1、生态系统的信息传递第4节第3章 生态系统及其稳定性讨论1：“100m以内”，对我们来说这几个字的含义就是信息。同样的信息，蜜蜂怎样传递的？1967年，荷兰一位生物学家在研究蜜蜂时，发现蜜蜂在找到蜜源后，可以通过跳圆圈舞或摆尾舞向同伴传递蜜源情况：圆圈舞表明蜜源较近，大约在距蜂箱百米以内；摆尾舞的意思是，蜜源在百米之外的远处，究竟距离多远与摆尾的速度有关。通过跳圆圈舞通过跳圆圈舞信息？信息流？生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，即信息流相关概念可以传播的可以传播的消息、情报、指令、数据消息、情报、指令、数据与与信号信号等。等。生态系统的信息传递，不包括细
2、胞内及细胞之间的信息传递。特别注意：物物理理信信息息化化学学信信息息鲜艳鲜艳颜色颜色芳香芳香气味气味嗅觉嗅觉器官器官眼眼植物花朵植物花朵蜜蜂蜜蜂光光空气空气舞蹈舞蹈眼眼侦察蜂侦察蜂其他蜜蜂其他蜜蜂光光行行为为信信息息一、生态系统中信息的种类植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息？侦察蜂如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂？(1)物理信息概念：自然界中的 等，通过 传递的信息。来源：可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。举例：萤火虫动物的鸣叫种子萌发（光）（声）（温度、湿度）光、声、温度、湿度、磁场光、声、温度、湿度、磁场物理过程物理过程鸟的迁徙(磁场)海豚捕食(超声波)蛛网(振动频率)感
3、受物质：眼；耳；皮肤；叶、芽、细胞中的特殊物质（如光敏色素）吸收红光、远红光可逆转换的光受体（色素蛋白质），称之为光敏色素；其生理作用甚为广泛，它影响植物一生的形态建成，从种子萌发到开花、结果及衰老。(1)物理信息(2)化学信息概念：来源：举例：在生命活动中，生物产生的一些可以传递信息的 。植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素，昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。化学物质化学物质生物体的代谢产物或分泌物。水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长小狗撒尿(代谢产物)蛾(信息素)黄鼠狼放臭屁(代谢产物)(3)行为信息概念：来源：举例：动物的 ，主要指各种 ，即动物的行为特征。动
4、物的特殊行为。蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的“求偶炫耀”等。能够向同种或异种生物传递某种信息特殊行为特殊行为动作动作尖尾松鸡魔性求偶舞蜜蜂跳舞孔雀开屏【检测】下列各项分别属于物理信息的有_，属于化学信息的有_，属于行为信息的有_。1.蛛网振动 2.狼的叫声3.生物释放红外线 4.蝙蝠回声定位5.植物分泌的毒素 6.老马识途7.电鳗放电 8.昆虫的性信息素9.适宜光照下植物开花 10.蓟的刺11.金龟子遇敌装死 12.遇敌豪猪竖刺13.飞蛾扑火 14.牛椋鸟跳跃提醒犀牛危险1.2.3.4.7.9.10.131.2.3.4.7.9.10.135.6.85.6.811.12.1411.12.14种类传递
5、形式来源实例物理信息化学信息行为信息物理过程物理过程光、声、温度、湿度、磁力等光、声、温度、湿度、磁力等以化学物质为以化学物质为信息载体信息载体生物体生物体生物碱、有机酸、性外激素生物碱、有机酸、性外激素动物行为特征动物行为特征求偶炫耀、蜜蜂舞蹈求偶炫耀、蜜蜂舞蹈三种信息都可以来源于动物，其中，只有物理信息可以来源于非生物环境生态系统中信息的种类的比较非生物环境或生非生物环境或生物个体或群体物个体或群体动物动物(2)信息传递可以发生在生物与非生物环境之间，可以发生在同种生物之间，可以发生在不同生物之间；(3)多数情况下，信息传递为双向的。鸟的鸣叫与跳跃提醒犀牛附近有危险情况2.信息传递的特点(
6、1)生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流；例如：孔雀开屏（行为信息）：求偶鸣叫（物理信息）：与同类交流食草动物远处通过识别植物的（物理信息）：搜寻食物近处通过植物的气味（化学信息）：辨别和摄取食物1.信息传播的三要素：(1)信息源：信息产生的部位；(2)信道：信息传播的媒介；(3)信息受体：信息接收的生物或其部位。3.信息传递的过程2.信息传递的过程：信息源信道信息受体 生物或非生物环境 空气、水及其他介质如动物的眼、鼻、耳、皮肤，植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质（如光敏色素）等 【旁栏思考】想一想，生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异？哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？
