本能行為

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本能行為 (instinct behavior, instinctive behavior, innate behavior)
國立臺灣師範大學生命科學系生態演化組碩士生江岱珈

本能行為是指動物對特定的刺激 (stimuli) 在不需有經驗的情況下,接受到此一刺激時就能立即誘發某一特定的行為反應 (response)。亦即,動物在第一次面對此特定刺激時就能馬上反應出某一特定的行為反應,此類 「刺激-反應」行為模式稱之本能行為。誘發本能行為的刺激稱為記號刺激 (sign stimulus or releaser),它促使動物的神經網絡 (neural network) 經由內在釋放機制 (innate releasing mechanism),協調身體產生本能行為反應(圖一)。

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圖一 本能行為的 [刺激-反應] 途徑。(本文作者江岱珈製)

本能行為對個體的生存與繁殖有重大影響,不論是簡單(如草履蟲)或複雜(如人類)的動物都擁有本能行為。本能行為的學術研究始於三人:尼古拉斯.廷貝亨 (Niko Tinbergen)、卡爾.馮.弗里希 (Karl Von Frisch) 與康拉德.洛倫茲 (Konrad Lorenz)。他們在獨自或合作研究本能行為的過程中,不僅建立了動物行為學 (Ethology)、行為生態學 (Behavioral Ecology) 等與生態學與演化生物學相關的新興領域,也使教育學、社會學、心理學的研究面向(例如行為心理學,Behavioral Psychology)更加豐富。此三人在1973年因此共同獲得諾貝爾生理醫學獎(表一)。

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表一 1973年諾貝爾生理醫學獎三位共同得獎者介紹。(本文作者江岱珈整理)

在動物行為中的固定行為模式 (fixed action pattern, FAP)、趨性 (taxis)、反射 (reflex) 等等,都屬於本能行為。固定行為模式是指一個單一刺激並且僅產生一個行為反應即終止,例如:三刺背棘魚 (three-spined stickleback, Gasterosteus aculeatus) 的雄性個體在繁殖季腹部會變成紅色,會對其他靠近巢穴的雄性個體表現出攻擊行為。

尼古拉斯.廷貝亨有一缸三刺背棘魚放在窗邊,他偶然發現每當紅色救火車經過窗邊時,雄魚也會表現出強烈的攻擊行為。他因此設計了一個有趣的簡單實驗(圖二),將各種形狀的模擬魚分為兩組:A組在腹部沒有塗上紅色;B組腹部塗上紅色。實驗結果顯示,雖然有的模擬魚的形狀但長得並不像三刺背棘魚,不論模擬魚的形狀是長、短、圓、扁,具紅色腹部的模型都會受到雄魚攻擊,而對腹部不是紅色的模型完全沒有反應。他因此發現紅色腹部為記號刺激,使雄性經內在釋放機制立即表現出攻擊的行為。

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圖二 不論形狀是長短圓扁,唯有具紅色腹部的三刺背棘魚 (three-spined stickleback) 模型會受到雄魚攻擊。(本文作者江岱珈製)

趨性又可以分為正趨性 (positive taxis) 與負趨性 (negative taxis)。以蛾的趨光性:「飛蛾撲火」為例,夜行性的蛾會飛往黑夜中的光源,這是對光的正趨性(圖三);再以枯葉堆中鼠婦的避光行為為例,住在陰濕枯葉中的鼠婦,在我們翻它出來時會鑽向陰暗的枯葉底層,這是對光的負趨性。前述三刺背棘魚雄性以顏色為記號刺激;氣味也經常作為記號刺激。費洛蒙 (pheromone) 是指動物個體分泌到體外,與同物種的其他個體溝通的氣味物質,具有傳達訊息與辨識個體的功能。費洛蒙經常扮演記號刺激的角色,例如,許多動物在繁殖期間,其中一個性別的個體會散發出性費洛蒙的訊號吸引異性。此一氣味分子可以藉空氣流動散發至數公里以外。當同種的異性接受到費洛蒙,隨即表現出親近氣味源並試圖交配的本能行為。

PENTACON Digital Camera

圖三 在夜間,昆蟲受燈光吸引而聚集。(本文作者江岱珈攝)

同時也身為動物的人類有哪些本能行為呢?其實反射 (reflex) 就是一種本能行為。例如,手觸碰到非常熱或是非常冰的物體會馬上縮回來(圖四),這就是本能行為。強熱與強冷是一個記號刺激,立即誘發出躲避行為。其他如嬰兒吸吮母乳,也不需經過學習,而是與生俱來的本能行為。這些行為不需經過學習,因為他們對個體的適存度通常有立即且巨大的影響。假設你碰到了很燙的鐵鍋,若是沒有立即把手縮回來,很有可能會是二度以上的燒燙傷,然而因為反射動作而立即把手伸回,使接觸時間縮到最短,頂多只是起個小水泡,一下子就消退了。

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圖四 手誤觸火熱的鍋子後的反射動作。(本文作者江岱珈攝)


參考文獻

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  3. Physiology or Medicine 1973- – Press Release – Nobelprize.org. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1973/press.html
  4. 卡爾·馮·弗里希 — 維基百科,自由的百科全書。http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8D%A1%E5%B0%94%C2%B7%E5%86%AF%C2%B7%E5%BC%97%E9%87%8C%E5%B8%8C
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  6. 康拉德·洛倫茲 — 維基百科,自由的百科全書。http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BA%B7%E6%8B%89%E5%BE%B7%C2%B7%E6%B4%9B%E4%BC%A6%E5%85%B9

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