师:同学们大家好,欢迎大家进入今天的生物课堂。让我们一起来学习初中生物苏教版八年级上册第六单元第十八章第二节动物行为的生理基础。本节课,我们将通过回答以下三个问题展开学习:一、什么是动物的先天性行为和学习行为?二、动物的行为有什么意义?三、动物行为的生理基础是什么?
在精彩纷呈的动物世界里,每天都上演着惊心动魄与生生不息。通过上一节课的学习,同学们已经知道,动物所进行的一系列有利于它们生存和繁殖后代的活动,称作动物的行为。动物有许多各种各样的行为,比如图片中蜜蜂采蜜,这是觅食行为;雄孔雀展开自己漂亮的羽毛,是为了吸引雌孔雀繁衍后代,属于繁殖行为;大雁在每年秋天来临之际,向温暖的南方飞去,因为那里气候更适合生存,这是迁徙行为;小狗总是在各处排尿,它是在通过自己的气味宣布对这一领地的占有权,占有一定的领域能使动物熟悉自己的区域,一旦出现紧急情况,可以迅速选择躲藏地逃避,这是领域行为。动物的行为如此多样,有的是先天就有的,有的是后天形成的,那么这些行为是怎样产生的呢?是什么让动物能够对变化的环境做出各种不同方式的行为?也就是说,动物行为的生理基础是什么呢?今天这节课,我们就一起来探讨。
首先,我们看第一部分学习内容:什么是动物的先天性行为和学习行为?请同学们观察这两幅图片,蜜蜂采蜜和黑猩猩用木棍诱捕白蚁,这两种行为都是取食行为,那么它们的获得途径一样吗?
生:不一样。
师:为什么不一样呢?我们知道,蜜蜂采蜜是蜜蜂生来就有的行为,而黑猩猩用木棍诱捕白蚁则是一种随着生活经验而逐渐习得的行为,所以这两种取食行为的获得途径确实不同。
通常,人们按照行为获得途径将动物的行为分为先天性行为和学习行为。那么,到底什么是先天性行为和学习行为呢?请同学们先观看下面两段视频,说一说你认为视频中的小狗们表现出哪些行为,然后尝试判断区分。
(视频播放完毕)
师:看完视频,相信你已经有了答案。视频中小狗取食是一种先天性行为,而小狗嘟嘟在演练现场根据训导员的指示,在废墟中搜寻幸存者,并成功找到,能够听懂训导员的命令并完成搜寻任务,这是学习行为。你还知道小狗有哪些先天性行为,有哪些学习行为吗?课后大家可以相互交流讨论。这里大家想一想,你是怎样进行区分的?
接着,让我们来认识一种看上去不起眼的小动物——果蝇,它可是生物学领域中的明星动物,许多重要发现都是从对果蝇的研究中获得的。1971 年,科学家在实验室里发现了一只睡不好的果蝇,它白天睡觉,晚上嗡嗡叫,于是科学家对这只失眠的果蝇产生了兴趣。多年后的研究发现,这只与众不同的果蝇是因为体内的遗传物质发生改变,从而失去了正常的昼夜节律行为。这项研究被授予了 2017 年的诺贝尔生理学或医学奖,以表彰发现果蝇昼夜节律机制的三位科学家。
果蝇正常的节律行为就是一种先天性行为,它是指动物生来就有,不需要经过学习就具有的行为。动物是否具有某种先天性行为是由体内遗传物质所决定的。如果我们改变了遗传物质中控制某种先天性行为的部分会怎么样呢?
生:这很可能会导致动物不再具有这种先天性行为。
师:对,非常正确。接下来请同学们把先天性行为的形成时间和获得途径依次填写在学习任务单上的表格里,然后我们来分析先天性行为的特点。
下面请看这组图片。第一幅图展示了鸟类育雏这一先天性行为,这有利于雏鸟的生存和种族的延续。但有些鸟天生就不会育雏,它们的后代怎样生存下来呢?同学们再仔细看看第二幅图片,苇莺妈妈正在喂养一只比它个头还要大的幼鸟,这是杜鹃的幼鸟。杜鹃自己不会筑巢孵卵,它把卵产在苇莺的巢中。不仅如此,人们曾经还观察到一只失去雏鸟的美国红雀,总是给鱼池边的金鱼喂它捕来的昆虫,就像喂自己的雏鸟一样,这样的行为同样是生来就有的,是一种先天性行为。
我们发现苇莺和红雀这样的行为对鸟妈妈的生存和繁衍没有任何好处,甚至有害处,但该行为却发生了,它体现了先天性行为什么特点呢?
生:先天性行为是一种固定的行为,不随外界环境条件的改变而改变,同种个体之间几乎没有差别的特点。
师:非常好。所以很多动物在生存中由于环境的变化,逐渐形成了能够适应新环境的某些行为,这就是学习行为,顾名思义,是经过学习才能获得的行为。
那么动物是怎么学会某些行为的呢?我们来分析这个例子。很多年前在英格兰,有只大山雀,一次偶然机会,碰巧打开了放在门外的奶瓶盖,偷喝了牛奶。不久,那里其他的大山雀也学会了这种偷喝牛奶的方式。要知道,在大山雀未接触过奶瓶前,它们是没有打开奶瓶盖的行为的。因此这不是一种先天性行为。当家家户户门前出现了牛奶瓶,就产生了一个新的环境。随后某只大山雀由于偶然打开奶瓶盖喝到牛奶,这是一种生活经验。之后在一起生活的其他同种个体通过模仿也学会了,这就是一种典型的学习行为。特别要说明的是,大山雀之所以能够打开奶瓶盖,与它短而尖的喙这个特点是分不开的。同时,大山雀神经系统比较发达,能模仿也是形成这种学习行为必不可少的遗传因素。因此,学习行为是一种在遗传因素的基础上,通过环境因素的作用,由生活经验和学习而获得的行为。
刚才的故事可能会让同学们感叹,大山雀很聪明啊。其实还有一种智商更高的鸟,那就是乌鸦,同学们一定听说过乌鸦喝水的故事。接下来让我们通过一段视频来看看乌鸦又学会了什么新本领。
(视频播放)
师:别看它是只乌鸦,它可知道怎么吃核桃。这只乌鸦把嘴里的核桃扔在了马路上,静静地在一旁观察,它居然知道汽车轮胎可以把核桃压碎,而且它还是个讲究的乌鸦,因为它知道要等红绿灯亮起,汽车停下,它就大摇大摆地向核桃靠近,美滋滋地吃起了核桃。别看它吃得这么香,它还在观察绿灯,绿灯亮起,没有红灯了,它退回到原来的位置,等待下一个绿灯的到来。
大家看到的景象发生在十几年前东京市郊的一家驾驶学校附近。从那时开始,方圆 5 公里的乌鸦都在人行道旁守候着,等待过往车辆为它们带来午餐。这显然也是一种学习行为。从遗传因素看,乌鸦神经系统发达,善于模仿。从环境因素看,乌鸦长期生活在城市环境中,通过生活经验,发现了借助汽车压开坚果的方法,并且知道汽车遇到红灯会停下。于是尝试将坚果扔在斑马线上,巧妙地获得了食物,附近的乌鸦通过相互学习都掌握了这种技巧。可见不同动物的学习能力是有差别的,动物越高等,大脑皮层越发达,学习行为越复杂。接下来,请同学们将学习行为的形成时间和获得途径分别填写在学习任务单的表格中。
