探討Kryptolebias marmoratus敗者效應之荷爾蒙機制

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(1)國立臺灣師範大學生命科學系碩士論文. 探討 Kryptolebias marmoratus 敗者效應之荷爾蒙機制 The hormonal mechanisms of the loser effect in Kryptolebias marmoratus. 研究生：李依涵 I–Han Lee. 指導教授：許鈺鸚博士 Yuying Hsu Ph.D.. 中華民國九十八年七月.

(2) 謝辭. 隨著論文付梓，三年的碩士研究生涯即將劃下句點。回首這段時光，有酸、有甜、有苦、有辣。幸有許多人的支持與協助，本研究方能順利完成。首先我要感謝指導教授許鈺鸚博士，承蒙您的悉心指導，不辭辛勞地指點我研究的方向、寫作的缺失，使我的論文能臻於完整。再來我要感謝三位口試委員，包括台師大生科系呂國棟博士、李壽先博士以及東海大學生科系卓逸民博士，對我的論文提出許多寶貴的建議與指教。我也要感謝 Ryan Earley 博士與 Stephanie Wong 對於本研究荷爾蒙定量分析的協助以及指導。由衷感謝與我同期進入實驗室的夥伴宗楷。那段趕作業、配水、餵魚、看影帶、拼命做實驗的日子，如果沒有你分擔疲累與苦悶、給予我許多課業上或生活上的建議與關懷，我不可能順利走到今日。我也要感謝在本研究初期協助實驗的學長姐光洲、孟馨、時懿，以及常常鼓勵與幫助我的學弟妹張靖、韋佑、怡婷、韻茹、明義、誠裕、家怡、郁雲。另外，我要謝謝平時陪我聊心事、分享實驗室生活的好友們，詩涵、季侑、鳳屏、曜如。最後，我要對一直支持我的爸媽表達感激之意，謝謝您們一路以來的支持與信任，讓我能夠無後顧之憂地完成學業，我愛您們！. I.

(3) 摘要個體在打鬥中落敗後，再度遇到競爭對手時往往會表現得較被動，若是進行打鬥則較易認輸，此現象稱為敗者效應（loser effect）。敗者效應之生理機制至今仍不清楚。許多類固醇荷爾蒙被指出與打鬥行為相關，在一些魚類的研究中發現，相較於獲勝者，落敗者的糖皮質素（glucocorticoids）分泌量顯著較高而雄性素（androgen）分泌量則顯著較低。此外，外加糖皮質素以及抑制雄性素的分泌會降低個體的攻擊性。由這些研究可知，血液中糖皮質素以及雄性素濃度與攻擊行為之間存在著複雜的交互關係。然而，大部分的研究只專注在荷爾蒙狀態是否能預測個體的打鬥行為，以及在打鬥中落敗後個體的荷爾蒙狀態如何變化，卻沒有在個體落敗之後繼續監控其隨後的打鬥行為，以探討個體落敗後荷爾蒙反應與打鬥行為之間的關聯性。因此，這些研究的結果無法確定落敗經驗之行為效應是否由類固醇荷爾蒙居中調控。本研究以 Kryptolebias marmoratus 為實驗物種，探討落敗者打鬥行為改變之荷爾蒙機制：強制給予個體三次輸的經驗後，觀察其體內皮質醇和睪固酮分泌量的變化，並探討這些內分泌變化是否可以解釋此個體的行為改變。此外，本研究也更進一步探討輸經驗是否會影響個體再打鬥時體內之內分泌變化。 II.

(4) 本研究結果顯示，輸的經驗會降低 K. marmoratus 個體在之後打鬥中參與激烈打鬥的機率、打鬥時間的長短以及獲勝的機率。然而，輸的經驗卻不會改變個體的皮質醇或睪固酮分泌量。這些結果顯示皮質醇和睪固酮並非調控敗者效應的主要生理機制。然而實驗結果也發現獲得輸經驗的個體，其經驗後睪固酮分泌量越高，打鬥時發生激烈打鬥機率越大。而經驗給予後的打鬥勝負則顯著地影響了打鬥後皮質醇分泌量：落敗者打鬥後皮質醇分泌量顯著低於獲勝者。另外，打鬥勝負決定後，獲勝者攻擊對手的次數以及落敗者被攻擊的次數與其打鬥後皮質醇濃度呈現顯著的正相關。這些現象顯示皮質醇和睪固酮與打鬥行為有顯著的相關性，但是這些相關性無法解釋敗者效應。論文最後亦針對敗者效應的可能生理機制進行討論。. 關鍵字：打鬥、敗者效應、類固醇荷爾蒙、皮質醇、睪固酮、魚、 Kryptolebias marmoratus. III.

(5) Abstract. A recent losing experience often causes an individual to behave submissively and to have a higher chance of losing again in a subsequent contest (loser effect). The physiological mechanisms underlying the loser effect are currently unknown. In fish, losers often exhibit higher cortisol and/or. lower. testosterone. levels. than. winners.. Furthermore,. experimentally, either elevating cortisol or reducing testosterone levels often decreases individuals’ aggressiveness. These results suggest that cortisol and testosterone could play important roles in mediating the loser effect. Although these hormones have been shown to be associated with social status or aggressiveness, however, most studies focusing on physiological mechanisms have not monitored post–contest behavioral changes. Consequently, observed changes in the neuroendocrine systems after losses can not be mapped on to subsequent changes in contest behavior to understand the parallel physiological and behavioral mechanisms of the experience effects fully. In this study, I gave individuals of Kryptolebias marmoratus three losing experiences to investigate the relationship between changes in behavior and levels of cortisol and testosterone. I also examined how interactions in post–experience contests might further influence an individual’s cortisol and testosterone levels. Losing. experiences. significantly. decreased. an. individual’s. persistence in a subsequent contest as well as its likelihood of escalating or winning the contest. However, losing experiences did not have a IV.

(6) significant effect on cortisol or testosterone levels. These results indicate that cortisol and testosterone are not the main physiological modulators of the loser effect in this species. However, cortisol and testosterone were found to correlate with several contest behaviors: in individuals with losing experiences, higher post–experience testosterone was associated with an increased tendency to escalate. Additionally, losers had higher post–contest cortisol levels than winners, which indicated that contest outcome influenced post–contest cortisol levels. Furthermore, both winners and losers’ post–contest cortisol levels were positively correlated with the frequency of post–contest attacks. In conclusion, the results of the present study suggest that, although cortisol and testosterone are correlated with contest behavior and outcome, they are not the main physiological modulators of the loser effect. Possible physiological mechanisms of the loser effect in the fish were discussed.. Key words: contest behaviors, loser effect, steroid hormones, cortisol, testosterone, fish, Kryptolebias marmoratus. V.

(7) 目次. 謝辭.......................................................................................................................................................... I 摘要.........................................................................................................................................................II 目次....................................................................................................................................................... VI 第一章. 序論.......................................................................................................................................1. 第一節. 動物的競爭 ......................................................................................................................1. 第二節. 經驗效應 ..........................................................................................................................3. 第三節. 敗者效應可能的荷爾蒙機制 ..........................................................................................6. 第四節. 研究目的與先前研究 ....................................................................................................12. 第二章. 研究材料與方法 .................................................................................................................15. 第一節. 實驗物種 ........................................................................................................................15. 第二節. 實驗設計 ........................................................................................................................17. 第三節. 實驗方法 ........................................................................................................................17. 第四節. 統計分析 ........................................................................................................................24. 第三章. 結果.....................................................................................................................................28. 第一節. 實驗處理對於經驗後荷爾蒙分泌量的影響 ................................................................28. 第二節. 實驗處理及經驗後荷爾蒙分泌量對後續打鬥行為的影響.........................................30. 第三節. 實驗處理、後續打鬥互動及勝負對於打鬥後荷爾蒙分泌量的影響....................................34. 第四章. 討論.....................................................................................................................................36. 第一節. 實驗處理對打鬥行為與荷爾蒙分泌量的影響.............................................................36. 第二節. 打鬥行為與皮質醇及睪固酮分泌量的關係 ................................................................40. 第三節. 其他因子對個體的打鬥行為以及荷爾蒙狀態的影響.................................................43. 第四節. 其他可能的敗者效應生理機制與未來展望 ................................................................45. 參考文獻................................................................................................................................................49 圖表........................................................................................................................................................61. VI.

(8) 第一章. 第一節. 序論. 動物的競爭. 一、競爭的利益與代價在資源有限的情況下，個體經常藉由打鬥的方式彼此競爭以獲得重要的資源。這些資源通常與生存以及繁殖有關，例如配偶（Dickinson, 1992）、食物（Chapman and Kramer, 1996）、庇護所（Arnott and Elwood, 2007）以及繁殖地（Eckert and Weatherhead, 1987）等。然而，在打鬥的過程中，個體往往也會付出一些代價（cost），例如較高的被捕食機率（Brick, 1999）、能量與時間的消耗、以及受傷甚至死亡的風險（Neat, Taylor and Huntingford, 1998）。基於天擇的概念，我們預期個體在遇到競爭對手時能依據自身以及對手的狀況來評估打鬥可能獲得的利益（benefit）以及須付出的代價，進而選擇最合適的行為策略，以決定要投入打鬥或是撤退（Maynard Smith and Price, 1973; Parker, 1974; Maynard Smith and Parker, 1976）。. 二、影響個體打鬥策略的因子個體之間的打鬥模式相當多樣化，有些打鬥在尚未有肢體接觸前就已勝負底定；有些打鬥則歷經激烈的肢體衝突才分出輸贏。一般而 1.

