鱼类行为学概论1.pdf

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1、是无选择地掠夺，还是和谐地利用？是无选择地掠夺，还是和谐地利用？是无选择地掠夺，还是和谐地利用？是无选择地掠夺，还是和谐地利用？人类的可持续发展掌控在自己的手中！人类的可持续发展掌控在自己的手中！人类的可持续发展掌控在自己的手中！人类的可持续发展掌控在自己的手中！Million metric tons / yearMillion of barrels / dayMillion metric tons / yearMillion of barrels / dayBest - caseWorst - caseBest - case ?Worst - case ?Best - caseWorst -

2、 caseBest - case ?Worst - case ?With Peruvian anchovetaWithout Peruvian anchovetaWith Peruvian anchovetaWithout Peruvian anchovetaMarine fisheries landingsGlobal oil productionYear1900195020002050Marine fisheries landingsGlobal oil productionYear190019502000205003060900102030405060700306090010203040

3、506070(The Future for Fisheries by Daniel Pauly, Jackie Alder, Elena Bennett, Villy Christensen, Peter Tyedmers, and Reg Watson, Science Nov 21 2003: 1359-1361.)世界渔业生产现状鱼类行为学鱼类行为学鱼类行为学鱼类行为学Fish BehaviorFish Behavior春钓雨雾夏钓早，秋钓黄昏冬钓草春钓雨雾夏钓早，秋钓黄昏冬钓草春钓雨雾夏钓早，秋钓黄昏冬钓草春钓雨雾夏钓早，秋钓黄昏冬钓草关于鱼类行为？关于鱼类行为？关于鱼类行为？关于鱼类

4、行为？鱼类行为鱼类行为鱼类行为鱼类行为（Fish Fish BehaviourBehaviour）是鱼体对内在和外在环境的一种适 应。它同鱼体的运动是鱼体对内在和外在环境的一种适 应。它同鱼体的运动（Fish Locomotion） ） 不同，行为包括与运动无关的一种适 应。例如：变色不同，行为包括与运动无关的一种适 应。例如：变色（Colour Change）伪装 伪装 （Camouflage）、）、应激应激（Stress）和其他一 些内在的生理学过程。和其他一 些内在的生理学过程。鱼类行为的分类鱼类行为的分类鱼类行为的分类鱼类行为的分类趋流性趋流性趋流性趋流性趋电性趋电性趋电性趋电性趋性趋

5、性趋性 趋性 趋化性趋化性趋化性趋化性趋地性趋地性趋地性趋地性趋固性趋固性趋固性趋固性生来具有的生来具有的生来具有的 生来具有的 繁殖行为繁殖行为繁殖行为繁殖行为本能本能本能 本能 逃避行为逃避行为逃避行为逃避行为洄游行为洄游行为洄游行为洄游行为鱼类的行为鱼类的行为鱼类的行为鱼类的行为反射反射反射反射后天获得的后天获得的后天获得的后天获得的 学习行为（条件反射）学习行为（条件反射）学习行为（条件反射）学习行为（条件反射）捕获和反捕对策捕获和反捕对策捕获和反捕对策捕获和反捕对策鱼类的游泳类型鱼类的游泳类型鱼类集群的生物学意义鱼类集群的生物学意义鱼类集群的生物学意义鱼类集群的生物学意义刺鱼类的求爱

6、行为刺鱼类的求爱行为鱼类的学习行为鱼类的学习行为鱼类的学习行为鱼类的学习行为鱼类学习行为的测试鱼类学习行为的测试鱼类行为的昼夜节律鱼类行为的昼夜节律鱼类行为的昼夜节律鱼类行为的昼夜节律Day-Night Behavior of the Fish 昼夜垂直移动昼夜垂直移动 索饵的昼夜节律索饵的昼夜节律 产卵的昼夜节律产卵的昼夜节律 集群的昼夜节律集群的昼夜节律 发声行为的昼夜节律发声行为的昼夜节律鱼类的摄食感觉系统鱼类的摄食感觉系统鱼类的摄食感觉系统鱼类的摄食感觉系统 嗅觉嗅觉 视觉视觉 听觉听觉 震觉震觉 电觉电觉 味觉味觉| 17m17m |鲨鲨鲨 鲨 嗅觉嗅觉嗅觉 嗅觉 饵料饵料饵料饵料嗅

