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學習行為

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學習行為,也稱learned behavior,是指動物在遺傳因素的基礎上,在環境因素作用下,通過生活經驗和學習獲得的行為。 [1] 
中文名
學習行為
外文名
learned behavior
性    質
通過學習獲得的行為
種類個數
7種

學習行為行為的分類

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美麗的蝴蝶破蛹而出就會翩翩起舞,小鴨子出生沒多久就會下水落戲,哺乳動物一出生就會找尋母親温暖的懷抱,吮吸乳汁,蜘蛛從小會織網也是無師自通的。動物的這些行為都是與生俱來的,是一種天賦的遺傳行為,稱之為先天性行為。而有些行為則與先天性行為不同,是後天獲得的經驗性行為,稱之為學習行為。

學習行為習慣學習

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當同一種刺激反覆發生時,動物的反應就會逐漸減弱,最後可完全消失,除非再給予其他不同的刺激,行為反應才能再次發生。雛雞。小火雞、幼鴨初次看到頭上有物體移動時,不管這個物體對自己有無害處,比如説掉下一片樹葉,它們都會表現出驚恐反應,做出蹲伏或其他驚恐的舉動。可是當它們經歷過幾次像掉落樹葉的情況後,它們的蹲伏反應便會漸漸減弱,對日常飛掠過的飛鳥或別的物體的恐懼也日趨損失。也就是説,它們對這種刺激的敏感度已經降低了。當然,如果出現了陌生的飛過物體,如一隻老鷹,它們仍然會表現出驚恐的舉動。
在人類社會中也有這樣的現象存在,人們常會對司空見慣的事情見怪不怪,也常會對自己天天吃的東西感到厭倦,如果每天都在嘈雜的環境中工作,時間長了就會感覺不到噪音了。中國有句古話“久居鮑魚之肆而不知其臭,久人蘭花之室而不知其香”,這也是習慣化學習起的作用。

學習行為模仿學習

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動物在幼年時會模仿撫育者或其他成年動物的行為,來學習一些基本的技能。幼小的黑猩猩會學習年長者如何取食白蟻,一些鳴禽的學唱,都是模仿學習。其實很多鳴禽並不是生來就會唱歌,它們必須先聽到其他鳥的鳴唱,才能自試啼聲。正因為這樣,如果一隻普通的灰雀在金絲雀的環境中長大,那麼它也能發出像金絲雀一樣美妙的歌聲。不僅年幼動物中存在着模仿行為,在成年動物中也有這種現象被發現。20世紀60年代,動物學家辛德在大不列顛島研究山雀的學習行為時,發現一個有趣的現象:一隻山雀偶然撕開放在訂户門前的牛奶瓶蓋,從中取食了牛奶。不久,這一行為傳遍了生活在大不列顛島的所有山雀,以致送奶工人不得不在每個奶瓶上扣一個杯子。
模仿行為在動物適應環境上有着重要意義,因為它使得動物能從同種其他個體的經驗中學習知識,還可以繞過完全依賴遺傳機制的途徑直接繼承,這對社羣傳統的形成大有好處。
值得注意的是,羣居動物中有時出現全體或多數成員從事同一種活動的同步化行為現象,常常被誤認為模仿學習,其實這僅僅是一種被稱為“情緒感應”的行為。當一個動物羣體中的一些動物(特別是處於首領地位的個體)做出某種舉動後,其他個體也常常會因為“情緒感應”而做出相同的舉動。在人類的日常生活中,也存在着這種“情緒感應”行為。有些“情緒感應”行為是動物應對突發災變,保證種羣延續而採取的非常手段。有一種叫旅鼠的哺乳動物,在結羣遷徙途中如果遇到河溝,領頭的旅鼠會毫不猶豫地衝入水中,後面的旅鼠也緊跟着衝入,直到把河溝填滿。這樣,其他的旅鼠就能踩着同伴屍體堆成的“橋樑”渡過河了。有人曾在南美叢林中看到,一窩螞蟻遭到林火包圍時,它們會很快以蟻后為中心,緊抱成一個大球向前滾動,熾烈的火焰燒焦了外層的螞蟻,蟻球在滾動中越來越小,但終於堅持到了無火地帶,無數的螞蟻為之獻出了生命。

學習行為印痕學習

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奧地利動物行為學家康納德·洛倫茨曾做過這樣的實驗:他把灰鵝的蛋分為兩組孵化,一組由母鵝孵化,一組由孵化箱孵化。結果由孵化箱孵化出來的小鵝把洛倫茲當成了媽媽,洛倫茲走到哪兒,小鵝也跟到哪兒。如果把兩組小鵝扣在一隻箱子下面,當提起箱子時,小鵝會有兩個去向,一組向母鵝跑去,一組則跑向洛倫茲。這種學習後果是由直接印象造成的,所以稱為“印痕”學習。據實驗,很多一出生就能四處活動的動物都能夠產生印痕行為。如大部分鳥類、豚鼠、綿羊、鹿、山羊和多種魚類。印痕是新生動物學習的一種重要形式,它可以使那些沒有自衞能力的小動物緊緊依附在它們的父母身邊,從而使食物供應和庇護更有保障。
有研究人員報道,某些動物的印痕學習行為會對它們的成年生活產生一定的影響,尤其是繁殖行為,這些動物更願意與由於印痕學習行為所認定的父母(同類,甚至人類)結伴,甚至對其表示求偶。有一次洛倫茲就被他飼養的八哥當成了求愛的對象,八哥不斷地往他嘴裏塞食物。這也許就是一些自幼由飼養員養大的動物成年後難以成功繁殖的原因之一吧。
印痕學習行為是一種高度特化的但有侷限性的學習行為,許多印記只是在動物一生的某一特定的時期才能學習到。如許多鳥類最易掌握飛翔本領的時間恰值羽毛始豐之際,若在出世後幾個月內剝奪了它們的習飛機會,以後它們就很難學好飛行了。可能是因為在生命的早期神經系統處於一種特殊的狀態,只有這一時期才能接受這類刺激,而後神經系統逐漸改變,就不能再進行印痕學習了。這種行為雖然發生在早期,但對晚期的行為有一定的影響。

