گفتار 2
انتخاب طبیعی و رفتار
چرایی و چگونگی انتخاب طبیعی در رفتار جانوران
پرسش‌های پژوهشگران به هنگام بررسی رفتار جانوران
پژوهشگران در بررسی یک رفتار سعی می‌کنند به دو نوع پرسش پاسخ دهند.
پرسش نوع 1: چگونگی رفتار
پژوهشگران بررسی می‌کنند که یک جانور چگونه رفتاری را انجام می‌دهد. برای پاسخ به این پرسش، فرایندهای ژنی، رشد و نمو و عملکرد بدن جانور مطالعه می‌شود. این عوامل تعیین می‌کنند که یک رفتار چگونه در بدن جانور ایجاد و کنترل می‌شود.
پرسش نوع 2: چرایی رفتار
این پرسش به دیدگاه انتخاب طبیعی مربوط می‌شود. پژوهشگران بررسی می‌کنند که چرا یک جانور رفتاری را انجام می‌دهد و چه مزیتی برای بقای آن دارد. انتخاب طبیعی نقش کلیدی در شکل‌گیری و بقای این رفتارها دارد.
نقش انتخاب طبیعی در شکل‌گیری رفتارهای جانوران
رفتارهایی که موجب افزایش بقا و موفقیت زادآوری جانوران شوند، از طریق انتخاب طبیعی حفظ می‌شوند.
در رفتارشناسی، بررسی نقش انتخاب طبیعی در شکل‌گیری رفتارها اهمیت زیادی دارد.
هدف پژوهشگران رفتارشناسی از دیدگاه انتخاب طبیعی، بررسی تأثیر انتخاب طبیعی در تکامل رفتارها و باقی ماندن رفتارهای سودمند در جمعیت است.
نمونه‌ای از انتخاب طبیعی در کاکایی‌ها
پرنده کاکایی پس از خروج جوجه‌هایش از تخم، پوسته‌های تخم را از لانه خارج می‌کند.
جوجه‌ها و تخم‌های سالم کاکایی‌ها در میان علف‌های اطراف آشیانه به خوبی استتار می‌شوند.
اما رنگ سفید داخل پوسته‌های تخم شکسته بسیار مشخص است و می‌تواند توجه شکارچیانی مانند کلاغ‌ها را جلب کند.
شکل 9 - الف) جوجه‌های کاکایی
شکل 9 - ب) تخم‌های کاکایی
آزمایش پژوهشگر برای بررسی این رفتار
پژوهشگری برای یافتن علت این رفتار آزمایشی طراحی کرد:
تخم‌های مرغ خانگی را مشابه تخم‌های کاکایی رنگ‌آمیزی کرد.
این تخم‌ها را در محل آشیانه‌سازی کاکایی‌ها قرار داد.
در کنار برخی از تخم‌های آزمایشی، بقایای پوستهٔ تخم‌های شکستهٔ کاکایی‌ها نیز گذاشته شد.
مشاهدات پژوهشگر:
کلاغ‌ها بیشتر تخم‌هایی را که در کنار پوسته‌های شکسته قرار داشتند، پیدا کرده و خوردند.
رنگ سفید داخل پوسته تخم‌های شکسته، راهنمای کلاغ‌ها برای یافتن تخم‌ها بود.
نتیجه آزمایش
کاکایی‌ها با خارج کردن پوسته‌های تخم از لانه، احتمال شکار شدن جوجه‌هایشان را کاهش داده و شانس بقای آنها را افزایش می‌دهند.
کاکایی‌ها زمان بسیار کوتاهی را برای بیرون بردن پوسته تخم‌ها صرف می‌کنند، اما این رفتار در بقای زاده‌های آنها نقشی حیاتی دارد.
این رفتار نشان می‌دهد که رفتارهای محافظتی که احتمال زنده ماندن زاده‌ها را افزایش می‌دهند، در فرآیند انتخاب طبیعی حفظ می‌شوند.
رفتار سازگارکننده و انتخاب طبیعی
این رفتار کاکایی‌ها نمونه‌ای از رفتارهای سازگارکننده است؛ زیرا احتمال دسترسی شکارچی به زاده‌ها کاهش و احتمال بقای آنها را افزایش می‌دهد و به سود پرنده و زاده‌های آن است.
