動物行為

擬態、攝食、訊息溝通、印痕作用、利他行為、同類相殘

雌性選擇(Female choice):面天樹蛙雄蛙重疊鳴叫對雌性選擇的影響

雌性選擇(Female choice):面天樹蛙雄蛙重疊鳴叫對雌性選擇的影響
國立清華大學生命科學系學士班2012級辜昱嘉

除了生存競爭的「天擇」,擇偶也是演化動力的來源,雄性間競爭與雌性的交配機會,失敗者並非死亡,只是在子代數目上吃虧。然而往往雌性才具有生殖主導權,雌性從眾多雄性中選擇配偶以繁殖基因優良的子代,或僅依雌性本身的狀況(如:存活力、生殖力)做選擇(Bourne, 1993)。

兩棲類以聽覺作為主要溝通媒介,發出鳴叫聲來傳達訊息。求偶叫聲可透露雄性品質(如:體型、年齡)與位置,雌蛙可依據雄蛙鳴叫聲傳送的訊息來選擇雄蛙進行交配。而當有兩隻以上個體鳴叫時,個體鳴叫的時間點會影響鳴叫是否重疊。在多數自然情況下,雄蛙彼此會錯開鳴叫,如此雄性較容易由鳴叫聲去衡量競爭者的優勢程度(Schwartz, 1987)。

具有聚集展示(lek)行為的蛙類,雄蛙會聚集在一個展示場鳴叫吸引雌蛙靠近,整個生殖過程中雄蛙並不提供除生殖細胞外的任何資源給雌蛙,雌蛙主要靠雄蛙的鳴叫聲來選擇雄性。而具有領域性的蛙類,雄蛙會藉由打鬥佔據較好的生殖位置以吸引雌性,對雌蛙而言,選擇的依據不單只是雄蛙的鳴叫聲,還有雄蛙所掌控的環境資源,如生殖棲位,因此鳴叫聲所代表的雄性優勢程度就不再是雌蛙進行雌性選擇時唯一、且最重要的參考要素。

獵豹的速度並非決勝關鍵

獵豹的速度並非決勝關鍵
臺灣師範大學生命科學系生態演化組102級曾文宣碩士生

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奔馳中的獵豹(圖片拍攝:Hein Waschefort. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cheetah_chase.jpg)

每位小朋友心中都有一種最愛的動物,特別是那些有「最」字頭頭銜的動物總是榜上有名。目前現生陸地上奔跑最快的動物,大家馬上聯想到獵豹。事實上,獵豹成功打獵的關鍵,並不是牠們爆發出的驚人速度。最新的研究指出獵豹真正靠的是牠們更為出色的敏捷度和機動性,這才是牠們生存的高超技倆。

感官演化加速物種形成(speciation by sensory drive):以非洲維多利亞湖慈鯛科魚類為例(下)

感官演化加速物種形成(speciation by sensory drive):以非洲維多利亞湖慈鯛科魚類為例(下)
國立臺灣大學生命科學系碩士班(原動物學研究所)2012級方慧詩

連結:感官演化加速物種形成(speciation by sensory drive):以非洲維多利亞湖慈鯛科魚類為例(上)

控制色彩視覺的蛋白質,即視蛋白(opsin)。非洲慈鯛科魚類共七種屬於視錐細胞的視蛋白,每一種蛋白最敏感的光波長皆不同;每一種魚擁有三到四種視細胞,而其色彩視覺敏銳度便是根據此三到四種視細胞組合成的敏感波長所決定。在慈鯛科族群輻射演化的同時,視蛋白基因序列也高度變異。先前研究指出維多利亞湖內慈鯛科族群間遺傳差異僅為馬拉威湖內的十分之一,然而前者在視蛋白 LWS 基因上的差異卻是後者的五倍之多,如此不對等的變異程度應為天擇所造成的,即適應環境的演化結果。

感官演化加速物種形成(speciation by sensory drive):以非洲維多利亞湖慈鯛科魚類為例(上)