學習行為聯想學習

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聯想學習就是一種稱為條件反射的學習方式。19世紀末期,俄國生理學家巴甫洛夫進行了一系列條件反射的實驗,他通過研究狗對鈴聲產生唾液的種種方式,揭示了一些學習行為的本質,受到全世界生物學家的注意。
條件反射又分為經典條件反射操作條件反射。美國心理實驗學家斯金納做了一系列操作條件反射的實驗,這是一種反覆試驗類型的學習,即動物開始時是自發的做出各種反應(先天具有的各種反應),後來,其中的一種反應被反應的結果所強化。由於這一反應一次次的成功而增加出現的頻率,反應得到進一步的加強,其他反應則由於一次次的失敗而被放棄,結果形成了這一特殊的條件反射。
著名的“斯金納箱”實驗,是把一隻老鼠放在“斯金納箱”裏,箱中惟一可移動的物體是一個按鈕,老鼠每按一次按鈕,便會得到一粒食物。這樣老鼠一旦學會按按鈕,便會不斷地去按,以得到更多的食物。斯金納實驗的動物能學會把一定的動作同食物聯繫起來,但只有當它們飢餓時,而且有食物犒賞時,它們才會做連續的動作。
操作條件反射之所以能夠成功,還基於一個重要的條件,即動物具有探究行為。很多動物都有好奇心,喜歡四處走動,就像家養的小貓對家中新添置的物體總會表現出濃厚的興趣,以至於會不小心打碎新買的花瓶。這種學習方式稱為“潛在學習”。正是由於動物存在潛在學習行為,“斯金納箱”中的老鼠才會去按按鈕,實驗才有可能成功。
經典條件反射完全是人為控制的,在自然界沒有什麼適應意義,而操作條件反射確實是更接近自然界的一類學習,大多數動物的覓食及躲避行為都是一種操作性的條件反射。

學習行為推理學習

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推理學習是動物學習的最高級形式,又稱悟性學習,即動物憑直覺對新生事物因果關係做出判斷的過程。較高等的動物有一些推理行為,如繞道取食。把食物放在玻璃板後面,動物要拿到食物必須先繞過玻璃板,解決繞道問題是動物的頓悟,即一下子明白了阻隔的存在和解決的辦法。較低等的動物對此只會興奮地亂爬或是亂撲亂撞玻璃板。但是,較高級的哺乳動物,如拂拂、獼猴、猩猩等可以很快的解決這一問題。
德國科學家沃爾夫岡·科勒對黑猩猩的學習行為進行了一系列的實驗,證明黑猩猩的確有推理的能力。他把香蕉掛在天花板上,屋內有三隻木箱,黑猩猩只有把三隻木箱疊在一起才能吃到香蕉。開始時黑猩猩到處亂跑,一會兒它安靜下來了,彷彿在思考問題,最終把三個箱子疊在一起拿到了食物。
在自然界中,高等動物也會使用工具。羣毆中,首領會用堅硬的石塊打擊對手,黑猩猩也會用藤條來抽打其他的猩猩,還會用樹枝伸到白蟻洞裏掏白蟻吃。

學習行為相關關係

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本能行為和學習行為不是毫無關聯的,動物的許多行為都是先天的本能行為加上後天的學習行為共同作用的結果。
本能行為是通過遺傳固定下來的,學習行為是否與遺傳有關呢?動物學家做了一組大白鼠走迷宮的實驗。他們根據大白鼠走出迷宮的時間快慢將其分為兩組,走出時間快的稱為“伶俐”組,時間慢的稱為“遲鈍”組,然後讓兩組大白鼠在本組內繁殖。繁殖的後代也按相引司的實驗方法,只選擇走出迷宮最快和最慢的大白鼠作為進一步繁殖的種鼠。按照這個程序,經過幾代之後所得到的“伶俐”鼠和“遲鈍”鼠就表現出明顯的差異。由於能走出迷宮並不是大白鼠的本能行為,所以再“伶俐”的大白鼠也要通過學習才能找到迷宮的出路。如果讓這兩組大白鼠再走另一種曲折情況不同的迷宮時,兩組老鼠並沒有表現出明顯的差異。這種現象可以用於人工選擇的方法來提高動物在某一方面的能力並遺傳固定下來,如犬就有興奮型和抑制型兩種先天性神經表型,前者適合訓練成追蹤型警犬,後者適合訓練成守衞型保安犬。
動物原本就有許多神經通路,或有改變聯繫的途徑,學習史易使之進行選擇或發生變化,從而能對有不同生物學意義的環境做出相應的反應。學習行為顯然是自然選擇的結果。在進化過程中,當環境變得更復雜時,具有較高學習能力的動物被保留下來的機會就多。動物在自然競爭中學習行為的能力得到了選擇,並得以不斷髮展、進化。
參考資料
  • 1.    人民教育出版社.生物學 八年級上冊.北京:人民教育出版社,2013:P47