Mục lục bài họcĐang ở d08-b3
Responses to the Environment and Behaviour
Moving in response to a stimulus
- Taxis — directed movement towards or away from a stimulus. A moth flying towards light; a planarian moving away from it.
- Kinesis — a change in the rate of movement with no direction to it. A woodlouse moves fast in dry air and slowly in damp air, so it ends up staying where it is damp without ever steering there.
Plants cannot move, so they grow instead: phototropism (auxin accumulates on the shaded side, cells there elongate, the shoot bends towards light) and gravitropism in roots.
Timing responses matter as much as direction: circadian rhythms run on roughly $24$ hours, photoperiodism uses night length to trigger flowering, and hibernation and migration are timed by seasonal cues.
Innate and learned
Innate behaviour is genetically programmed, appears without practice and is the same across the species — a fixed action pattern runs to completion once triggered. Because it is heritable, it is subject to natural selection exactly like a physical trait.
Learned behaviour changes with experience: imprinting during a critical period, associative learning, habituation. What is inherited here is the capacity to learn, so learning is not outside evolution.
Communication and cooperation
Signals coordinate a group: the honeybee waggle dance encodes direction and distance to food, pheromones mark trails and mates, alarm calls warn kin. Cooperative behaviour — pack hunting, cooperative feeding, alarm calling — can lower the caller's own safety while raising the survival of relatives who share its alleles, which is why kin selection can favour apparently self-sacrificing behaviour.
Di chuyển để đáp lại kích thích
- Hướng động — di chuyển có hướng, tiến về phía kích thích hoặc tránh xa nó. Con thiêu thân bay về phía ánh sáng; giun dẹp bò tránh ánh sáng.
- Vô hướng động — chỉ đổi tốc độ di chuyển, không có hướng nào cả. Con bọ ẩm bò nhanh ở chỗ khô, bò chậm ở chỗ ẩm, nên cuối cùng nó đọng lại ở vùng ẩm mà chưa từng "nhắm" về phía đó.
Thực vật không di chuyển được nên chúng mọc: hướng sáng (auxin dồn về phía khuất sáng, tế bào bên đó dài ra, ngọn cong về phía sáng) và hướng trọng lực ở rễ.
Đáp ứng về thời gian cũng quan trọng ngang đáp ứng về hướng: nhịp ngày đêm chạy theo chu kỳ khoảng $24$ giờ, quang chu kỳ dùng độ dài đêm để kích hoạt ra hoa, còn ngủ đông và di cư được canh theo tín hiệu mùa.
Bẩm sinh và học được
Tập tính bẩm sinh do gen quy định, xuất hiện không cần luyện tập và giống nhau ở cả loài — một chuỗi động tác cố định đã khởi động thì chạy hết cho tới cuối. Vì di truyền được nên nó chịu chọn lọc tự nhiên y như một đặc điểm hình thái.
Tập tính học được thay đổi theo trải nghiệm: in vết trong giai đoạn then chốt, học liên hệ, quen nhờn. Ở đây cái được di truyền là khả năng học, nên tập tính học được vẫn nằm trong phạm vi tiến hoá chứ không đứng ngoài.
Truyền tin và hợp tác
Tín hiệu giúp cả nhóm phối hợp: điệu múa lắc bụng của ong mật mã hoá cả hướng lẫn khoảng cách tới nguồn thức ăn, pheromon đánh dấu đường đi và bạn tình, tiếng kêu báo động cảnh báo đồng loại. Hành vi hợp tác — săn theo bầy, cùng nuôi con, kêu báo động — có thể làm con phát tín hiệu bớt an toàn nhưng lại nâng khả năng sống sót của họ hàng đang mang chung alen với nó. Đó là lý do chọn lọc họ hàng vẫn ưu ái được những hành vi trông như hy sinh.
Thả $20$ con bọ ẩm vào buồng có hai ngăn thông nhau, một ngăn khô, một ngăn ẩm. Sau $10$ phút đếm được $16$ con ở ngăn ẩm. Quan sát thêm cho thấy bọ ở ngăn khô bò nhanh và đổi hướng liên tục, bọ ở ngăn ẩm bò chậm và ít quay đầu. Đây là hướng động hay vô hướng động?
Bước 1 — số đếm chưa đủ để kết luận. Kết quả $16/20$ ở ngăn ẩm chỉ nói rằng bọ tập trung ở đó. Cả hai cơ chế đều cho ra kết quả tập trung như nhau, nên đếm không phân biệt được.
Bước 2 — dùng dữ kiện về cách di chuyển. Chi tiết quyết định là con vật bò nhanh ở chỗ khô, chậm ở chỗ ẩm và không hề nhắm hướng nào. Đó là thay đổi tốc độ chứ không phải thay đổi hướng.
Bước 3 — kết luận và giải thích cơ chế. Đây là vô hướng động. Bò nhanh và quay đầu nhiều ở vùng bất lợi làm con vật rời chỗ đó nhanh; bò chậm ở vùng có lợi làm nó nán lại. Không cần "biết" ẩm ở đâu, phân bố cuối cùng vẫn dồn về ngăn ẩm.
Bước 4 — ý nghĩa sinh học. Bọ ẩm thở qua mang biến đổi nên rất dễ mất nước; hành vi này giữ nó ở nơi sống sót được. Cần thêm nhóm đối chứng hai ngăn cùng ẩm để chắc rằng phân bố lệch là do độ ẩm chứ không do hình dạng buồng.
Đọc xong rồi — làm thử ngay
Bài tập của chương Unit 8 — Ecology gồm 14 câu trắc nghiệm và 4 đề tự luận. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.