7、觉嗅觉嗅觉嗅觉+ +视觉视觉视觉视觉视觉视觉视觉视觉| 3m 3m |鱼类摄食行为的感觉基础鱼类摄食行为的感觉基础鱼类摄食行为的感觉基础鱼类摄食行为的感觉基础射水鱼和盲鳗的摄食射水鱼和盲鳗的摄食射水鱼和盲鳗的摄食射水鱼和盲鳗的摄食鱼类的繁殖行为鱼类的繁殖行为鱼类的繁殖行为鱼类的繁殖行为1. 繁殖方式繁殖方式2. 性选择性选择3. 两性差异与求偶交配行为两性差异与求偶交配行为4. 亲鱼的抚育行为与亲鱼的抚育行为与ESS模型模型5. 鱼类的生殖合作鱼类的生殖合作鱼衔鱼衔鱼衔鱼衔的婚舞的婚舞的婚舞的婚舞三刺鱼的繁殖行为三刺鱼的繁殖行为三刺鱼的繁殖行为三刺鱼的繁殖行为虾虎鱼的繁殖行为虾虎鱼的繁殖行为虾

8、虎鱼的繁殖行为虾虎鱼的繁殖行为鱼类繁殖行为的生理机制鱼类繁殖行为的生理机制鱼类繁殖行为的生理机制鱼类繁殖行为的生理机制鱼类生殖活动的调节和控制主要受制于神经鱼类生殖活动的调节和控制主要受制于神经鱼类生殖活动的调节和控制主要受制于神经 鱼类生殖活动的调节和控制主要受制于神经 系统和内分泌系统。内分泌腺中的脑垂体形成系统和内分泌系统。内分泌腺中的脑垂体形成系统和内分泌系统。内分泌腺中的脑垂体形成 系统和内分泌系统。内分泌腺中的脑垂体形成 和释放的激素控制性腺的发育及相关的生殖过和释放的激素控制性腺的发育及相关的生殖过和释放的激素控制性腺的发育及相关的生殖过 和释放的激素控制性腺的发育及相关的生殖过

9、 程，而脑垂体分泌作用又受神经活动特别是下程，而脑垂体分泌作用又受神经活动特别是下程，而脑垂体分泌作用又受神经活动特别是下 程，而脑垂体分泌作用又受神经活动特别是下 丘脑的调节。鱼类丘脑的调节。鱼类丘脑的调节。鱼类丘脑的调节。鱼类下丘脑下丘脑下丘脑下丘脑脑垂体脑垂体脑垂体脑垂体性腺性腺性腺性腺之间之间之间 之间 存在密切联系，直接影响着鱼类的繁殖。存在密切联系，直接影响着鱼类的繁殖。存在密切联系，直接影响着鱼类的繁殖。存在密切联系，直接影响着鱼类的繁殖。绒螯蟹的恐吓行为绒螯蟹的恐吓行为绒螯蟹的恐吓行为绒螯蟹的恐吓行为绒螯蟹的攻击行为绒螯蟹的攻击行为绒螯蟹的攻击行为绒螯蟹的攻击行为鱼类的洄游行为

10、鱼类的洄游行为鲑鱼行为的发育种间轻咬撕咬食物向上跳跃对机械刺激的轻微跳跃倾斜 水平 胸鳍支撑游泳运动逆光性、趋地性 趋光性、逆地性下颌与鳃盖的运动鳍的运动逃离触觉刺激身体弯曲背部肌肉收缩心脏跳动种间轻咬撕咬食物向上跳跃对机械刺激的轻微跳跃倾斜 水平 胸鳍支撑游泳运动逆光性、趋地性 趋光性、逆地性下颌与鳃盖的运动鳍的运动逃离触觉刺激身体弯曲背部肌肉收缩心脏跳动100胚胎生活（）胚胎生活（）02030 40 50 60 70 80 9010203040孵化后孵化后(天天)孵化孵化浮起浮起大西洋鲑早期形态、行为发育简图大西洋鲑早期形态、行为发育简图C.S.Wardle (U.K. Fish beha