(9) 言，兩個競爭者間差異（asymmetries）的大小是造成打鬥時間、激烈程度以及結果不同的因素。競爭者之間的差異主要可分為資源價值（ resource value ）上以及打鬥能力（又被稱為 resource holding potential/power, RHP; Parker, 1974）上的差異（Maynard Smith and Parker, 1976; Riechert, 1998），進一步解釋如下：. （一）所競爭之資源的價值資源價值會影響個體競爭此項資源的意願，當資源的價值較高時，個體傾向付出較高的代價競爭（Hammerstein and Parker, 1982）。例如，當環境中食物、配偶、遮蔽所等資源的數量較稀少時，競爭者之間的打鬥時間往往會較長、強度會較大（Riechert, 1998）。此外，由於個體的生理狀態、取得資訊的能力有所差異，即使面對相同的資源，個體對於資源價值的評估也會不同，進而影響打鬥行為及結果（Arnott and Elwood, 2008）。例如，較飢餓的個體對於食物資源價值之評估值較高，打鬥獲勝的機率也會提升（ Rodriguez–Girones, Drummond and Kacelnik, 1996 ）。而在居住者－入侵者打鬥（owner–intruder contests）中，由於居住者有較充裕的時間取得關於資源價值的資訊，當資源價值高於周遭資源的平均值時，居住者會傾向付出較大的代價參與打鬥，而提高勝利的機率（Bridge, Elwood and. 2.

(10) Dick, 2000）。. （二）競爭者的打鬥能力一個體與其對手間打鬥能力上的差異可能會影響此個體對打鬥代價的評估（Parker, 1974）：當所競爭的資源對兩個競爭者之重要性相當時，其打鬥能力上的差異往往與打鬥時間以及激烈程度呈負相關。也就是說，打鬥能力差異越大，則打鬥能力較差的個體會越快撤退，而發生激烈打鬥的機率也越低（Riechert, 1998）。許多研究指出，體型大小（body size）與個體的力量以及給予對手傷害的能力呈顯著的正相關。若兩競爭者體型大小不同，則體型較大的個體獲勝機率顯著高於體型較小的個體。因此，體型普遍被認為是個體打鬥能力的重要指標（Archer, 1987; Taylor and Jackson, 2003; Jenssen, Decourcy and Congdon, 2005; Hsu, Earley and Wolf, 2006a）。除了體型外，還有許多因子也和打鬥能力相關，包括體重、武器大小、體溫、脂肪儲存量（fat reserves）、性別、年齡等（Riechert, 1998; Draud and Lynch, 2002; Arnott and Elwood, 2009）。由於這些因子可能共同影響個體的打鬥能力，因此同時採用多項指標來測量競爭者之間打鬥能力的差異能更準確地預測打鬥結果（Stuart–Fox, 2006）。. 第二節. 經驗效應 3.

(11) 除了所競爭之資源價值與打鬥能力外，近期的打鬥經驗也會影響個體在打鬥中採取的策略與打鬥結果（Whitehouse, 1997; Hsu and Wolf, 1999; Hsu, Earley and Wolf, 2006a）。一般而言，個體獲得輸的經驗之後，再遇到競爭對手時，會傾向採取不主動挑釁的策略，並且較容易認輸，此現象稱為敗者效應（loser effect）。相反的，個體獲得贏的經驗後，在面對下一個競爭對手時會傾向主動攻擊、不輕易認輸，並有較高的獲勝機率，是為勝者效應（Winner effect）。針對敗者／勝者效應，Parker（1974）提出，經驗可能影響個體真實的打鬥能力（輸的經驗使其打鬥能力下降，而贏的經驗使其打鬥能力上升）而造成這些現象；然而到目前為止尚未有證據支持此假說。另一個被提出的解釋則為：近期打鬥經驗不會改變個體真實的打鬥能力，但會經由改變個體對自身打鬥能力的評估而影響其後續之打鬥行為及結果。Whitehouse（1997）提出，先前打鬥的勝負結果提供一些關於族群中其他個體相對打鬥能力的資訊，因此，輸的經驗會使個體降低對自身（相對於族群中其他個體）打鬥能力的評估，提高對下次打鬥之代價的評估，並採取較被動、屈服的策略，導致獲勝機率下降。反之，贏的經驗會使個體提升對自身打鬥能力的評估，降低對再次打鬥之代價的評估，並採取較主動的策略，導致獲勝機率提高。. 4.

(12) 而此解釋也被許多研究引用（Hsu, Earley and Wolf, 2006a; Rutte, Taborsky and Brinkhof, 2006）。許多研究發現，相較於勝者效應，敗者效應較顯著，而且衰退的速率較慢（Beacham and Newman, 1987; Schuett, 1997）。經驗對個體的影響力應取決於此經驗提供之資訊的重要性（Killeen, 1981）。敗者之打鬥能力相對較弱，若再度打鬥，就可能因再度落敗，而受傷或死亡，付出相當大的代價。因此，相較於勝者效應，敗者效應所提供之訊息對個體的適存度（fitness）影響較大，使得其重要性相對較高（Hsu, Earley and Wolf, 2006a）。另外，勝者與敗者效應影響的行為並不完全相同。例如，在一種紅樹林鱂魚 Kryptolebias marmoratus 的研究中發現，個體獲得落敗經驗後會顯著降低個體主動展開打鬥（先展示或先攻擊）的機率，但是不會影響其他的行為；而獲勝經驗雖不會影響個體主動展開打鬥的機率，卻會增加個體參與激烈打鬥的機率（Hsu and Wolf, 2001）。綜合以上所述，勝者與敗者效應的強度、持續時間以及影響的行為可能皆不相同，因此勝者效應與敗者效應可能經由不同的生理機制調控個體的行為反應（Oliveira, Silva and Canário, 2009）。由於敗者效應較常被偵測到而且較顯著，本研究以探討敗者效應之生理機制為主要目標。. 5.

(13) 第三節. 敗者效應可能的荷爾蒙機制. 造成敗者效應的生理機制為何目前並不明確（Oliveira, Silva and Canário, 2009）。但是已有許多研究指出，打鬥行為與勝負結果會影響個體的神經內分泌系統（neuroendocrine system），而這些神經內分泌的改變也可能影響個體之後的打鬥和勝負，兩者之間存在著複雜的交互關係（Leshner, 1983）。因此，敗者效應可能部份經由神經內分泌系統的調控而改變個體的打鬥行為。在眾多可能與打鬥行為相關的神經內分泌機制中，最早開始且被廣為研究的是類固醇荷爾蒙：壓力荷爾蒙糖皮質素（glucocorticoids, GC）與性荷爾蒙雄性素（androgen）（Summers et al., 2005; Soma, 2006）。. 一、打鬥行為與糖皮質素的交互關係. （一）打鬥落敗後的糖皮質素反應參與打鬥對個體而言是一種社會壓力源（social stressor），會引發個體短期但強烈的壓力反應（Miczek et al., 2002）。在脊椎動物中，壓力反應主要由神經內分泌系統調控。當個體遭遇壓力時，體內最初的重要反應之一是下視丘－腦垂體－腎上腺體徑（hypothalamic– pituitary–adrenal axis, HPA axis ）或下視丘－腦垂體－間腎體徑 6.

(14) （hypothalamic–pituitary–interrenal axis, HPI axis；魚類）的活化，促使腎上腺皮質（adrenal cortex）或間腎腺（interrenal gland；魚類）分泌糖皮質素，抑制胰島素（insulin）的功能，減緩葡萄糖的吸收及肝醣的生成，提高血糖濃度（Genuth, 1993），以利個體應付壓力（McEwen, 2000）。在爬蟲類、鳥類及嚙齒類中，主要的糖皮質素為皮質固酮（corticosterone），而魚類及靈長類則是皮質醇（cortisol）（Wendelaar Bonga, Balm and Lamers, 1995）。已有許多研究證實，當個體面對可能的競爭對手，或是進行打鬥時，血液中糖皮質素的濃度會快速且顯著的提升（Haller, Barna and Baranyi, 1995; Yang and Wilczynski, 2003）。另外，打鬥的強度也是影響個體糖皮質素分泌量的重要因子。囚犯慈鯛（convict cichlid, Archocentrus nigrofasciatus）的研究顯示，激烈的打鬥會使個體糖皮質素分泌量顯著地上升（Earley et al., 2006）。許多研究發現，不論是獲勝者或落敗者，其血液中的糖皮質素濃度均有顯著上升的現象（Øverli, Harris and Winberg, 1999; Summers et al., 2003; Earley et al., 2006）。然而，落敗個體的糖皮質素上升幅度更為顯著，而且持續時間較久（Yodyingyuad et al., 1985; Blanchard et al., 1993; Winberg and Lepage, 1998; Øverli, Harris and Winberg, 1999; Blanchard, McKittrick and Blanchard, 2001）。此現象可能是由於落敗者. 7.

(15) 承受的壓力較大所導致（Neat, Taylor and Huntingford, 1998）。例如，虹鱒（Rainbow trout, Oncorhynchus mykiss）的打鬥行為研究顯示，在競爭對手分出勝負並持續互動 5 分鐘後，不論是獲勝者或落敗者，其血液中的皮質醇濃度均顯著高於沒有參與打鬥的控制組個體。然而，持續互動 3 小時後，獲勝者皮質醇濃度已下降，並與控制組個體之間沒有顯著差異，但是落敗者的皮質醇濃度仍然顯著地高於獲勝者與控制組個體，這樣的差異可以維持到 24 小時後（Øverli, Harris and Winberg, 1999），而且，落敗者血液中皮質醇濃度與受到攻擊的次數呈現正相關（Winberg and Lepage, 1998）。. （二）糖皮質素的提升與攻擊行為的改變短暫提升糖皮質素分泌量能使個體轉移能量以因應即將而來的挑戰（McEwen, 2000）。另外，在一些嚙齒類的研究中發現，外加的糖皮質素會快速地提升個體的攻擊性。例如，在黃金倉鼠（golden hamster, Mesocricetus auratus）的下視丘直接施打皮質固酮會促進其攻擊性（Hayden–Hixson and Ferris, 1991）。而外加之糖皮質素會間接活化威斯達大鼠（Wistar rats）下視丘中控制攻擊行為的區域，使得室旁核（ paraventricular nucleus ）分泌促腎上腺皮質素釋放因子（hypothalamic corticotrophin–releasing factor; CRF），進而活化下視丘. 8.

