技能一覧 › 高校生物 生物の環境応答(知識)

生得的行動

かぎ刺激(イトヨの攻撃行動など)、走性、フェロモン(カイコガ)による行動、ミツバチのダンスによる情報伝達など、生得的行動の例としくみについて、正しい記述を選べる

前提

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  1. 刺激と反応、骨格と筋肉 (中学理科 生物分野の用語と知識)
  2. 受容器と適刺激 (高校生物 生物の環境応答(知識))

説明

動物が生まれつき備えていて、経験や学習がなくても決まった刺激に対して決まった形で起こる行動を生得的行動といいます。この技能では、イトヨの攻撃行動にみられるかぎ刺激、刺激に向かったり遠ざかったりする走性、カイコガの雄が雌のフェロモンをたどる行動、ミツバチのダンスによる情報伝達といった代表例について、何が刺激になり、どのように行動が起こるのかを理解し、正しい記述を選べるようになります。

なぜそうしてよいのか

前提の技能で学んだように、動物は受容器でそれぞれの適刺激を受け取り、その情報が神経を通って中枢に伝わり、効果器(筋肉など)がはたらいて行動が起こります。生得的行動では、この「どの刺激を受け取ったら、どの行動をするか」という対応が遺伝的に決まっています。そのため、同じ種の個体なら、生まれてから一度も経験がなくてもほぼ同じ行動をとります。

生得的行動を引き起こすのは、まわりの情報のすべてではなく、その中の特定の一部分であることが多く、これをかぎ刺激(信号刺激)といいます。たとえば繁殖期のイトヨの雄は、なわばりに入ってきた他の雄を攻撃しますが、このとき手がかりにしているのは相手の腹部の赤い色です。形が魚に似ていなくても腹側が赤い模型には攻撃し、本物そっくりでも腹側が赤くない模型にはほとんど攻撃しません。つまり、行動を決めているのは「魚らしさ」ではなく「腹部の赤」というかぎ刺激です。

ほかにも、刺激の方向に対して決まった向きに移動する走性(刺激源に近づくのが正、遠ざかるのが負。例:ミドリムシは光に近づく正の光走性を示す)、同じ種の他個体に特定の行動を起こさせる化学物質であるフェロモンによる行動(カイコガの雄は、雌が放出する性フェロモンを触角で受け取り、においをたどって雌に近づく)、ミツバチがダンスによって仲間にえさ場の方向と距離を知らせる行動などがあります。ミツバチは、えさ場が近いときは円形ダンス、遠いときは 8 の字ダンスを行います。8 の字ダンスでは、巣板の鉛直上向きを太陽の方向とみなし、直進部分の向きと鉛直上向きのなす角で、太陽の方向とえさ場の方向のなす角を表します。また、えさ場が遠いほどダンスはゆっくりになり、一定時間あたりの回数が少なくなります。

手順

  1. 行動を引き起こしている刺激を特定する:色・形・におい(化学物質)・光など、何が手がかりかを見る

  2. かぎ刺激かどうかを判断する:全体の姿ではなく、特定の一部分(例:イトヨの腹部の赤)だけで行動が起こるかを確認する

  3. 走性の場合は、刺激の種類と向きを決める:刺激源に近づけば正、遠ざかれば負(例:ミドリムシは正の光走性)

  4. フェロモンの場合は、放出する側・受け取る側と受容器を確認する:カイコガでは雌が性フェロモンを出し、雄が触角で受け取る

  5. ミツバチのダンスの場合は、えさ場の距離(近い:円形ダンス、遠い:8 の字ダンス)と、方向(鉛直上向き=太陽の方向として直進部分の角度で示す)を読み取る

例題

繁殖期のイトヨの雄は、なわばりに入ってきた他の雄を攻撃する。この攻撃行動について、さまざまな模型を水槽に入れて調べた。その結果から考えられることとして最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

【結果】形は本物の雄によく似ているが腹部が赤くない模型にはほとんど攻撃しなかった。一方、形は魚に似ていない単純なものでも、下側が赤く塗られた模型には盛んに攻撃した。

ア イトヨの雄は、相手の体全体の形を手がかりにして攻撃する相手を見分けている。

イ イトヨの雄の攻撃行動は、腹部の赤い色がかぎ刺激となって引き起こされる。

ウ イトヨの雄の攻撃行動は、他の雄と戦った経験をくり返すことで初めて現れる学習による行動である。

エ イトヨの雄の攻撃行動は、相手が放出するフェロモンによって引き起こされる。

例題の解答

手順 1:結果で変えているのは模型の形と腹部(下側)の色であり、攻撃が起こるかどうかは腹部が赤いかどうかで決まっている。においを出さない模型でも攻撃が起こるので、フェロモンによるとするエは誤り。

手順 2:形が本物に似ていても赤くなければ攻撃せず、形が似ていなくても赤ければ攻撃するので、手がかりは体全体の形ではなく腹部の赤という特定の一部分である。アは誤りで、腹部の赤がかぎ刺激であるとするイは正しい。

また、この行動はかぎ刺激によって起こる生得的行動であり、経験をくり返して初めて現れる学習による行動ではないので、ウは誤り。

よって答えはイ。

答え:

イ

よくある誤り

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

入口の問題

この技能を使う問題

この技能の次に学べること