动物行为研究的新进展(六)：性选择和配偶选择

 笔者综述了动物性选择研究的一些主要方面,包括性内选择、性间选择、优质基因与配偶选择、学习与配偶选择、雄–雄竞争,以及文化传承与配偶选择等。     

动物行为研究的新进展(八)：精子竞争

以粪蝇、黑翅豆娘、岩鹨、鲨鱼和海胆等各种动物为实例介绍了动物行为学中比较新的概念,即精子竞争理论。在某些混交制的交配体制中,雄性个体不仅要竞争与雌性个体的交配权,而且还要竞争其精子使卵受精的机会。在这种情况下,自然选择就会直接对动物的行为、精子的形态和大小等各种特征发挥作用,使精子处于强大的自然选择压力下。为了获得精子竞争的胜利,黑翅豆娘进化出了极其特殊的形态结构,一只正在交配的雄豆娘的交接器会像一把丛刷一样把雌豆娘贮精囊中90%～100%的精子抽吸出来,然后才把自己的精子释放到雌豆娘体内。这些精子将会贮存在此前已被彻底腾空了的贮精囊内,供雌豆娘为其卵受精之用。在精子竞争中,雌性个体不只是简单地扮演一个只能接受雄性个体精子的不重要的角色,实际上,它通过配偶选择也发挥着积极的作用,这是目前动物行为学中一个十分活跃的研究领域。     

动物行为研究的新进展(九)：亲代抚育行为

以红切叶蜂、埋葬甲、白鹭和鲣鸟为实例,简要地介绍了近年来动物双亲抚育行为的一些研究进展和研究成果,包括双亲抚育行为的利弊分析、双亲偏爱和同胞互残三个方面。亲鸟喂养幼鸟可增加后代的存活机会,但也会遭遇一定的风险,这其中就存在着利弊分析的问题,应当如何进行权衡呢？即使是双亲把抚育完全给自己的幼鸟,也不能做到在子女之间完全均等地分配资源,甚至在父母与子女之间的亲缘系数是0.5的情况下也是如此。白鹭双亲不仅对同胞互残行为不加制止,反而会促使它的发生,这是因为在一窝幼鸟中借助互残行为可自行淘汰那些不太可能存活到生育年龄的个体,这有助于双亲把它们的关爱只传递给那些最有可能发育到生殖年龄传下后代的个体,并使双亲的食物传递损耗降到最低。这是进化和自然选择导致行为最优的又一实例。     

灵长动物行为和生态学的研究现状与进展(一):地理分布与栖息地的利用

现今非人灵长动物只分布于全球七大洲中的五大洲,大部分的非人灵长动物都生活在非洲、亚洲和南美洲及其附近的岛屿上。从沙漠到热带雨林,灵长动物的栖息地是多种多样的,但绝大多数的灵长动物都生活在各种不同类型的热带雨林中。在森林中有着多种多样的生态位可供灵长动物占有和利用,这为灵长动物提供了多种多样的生存方式,并为多种灵长动物能在一个森林中共存创造了条件。灵长动物经常在特定的森林层次上活动和觅食并表现出很强的适应性。灵长动物的进化是与森林中其他动物的进化密切相关的,其他动物作为竞争者、捕食者和猎物对灵长动物的进化有很大影响。灵长动物已经进化出了很多独一无二的捕食策略,使它们能够充分利用生活在森林不同层次上和不同部位的猎物。日活动域、巢域、核域和领域是当前用于灵长动物和其他动物空间利用格局的几个标准名称。     

动物行为研究的新进展(七)：动物的婚配体制

动物有4 种不同类型的婚配体制：(1)一雄一雌制或单配制;(2)一雄多雌制;(3)一雌多雄制;(4)混交制。一 雄一雌制是指在同一个生殖季节或同一个生殖周期内一只雄性个体只与一只雌性个体配对并生活在一起。一雄多雌 制和一雌多雄制都属于多配制,它们是多配制的两种不同形式。混交制则是指包括多个雄性个体和多个雌性个体的 一种婚配体制,这种婚配体制也有两种不同的亚型。该文简要介绍近期关于动物婚配体制的研究动态和研究成果。     