感官演化加速物種形成(speciation by sensory drive):以非洲維多利亞湖慈鯛科魚類為例(上)
國立臺灣大學生命科學系碩士班(原動物學研究所)2012級方慧詩

在物種形成的假說裡,生殖隔離是生物為了適應不同環境演化出性狀不同的表徵所造成的結果,若這個為了適應環境所演化的性狀表徵與感官功能相關,則此物種形成的模式又稱作感官驅動之種化(speciation by sensory drive),而且此兩族群為了適應環境演化出兩種不同形式的感官通常也會造成兩種不同的擇偶偏好,進而形成交配前的生殖隔離,非洲維多利亞湖的慈鯛科族群正好是研究脊椎動物進行此類種化作用的經典案例。

慈鯛科魚類是熱帶淡水水域常見的物種,以母魚口腔育幼的行為著名,廣泛分布於非洲、南美、印度等,在非洲則可於維多利亞湖群、馬拉威湖群與坦甘尼咯湖群所見,而這三大湖群中就屬維多利亞湖群歷史最年輕(25到75萬年),甚至在更新世(11萬年前)曾經乾涸過,重新填水回到原本狀態的時間是一萬五千年前,因此目前湖內的生物相可說是非常近期的演化結果;實驗證實,維多利亞湖群的慈鯛科魚類適應輻射發生時間也是非洲湖群中最近期的,且以粒線體DNA分析其物種間的遺傳差異,分析結果也顯示屬維多利亞湖群魚類族群之間差異最小,其遺傳差異是馬拉威湖群族群間的十分之一。

植物與螞蟻共生的互惠關係

植物與螞蟻共生的互惠關係
國立臺灣師範大學生命科學系100學年度 黃冠中

植物是生物世界中的生產者,是許多動物的食物,但植物無法像動物一樣四處移動躲避天敵,為了不讓自己的重要營養器官,如葉片、根、莖等受到植食動物的傷害,植物因而發展出各式各樣的防禦機制,其中非常特別的是利用螞蟻來保護植物的防禦方式。

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圖一 白匏子新成熟葉的花外蜜腺分泌蜜露(黃冠中拍攝)

許多植物(如大戟科、薔薇科等)在葉柄、葉片基部、葉緣等地方具有花外蜜腺(extrafloral nectaries),指的是植物繁殖器官以外會分泌蜜露的構造,其分泌的蜜露成分主要有果糖、蔗糖、葡萄糖,甚至有些含有胺基酸成分等,能吸引許多動物前來取食,而最重要的吸引對象就是螞蟻。

螞蟻是具有嚴謹社會性生活的昆蟲,團體合作的運作模式使螞蟻成為攻擊力強、相當具優勢的一類生物。

「生殖隔離」(Reproductive isolation):以白頭翁與烏頭翁的母鳥擇偶偏好為例

「生殖隔離」(Reproductive isolation):以白頭翁與烏頭翁的母鳥擇偶偏好為例
國立臺灣大學生命科學系碩士班(原動物學研究所)2012級 方慧詩

子曰:「食色,性也。」,孟子曰:「不孝有三,無後為大。」從這兩句話可了解到古人教導我們生命中最重要的事就是繁殖。不過「找到對象很重要,找到對的人更重要」!事實上,「找到對的人」也是演化學上相當重要的觀念,因為生物選擇配偶時傾向選擇與自己同種的個體進行交配,並拒絕與非同種的交配,這樣的機制就是一種生殖隔離(reproductive isolation)機制。

以交配時機為考量,生殖隔離可分為交配前生殖隔離與交配後生殖隔離。交配前生殖隔離是一種辨認我族的能力或是因繁殖季節不同造成時間上的隔離;交配後生殖隔離則會因雌雄生殖器官無法配合、配子(gamete)無法接合形成合子(zygote)等,或合子形成後雜交子代無法存活或無生殖能力,或其適應力(fitness)比純種子代弱。當生殖隔離發生在兩個相近的生物族群裡而且不斷強化(reinforcement),這兩個族群就會逐漸分離,最後產生新的物種(speciation),這是演化學上緩慢但重要的過程。

