雌性根田鼠的亲属识别与配偶选择

在Y字型选择箱中进行 3种不同熟悉处理的配偶选择实验以检验动情雌性根田鼠配偶选择时的亲属识别和近交回避。 (1)动情雌鼠在熟悉雄性同胞和陌生非同胞之间嗅添频次和时间、及自我修饰时间的差异非常显著 (P <0 0 1) ,所作的脊柱前凸反应时间也有显著差异 (P <0 0 5 ) ,这些行为均多针对于陌生非同胞雄性。结果提示动情雌性根田鼠在熟知雄性同胞身份的条件下对陌生非亲属雄性的气味更感兴趣 ,在择偶中与非亲属雄性交配来实现近交回避。 (2 )动情雌鼠对陌生雄性非同胞的嗅添频次和时间及所作的脊柱前凸反应时间显著大于陌生同胞雄性 (P <0 0 5 ) ,而针对陌生雄性非同胞自我修饰时间非常显著地大于针对陌生雄性同胞 (P <0 0 1)。这说明动情雌性根田鼠在择偶时可以识别断奶后分离不熟悉的雄性亲属 ,而在交配行为上偏向于非亲属雄性。 (3)动情雌鼠在熟悉雄性同胞和非同胞之间嗅添时间差异明显 (P <0 0 5 ) ,嗅添频次的差异更甚 (P <0 0 1) ;所作的脊柱前凸反应时间和社交后自我修饰时间差异也非常显著 (P <0 0 1) ,这些行为也均都偏向于非同胞雄性 ;结果提示断奶后继续熟悉可维持动情雌鼠对雄性亲属的嗅觉识别记忆力 ,在交配行为上主动回避亲属雄性。故认为

啮齿动物基于气味线索的亲属识别研究进展Ⅰ：进化和行为生态学

亲属识别是指生物体对同种其他个体亲属关系加以区分并产生亲属偏向的激素、神经和行为以及心理过程,是社会性动物的重要属性之一,与利亲行为和配偶选择密切相关。对亲属识别的理解,为解释物种间在亲属模式、配偶选择以及近交回避等方面的变异提供重要理论依据。嗅觉通讯是啮齿动物社交识别的重要手段。本文从气味源的种类及功能、信息素的功能、亲属识别能力以及机制4个方面综述了当前的研究进展。

基于自注意力机制的亲属关系识别

目前,基于局部注意力机制的卷积神经网络(CNNs)用于亲属关系识别特征提取获得了不错的效果,但基于卷积神经网络的主干模型提升不明显,同时鲜有研究者使用具有全局信息捕获能力的自注意机制.因此,提出使用基于一种无卷积主干特征提取网络的S-ViT模型,即用具有自全局注意力机制的Vision Transformer作为基础主干特征提取网络,通过构建孪生网络与具有局部注意力机制的CNN相结合,扩大传统分类网络,用于亲属关系识别相关问题的研究.最终实验结果表明,相比RFIW2020挑战赛领先的方法,所提出的方法在亲属关系识别3个任务上获得了良好的效果,第1个任务中获得了76.8%验证精度排名第二,第2个和第3个任务中排名第三,证明了该方法的可行性和有效性,为亲属关系识别提出了一种新的解决方法.

根田鼠对不同亲属关系异性尿气味的识别

为检验根田鼠对不同亲属关系异性成体尿气味的识别能力,通过一雄两雌配对实验建立实验种群,从而产生同胞、父系半同胞和陌生个体。在行为选择箱中记录了雌、雄根田鼠对亲属系数分别为0、0.25和0.5异性尿气味的行为响应模式。结果如下:雌性根田鼠对3种不同亲属关系雄鼠气味的接近潜伏期的差异达到极显著水平(P<0.01),嗅闻时间的差异也达到显著水平(P<0.05),而嗅闻频次和反标记的差异均未达到显著水平(P>0.05)。雄性根田鼠对3种不同亲属关系雌鼠气味的接近潜伏期和嗅闻时间的差异都未达到显著水平(P>0.05)。对不同亲属关系的气味嗅闻频次和反标记的比较分析表明,三者间的差异也未达到显著水平(P>0.05)。因此,雌性根田鼠能够识别不同亲属关系异性气味并对不同气味表现出不同的行为响应模式;而雄鼠不能识别3种气味并对其表现出类似的行为模式。