(16) －腦垂體－腎上腺體徑，使腎上腺再釋出糖皮質素；顯示短暫上升之糖皮質素與下視丘控制攻擊的機制之間有快速的正回饋作用（positive feedback）（Kruk et al., 2004）。與短暫之作用不同，若個體長時間維持高濃度的糖皮質素，則攻擊行為會受到抑制（DeNardo and Licht, 1993; Gregory and Wood, 1999; Øverli, Kotzian and Winberg, 2002; Summers et al., 2005）。DiBattista 等人（2005）利用虹鱒進行研究，將皮質醇溶解於椰子油（coconut oil），並注射至一處理組個體之腹膜腔（intraperitoneal cavity）內。由於椰子油在攝氏 25 度以下會凝固，因此魚體腹膜腔中的椰子油會凝固形成椰子油丸（coconut oil pellet），而內含的皮質醇會持續且緩慢地釋放至個體體內，使血液中循環的皮質醇濃度提升一段時間。第二個處理組則同時給予皮質醇與糖皮質素受器（glucocorticoid receptor, GR）拮抗物（antagonist）。第三組為控制組，不給予個體任何處理。若讓不同的處理組個體與控制組個體打鬥，則發現注射皮質醇個體的落敗機率顯著高於沒有注射皮質醇之控制組個體；而同時被給予皮質醇與糖皮質素受器拮抗物個體的落敗機率和控制組沒有顯著差異。這些結果顯示血液中皮質醇會使個體的勝率降低。長期提升的糖皮質素可能經由幾個路徑抑制攻擊行為。糖皮質素基礎值濃度的提升，可造成短期的糖皮質素反應減弱，使個體因應壓. 9.

(17) 力的效率不彰，此現象可能是經由下視丘－腦下垂體－腎上腺體徑的負回饋機制所造成（Creel, 2001）。再者，糖皮質素會抑制睪固酮的分泌，也可能因此減少個體之攻擊行為（DeNardo and Licht, 1993）。. 二、打鬥行為與雄性素的交互關係. （一）敗者的雄性素分泌量根據「挑戰假說」（challenge hypothesis; Wingfield et al., 1990）的論述，打鬥行為與雄性素的關係十分密切；個體在建立領域及位階時，雄性間的競爭會刺激雄性素的分泌。攻擊行為可能藉由直接影響性腺釋素神經元（GnRH neurons），活化下視丘－腦下垂體－性腺體徑（hypothalamic–pituitary–gonad, HPG axis），來刺激雄性素分泌（Francis, Soma and Fernald, 1993）。在脊椎動物中，雄性素主要由性腺分泌，而腎上腺皮質也會分泌少量的雄性素；魚類的雄性素主要是睪固酮（testosterone）及睪丸硬甾酮（11–ketotestosterone, 11–KT）（Borg, 1994; Vermeulen et al., 1994）。一些研究顯示，在打鬥中挫敗的個體，其雄性素分泌量會顯著下降。例如，在黃金倉鼠（golden hamsters, Mesocricetus auratus）的研究中，強制使實驗個體獲得多次輸的經驗後，個體血液中的睪固酮濃度顯著下降（Huhman et al., 1991; Huhman et al., 1992）。莫三比 10.

(18) 克口孵魚（Mozambique tilapia, Oreochromis mossambicus）的研究則發現，落敗者血液中的睪固酮、睪丸硬甾酮濃度雖然顯著較獲勝者低，卻仍然較沒有參與打鬥的控制組個體高（Oliveira, Almada and Canario, 1996）。敗者雄性素分泌量較低的原因之一可能和其承受的壓力相關。長期的壓力會使血液中睪固酮的濃度下降，並且抑制在睪丸中的類固醇生成作用（Knol, 1991）。壓力荷爾蒙在這些過程中扮演重要的角色；例如糖皮質素與促腎上腺皮質素可能直接抑制睪丸分泌雄性素。另外，糖皮質素會造成睪丸間質細胞（Leydig cells）以及性腺細胞的凋亡（apoptosis）（Gao et al., 2002; Jara, Carballada and Esponda, 2004; Hardy et al., 2005）。還有研究指出，在受到壓力的過程中，睪丸中血液循環會較差（Kamiya et al., 2003; Kraut, Barbiro–Michaely and Mayevsky, 2004）。上述各因素直接或間接地造成血液中雄性素濃度降低（詳見綜論 Chichinadze and Chichinadze, 2008）。. （二）抑制雄性素會降低攻擊行為雄性素對於攻擊行為有非常重要的影響，影響的程度因性別、季節、物種等因素而有所不同（Wingfield et al., 1990; Wingfield, 1994; Wingfield, 2005）。許多抑制雄性素的實驗顯示，在生殖季時，切除雄. 11.

(19) 性個體的睪丸後，其攻擊性會降低（Francis et al., 1992; DeNardo and Licht, 1993），但是若又施打雄性素，其攻擊性則會回復（Francis et al., 1992）。另外，給予個體雄性素受器（androgen receptor, AR）的拮抗物會抑制雄性素對攻擊行為造成的影響。例如，被給予雄性素受器拮抗物的綠變色蜥個體，其攻擊性與保有高價值領域的機率皆低於控制組個體（Tokarz, 1987; Tokarz, 1995）。. 在許多物種中，打鬥落敗者的糖皮質素與雄性素分泌量皆有顯著的變化，而這兩種荷爾蒙又與打鬥行為有密切的關係。因此，糖皮質素與雄性素可能為敗者效應之生理機制的一部份：當個體落敗後，其下視丘－腦垂體－腎上腺／間腎體徑的活性增加，造成血液中糖皮質素濃度提高，雄性素的分泌則被抑制，使得個體的攻擊性下降。由於這樣的變化可能維持一段時間，導致個體在落敗後再次遇到競爭對手時會表現出被動、屈服的行為，且獲勝機率降低。. 第四節. 研究目的與先前研究. 許多研究發現個體血液中糖皮質素以及雄性素濃度與攻擊行為之間存在著複雜的交互關係。然而，大部分的研究只專注在荷爾蒙狀態是否能預測個體的打鬥行為，以及在打鬥中落敗後個體的荷爾蒙狀 12.

(20) 態如何變化，卻沒有在個體落敗之後繼續監控其隨後的打鬥行為以探討個體落敗後荷爾蒙反應與打鬥行為之間的關聯性。因此，這些研究的結果無法確定落敗經驗之行為效應是否由類固醇荷爾蒙居中調控。本研究以 Kryptolebias marmoratus 為實驗物種，探討落敗者打鬥行為改變之荷爾蒙機制，以及落敗者行為與荷爾蒙的改變是否隨時間而衰退。K. marmoratus 個體於野外及實驗室的環境下都相當好鬥（Huehner, Schramm and Hens, 1985; Taylor, 1990）。而且，個體在實驗缸中會迅速建立領域（Hsu and Wolf, 1999）。此外，K. marmoratus 的敗者效應十分顯著，在獲得落敗經驗後，再次打鬥時展示、率先攻擊對手、以及參與激烈打鬥等機率會降低，而在對手尚未攻擊前即認輸的機率會提升，導致獲勝的機率顯著下降（Hsu and Wolf, 1999, 2001; Chen, 2008; Yang, 2008）。此魚類之敗者效應至少可維持 2 天，在 4 天內即衰退至不顯著（Hsu and Wolf, 1999; Yang, 2008）。 Earley 和 Hsu（2008）探討 K. marmoratus 個體的荷爾蒙狀態與打鬥行為之關聯。研究結果顯示，打鬥前的皮質醇濃度與率先攻擊以及獲勝機率呈負相關；而打鬥前的睪固酮與率先攻擊以及獲勝機率呈正相關。此外，打鬥結束後，敗者與勝者的皮質醇濃度皆顯著上升，睪丸硬甾酮濃度顯著下降，而睪固酮濃度則沒有顯著差異。另外，在敗者中，曾與對手進行激烈打鬥的個體，其打鬥後皮質醇、睪固酮以. 13.

(21) 及睪丸硬甾酮濃度較沒有進行激烈打鬥者高。這些結果顯示，打鬥行為與荷爾蒙狀態有明顯的交互關係：個體的荷爾蒙分泌量與打鬥行為之表現相關，而打鬥行為又會引發個體荷爾蒙分泌量的變化。然而，此實驗並未區隔自身打鬥能力與勝負經驗對於打鬥後荷爾蒙的影響。承繼上述的研究，本研究主要目標為探討敗者效應之荷爾蒙機制：於強制給予個體三次輸的經驗後，測量其體內皮質醇和睪固酮分泌量的變化，並探討這些內分泌變化是否可以解釋敗者的行為改變。此外，本研究也更進一步探討敗者效應是否會影響敗者再一次打鬥時之內分泌變化。. 14.