夜行動物(Nocturnal animal)的觀察

夜行動物(Nocturnal animal)的觀察
台北市立成功高級中學生物科洪敬承老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

提到夜間觀察,很多人會聯想到夜間觀看星相或者是一夥人在夜間未知的地方進行探索。在這裡,洪老師我要向大家介紹的夜間觀察是,野外中小型夜行動物的觀察。就讓我們先從基本配備及觀察方法這兩部分來介紹好了。其實夜間觀察並不是什麼高深的技術或學問,只要你喜歡大自然,人人都可以做,也很容易就上手,只要一段時間累積經驗,你也可以成為高手。一聽聲音就可以知道是什麼蟲、什麼蛙,大樹、小草隨手一翻,就可以找到什麼蝶、什麼蟲。那我就開始以”老王賣瓜” 的心態來跟各位聊聊囉!

繭蜂(Glyptapanteles sp.)幼蟲誘發寄主的保鑣行為

繭蜂(Glyptapanteles sp.)幼蟲誘發寄主的保鑣行為
台北市立成功高級中學生物科張春梅老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

圖一、遭繭蜂幼蟲寄生的尺蠖蛾幼蟲,盡忠職守地捍衛著繭蜂的繭蛹。(Grosman AH, et al. 2008)

 

許多寄生生物(parasites)和擬寄生生物(parasitoids)會改變它們的寄主行為。一般認為這種改變是有利於寄生者的,但有關這種假設理論的實際實驗卻很少。寄生者或寄主是否自改變的行為中獲益,甚至寄生關係(parasitism)究竟是此行為的因或果,也都還不清楚。兩位荷蘭阿姆斯特丹大學(University of Amsterdam)學者Amir H. Grosman和Arne Janssen,以及巴西維索沙聯邦大學(Federal University of Viçosa)的數位學者組成研究團隊,以一種稱為繭蜂 (Glyptapanteles sp.) 的寄生蜂和其寄主尺蠖蛾(Thyrinteina leucocerae)為研究對象,觀察到被繭蜂寄生的尺蠖蛾幼蟲會表現如貼身保鑣 (bodyguard) 的行為以保護寄生蜂的繭蛹。Amir H. Grosman的研究團隊認為尺蠖蛾幼蟲的這種保鑣行為是由寄生的繭蜂幼蟲所誘發的,而且僅對於寄生者有利。
 

弓漿蟲對老鼠的行為操縱

弓漿蟲 (Toxoplasma gondii)對老鼠的行為操縱 (The behavioral manipulation hypothesis)
臺北市立成功高級中學生物科張春梅老師/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

弓漿蟲(Toxoplasma gondii)亦稱為弓形蟲或弓蟲,是人畜共通的一種寄生蟲,在分類上屬於原生生物界肉孢子蟲科(Sarcocystidae)的單細胞生物。人體也可能感染弓漿蟲,蟲體通常以不活躍的方式永久存在人體內,大部份不會出現特別症狀,少數出現全身疲勞、發熱、頭痛、肌肉痛等弓漿蟲病(Toxoplasmosis)的症狀,但對胎兒和免疫缺陷的人可能造成嚴重足以致命的傷害。弓漿蟲感染而侵入眼睛,是網膜疾病常見的原因之一,可能造成失明。

陰險的寄生蜂-姬蜂

陰險的寄生蜂 (Parasitic wasp)-姬蜂
臺北市立成功高級中學生物科張春梅老師/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

高中生物課程中各版本教科書對寄生性動物的著墨甚少,只有在基礎生物課程中描述「生物間的交互作用」時提到寄生關係,以及介紹「天敵」時提到寄生性天敵,且多以玉米螟的寄生蜂為例簡短說明而已。近十幾年來,有許多關於寄生性動物的研究,讓人們見識到寄生動物的自私與陰險,既有趣又可怕,值得介紹給學生參考,除了可增加學生對生物奧秘的好奇之外,或許也能引起學生反思、批判人類的某些行為。

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