动物行为研究新进展（三）：动物行为的神经生物学基础

近年来动物行为学家从神经生物学的角度研究了普通田鼠的空间学习能力和定向能力,发现雄性田鼠的巢域比雌鼠大,因而比雌鼠有更强的空间定向和导航能力,而且发现多配偶制田鼠雄性个体的脑海马比雌性个体大,而单配偶制田鼠两性个体的脑海马大小没有差异。此外,大脑的颅内皮质和前额皮质对田鼠的空间学习过程也起着重要作用。 睡眠是动物行为的一种表现,绿头鸭在睡眠时是睁一只眼闭一只眼,实际上是半个脑在睡眠,半个脑保持清醒状态。这种单半球的睡眠方式能使动物在睡眠中对捕食者作出快速反应。对于一些海洋哺乳动物来说,这种睡眠方式则能使动物在睡眠时游到水面进行呼吸换气。动物行为学家已经能够利用脑电图和测脑温技术对动物在睡眠期间的脑动态进行分析,这不仅对动物行为本身的研究开辟了新的前景,而且也揭示了前所未知的大脑活动。     

动物行为研究的新进展（二）：分子遗传学与动物行为

分子遗传学与动物行为有着密切关系,它不仅可用于检验动物行为学中的各种假说,而且也可用基因直接解读动物行为的很多特征。有些行为是由单一基因决定的,有些行为是由两个基因决定的,而大多数行为是由3个或更多基因决定的。如果发现X基因的某个变体是与Y行为的一个变体相关联的,那么就可以确定这个基因与这一行为间存在着直接和近期的关系。目前在全球范围内的几百个实验室内正在进行大规模的基因鉴定工作,以确定是哪些基因在决定着动物行为的特征。在这一领域从事研究的科学家还不断探讨并试图搞清动物行为特征的分子遗传学基础。本文以两个研究实例详细说明在这一领域的研究方法、研究现状和研究进展。     

动物行为研究新进展（五）：动物的文化传承

自然选择、个体学习和文化传承是动物行为研究的三大奠基石。所谓文化传承是指动物通过复制其他个体的行为而学到一些有利于自身生存和生殖的东西,通过文化传承可以使一些新获得的特性以极快的速度在种群中得到散布,也可以使各种信息在各世代之间得到快速传递。文化传承可区分为纵向的文化传承、横向的文化传承和斜向的文化传承。笔者将简要介绍文化传承研究的最新动态和研究成果。     

动物行为研究的新进展（一）：蜜蜂的觅食行为

概述了动物行为学家对充满魅力的蜜蜂觅食行为研究的最新进展,包括蕈形体对蜜蜂觅食行为的影响,基因和mRNA与蜜蜂觅食行为的关系,以及保幼激素和章鱼胺等神经激素与觅食行为的关系等。这些新技术新方法的应用大大增强了人们对蜜蜂觅食行为理解的深度和广度,开辟了蜜蜂觅食行为研究的新前景。     

动物行为研究的新进展（四）：食物贮藏与计划未来

动物前脑大小与觅食创新之间存在着神经生物学联系,通常是前脑越大觅食创新能力越强,觅食创新能力可大大提高鸟类的食物摄取率,从而对鸟类的生存和生殖有利。松鸦具有令人难以置信的记忆力,它常常为了未来的需要而贮藏大量的食物,并能在以后重新找到它们。当检查贮藏食物的行为与脑海马大小之间关系的时候,发现很多鸟类都表现出极明显的正相关关系,海马体积越大,贮食行为就越发达,这表明海马的大小是鸦科鸟类空间记忆力和觅食行为进化的关键因素。鸦科鸟类的祖先是适度贮藏食物者,这就是说,原始鸦科鸟类中的一些物种朝着专化贮藏食物者的方向进化,而另一些种类则走向了完全丧失贮藏食物的能力。通过观察和巧妙的实验,现已证实动物确实具有计划未来的能力。     

灵长动物行为与生态学的研究现状与进展(三):社会组织与散布行为

所有的灵长动物都是社会性动物,其社会群体的组成成分依物种不同而有很大不同。它们在群体中进行取食、漫游、休息和睡眠等各种活动。对灵长动物的社会组织进行归纳分类有助于对各个物种进行比较研究,其最终目的是便于研究能够影响社会组织多样性的各种因素。灵长动物的社会分群是多种选择因素作用的结果,其中每一种因素都能以不同的方式影响猴群的大小、组成成分和数量动态。虽然大多数灵长动物生活在本物种所特有的社会单位中,但它们并不是终生都生活在同一个社群中。有些种类是雌猴留在自己的出生群,而雄猴外迁到另一个社群中;还有一些种类是雄猴留在自己的出生群中而雌猴外迁;吼猴和小狷猴等是雌雄两性都外迁。从个体的视角看,灵长动物的社群并不是一个稳定持久的单位,而是一个复杂的动态系统,随着个体的出生、成熟、外迁、迁入、迁出、配对、生殖和死亡而不断发生变化。最早关于灵长动物社会行为的知识来自于持续1~2年的短期观察,但现在已经积累了大量的长期野外观察资料,而且在研究方法上也有很多创新。这些资料和方法为我们提供了更广阔的生物学视角并开辟了新的研究前景。     