(22) 第二章. 研究材料與方法. 第一節. 實驗物種. 本研究的實驗物種為一種紅樹林鱂魚Kryptolebias marmoratus，舊名為Rivulus marmoratus（Costa, 2004）。K. marmoratus主要被發現於大西洋與加勒比海西邊的海灣，從美國佛羅里達州、巴哈馬到巴西皆有其蹤跡。其棲息地為紅樹林區域，分布範圍與紅皮紅樹林（dwarf red mangrove, Rhizophora mangle）的分布接近（Taylor, 2000）。K. marmoratus是目前所知唯一可行自體授精（self–fertilizing）的脊椎動物（Harrington, 1961），在出生3到6個月時性成熟，開始產出受精卵，無明顯的生殖週期（Harrington, 1963）。其性成熟個體主要為雌雄同體（hermaphrodites），但有少數個體會成為原生雄性（primary males）或次生雄性（secondary males）。原生雄性只有睪丸組織，次級雄性則為雌雄同體個體的卵巢組織退化所形成（Harrington, 1971）。大部分野外族群為同型合子（homozygous）的個體。但研究者在貝里斯（Belize）發現一個異型合子的族群，而且雄性個體的精子可於實驗室中使雌雄同體之未受精卵受精，進行有性生殖（Mackiewicz et al., 2006）。K. marmoratus被認為是兩棲型的魚類，其具有特化的表皮以及高可塑性的鰓部構造，可暫時離開水面生存；有報告指出，牠在實 15.

(23) 驗室的人工潮濕環境下可離開水面生存至少66天（Taylor, 1990; Ong, Stevens and Wright, 2007）。本實驗共使用5個品系（strain）的個體，以探討敗者效應是否有品系間的差異。這些品系分別為RHL、DAN2K、SLC8E、VOL、HON9。 RHL來自巴哈馬聖薩爾瓦多島（San Salvador, Bahamas）；DAN2K來源為貝里斯香格里拉鎮（Dangria, Belize）；SLC8E取自美國佛羅里達州聖露西郡（St. Lucie County, Florida, USA）；VOL源於美國佛羅里達州德通海灘市南端（Daytona Beach, Florida, USA）；HON9則為宏都拉斯烏蒂拉島（Utila, Honduras）的品系。此五種品系都由Dr. D. Scott Taylor提供，在2002年10月到12月進口，防疫二字第091414621 號。在本實驗室環境中，五種品系皆成功且穩定地繁殖。個體被隔離在體積約13×13×9 cm3的半透明聚丙烯（pp）塑膠盒中，使用海水素（Instant Ocean® Sea Salt、Coralife® Salt）調配而成的人工鹽水飼養，鹽度約為25 ppt。實驗室維持14：10小時的光週期，溫度在攝氏25±2 度間。依照年齡，每天會餵食每隻個體數量不等的豐年蝦（brine shrimp, Artemia salina）兩天齡無節幼蟲。本實驗使用年齡八個月以上，性成熟，且標準長（standard length）（吻端至尾鰭基部的直線距離）介於 21 mm至31 mm之間的個體。. 16.

(24) 第二節. 實驗設計. 為了解輸的經驗影響打鬥行為的荷爾蒙機制，以及這些機制如何隨時間而衰退，本研究主要有兩個處理因子：（1）經驗，分為輸的經驗（EL）以及未給予經驗之控制處理（EN），以及（2）衰退時間，分為 0 小時（0h decay）、24 小時（24h decay）與 7 天（7d decay）；總共六種處理。本實驗流程如下（圖 1）。首先測量實驗個體的「基準荷爾蒙分泌量」（baseline level），其次強制給予實驗組實驗個體（EL 個體）連續三次輸的經驗（一天一次），以及控制組實驗個體（EN 個體）三次控制處理。於經驗處理完成後 0 小時、24 小時以及 7 天後再測量「經驗後荷爾蒙分泌量」（post–experience level）。測量經驗後荷爾蒙 2 小時之後，讓 EL 個體或 EN 個體與「對戰個體」（O 個體）進行打鬥測試，以觀測其打鬥行為，並在打鬥結束後測量「打鬥後荷爾蒙分泌量」（post–contest level）。對戰個體是與實驗個體體型相似的同品系個體；對戰個體在本實驗之功用為提供實驗個體一個打鬥能力相似的競爭對手，以測量不同經驗是否會造成實驗個體在打鬥行為以及獲勝機率上的差異。. 第三節. 實驗方法. 17.

(25) 一、實驗個體與對戰個體之配對如上段所述，為了測量不同經驗是否會造成打鬥行為的影響，本研究選用對戰個體與實驗個體配對以進行打鬥測試。為了使對戰個體與實驗個體之間的差異降到最低，配對時選用同樣品系、標準長差異小於 1mm 之個體。另外，為了避免個體於本實驗之前的其他打鬥經驗的影響，實驗選用的個體至少在最近一個月內沒有任何打鬥行為。個體先前打鬥的勝負結果可能與其自身打鬥能力相關。因此，在配對時，將一個月前有相同經驗的個體配為一組，以減低打鬥能力上的差異。配對完成之個體隨機分配至六種處理中，並以丟擲銅板方式隨機決定何者為實驗個體，何者為對戰個體。. 二、強制給予經驗所有強制給予經驗的處理全程在實驗缸中進行。實驗缸大小為 12×8×20 cm3，缸底鋪有約 2 cm 厚之碎石，水深約 16 cm，以可移動之不透明隔板將實驗缸空間均分為二。本研究強制給予實驗個體三次輸的經驗（EL 個體）或是三次控制處理（EN 個體）。當要給予 EL 個體輸的經驗時，會選用全長大於 EL 個體至少 2 mm 以上，且較強壯的訓練個體做為 EL 個體之對手，以確保 EL 個體一定會輸，此個體稱為「standard winner」（STW）。給予經驗當天先將 STW 放入實驗. 18.

(26) 缸其中一邊適應約 20 分鐘，並在缸中餵食新鮮豐年蝦，使 STW 快速建立領域。之後將 EL 個體放入實驗缸的另一邊，抽開不透明隔板，使 EL 個體與 STW 進行打鬥。當 EL 個體在 STW 接近時快速竄逃，而且遭受攻擊時沒有還手時，即認為其成功獲得一次輸的經驗。隨即以不透明隔板分離兩個體，結束這場打鬥，並將 EL 個體放回飼養盒，等待隔天同時間的再次訓練。本實驗在給予 EL 個體連續三天輸的經驗時使用不同的 STW，避免個體認知（individual recognition）的影響。當要給予 EN 個體控制處理時，則將 EN 個體獨自放置在實驗缸中，抽開不透明隔板使 EN 個體自由地在實驗缸中游動一段時間（與當日 EL 個體與 STW 的打鬥時間相當）後，再放回不透明隔板，並將 EN 個體放回飼養盒，等待隔天同時間的再次訓練。給予實驗個體三次經驗時皆採用相同的經驗處理步驟。. 三、打鬥測試本實驗在給予實驗個體應獲得的經驗後，於特定衰退時間處理（0 小時、24 小時與 7 天）進行實驗個體與對戰個體之打鬥，以測量經驗效應。進行打鬥測試前一天，會將對戰個體（O）標記，以便實驗者在打鬥測試中辨識何者為對戰個體，何者為實驗個體。標記方法如下：首先更新飼養盒中鹽水，之後將魚取出放置在塑膠板上，並以保. 19.

(27) 鮮膜覆蓋魚身，再小心地掀開部份保鮮膜，使魚隻尾鰭露出。此時使用消毒後的細針，快速地將個體尾鰭中央的鰭膜（fin membrane）劃開。接下來以 3 ml 塑膠滴管各加入一滴抗黴菌藥與抗細菌藥至飼養盒中，攪拌均勻後，將標記好的個體放回。標記並未造成個體明顯的傷害或死亡。打鬥測試在實驗缸（規格與強制給予經驗時使用的實驗缸相同）中進行。進行打鬥測試前，將實驗個體及對戰個體放入實驗缸的兩邊，以不透明隔板分隔兩個體，以防止任何視覺或肢體接觸。之後讓個體待在實驗缸中兩小時以適應環境。打鬥測試開始前半小時，餵食實驗個體與對戰個體少許新鮮豐年蝦，使個體在實驗缸中快速建立領域。打鬥測試開始後，當有一方出現認輸的行為時，則在實驗缸上方加蓋透明塑膠板，以防止落敗個體躍出實驗缸之外。勝負分出後 5 分鐘，打鬥實驗即被中止，使用不透明隔板將兩個體分開。打鬥測試的時間限制在 1 小時內，若在時間內沒有分出勝負，則定義這場打鬥為「沒有結果」（no result）。打鬥過程以錄影機全程拍攝。. 四、行為定義在打鬥實驗進行的過程中，會記錄下列資料：（一）率先移動的個體（當隔板抽開，率先移動的個體）及時間；（二）率先展示（display；. 20.

(28) 個體朝著對手的方向移動）的個體與時間；（三）率先攻擊（attack；快速地向對方移動，而且有咬或碰撞對手的動作）的個體與時間；（四）認輸（retreat；在對方接近時快速竄逃，而且遭受攻擊時沒有還手）的個體與時間；（五）激烈打鬥（escalation；個體互相攻擊）是否發生及發生的時間長短；（六）上下顎互咬（mouth lock；兩隻個體的上下顎互相咬住，利用身體的力量甩動）是否發生及發生的時間長短；（七）認輸個體是否有跳出水面的行為及停留在水面外之時間長短：有時撤退的個體會躍出水面，附著在缸壁上，以躲避對手的攻擊；以及（八）勝負分出後 5 分鐘內，贏的個體攻擊對手的次數。. 五、收集荷爾蒙本實驗由水體樣本中收集並萃取荷爾蒙。魚類在水中會經由魚鰓、皮膚、排泄物、特化器官等構造釋放類固醇荷爾蒙（Scott and Sorensen, 1994; Scott, Pinillos and Ellis, 2001）。個體釋放到水中的荷爾蒙量與血液中的荷爾蒙量具有高度相關性（Scott, Pinillos and Ellis, 2001）。相較於取血測量荷爾蒙的方式，測量釋放到水中之荷爾蒙濃度有許多優點：減少對實驗個體的傷害、不需要犧牲任何實驗個體、降低實驗步驟對個體造成的壓力，而且可對同一個體重複取樣（Scott and Ellis, 2007）。. 21.