رفتارهای سازگارکننده با سازوکار انتخاب طبیعی برگزیده می‌شوند و در طول زمان، احتمال بیشتری برای باقی ماندن در جمعیت دارند.
موفقیت در تولیدمثل در جانوران اغلب با تعداد زاده‌های سالم سنجیده می‌شود؛ از این‌رو، اگر احتمال زنده ماندن نوزادان بیشتر باشد، والدین نیز از نظر تولیدمثل موفق‌تر خواهند بود.
تأثیر رفتار کاکایی‌ها در حفاظت از جوجه‌هایشان
دور کردن پوسته تخم‌ها از لانه، برای کاکایی‌ها نه زمان‌بر و نه دشوار است.
اما همین کار ساده، احتمال دیده شدن توسط شکارچیان را کاهش و شانس بقای جوجه‌ها را افزایش می‌دهد.
این رفتار به سود کاکایی‌ها و یک رفتار سازگارکننده است.
رفتارهای سازگارکننده بر اساس انتخاب طبیعی برگزیده می‌شوند. در رفتارشناسی با دیدگاه انتخاب طبیعی، پژوهشگران تلاش می‌کنند نقش سازگارکنندگی رفتارهای گوناگون و به عبارتی نقش رفتارها در بقا و زادآوری بیشتر جانوران را بررسی کنند. این کار با بررسی سود و هزینۀ رفتار برای جانور، انجام می‌شود.
از منظر تکامل، بررسی رفتار جانوران شامل یافتن دلیل زیستی بروز آنها، نقش بقا و تولیدمثل در حفظ یا حذف رفتار، و تحلیل سود و زیان هر کنش برای بقا و رشد جمعیت است.
تحلیل سود و هزینه رفتارها در انتخاب طبیعی
رفتارهایی که سود بیشتری نسبت به هزینه‌شان دارند، احتمال بقای جانور را افزایش می‌دهند.
هدف از این تحلیل‌ها، فهم بهتر نقش رفتار در پایداری جمعیت و موفقیت تولیدمثل گونه‌هاست.
این تحلیل به درک بهتر انتخاب طبیعی و چگونگی حفظ رفتارهای مفید در گونه‌ها کمک می‌کند.
پژوهشگر و رفتار کاکایی
در پژوهش دربارۀ رفتار بیرون انداختن پوسته تخم در کاکایی‌ها:
الف) پژوهشگر چه فرضیه‌ای را دنبال می‌کرد؟
بیرون انداختن پوسته تخم برای حفاظت جوجه‌ها از دید شکارچی انجام می‌شود.
ب) چرا پژوهشگر فقط در کنار تعدادی از تخم‌مرغ‌های رنگ‌آمیزی شده، پوسته تخم کاکایی قرار داد؟
پژوهشگر با این کار تخم‌ها را به دو گروه آزمایشی و کنترلی تقسیم کرد تا مشخص شود بدون پوسته تخم و همراه با پوسته تخم کاکایی، میزان شکار شدن جوجه‌های خارج شده از تخم رنگ‌آمیزی شده چگونه است.
زادآوری (تولید مثل)
داشتن بیشترین تعداد زاده‌های سالم، معیاری برای موفقیت تولیدمثلی در جانوران محسوب می‌شود.
موفقیت جانوران در فرایند تولیدمثل، وابسته به رفتارهایی چون انتخاب جفت و نظام‌های جفت‌گیری (تک‌همسری و چندهمسری) است.
در رفتار انتخاب جفت، جانور ابتدا ویژگی‌های جفت را بررسی می‌کند و بعد تصمیم می‌گیرد با آن جفت‌گیری کند یا نه.
برای آنکه جانور ماده در تولیدمثل موفق باشد، لازم است جفتی را برگزیند که بالاترین احتمال موفقیت زادآوری را داشته باشد.