灵长动物行为与生态学的研究现状与进展(二):活动方式与取食行为

多数灵长动物都在一天中的某个特定时段进行活动,除了昼行性和夜行性的种类外,很多灵长动物都在清晨和黄昏时表现出一个活动高峰,而在中午有一个休止期,还有一些种类的活动方式非常不规律,在一天24小时内随时都可能活动。上述的每一种活动方式都有利有弊。灵长动物每天都要进行三项主要的活动,即取食、移动和休息。在一天内、一个季节内和一年内对食物选择的变化是现存灵长动物之间最大的差别之一,这种差别对于灵长动物的生活和形态具有深远的影响。灵长动物的食物大体可分为三种主要的类型,即果实、植物叶和各种动物。灵长动物所吃的食物在空间和时间的分布上有很大的变化。生活在同一栖息地内不同种类的灵长动物,其取食策略存在着微妙差异,这些差异说明在经历了6 000万年进化之后,它们已经形成了多种多样的适应性。任何其他目的哺乳动物都没有像灵长目动物那样具有如此多种多样的运动方式,其中包括跳跃、树上和地上的四足行走、悬挂或悬吊行为和双足行走等。有很多事例都说明,灵长动物的取食姿态在物种进化中所起的作用可能与运动方式一样重要。     

灵长动物行为与生态学的研究现状与进展(五):营养生态学

在灵长动物的研究史中,取食行为的研究始终占有中心的位置。灵长动物所需要的营养物质包括碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质和水等几大类。前三类通常被称为大营养物(macronutrient),动物的生长和发育对其需求比较大,而矿物质和维生素通常被称为微量营养物(micronutrient),其本身不用于产生能量,却参与不计其数的生理过程。除了少数例外,灵长动物的能量和营养需求大部分来自于植物。     

灵长动物行为与生态学的研究现状与进展(六):比较研究法

在20世纪的70年代和80年代,英国动物学家蒂姆·克拉顿-布罗克(Tim Clutton-Brock)利用比较研究法分析了灵长动物社会组织多样化的演化。他们的工作促进了早期比较研究法的进一步完善。本文在家域大小、体重性二型、牙齿大小性二型、睾丸大小与生殖体制之间的关系,以及雌性灵长动物性皮红肿特征等方面介绍了比较研究法及其研究成果。     

HOSO+X(X=F,Cl,Br)的反应机理及电子密度拓扑分析

在CCSD(T)/6-311++G(d, p)//MP2/6-311++G(d, p)水平上研究了HOSO+X(X= F, Cl,Br)的反应机理. 优化得到了反应势能曲线上各驻点的几何构型, 通过内禀反应坐标(IRC)确认了反应物、中间体、过渡态和产物的相关性. 在CCSD(T)/6-311++G(d, p)水平上对计算得到的构型进行了能量校正. 应用经典过渡态理论(TST)与变分过渡态理论(CVT), 并结合小曲率隧道效应模型(SCT)校正的方法, 计算了该反应在200~3000 K 温度范围内的速率常数k_TST,k_CVT 和k_CVT/SCT. 计算结果表明: HOSO+X(X= F, Cl, Br)反应在单态和三态条件下均可发生, 其中单态为主反应通道, HX+SO₂ 为主产物. 并利用电子密度拓扑分析方法研究了主反应通道化学键的变化.     

WMAP:宇宙学研究的新纪元

2003年2月1日,美国科学家公布了威尔金森宇宙微波各向异性探测卫星(Wilkinson MicrowaveAnisotropy Probe,WMAP)关于宇宙微波背景在各个方向的分布图,精确展示了宇宙大爆炸后38万年(即目前宇宙年龄的三万分之一)时的宇宙物质空间分布,为研究宇宙的起源和演化提供了宝贵的观测资料.     

一种二元放疗靶向治癌的新技术——中子俘获疗法(NCT)与医院中子照射器(IHNI)

中子俘获疗法已成为当前对抗癌症的一项新选择，而且正在迈向治癌的一种例行疗法。面临的难题，首先就是掺硼化合物，目前已进入第三代开发阶段，也就是要对特定的肿瘤取得治疗功效上的突破。再之，乃是中子源装置。老研究堆不具备临床医疗的“亲和性”，一般又达退役年龄，难以成为推广例行治疗的基础设施。
中国开发成功以微型研究堆为基础的专为中子俘获疗法设计的医院中子照射器，可安装在医院内，由医生自行掌握，具备2条中子束，可供浅部与深部肿瘤的照射治疗，为中子俘获疗法实现例行治疗，提供了一种安全、简便、廉价与实用的治疗装置。