(29) 在整個實驗流程中，毎隻實驗個體（EL 個體或 EN 個體）總共會被收集三次荷爾蒙，分別為基準荷爾蒙分泌量（baseline level）、經驗後荷爾蒙分泌量（post–experience level）以及打鬥後荷爾蒙分泌量（post–contest level）。收集荷爾蒙的步驟如下：首先，使用網子將實驗個體由飼養盒中撈出，在乾淨鹽水中快速潤洗，再將實驗個體放入含有 200 ml 乾淨鹽水之玻璃組合杯（由燒杯與漏杯組合而成）中，並靜置 1 小時。1 小時後將漏杯連同實驗個體拿起，隨即對留在燒杯中的水樣進行荷爾蒙之萃取。. 六、萃取荷爾蒙本實驗使用固相萃取法（solid phase extraction），以 C18 固相萃取柱（C18 solid phase extraction columns, C18 SPE columns）（Lichrolut® RP–18, 500 mg, 3.0 ml; Merck）萃取水樣中的荷爾蒙。其步驟可分為六部份：（一）活化：以連續兩次 2 ml 試藥級甲醇（methanol, MEOH）與連續兩次 2 ml 二次水（ddH2O）活化萃取柱；（二）抽取水樣：將細塑膠管連接待萃取鹽水與萃取柱上端開口，利用空氣幫浦以及真空裝置將水樣抽取至萃取柱中，抽取速率約 1 分鐘 6～7 ml，200 ml 水樣大約 30 分鐘可抽取完畢；（三）清洗：萃取結束後以連續兩次 2 ml 二次水清洗萃取柱中殘留的鹽分；（四）保存：以封口蠟膜. 22.

(30) （Parafilm®M）密封萃取柱兩端開口，放入攝氏–80 度冰箱保存。在冷凍的狀態下，萃取柱內的荷爾蒙分子可保持穩定（Ellis et al., 2004）；（五）洗提（elute）：進行定量分析前將萃取柱解凍，先以連續兩次 2 ml 二次水清洗，再以連續兩次 2 ml 試藥級乙酸乙酯（ethyl acetate, EAC）將萃取柱中荷爾蒙洗提至容量為 6 ml 的硼矽酸鹽玻璃試管（borosilicate vials）中；（六）乾燥：利用離心濃縮機（Savant SpeedVac® Systems）使洗提出來的溶液完全乾燥（約 4–5 小時）。將乾燥之荷爾蒙萃取物樣本放入攝氏–20 度冰箱保存以待之後的定量分析。. 七、荷爾蒙定量分析本實驗採用酵素免疫分析套組（Cayman Chemical’s ACE™ EIA Kits），以酵素免疫分析法（enzyme immunoassay, EIA）進行皮質醇以及睪固酮的定量分析。以 800 μl 酵素免疫緩衝液（EIA buffer）加入含有乾燥後的荷爾蒙樣本的試管中，使之再懸浮（resuspend），隨後參照操作手冊之步驟進行定量分析步驟。最後使用酵素免疫分析儀（Bio–Tek ELx808™ Series Ultra Microplate Reader），以 405 nm 波長讀取吸光值，計算荷爾蒙濃度。本研究採用的酵素免疫分析套組可有效地測量 K. marmoratus 個體釋放至水中的皮質醇以及睪固酮濃度. 23.

(31) （ Earley and Hsu, 2008 ）。此分析之皮質醇以及睪固酮分析間（intra–assay）變異係數範圍分別為 2.17%～5.53%（中位數：3.77%）和 0.86%～26.38%（中位數：4.40%）；分析內（inter–assay）變異係數為皮質醇：7.87%，睪固酮：13.43%。靈敏度（sensitivity）為皮質醇：2.90～6.86 ng/ml，睪固酮：1.52～5.14 ng/ml。本實驗中荷爾蒙定量的單位為 ng/ml。. 第四節. 統計分析. 本研究之統計分析共有三大部份，分別為（1）實驗處理對於經驗後荷爾蒙分泌量的影響；（2）實驗處理以及經驗後荷爾蒙分泌量對於打鬥行為的影響；以及（3）實驗處理、打鬥互動及勝負結果對於打鬥後荷爾蒙的影響。所有的迴歸模式皆加入實驗個體之前次（於本實驗前至少一個月前）打鬥勝負結果（last outcome）、標準長（standard length）以及品系（strain）為控制變項。另外，本實驗室過去的研究指出，前次打鬥勝負結果可能會影響近期的經驗效應（Chen, 2008），所以迴歸模式加入了本次經驗處理與前次勝負結果的交互作用變項。為了更符合迴歸分析的假設，所有荷爾蒙及打鬥時間測量值皆以自然對數（natural log）轉換，使符合常態分布。本研究使用 JMP 套裝軟體（v.5.0.1; SAS Institute Inc., Cary, NC, USA）進行所有統計分析。 24.

(32) 一、實驗處理對於經驗後荷爾蒙分泌量的影響這部分使用多元線性迴歸分析（mutiple linear regression analysis）探討經驗處理及衰退時間對於經驗後皮質酮、睪固酮分泌量的影響。此部分迴歸模式中，經驗處理以控制組個體（EN 個體）為基準組，時間處理以 7 天衰退（7d decay）為基準組進行比較，並探討「經驗」與「衰退時間」的交互作用變項，以檢測經驗效應是否隨時間消退。迴歸模式中亦加入「基準荷爾蒙分泌量」以控制實驗個體間荷爾蒙分泌量的差異。. 二、實驗處理以及經驗後荷爾蒙分泌量對於打鬥行為的影響此部分使用多元邏輯回歸分析（ multiple logistic regression analysis）探討實驗處理（經驗與衰退時間）以及經驗後皮質醇與睪固酮分泌量對於實驗個體之率先展示機率、率先攻擊機率、與對手發生激烈打鬥機率以及獲勝機率的影響；以多元線性迴歸分析實驗處理以及經驗後荷爾蒙分泌量對打鬥時間的影響。此部分迴歸模式中，經驗處理亦以控制組個體（EN 個體）為基準組，衰退時間處理以 7 天衰退為基準組進行比較，並探討「經驗」與「衰退時間」的交互作用變項。由於是否發生激烈打鬥以及打鬥時間的長短皆由敗者決定，而在 25.

(33) 此研究中，預期獲得三次輸經驗之個體（EL 個體）較易落敗，所以 EL 個體的內分泌量對這些行為的影響力應高於 EN 個體之內分泌量。因此，相關的迴歸模式中加入了「經驗」與「經驗後荷爾蒙」之交互作用變項，以檢測 EL 個體與 EN 個體之經驗後荷爾蒙量是否對發生激烈打鬥機率以及打鬥時間有不同的影響力。另外，在沒有發生激烈打鬥的情形下，經驗對獲勝機率的影響力較高（Hsu, Earley and Wolf, 2006a），因此在分析獲勝率的迴歸模式中，加入「經驗」與「是否發生激烈打鬥」之交互作用變項，以進一步探討激烈打鬥發生與否對經驗效應的影響。. 三、實驗處理、打鬥互動及勝負結果對於打鬥後荷爾蒙的影響最後以多元線性迴歸分析實驗處理（經驗與衰退時間）、打鬥互動（是否與對手發生激烈打鬥、勝負決定後的攻擊次數）以及結果對於打鬥後皮質醇與睪固酮分泌量的影響。並以「經驗後荷爾蒙分泌量」為控制變項。由於「勝負決定後的攻擊次數」對於勝者（向對手攻擊）與敗者（遭受攻擊）之打鬥後荷爾蒙量的影響可能不同，因此在迴歸模式中加入「勝負決定後的攻擊次數」與「打鬥勝負」之交互作用變項。另外，在此部份也探討不同的經驗處理是否會影響打鬥勝負結果對打鬥後荷爾蒙量的影響，因此在迴歸模式中加入了「經驗」與「打. 26.

(34) 鬥勝負」之交互作用變項。. 27.

(35) 第三章. 結果. 本實驗六個實驗組的「有結果」樣本數各為 30，共計 180 組。有結果是指，實驗個體（EL/EN 個體）與對戰個體（O 個體）進行打鬥測試時，在 1 小時內有分出勝負。另外有 14 組個體在打鬥測試時 1 小時內未分出勝負，為「沒有結果」：其中實驗組（EL–O）有 10 組，控制組（EN–O）有 4 組，實驗組與控制組打鬥中出現「沒有結果」的比例無顯著差異（Pearson’s χ21=2.388, P=0.122）。實驗個體標準長（standard length）介於 21 mm 至 30 mm；六種處理之實驗個體的標準長沒有顯著差異（F5, 174=0.535, P=0.750）。實驗個體之基準荷爾蒙分泌量會受到一些非實驗處理因子的影響。不同品系個體之基準皮質醇分泌量有顯著差異（P<0.0001），其中 DAN2K、VOL 和 HON9 的基準皮質醇分泌量顯著高於 RHL 個體（Tukey 多重比較檢定，P<0.05；圖 2）。標準長或前次勝負結果皆未對基準皮質醇分泌量造成顯著影響（P≥0.428）（表 2 a）。然而，個體基準睪固酮分泌量與標準長呈顯著的負相關（P=0.039）。品系以及前次勝負結果則與基準睪固酮分泌量沒有顯著關聯（P≥0.355）（表 2 b）。. 第一節. 實驗處理對於經驗後荷爾蒙分泌量的影響 28.