در جانوران، هر یک از والدین باید انرژی و مدت زمانی را برای زادآوری و پرورش زاده‌ها صرف کنند. جانوران ماده معمولاً زمان و انرژی بیشتری صرف می‌کنند. برای مثال، نگهداری از تخم‌ها و جوجه‌ها در پرندگان و بارداری و شیردادن به نوزادان در پستانداران فعالیت‌های پرهزینه‌ای هستند که جانوران ماده آنها را انجام می‌دهند. بنابراین، تولید مثل برای آنها هزینۀ بیشتر دارد. پس جانوران ماده باید جفت انتخاب کنند تا موفقیت تولید مثلی آنها تضمین شود.
تفاوت در موفقیت تولیدمثلی نرها و ماده‌ها
موفقیت تولیدمثلی نرها معمولاً به تعداد جفت‌هایی که پیدا می‌کنند بستگی دارد، در حالی که موفقیت ماده‌ها به کیفیت جفت و میزان سرمایه‌گذاری در زاده‌ها مرتبط است.
به همین دلیل، نرها اغلب در رقابت برای جفت‌یابی مشارکت دارند، در حالی که ماده‌ها دقت بیشتری در انتخاب جفت به خرج می‌دهند.
مثالی از انتخاب جفت در طاووس
ویژگی‌های ظاهری طاووس‌های نر و ماده متفاوت است.
در فصل زادآوری، طاووس نر پرهای پرنقش‌ونگاری پیدا می‌کند. طاووس نر برای جلب جفت، دم خود را به شکل بادبزن باز می‌کند تا توجه طاووس ماده را جلب کند.
طاووس ماده دم نر را از نظر رنگ درخشان و تعداد لکه‌های چشم‌مانند بررسی کرده و نری را انتخاب می‌کند که رنگ درخشان و لکه‌های چشم‌مانند بیشتری روی پرهای دم خود داشته باشد.
لکه‌های چشم‌مانند، یکی از مهم‌ترین معیارهای انتخاب جفت در طاووس ماده هستند، زیرا این ویژگی نشان‌دهنده سلامت و قدرت ژنتیکی نر است.
ماده‌ها برای انتخاب جفت به ویژگی‌های ظاهری نرها توجه می‌کنند زیرا:
درخشان بودن رنگ پرهای پرنده، نشانه‌ای از سلامت و کیفیت رژیم غذایی آن است.
جفت‌گیری با نری که این نشانه را دارد، سلامت جانور ماده و زاده‌هایش را تضمین می‌کند.
ویژگی‌های ظاهری جانور نر نشانه‌ای از داشتن ژن‌های مربوط به صفات سازگارکننده هستند.
هرچند که دم زینتی و بلند طاووس نر ممکن است حرکت را دشوار کرده و احتمال بقای آن را کاهش دهد، اما اگر نری با این ویژگی زنده بماند، نشان می‌دهد که توانایی بالایی در بقا دارد.
در نتیجه، در صورت انتخاب آن، زاده‌ها علاوه بر ویژگی ظاهری، ژن‌های صفات سازگارتر را نیز به ارث می‌برند.
این ارتباط بین ویژگی‌های ظاهری و توانایی بقا، باعث انتخاب طبیعی صفات مطلوب‌تر در طول نسل‌ها می‌شود.
شکل 10 - لکه‌های چشم مانند دم طاووس نر
صفات ثانویه جنسی
برخی ویژگی‌های ظاهری نرها، که به عنوان صفات ثانویه جنسی شناخته می‌شوند، نقش کلیدی در فرآیند جفت‌یابی و رقابت با نرهای دیگر ایفا می‌کنند.
مثال‌هایی از این صفات:
دم زینتی طاووس نر
شاخ گوزن نر
این ویژگی‌ها نشان‌دهنده سلامت و برتری ژنتیکی نرها هستند.
وجود این صفات در نرها نشان می‌دهد که آنها توانسته‌اند با وجود دشواری‌هایی مانند شکارچیان، زنده بمانند و ژن‌های مقاوم‌تری دارند.
رقابت بین نرها برای جفت‌یابی
برخی صفات ثانویه جنسی نه تنها در جلب جفت مؤثرند، بلکه در رقابت بین نرها برای دستیابی به جفت نیز نقش دارند.