长期社群隔离使大仓鼠近交回避和亲属善待行为消失

为研究大仓鼠利用表型匹配识别亲属和近交发生的可能性 ,我们将大仓鼠单只隔离饲养 ,8个月后 ,经在Y型迷宫中测试 ,发现它们在同胞和非同胞之间不表现出偏好和友好行为 ,攻击行为和交配行为也没有表现出差异。结果表明 ,大仓鼠同胞经长期的分离后 ,其亲属善待行为和近交回避消失 。

奇:动物能认识亲属

人类在交往中,常常注意所谓"内外有别"、"亲疏有别",把亲戚关系看得比什么都重要.特别是封建气息比较浓厚的社会,十分作兴裙带关系,所谓"一人得道,合家升天"、"一人犯上,株连九族"之类,就是由此引起的社会风气.有趣的是,科学家发现,某些动物竟也具有识别亲属的能力,常常喜欢和嫡亲兄弟姐妹生活在一起.当然,它们这样做,并不是搞什么"不正之风",而是有一定生物学上的好处.

进化心理学关于反乱伦情感的研究

本文评介了利伯曼等进化心理学者对人类反乱伦情感的研究。他们把人类乱伦退避机制纳入人类亲属识别机制的框架,认为数据支持这一理论框架,并且人类乱伦退避机制的发生不存在敏感期。文章主张把"是否有年龄差距在3岁以内的兄弟姐妹"纳入利伯曼等人的亲属识别框架,进一步检验敏感期是否存在;对进化心理学抱以宽容的态度或许更为合适;不宜用科学哲学思想排斥进化心理学。

本刊编委赵亚军教授简介

赵亚军男,1968年2月生于陕西宝鸡。无党派。动物社会行为研究的青年学者,主要领域为啮齿动物的亲属识别和基于行为量化的畜禽动物福利。1991年7月和1994年7月均毕业于陕西师范大学生物系,分别获理学学士和硕士学位。1994年9月考入北京师范大学生物系,

动物-机器混合社群融合技术:进展述评

人们正在研发机器人,将其融入动物群,参与和协调动物群体自组织行为和决策过程,以达到控制动物群体的目的.这种由动物与机器人组成的混合社群,因其潜在应用前景而备受关注.但要成功地将机器人融入动物群面临诸多挑战,其中一个主要挑战是如何使机器人被动物群体接受并与之合作.围绕这个问题,本文从仿生机器人研发和引入动物群方式两个方面,综合评述了动物-机器混合社群的研发现状和发展趋势,指出因动物亲属识别能力,机器人外形的仿生设计很难使其被动物接受,提出未来应重视利用动物群个体间互动规则构建动物-机器混合社群,包括基于动物局部互动规则的自适应机器人研发和基于动物印记学习机制的机器人融入方式创新,以及为此需要努力解决的若干关键问题.

植物种间和种内的化学作用

植物间相互作用是生态学基础科学问题之一,植物能感受和识别共存同种或异种植物,进而调整生长、繁殖和防御策略。植物种间和种内的感受和识别大多是由植物产生释放的次生物质所介导,这类化学识别通讯可以启动相应的植物化感作用机制。近年发现,植物亲属间也存在着化学识别、地下根系通讯调控地上开花繁殖等植物种间和种内的化学作用关系。目前植物通过地上挥发物介导的植物化学作用已基本澄清,但根分泌物介导的植物地下化学作用机制及其信号物质还所知甚少。地下化学作用不仅决定根系侵入(接近)和躲避(排斥)行为,也能调控地上开花时间和花期。这样,植物间的化学作用还涉及植物地下和地上的协调互作。本文以植物化感作用和植物化学识别通讯及相应的化感物质和信号物质为基点,从植物亲属识别、根系化学识别和行为模式、地下化学作用调控地上开花繁殖3个方面综述植物种间和种内化学作用的研究进展,为全面理解植物间相互作用提供新视野。

作物化感品种对农田杂草的调控

农田施用大量除草剂不仅引起环境和生态问题,而且导致除草剂抗性杂草不断发生。因此,需要建立生态安全的杂草管理策略以改变杂草控制对除草剂依赖的现状。利用作物化感品种调控农田杂草是极具开发潜力的杂草控制策略,这些作物化感品种自身能够产生和释放化感物质调控杂草,从而减少对人工除草剂的依赖。鉴于此,近10余年来,以作物化感品种为中心的农田杂草控制策略一直得到广泛的关注和研发。本文综述了作物化感品种调控农田杂草和相应抑草机制的最新进展,尤其是可商业化种植的作物化感新品种选育及其在除草剂减量控制杂草的实践。在此基础上,阐释了作物化感品种间亲属合作行为以及基于化感物质的新型除草剂研发对解决农田杂草难题的机遇和挑战。