(36) 此節主要檢測輸經驗對個體荷爾蒙分泌量的影響，以及此影響是否隨著時間而變化。. 一、經驗後皮質醇分泌量（表 3）輸的經驗以及不同衰退時間對經驗後皮質醇分泌量並未造成顯著影響，亦未有交互作用（P≥0.201）。經驗後皮質醇分泌量與基準分泌量呈現顯著的正相關（P=0.003）。此外，不同品系之間的經驗後皮質醇分泌量有顯著差異（P=0.040），但使用 Tukey 多重比較檢定無法檢測出品系間的差異（圖 3）。前次勝負結果、經驗與前次勝負結果之交互作用以及標準長對於實驗個體經驗後皮質醇分泌量沒有顯著影響（P≥0.141）。. 二、經驗後睪固酮分泌量（表 4）輸的經驗以及不同衰退時間對經驗後睪固酮分泌量並未造成顯著影響，也沒有顯著的交互作用（P≥0.098）。經驗後睪固酮分泌量與基準分泌量呈顯著的正相關（P<0.0001）。經驗後睪固酮分泌量與標準長呈顯著的負相關（P=0.046），表示實驗個體標準長越長，經驗後睪固酮分泌量越低。前次勝負結果、經驗與前次勝負結果之交互作用以及品系對於實驗個體經驗後睪固酮分泌量皆沒有顯著影響（P≥0.104）。 29.

(37) 第二節. 實驗處理及經驗後荷爾蒙分泌量對後續打鬥行為的影響. 此部分檢測輸的經驗對於實驗個體後續打鬥行為的影響，主要分析實驗個體獲得輸的經驗後經過不同衰退時間，再度打鬥時行為之變化。目的在檢視輸的經驗是否影響個體的打鬥行為而產生敗者效應，以及此效應是否隨時間而消退。另外，此部份也探討經驗後荷爾蒙分泌量與打鬥行為之間的關係。. 一、實驗個體率先展示的機率（表 5）整體迴歸模式未達到顯著（P=0.283）。所有的因子皆未顯著地影響實驗個體率先展示的機率（P≥0.097）。. 二、實驗個體率先攻擊的機率（表 6） 180 組有效打鬥中，其中 1 組僅由展示行為即分出勝負，勝者沒有任何攻擊行為，因此採用另外 179 組資料進行實驗個體率先攻擊機率的分析。輸經驗以及不同衰退時間對實驗個體率先攻擊的機率並未造成顯著影響，也沒有顯著的交互作用（P≥0.124）。經驗後荷爾蒙分泌量與個體率先攻擊機率無顯著關係（cortisol: P=0.378; testosterone: P=0.934）。而其他檢測的因子中，只有品系對實驗個體率先攻擊的機. 30.

(38) 率有顯著的影響（P=0.004），其中 VOL、HON9、SLC8E 實驗個體的率先攻擊機率高於 DAN2K 與 RHL 實驗個體（圖 4）。. 三、發生激烈打鬥的機率（表 7）輸經驗顯著地降低實驗個體參與激烈打鬥機率（P=0.001），而不同的衰退時間處理並未對此行為有顯著影響（0h: P=0.163; 24h: P=0.124）。經驗與衰退時間處理對激烈打鬥的機率之交互作用也未顯著（P=0.234）。然而，如果仔細檢視此資料（圖 5），則會發現輸經驗對此行為的影響於 0 小時及 24 小時衰退時間處理時是顯著的（0h: Pearson’s χ21=5.934, P=0.015; 24h: Pearson’s χ21=4.800, P=0.029），但是於 7 天衰退時間處理則不顯著（7d: Pearson’s χ21=0.268, P=0.605）。這些結果顯示，輸的經驗會顯著地降低個體參與激烈打鬥的機率，而此效應隨時間而逐漸衰退。在邏輯迴歸中，經驗與時間處理之交互作用不顯著的結果可能是由於樣本數不夠所造成。經驗後皮質醇分泌量與發生激烈打鬥的機率沒有顯著關係（P=0.394），且經驗與經驗後皮質醇分泌量對於發生激烈打鬥機率的交互作用也不顯著（P=0.312）。經驗後睪固酮分泌量與發生激烈打鬥的機率雖然也沒有顯著關係（P=0.231）；然而，經驗與經驗後睪固酮分泌量對發生激烈打鬥機率卻有顯著的交互作用（P=0.006）：以 Tukey. 31.

(39) 多重比較檢定分析後，發現獲得輸經驗個體的經驗後睪固酮分泌量越高，其與對戰個體發生激烈打鬥的機率越大（與對戰個體發生激烈打鬥之個體，其經驗後睪固酮分泌量顯著高於沒有發生激烈打鬥之個體，P<0.05）；而獲得控制處理個體的經驗後睪固酮分泌量，則和發生激烈打鬥的機率無顯著相關（圖 6）。另外，發生激烈打鬥的機率與個體標準長之間有顯著的正相關，即標準長越長的個體間發生激烈打鬥的機率越高（P<0.0001）。前次勝負結果、經驗處理與前次勝負結果之交互作用以及品系對於發生激烈打鬥的機率皆沒有顯著影響（P≥0.201）。. 四、打鬥時間（表 8）獲得輸經驗個體的打鬥時間顯著短於獲得控制處理的個體（P=0.017）。不同衰退時間處理則對打鬥時間沒有造成任何顯著影響（0h: P=0.670; 24h: P=0.718）。經驗與時間處理對於打鬥時間沒有顯著的交互作用（P=0.279）。此外，經驗後荷爾蒙分泌量對打鬥時間沒有顯著影響（cortisol: P=0.370; testosterone: P=0.905）。經驗與經驗後荷爾蒙對於打鬥時間的交互作用也不顯著（P≥0.214）。前次勝負結果、經驗與前次勝負結果之交互作用、品系以及標準長對打鬥時間均沒有顯著影響（P≥0.059）. 32.

(40) 五、實驗個體勝率（表 9）獲得輸經驗個體的獲勝機率有小於獲得控制處理個體之獲勝機率的趨勢（EL: 32.33%; EN: 44.44%; P=0.051）。不同衰退時間處理未對實驗個體的勝率造成任何顯著影響（0h: P=0.075; 24h: P=0.205）。經驗與衰退時間處理對於實驗個體獲勝機率沒有顯著的交互作用（P=0.101）。然而，如果進一步檢視此資料（圖 7），則會發現獲得輸經驗個體的勝率有隨衰退時間延長而上升的趨勢（0h: 23.33%; 24h: 23.33%; 7d: 50%），而獲得控制處理的個體在不同衰退時間時的勝率則沒有明顯的趨勢（0h: 40%; 24h: 50%; 7d: 43.33%）。輸經驗於 24 小時衰退時間處理時顯著降低了個體的獲勝率（Pearson’s χ21=8.533, P=0.004），但其影響於 0 小時以及 7 天衰退時間處理時則不顯著（0h: Pearson’s χ21=3.472, P=0.062; 7d: Pearson’s χ21=0.543, P=0.461）。激烈打鬥發生與否對於實驗個體勝率沒有顯著影響（P=0.645），經驗與激烈打鬥發生與否對實驗個體之勝率亦無顯著之交互作用（P=0.822）。經驗後荷爾蒙分泌量與實驗個體勝率沒有顯著關係（cortisol: P=0.955; testosterone: P=0.780）。然而，不同品系之實驗個體的勝率顯著不同（P=0.016），其中 VOL 品系之實驗個體的勝率高於 DAN2K 與 RHL 實驗個體（圖 8）。前次勝負結果、經驗處理與前次勝負結果之交互作用以及標準長皆對實驗個體獲勝機率沒有顯著影響（P≥0.135）。. 33.

(41) 第三節. 實驗處理、後續打鬥互動及勝負對於打鬥後荷爾蒙分泌量的影響. 此部份主要檢測經驗、衰退時間處理及實驗個體於經驗處理後再度打鬥時與對手的互動（包括激烈打鬥發生與否、勝負結果以及勝負決定後攻擊／被攻擊次數）對於打鬥後睪固酮和皮質醇分泌量的影響。. 一、打鬥後皮質醇分泌量（表 10）輸的經驗以及不同衰退時間對打鬥後皮質醇分泌量並未造成顯著影響，也沒有顯著的交互作用（P≥0.082）。打鬥後皮質醇分泌量與經驗後分泌量呈顯著的正相關（P<0.0001）。打鬥測試中落敗的個體，其打鬥後皮質醇分泌量顯著高於獲勝的個體（P=0.001）。經驗處理與後續打鬥之勝負結果對於打鬥後皮質醇分泌量沒有顯著的交互作用（P=0.187），亦即不論經驗處理為何，落敗者之打鬥後皮質醇分泌量皆高於獲勝者。勝負決定後的攻擊／被攻擊次數與打鬥後皮質醇分泌量呈顯著的正相關（P=0.028）；而勝負決定後的攻擊次數與勝負結果對於打鬥後皮質醇分泌量沒有顯著的交互作用（P=0.907）。這表示不論是獲勝者向對手的攻擊次數，或是落敗者遭受攻擊的次數皆與打鬥後皮質醇分泌量呈正相關。前次勝負結果對打鬥後皮質醇分泌量沒有顯著的影響（P=0.268），然而，經驗處理與前次勝負結果對打鬥後皮 34.