مثال: شاخ گوزن نر نه تنها در جذب ماده‌ها بلکه در مبارزه با نرهای دیگر نیز استفاده می‌شود. نری که در رقابت پیروز شود، شانس بیشتری برای جفت‌گیری دارد.
چالش‌های بقای نرها با صفات زینتی
برخی ویژگی‌های انتخاب‌شده در نرها، مانند دم زینتی طاووس یا شاخ گوزن، ممکن است تأثیر منفی بر بقای آنها داشته باشد.
این صفات ممکن است حرکت را دشوار کنند یا جانور را در برابر شکارچیان آسیب‌پذیرتر سازند.
اما اگر نری با وجود داشتن این ویژگی‌ها زنده بماند، نشان‌دهنده توانایی بالای او در بقا است.
نتیجه انتخاب جفت بر اساس صفات ثانویه جنسی
در صورت انتخاب نرها بر اساس صفات ثانویه جنسی، احتمال موفقیت تولیدمثلی افزایش می‌یابد.
زاده‌ها علاوه بر این ویژگی‌های ظاهری، ژن‌های مرتبط با صفات سازگارتر را نیز به ارث می‌برند.
این روند در نسل‌های بعدی باعث تقویت صفات مفید شده و موجب افزایش موفقیت زادآوری در جمعیت می‌شود.
موارد خاص در انتخاب جفت: جیرجیرک‌ها
در برخی گونه‌ها، برخلاف آنچه در بیشتر جانوران مشاهده می‌شود، نرها به‌جای ماده‌ها، جفت را انتخاب می‌کنند. به‌عنوان مثال، در نوعی جیرجیرک:
نرها هزینه بیشتری در تولیدمثل می‌پردازند، درحالی‌که ماده‌ها هزینه کمتری متحمل می‌شوند.
نرها یک کیسه حاوی اسپرم و مواد مغذی را به ماده منتقل می‌کنند.
این کیسه بخش قابل‌توجهی از وزن بدن نر را تشکیل می‌دهد و حمل آن می‌تواند برای نر محدودیت‌هایی ایجاد کند.
ماده هنگام تشکیل تخم و برای رشد و نمو جنین، به مواد مغذی درون کیسه وابسته است.
جیرجیرک نر، ماده‌ای را انتخاب می‌کند که بزرگ‌تر باشد، زیرا بزرگ‌تر بودن نشان‌دهنده تعداد بیشتر تخمک‌ها و در نتیجه زاده‌های بیشتر است.
این انتخاب باعث افزایش احتمال بقای نر و موفقیت تولیدمثلی آن می‌شود.
در این گونه‌ها، ماده‌ها برای انتخاب شدن رقابت می‌کنند، زیرا دسترسی به نرها محدود است.
شکل 11 - جیرجیرک ماده‌ای که کیسه دارای اسپرم و مواد مغذی (بخش سفیدرنگ) را دریافت کرده است.
نظام‌های جفت‌گیری در جانوران
الگوی جفت‌گیری در جانوران به اشکال مختلفی دیده می‌شود که شامل چندهمسری و تک‌همسری است.
۱. چندهمسری
مثال: طاووس نر
بیشتر پستانداران چندهمسرند.
در این نظام، فقط یکی از والدین، معمولاً ماده، مسئول پرورش و نگهداری زاده‌هاست.
طاووس نر در پرورش زاده‌ها نقشی ندارد.
انتخاب جفت توسط والدی انجام می‌شود که پرورش و نگهداری زاده‌ها را بر عهده دارد.
نرها می‌توانند به‌طور غیرمستقیم به ماده‌ها کمک کنند، مثلاً با نگهداری از قلمرو، تأمین منابع غذایی، فراهم کردن محل لانه و ایجاد پناهگاه ایمن از شکارچی‌ها.
چنین همکاری‌هایی در نهایت، شانس تولیدمثل موفق در هر دو جنس را افزایش می‌دهد.
والدی که زاده‌ها را پرورش می‌دهد، انتخاب جفت را نیز بر عهده دارد، زیرا در این نظام جفت‌گیری، بقای زاده‌ها وابسته به والد نگهدارنده است.