11、viour and fishing gear )P.Webb (USA, locomotion of salmonids)T.Pitcher (UK.Schoolling behaviour)T.Arimoto (Japan, Fish behaviour and fishing gear)现代现代.早期早期年代年代科学家科学家研究内容研究内容公元前公元前4世纪世纪古希腊 古希腊 Philosopher Aristotle 鱼类的运动鱼类的运动（1518-1593）中国明代科学家 李时珍中国明代科学家 李时珍本草纲目本草纲目（1809-1882）英国博物学家 英国博物学家 Charles Da

12、rwin 物种的起源物种的起源（1849-1936）苏联生理学家 苏联生理学家 Pavlov 条件反射条件反射年代年代科学家科学家研究内容研究内容1926C.Breder（美国）（美国）鱼类运动的类型、形状和自然作用过程鱼类运动的类型、形状和自然作用过程1933J.Gray（英国）（英国）鱼类的运动鱼类的运动1950J.Blaxter（英国）（英国）鱼类的视觉、运动和渔获过程的相关性鱼类的视觉、运动和渔获过程的相关性1960B.P.Protasov（苏联）（苏联）鱼类的视觉运动反应鱼类的视觉运动反应1964J.Brett（加拿大）（加拿大）鱼类的运动和力学鱼类的运动和力学1978井上 实井上

13、实鱼类的行动和渔法 渔具和鱼类的行 动鱼类的行动和渔法 渔具和鱼类的行 动鱼类行为研究的历史鱼类行为研究的历史鱼类行为研究的历史鱼类行为研究的历史目前目前关于鱼类行为的系统研究关于鱼类行为的系统研究关于鱼类行为的系统研究关于鱼类行为的系统研究 主要包括以下几个方面主要包括以下几个方面 行为分类行为分类 行为进化行为进化 行为遗传行为遗传 行为发育行为发育 行为生理行为生理 行为应用行为应用国内外研究现状？国内外研究现状？国内外研究现状？国内外研究现状？自动造波水槽自动造波水槽自动造波水槽自动造波水槽行为观察水槽行为观察水槽行为观察水槽行为观察水槽回流水槽中鱼类行为及网具实验回流水槽中鱼类行为及

14、网具实验回流水槽中鱼类行为及网具实验回流水槽中鱼类行为及网具实验鱼类耐流行为的测定鱼类耐流行为的测定流速的变化与 海胆的摄食流速的变化与 海胆的摄食网箱内鱼类行为 反应的监测网箱内鱼类行为 反应的监测鱼群密度与网箱张力的测定鱼群密度与网箱张力的测定鱼类行为与网具选择性实验鱼类行为与网具选择性实验鱼类行为与网具选择性实验鱼类行为与网具选择性实验Selective trawl gearsBy-catch Reduction Devices形态各异的人工鱼礁形态各异的人工鱼礁形态各异的人工鱼礁形态各异的人工鱼礁鱼礁集鱼的作用机理鱼礁集鱼的作用机理鱼礁集鱼的作用机理鱼礁集鱼的作用机理型型 接触刺激、视

15、觉刺激接触刺激、视觉刺激型型 视觉刺激、音波刺激视觉刺激、音波刺激型型 音波刺激、流的刺激音波刺激、流的刺激人工鱼礁集鱼模式人工鱼礁集鱼模式人工鱼礁集鱼模式人工鱼礁集鱼模式鱼类附礁的行为机制鱼类附礁的行为机制鱼类附礁的行为机制鱼类附礁的行为机制1.1.1.1.索饵索饵索饵索饵2.2.2.2.避敌避敌避敌避敌3.3.3.3.产卵产卵产卵产卵4.4.4.4.涡流涡流涡流涡流人工鱼礁的集鱼效果人工鱼礁的集鱼效果人工鱼礁的集鱼效果人工鱼礁的集鱼效果人工鱼礁效果的调查方法人工鱼礁效果的调查方法人工鱼礁效果的调查方法人工鱼礁效果的调查方法观察法观察法观察法 观察法 潜水法潜水法潜水法 潜水法 水下摄像法水