(42) 質醇分泌量有顯著的交互作用（P=0.022），前次（至少一個月前）打鬥落敗的個體若是被給予輸的經驗，其打鬥後（不論打鬥之輸贏）皮質醇分泌量顯著低於被給予控制處理之個體；而前次打鬥獲勝的個體，被給予輸經驗或是控制處理並不會顯著地影響打鬥後皮質醇分泌量（圖 9）。不同品系的個體其打鬥後皮質醇分泌量有顯著差異（P=0.005），其中，VOL 個體的打鬥後皮質醇分泌量顯著高於 RHL 與 SLC8E 個體（Tukey 多重比較檢定，P<0.05；圖 10）。打鬥後皮質醇分泌量與打鬥測試中是否發生激烈打鬥以及個體之標準長無顯著相關（P≥0.190）。. 二、打鬥後睪固酮分泌量（表 11）獲得輸經驗或控制處理個體之打鬥後睪固酮分泌量沒有顯著差異（P=0.356）。0 小時與 7 天衰退時間處理的實驗個體之打鬥後睪固酮分泌量沒有顯著差異（P=0.063），然而，24 小時衰退時間處理的個體其打鬥後睪固酮分泌量顯著高於 7 天衰退處理之個體（P=0.0004）。經驗與衰退時間處理對於打鬥後睪固酮分泌量沒有顯著的交互作用（P=0.782）。打鬥後睪固酮分泌量與經驗後睪固酮分泌量呈現顯著的正相關（P<0.0001）。其他因子對於打鬥後皮質醇分泌量皆沒有顯著的影響（P≥0.100）。. 35.

(43) 第四章. 討論. 本研究結果顯示，輸經驗的確對 K. marmoratus 造成敗者效應，使個體之後的打鬥行為有所改變；然而，輸的經驗卻不會改變個體的皮質醇或睪固酮分泌量。這些結果表示皮質醇和睪固酮並非調控敗者效應的主要生理機制。實驗結果也發現個體的睪固酮分泌量會影響其參與激烈打鬥的機率，而後續打鬥之勝負結果與勝負決定後的攻擊次數則會影響個體皮質醇分泌量。顯示荷爾蒙狀態與打鬥行為之間有一定的關聯性存在，但是這些關聯性無法用於解釋敗者效應。本章就研究結果顯示的輸經驗對打鬥行為以及荷爾蒙分泌量的影響進行探討，另外也討論打鬥行為與荷爾蒙分泌量之關係、其他因子對個體的打鬥行為和荷爾蒙狀態的影響、敗者效應可能的生理機制與未來研究的展望。. 第一節. 實驗處理對打鬥行為與荷爾蒙分泌量的影響. 獲得連續三次輸的經驗後，實驗個體在後續的打鬥中與對手發生激烈打鬥的機率降低，打鬥時間縮短，而且，獲勝的機率也有下降的趨勢。此現象與先前有關於 K. marmoratus 此物種的行為研究結果相符合（Hsu and Wolf, 1999; Hsu and Wolf, 2001; Chen, 2008; Yang, 2008; 36.

(44) Cheng, 2008）。本研究結果並顯示，實驗個體在獲得輸的經驗後 1 天內，打鬥行為較為被動，傾向不與對手發生激烈打鬥，而且獲勝機率較低；然而，在獲得經驗 7 天後，個體的打鬥行為表現則和控制處理的個體相似，表示敗者效應有隨時間而消退的趨勢。本研究顯示輸經驗對 K. marmoratus 個體打鬥行為的影響並非由皮質醇或睪固酮所調控（個體得到輸經驗後皮質醇或睪固酮分泌量並未改變）。但是，先前許多其他物種的研究指出個體在打鬥落敗後，糖皮質素分泌量會上升（Haller, Barna and Baranyi, 1995; Yang and Wilczynski, 2003），而睪固酮分泌量會下降（Huhman et al., 1991; Huhman et al., 1992）。本研究之實驗方法與這些先前研究有所差異，可能是造成結果不同的原因之一。差異包括：（1）給予經驗的方法；（2）給予經驗後和對手互動的時間；以及（3）給予經驗的次數。以下就這些差異進行討論。. 一、給予經驗的方法本研究採用「隨機選擇」（random–selection）方式強制給予個體輸的經驗。也就是說，在實驗開始之前，隨機挑選將要給予輸經驗的個體，並強制讓此個體獲得輸的經驗。因此，不論被選擇之個體的打鬥能力如何，都會得到輸的經驗。許多前人研究使用「自我選擇」. 37.

(45) （self–selection）的方式，讓體型相當的兩個體進行打鬥，自行分出勝負，落敗者與獲勝者分別被視為獲得輸的以及贏的經驗（Schuett et al., 1996; Winberg and Lepage, 1998; Øverli et al., 1999; Elofsson et al., 2000）。以自我選擇方式決定的獲勝者會具有較高的打鬥能力，而落敗者有較低的打鬥能力（Bégin, Beaugrand and Zayan, 1996），所以此實驗方法無法將勝負經驗與自身打鬥能力的影響因素分開（Chase, Bartolomeo and Dugatkin, 1994; Hsu, Earley and Wolf, 2006a）。因此，前人所發現之落敗者皮質醇分泌量上升，睪固酮分泌量下降的現象，可能不是由輸的經驗所引起，而是打鬥能力較差個體的生理現象。. 二、給予經驗後和對手互動的時間本研究在強制給予個體輸的經驗時，當個體出現認輸逃竄的行為後隨即結束打鬥，將個體與訓練者分開，並認定個體已獲得一次輸經驗。但是，許多前人研究在打鬥分出勝負後讓獲勝者與落敗者繼續互動，監測落敗者在長時間與獲勝者互動後皮質醇分泌量的變化（ Winberg and Lepage, 1998; Øverli, Harris and Winberg, 1999; Elofsson et al., 2000; Summers et al., 2003）。落敗者在無法逃脫的受限空間中，可能會遭到獲勝者持續的攻擊，因而承受相當大的壓力，可能為造成糖皮質素分泌量上升的主因（詳見綜論 McEwen, 2000）。因此在這些實驗中，無法得知糖皮質素上升的現象是由於輸的經驗，或 38.

(46) 是打鬥後與獲勝者長時間的互動所造成。. 三、給予經驗的次數為了增強經驗效應，本研究強制給予實驗個體連續三次輸的經驗，而非單次經驗。個體對於多次輸經驗的刺激可能有適應（habituation）的現象，荷爾蒙反應量隨刺激的次數而下降。Huhman 等人（1991）對黃金倉鼠（golden hamsters, Mesocricetus auratus）進行研究，利用對手的居住者優勢，強制使實驗個體獲得 1 次、5 次以及 9 次輸的經驗，並檢測荷爾蒙分泌量。結果發現，只有輸過 1 次的個體，其皮質醇分泌量顯著高於沒有打鬥的控制組個體。連續輸了 5 次的個體其皮質醇分泌量顯著地低於只輸過 1 次的個體，但是仍然顯著高於控制組個體。連續輸過 9 次打鬥的個體，其皮質醇分泌量已低至與控制組個體沒有顯著差異。也就是說，獲得越多次輸的經驗個體之皮質醇上升量越低。此現象可能是糖皮質素的負回饋機制所造成。例如，血液中長期提升之皮質醇會降低虹鱒個體之腎間細胞（interrenal cells）對於皮質促激素（corticotropin）的敏感度，並進而減少個體遭受刺激時皮質醇的反應程度（ Sloman, Montpetit and Gilmour, 2002）。雖然本研究結果指出輸的經驗並未影響個體的經驗後荷爾蒙分. 39.

(47) 泌量，但輸的經驗以及先前勝負結果（last fighting outcome）對於個體打鬥後的荷爾蒙分泌量卻產生了複雜的影響：在一個月前都贏過的配對中，經驗處理對於個體的打鬥後皮質醇分泌量沒有顯著的影響，然而，在一個月前皆輸過的配對中，獲得輸經驗之個體其打鬥後皮質醇分泌量顯著低於獲得控制處理的個體（Tukey 多重比較檢定， P<0.05；圖 9）。近期輸的經驗只影響一個月前落敗之個體的打鬥後皮質醇分泌量。此結果可能的解釋之一為前次打鬥落敗之個體的打鬥能力較弱，而打鬥能力較差（一個月前落敗）的個體其皮質醇反應有習慣於刺激的現象，造成個體在後續打鬥中皮質醇的反應量減少。. 第二節. 打鬥行為與皮質醇及睪固酮分泌量的關係. 一、經驗後皮質醇與睪固酮分泌量對打鬥行為的影響本研究結果發現，打鬥前之皮質醇分泌量的狀態與個體在打鬥中的攻擊行為無關。這項結果與 K. marmoratus 先前的研究相異，在 Earley 和 Hsu（2008）的研究中，將體型較大與體型較小的個體（以標準全長 26.5 mm 作為分界點）隨機配對，並進行打鬥，打鬥後測量兩個體的荷爾蒙分泌量。結果發現，當控制體型較大的個體之皮質醇量的情形下，體型較小的個體打鬥前的皮質醇量與其率先攻擊以及獲勝機率呈現負相關。分析方法的不同可能是造成結果相異的原因之 40.