۲. تک‌همسری
مثال: قمری خانگی
بیشتر پرندگان تک‌همسرند.
در این نظام، هر دو والد در پرورش و نگهداری زاده‌ها نقش دارند.
نر و ماده در انتخاب جفت سهم مساوی دارند.
مقایسه تک‌همسری و چندهمسری
در نظام‌های چندهمسری، معمولاً فقط یکی از والدین - اغلب ماده - مسئول نگهداری از فرزندان است و همین والد نیز انتخاب جفت را انجام می‌دهد.
در مقابل، در گونه‌های تک‌همسر مانند بیشتر پرندگان، هر دو والد در مراقبت نقش دارند و فرآیند انتخاب جفت نیز به‌صورت متقابل بین نر و ماده انجام می‌شود.
برای مثال، در طاووس‌ها نرها با چند ماده جفت‌گیری می‌کنند، در حالی که قمری خانگی معمولاً دارای یک جفت ثابت است.
مقایسه الگوی جفت‌گیری تک‌همسری و چندهمسری
ویژگی | چندهمسری | تک‌همسری |
انتخاب جفت | توسط والدی که پرورش زاده‌ها را بر عهده دارد. | نر و ماده سهم مساوی دارند. |
مسئولیت پرورش زاده‌ها | فقط یکی از والدین (معمولاً ماده) | هر دو والد |
نقش والد نر در پرورش | ندارد (مانند طاووس نر) یا کمک‌های غیرمستقیم | مسئولیت مشترک با والد ماده |
مثال گونه | طاووس نر، بیشتر پستانداران | قمری خانگی، بیشتر پرندگان |
غذایابی
رفتار غذایابی به مجموعه رفتارهای جانور برای جست‌وجو و به دست آوردن غذا گفته می‌شود. غذاهایی که جانوران مصرف می‌کنند معمولاً اندازه‌های متفاوتی دارند. غذاهای بزرگ‌تر انرژی بیشتری دارند، اما ممکن است فراوانی آنها کمتر بوده و به‌دست آوردنشان دشوارتر باشد. بنابراین، برای جانوران میزان سود و هزینه در غذایابی اهمیت دارد.
سود: مقدار انرژی موجود در غذا
هزینه: انرژی مصرف‌شده برای به دست آوردن و مصرف غذا
غذایابی بهینه
غذایابی بهینه زمانی رخ می‌دهد که جانور بتواند موازنه‌ای بین محتوای انرژی غذا و هزینه به دست آوردن آن برقرار کند. بر اساس انتخاب طبیعی، رفتار غذایابی‌ای برگزیده می‌شود که از نظر میزان انرژی دریافتی کارآمدتر باشد؛ یعنی جانور در هر بار غذایابی، بیشترین انرژی خالص را دریافت کند.
غذایابی خرچنگ‌های ساحلی
خرچنگ‌های ساحلی صدف‌هایی با اندازه متوسط را ترجیح می‌دهند، زیرا:
این صدف‌ها بیشترین انرژی خالص را تأمین می‌کنند.
صدف‌های بزرگ‌تر، انرژی بیشتری دارند اما برای شکستن آنها انرژی بیشتری باید صرف شود.
صدف‌های کوچک‌تر نیز مطلوب نیستند، زیرا انرژی به‌دست‌آمده از آنها کمتر از میزان انرژی مصرف‌شده برای به دست آوردنشان است.
انتخاب طبیعی، رفتار غذایابی بهینه را شکل داده است.
خطرات غذایابی
هنگام غذایابی, جانور ممکن است در معرض خطر شکار شدن یا آسیب دیدن قرار گیرد. بنابراین، رفتار غذایابی برگزیده باید موازنه‌ای بین کسب بیشترین انرژی و کمترین خطر ایجاد کند.
هنگام وجود شکارچی یا رقیب، جانوران رفتارهای غذایابی خود را تغییر می‌دهند و در حالتی آماده و گوش‌به‌زنگ به غذایابی مشغول می‌شوند.
برخی جانوران در حضور شکارچیان، غذایابی را به تأخیر می‌اندازند یا در مناطق پناه‌دار به دنبال غذا می‌گردند.