16、下摄像法水下摄像法水下摄像法鱼探仪调查法鱼探仪调查法鱼探仪调查法鱼探仪调查法试验渔获调查法试验渔获调查法试验渔获调查法试验渔获调查法标志放流调查法标志放流调查法标志放流调查法标志放流调查法生物遥测调查法生物遥测调查法生物遥测调查法生物遥测调查法统计调查法统计调查法统计调查法统计调查法海洋生物资源与环境的保护策略海洋生物资源与环境的保护策略生物资源的增殖放流渔场环境的改良选择性渔具的开发中国海洋大学海洋渔业系中国海洋大学海洋渔业系中国海洋大学海洋渔业系中国海洋大学海洋渔业系中国海洋大学中国海洋大学中国海洋大学 中国海洋大学 鱼类行为与渔业设施工学实验室鱼类行为与渔业设施工学实验室鱼类行为与渔业设

17、施工学实验室鱼类行为与渔业设施工学实验室封闭式壁水族水槽封闭式壁水族水槽生物耐流实验水槽生物耐流实验水槽生物净化槽生物净化槽臭氧杀菌臭氧杀菌过滤过滤控温控温饲育水槽饲育水槽鱼类行为与渔业鱼类行为与渔业鱼类行为与渔业 鱼类行为与渔业 设施工学实验室设施工学实验室设施工学实验室设施工学实验室鱼类应激反应的生理学变化鱼类应激反应的生理学变化鱼类应激反应的生理学变化鱼类应激反应的生理学变化脑脑血液组织肾脏肾上腺素皮质类固醇自律神经促肾上腺皮质激素血液组织肾脏肾上腺素皮质类固醇自律神经促肾上腺皮质激素嗜铬细胞嗜铬细胞营 养营 养* * 不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸(AA, EPA,

18、DHA)(AA, EPA, DHA)* *磷脂磷脂磷脂磷脂 (PC, PI)(PC, PI)* * 可溶性脂肪可溶性脂肪可溶性脂肪可溶性脂肪* * 维生素维生素维生素维生素(VA, V(VA, VE E , V, VD D ) )* * 金属元素金属元素金属元素金属元素(Zn, Cu, Fe)(Zn, Cu, Fe)* * 浮游生物浮游生物浮游生物浮游生物饲育环境饲育环境* *光照条件光照条件光照条件光照条件* *养殖密度养殖密度养殖密度养殖密度* *水温、盐度水温、盐度水温、盐度水温、盐度* *养殖池色彩养殖池色彩养殖池色彩养殖池色彩* *底质底质底质底质种 质种 质* * 遗传遗传遗传遗传

19、* * 年龄年龄年龄年龄* * 孵化时期孵化时期孵化时期孵化时期* * 亲鱼体质亲鱼体质亲鱼体质亲鱼体质体色异常体色异常生理调控生理调控* * 激素（激素（激素（激素（MSHMSH）* * 神经调控神经调控神经调控神经调控1 d1 d10 d10 d14 d14 d25 d25 d30 d (30 d (有眼侧有眼侧有眼侧有眼侧) )60 d (60 d (有眼侧有眼侧有眼侧有眼侧) )正常褐牙鲆体表黑色素胞形态发育正常褐牙鲆体表黑色素胞形态发育正常褐牙鲆体表黑色素胞形态发育正常褐牙鲆体表黑色素胞形态发育30 d (30 d (无眼侧无眼侧无眼侧无眼侧) )40 d (40 d (无眼侧无眼侧