(48) 一：本研究只單獨測量了實驗個體之皮質醇分泌量，而沒有其對手皮質醇狀態之資訊，因此，在沒有控制對手皮質醇分泌量的情形下，個體皮質醇分泌量與打鬥行為之關係可能較不容易顯現。個體的睪固酮分泌量會影響其參與激烈打鬥的機率。獲得輸經驗的個體，睪固酮分泌量越高，與對戰個體發生激烈打鬥的機率也越高。由於一場打鬥中是否發生激烈打鬥主要應由落敗者決定（Taylor and Elwood, 2003），有輸經驗的實驗個體在與對戰個體的打鬥中較易成為落敗者，因此，其睪固酮分泌量越高，越容易與對戰個體發生激烈打鬥的結果顯示出睪固酮與攻擊性之相關性，符合許多先前研究的結果。例如，切除睪丸會降低伯氏樸麗魚（Burton's mouthbrooder, Haplochromis burtoni）個體的攻擊性；然而若又給予雄性素則會使個體的攻擊性回復（Francis et al., 1992）。由於睪固酮與敗者效應無關，卻與個體之攻擊性有關聯，表示調控敗者效應與攻擊性的生理機制可能不盡相同。. 二、打鬥行為對打鬥後皮質醇與睪固酮分泌量的影響勝負決定後的攻擊次數會影響個體皮質醇分泌量。勝負決定後，落敗者被攻擊的次數越多，皮質醇分泌量越高；而獲勝者向落敗者攻擊的次數越多，則皮質醇分泌量也越高。虹鱒的研究也發現類似現. 41.

(49) 象，當落敗者與獲勝者繼續互動時，落敗者的皮質醇分泌量與被攻擊次數呈顯著的正相關（Winberg and Lepage, 1998; Elofsson et al., 2000）。這表示，落敗者的壓力與受到的攻擊次數呈正相關。然而，攻擊對手對獲勝者而言也是壓力，當攻擊對手的次數越多，壓力亦越大。例如，位居優勢地位的非洲野犬（african wild dogs, Lycaon pictus）個體之糖皮質素分泌量較弱勢者高，顯示維持優勢地位的行為可能使個體承受很大的壓力（Creel, MarushaCreel and Monfort, 1996）。打鬥勝負會影響個體的皮質醇分泌量，打鬥中獲勝的個體其皮質醇分泌量顯著地低於落敗的個體，顯示獲勝者在打鬥後也許可以迅速從攻擊行為造成的壓力反應中恢復（見 Øverli, Harris and Winberg, 1999 之討論）。此結果和先前 K. marmoratus 之研究相異，Earley 和 Hsu（2008）指出，不論是打鬥中的獲勝者或落敗者，其皮質醇分泌量皆顯著的上升，且獲勝者與落敗者之間的皮質醇分泌量沒有顯著差異。此結果的差異可能是由於打鬥勝負分出後獲勝者與落敗者持續互動的時間不同所導致。本實驗在打鬥測試中，勝負分出後繼續觀察 5 分鐘後隨即結束打鬥，而 Earley 和 Hsu（2008）的研究則是讓獲勝者與落敗者繼續互動至 1 小時。於實驗缸設置之 K. marmoratus 的打鬥常可觀察到獲勝者持續地追趕並攻擊落敗者，而且，前述已提及，對於獲勝者而言，攻擊對手可能會造成壓力，使得皮質醇分泌量上. 42.

(50) 升。因此，若勝負分出後，獲勝者與落敗者持續長時間的互動，可能使獲勝者維持較高的皮質醇分泌量。另外，本實驗中之獲勝者與落敗者的睪固酮分泌量沒有顯著差異，與 Earley 和 Hsu（2008）的結果相同。挑戰假說（challenge hypothesis）指出，在建立位階、領域以及尋求交配機會等社會結構不穩定的時期下，睪固酮分泌量與打鬥行為有高度的相關，打鬥會刺激個體分泌睪固酮，使個體能夠維持高攻擊性以備之後的打鬥。例如，在建立領域的過程中，雄性綠鸚鯛（stoplight parrotfish, Sparisoma viride）個體的雄性素濃度會升高，且顯著地高於已建立領域的雄性（Cardwell and Liley, 1991）。然而，在社會結構穩定時，睪固酮分泌量與打鬥應沒有關聯性（Wingfield et al., 1990）。K. marmoratus 為雌雄同體、自體授精的魚類，且平時為獨居性動物，其在野外不需競爭配偶或社會地位，所以與其他個體的互動可能並不頻繁。而且，維持高濃度的睪固酮可能會抑制個體的免疫能力（immunocompetence）、增加代謝速率與能量消耗、降低體重及脂肪儲量等，可能會使個體付出相當大的代價（Wingfield, Lynn and Soma, 2001;. Soma, 2006）。因. 此，K. marmoratus 之打鬥行為可能並不會影響個體的睪固酮分泌量。. 第三節. 其他因子對個體的打鬥行為以及荷爾蒙狀態的影響. 43.

(51) 本實驗採用源自不同地區的 5 種 K. marmoratus 品系進行實驗，結果顯示，不同品系個體之荷爾蒙分泌量以及展現的打鬥行為都有顯著的不同。其中，DAN2K 與 RHL 的實驗個體在打鬥測試中率先攻擊和獲勝的機率較低。過去關於 K. marmoratus 敗者效應的研究也指出，相較於其他品系的個體，RHL 品系的打鬥時間較短、發生激烈打鬥機率較小，而且在攻擊前提早認輸的機率較大（Chen, 2008）。 RHL 個體的基準皮質醇分泌量低於其他品系的個體，但是 DAN2K 個體的基準皮質醇分泌量卻最高，因此，品系間皮質醇分泌量之差異與打鬥行為之差異應沒有直接的關聯。由於每個品系的實驗個體皆飼養在相同的環境，因此基因型（genotype）的差異應是造成品系間行為以及生理狀態不同的主因，而皮質醇與睪固酮並非調節此差異之主要機制。本研究也發現個體的標準長與睪固酮分泌量呈顯著負相關。K. marmoratus 個體的標準長和年齡呈正相關，個體全長達 17～20 mm 時其睪丸組織成熟，成為有生殖能力的個體（Sakakura and Noakes, 2000），而本實驗使用的個體全長介於 25～35 mm 之間。因此，若 K. marmoratus 生殖年齡為常態分布，且生殖能力與睪固酮分泌量為正相關，本研究可能因選用標準長較大（較老）的個體而使整體配對樣本的平均標準長與睪固酮分泌量呈現負相關。然而，Earley 和 Hsu. 44.

(52) （2008）使用體型與本研究相似的個體，卻發現個體標準長與睪固酮分泌量沒有顯著的關係。本研究中，個體的標準長與其皮質醇分泌量並未有顯著的關聯性。. 第四節. 其他可能的敗者效應生理機制與未來展望. 雖然敗者效應普遍地在許多物種中被發現，但目前只有非常少數的研究明確且直接地探討經驗效應的生理機制。本研究的結果顯示，皮質醇以及睪固酮並非 K. marmoratus 敗者效應生理機制的主要調控者，因此，敗者效應應該有其他的生理機制。在硬骨魚中，除了睪固酮之外，最主要之雄性素為睪丸硬甾酮（11–ketotestosterone）（Borg, 1994; Vermeulen et al., 1994）。許多魚類的研究指出睪丸硬甾酮與打鬥行為有密切的交互關係（Oliveira, Almada and Canario, 1996; Hay and Pankhurst, 2005）。而且，在一些慈鯛魚科的研究中發現，當個體參與打鬥時，睪丸硬茲酮分泌量的改變較睪固酮顯著（Oliveira, Almada and Canario, 1996; Hirschenhauser et al., 2004; Desjardins et al., 2006）。另外，雌二醇（estradiol）為睪固酮主要的代謝物，在一些脊椎動物的研究中，發現雌二醇與雌性的攻擊性呈正相關（Woodley and Moore, 1999）。由於睪丸硬甾酮以及雌二醇也是 K. marmoratus 體內重要的荷爾蒙（Minamimoto et al., 2006），因此這兩種荷爾蒙都有可能是 K. 45.

(53) marmoratus 的敗者效應的調控者。另外，勝負經驗會引發荷爾蒙受器（hormone receptor）數量的變化。在大鼠（Sprague–Dawley rats）的研究中（Marini et al., 2006），強制給予實驗個體一次輸的經驗後，其皮質固酮的分泌量顯著高於沒有經驗的控制組個體，而給予經驗後 2 小時，皮質固酮的分泌量即下降並與控制組個體沒有顯著差異。然而，在給予經驗 30 小時後卻發現個體腦內下視丘中糖皮質素受器（glucocorticoid receptors, GR）的 mRNA 表現量顯著地高於沒有經驗的控制組個體，顯示輸的經驗會導致糖皮質素受器的數量增加。荷爾蒙分子經由結合至受器，經過一連串分子機轉，進而調控個體行為。許多研究指出，若給予個體荷爾蒙受器之拮抗物將會抑制荷爾蒙對行為的作用（Tokarz, 1987; Tokarz, 1995; DiBattista et al., 2005）。因此荷爾蒙受器數量的變化可能改變荷爾蒙對行為的影響。也有許多研究指出，神經傳導物質（neurotransmitters）血清素（serotonin; 5–hydroxytryptamine; 5–HT）與打鬥行為以及社會地位高度相關（詳見綜論 Blanchard, McKittrick and Blanchard, 2001; Nelson and Trainor, 2007 ）。當個體遭遇壓力時，腦內之血清素活性（serotonergic activity）會增加。在打鬥中落敗的個體可能因承受較大的壓力而使腦中血清素活性顯著地提升（詳見綜論 Blanchard, McKittrick and Blanchard, 2001）。例如，使虹鱒個體在打鬥後持續互. 46.