀状或新月状，体光滑少鳞。鱼类游泳速度与其尾鳍宽度的平方成正比，与尾鳍的面积成反比。为什么白肌鱼类速度快耐久性差，而红肌鱼类速度慢耐久性好？红肌肉收缩较缓慢，持续性好；运动时淀粉变化少，速度慢。白肌肉收缩快速，易疲劳；剧烈运动时淀粉含量减少，速度快。鱼类的鳔与垂直游泳有何关系？鱼在水中做垂直运动时，鱼体所受到的水压会发生变化，鳔的容积和鱼体比重也随之变化。从水面下降的鱼，由于水压的增加，鳔被压缩，鱼就比水重，所以鱼将继续下沉。相反亦然。鱼群的定义 鱼群是同种的年龄与体长几乎相同的个体所组成的集团。鱼群大体可以分为几类？偶然性鱼群和定常性鱼群。鲐鱼起水鱼群有哪些形状？何种形状的集群最大？箭头形、半圆形、方形、圆形和长方形。方形最大。为什么鱼群的体长范围有一定限度？鱼的游泳速度与其体长成正比。鱼类集群的生物学意义 防御作用；捕食作用；增强抵抗力；有利于游泳时的水动力