20、无眼侧无眼侧) )40 d (40 d (有眼侧有眼侧有眼侧有眼侧) )60 d (60 d (无眼侧无眼侧无眼侧无眼侧) )80 d (80 d (无眼侧无眼侧无眼侧无眼侧) )80 d (80 d (有眼侧有眼侧有眼侧有眼侧) )1234圆鳞栉鳞圆鳞栉鳞正在恢复的有眼侧皮肤正在恢复的有眼侧皮肤正在恢复的有眼侧皮肤正在恢复的有眼侧皮肤RN褐牙鲆和大菱鲆皮肤中的氯细胞褐牙鲆和大菱鲆皮肤中的氯细胞skin变 态 前 褐 牙 鲆 氯 细 胞变 态 前 褐 牙 鲆 氯 细 胞变态后褐牙鲆氯细胞变态后褐牙鲆氯细胞变 态 中 期 大 菱 鲆 氯 细 胞变 态 中 期 大 菱 鲆 氯 细 胞2m2m 2m

21、?凡纳滨对虾的攻击行为凡纳滨对虾的攻击行为金乌贼附卵基敷设图金乌贼附卵基敷设图金乌贼附卵基敷设图金乌贼附卵基敷设图黄花蒿黄花蒿(Artemisia annua)附卵后的黄花蒿附着基附卵后的黄花蒿附着基附卵后的黄花蒿附着基附卵后的黄花蒿附着基幼体金乌贼幼体金乌贼幼体金乌贼幼体金乌贼新孵出的幼体在形态上完全 接近成体 ，其胴长、体重 的平均值分别为新孵出的幼体在形态上完全 接近成体 ，其胴长、体重 的平均值分别为5.53 mm、 、 70 mg在在2224、流水条件 下，金乌贼受精卵孵化约 需要、流水条件 下，金乌贼受精卵孵化约 需要2942天，孵化率为 天，孵化率为 83.8%日本人工渔礁区墨鱼

22、产卵日本人工渔礁区墨鱼产卵日本人工渔礁区墨鱼产卵日本人工渔礁区墨鱼产卵国家标准水质国家标准水质-微型生物微型生物-PFU法规定：水体的原生动物的多样性作为评价水体污染程度的一指标，其多样性的高低即反映了水体中污染程度高低。法规定：水体的原生动物的多样性作为评价水体污染程度的一指标，其多样性的高低即反映了水体中污染程度高低。据估计：据估计：?全球每年灭绝的原生动物高达全球每年灭绝的原生动物高达700种种?湖泊鱼类的濒危种更是高达湖泊鱼类的濒危种更是高达2/3。?新加坡新加坡53种淡水鱼的种淡水鱼的34%在在60年代几乎灭绝年代几乎灭绝?美国东南部美国东南部40%-50%淡水软体动物已灭绝或濒危淡

23、水软体动物已灭绝或濒危?中国四大海产：大黄鱼、小黄鱼、洄游性鲥鱼刀鲚日趋减少或濒临灭绝中国四大海产：大黄鱼、小黄鱼、洄游性鲥鱼刀鲚日趋减少或濒临灭绝水生生物所面临的多样性危机水生生物所面临的多样性危机水生生物所面临的多样性危机水生生物所面临的多样性危机由于工业污染、水利建设及过度捕捞，水生生物 资源不仅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，使水生生物资源在质量方面遭到了深远 的影响。由于工业污染、水利建设及过度捕捞，水生生物 资源不仅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，使水生生物资源在质量方面

24、遭到了深远 的影响。绝迹！濒危！遗传污染！绝迹！濒危！遗传污染！如此众多的水生生物，是大自然馈赠的珍贵礼 物。水生生物物种的保护已成为人类亟待思考和 解决的紧迫难题。如此众多的水生生物，是大自然馈赠的珍贵礼 物。水生生物物种的保护已成为人类亟待思考和 解决的紧迫难题。水生生物物种保护迫在眉睫水生生物物种保护迫在眉睫水生生物物种保护迫在眉睫水生生物物种保护迫在眉睫移地保护移地保护移地保护移地保护移地保护：移地保护：是指在动植物原产地以外对 动植物进行保护的一些措施和方法。它 能使濒临灭绝的动植物在异地繁殖而不 至于马上灭绝，并通过向原产地引种来 建立和扩大野外种群，使物种得以生 存。动物园和水族

25、馆是移地保护的主要 场所。是指在动植物原产地以外对 动植物进行保护的一些措施和方法。它 能使濒临灭绝的动植物在异地繁殖而不 至于马上灭绝，并通过向原产地引种来 建立和扩大野外种群，使物种得以生 存。动物园和水族馆是移地保护的主要 场所。水生生物的水生生物的移地保护增殖移地保护增殖移地保护增殖移地保护增殖相对于陆地动物的移地保护，当前水生濒 危动植物移地保护相对滞后。我国的一些 适温类型难以移地增殖，如分布于辽东湾 和北黄海的斑海豹属同一个种群，难以适 应其它海域栖息地。成功的例子：海带南移；黄海坛紫菜长 江口的南通养殖，黄海的牙鲆福建东山一、种质库二、标本库三、基因库四、信息库一、种质库二、标

26、本库三、基因库四、信息库关于物种保护的主要研究工作关于物种保护的主要研究工作关于物种保护的主要研究工作关于物种保护的主要研究工作闻名世界的日本水族馆闻名世界的日本水族馆日本全国各地共有日本全国各地共有150多个各具特色的水族馆，其中东京都就有大大 小小多个各具特色的水族馆，其中东京都就有大大 小小8 个水族馆。不仅用于观光、 休闲，同时承担着各种形式的海洋 科普教育及科学研究工作。个水族馆。不仅用于观光、 休闲，同时承担着各种形式的海洋 科普教育及科学研究工作。东海大学海洋博物馆饲养的带鱼东海大学海洋博物馆饲养的带鱼水族馆中悠闲、逍遥的翻车鱼水族馆中悠闲、逍遥的翻车鱼海豚、海獭、海狮表演海豚、

27、海獭、海狮表演海豚、海獭、海狮表演海豚、海獭、海狮表演东京鸭川海洋世界东京鸭川海洋世界日本香鱼公园日本香鱼公园日本香鱼公园日本香鱼公园濒危物种的人工繁殖与保护濒危物种的人工繁殖与保护濒危物种的人工繁殖与保护濒危物种的人工繁殖与保护海女海女海女海女的投饵表演的投饵表演的投饵表演的投饵表演东京葛西临海水族园东京葛西临海水族园东京葛西临海水族园东京葛西临海水族园大目金枪鱼的投饵大目金枪鱼的投饵自然界是一个极为精致的互相依存自然界是一个极为精致的互相依存自然界是一个极为精致的互相依存 自然界是一个极为精致的互相依存 的的的的“ “网网网网” ”，这张网是在所有生物之间编织，这张网是在所有生物之间编织，

28、这张网是在所有生物之间编织 ，这张网是在所有生物之间编织 的，它也是在生物圈和地圈之间编织的，它也是在生物圈和地圈之间编织的，它也是在生物圈和地圈之间编织 的，它也是在生物圈和地圈之间编织 的。人类的各种活动过程也只能在这特的。人类的各种活动过程也只能在这特的。人类的各种活动过程也只能在这特 的。人类的各种活动过程也只能在这特 殊网络的有限节点上取得有限的目标生殊网络的有限节点上取得有限的目标生殊网络的有限节点上取得有限的目标生 殊网络的有限节点上取得有限的目标生 物，而后依其自然修复能力加以补偿，物，而后依其自然修复能力加以补偿，物，而后依其自然修复能力加以补偿， 物，而后依其自然修复能力加以补偿， 只有人类的活动与自然界取得和谐统只有人类的活动与自然界取得和谐统只有人类的活动与自然界取得和谐统 只有人类的活动与自然界取得和谐统 一，人类才能得以可持续发展一，人类才能得以可持续发展一，人类才能得以可持续发展一，人类才能得以可持续发展。Human Human behaviourbehaviour save save the world !the world !Thank You !Thank You !