7、完整完整的信息传递过程的信息传递过程包括信息源、信道和信息受体包括信息源、信道和信息受体。缺少其中任意一项，。缺少其中任意一项，信息传递都不能完成。信息传递都不能完成。差异主要有以下方面：差异主要有以下方面：(1)(1)物质循环和能量流动借助于食物链进行；信息传递不依赖于食物链物质循环和能量流动借助于食物链进行；信息传递不依赖于食物链，可在同一个物种内传递，也可在不同物种间传递，还可以在非生物环境可在同一个物种内传递，也可在不同物种间传递，还可以在非生物环境与生物体之间传递与生物体之间传递;(2)(2)能量流动的特点是单向流动，物质是可循环利用的，但信息传递往能量流动的特点是单向流动，物质是可
8、循环利用的，但信息传递往往是双向的，且不能循环利用。往是双向的，且不能循环利用。分析发生在身边的生态系统中的信息传递如果留心观察就会发现，身边的猫、狗等动物的生活，就离不开信息的传递，其中既有物理信息，也有化学信息与行为信息。请就每种信息各举两个例子，并说明这些信息传递的意义。狗叫狗叫1.1.轻快的汪汪声时，是表示心情高兴轻快的汪汪声时，是表示心情高兴2.2.汪汪声短促和强烈时，是表示戒意和警告。汪汪声短促和强烈时，是表示戒意和警告。3.3.低沉的呜鸣声是威胁的意思低沉的呜鸣声是威胁的意思物理信息：物理信息：化学信息：化学信息：行为信息：行为信息：摇尾巴摇尾巴 1.1.自家狗狗欢快的冲过来并摇
9、动尾巴，表示对你的喜爱和想念自家狗狗欢快的冲过来并摇动尾巴，表示对你的喜爱和想念2.2.陌生的狗狗对你摇尾巴可能只是表示不安和害怕陌生的狗狗对你摇尾巴可能只是表示不安和害怕尾巴蜷缩在两腿之间：尾巴蜷缩在两腿之间：表示顺从和不安，害怕和恐惧表示顺从和不安，害怕和恐惧猫面部的腺体在一些物体上摩擦：猫面部的腺体在一些物体上摩擦：标记领地标记领地猫的猫的肛周信息素：肛周信息素：向母猫发出邀请，寻找配偶。向母猫发出邀请，寻找配偶。意义：影响动物的社会行为，完成捕食、种群繁衍等正常的生命活动意义：影响动物的社会行为，完成捕食、种群繁衍等正常的生命活动 生态系统中信息传递的重要性资料1：海豚进行捕食、探路、
10、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波，他们可使用频率超过100KHz的超声波进行“回声定位”。资料2：有些植物像莴苣伽烟草的种子，必须接受某种波长的光信息才能萌发。萌发率/波长/nm讨论1：根据资料，分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系？生命活动的正常进行，离不开信息传递。生命活动的正常进行，离不开信息传递。（个体水平）物理信息物理信息 生态系统中信息传递的重要性讨论2：信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？资料3：在自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花。许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素，经过科学家的研究，以分离和鉴定了上千种昆虫信息素，
11、其中大部分是用来传递性信息号的。（种群水平）通过信息传递，雌雄个体才能相互识别、交配，通过信息传递，雌雄个体才能相互识别、交配，这样才能保证种群的繁衍。这样才能保证种群的繁衍。说明说明生物种群的生物种群的繁衍繁衍，离不开离不开信息的传递。信息的传递。生态系统中信息传递的重要性资料4：2001年，科学家发现，烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放可挥发的化学物质。这些化学物质，白天可以吸引蛾幼虫的天敌寄生虫或捕食者，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能在叶片上停留产卵。烟草植株释放化学物质示意图讨论3:资料4中的信息素能够将几种生物联系起来？讨论4:烟草释放的信息素，在白天与夜间是否都使它受
12、益？是是讨论5：请根据这些资料，总结信息传递对于生物生存的重要性。调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定性。调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定性。（群落和生态系统水平）（群落和生态系统水平）烟草、蛾、蛾幼虫天敌烟草、蛾、蛾幼虫天敌举例水平作用海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波。莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波长的光信息，才能萌发生长。在自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花。许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素，用来传递性信号。在草原上，当草原返青时，“绿色”为草原动物提供了可以开始采食的信息。在森林中，狼既能用眼睛
13、辨别猎物，也可以根据耳朵听到的声音作出反应，以追捕猎物；兔同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。个体生命活动的正常进行，离不开信息的作用种群生物种群的繁衍，也离不开信息的传递群落和生态系统信息能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定二、信息传递在生态系统中的作用1.提高农畜产品的产量延长光照时间，刺激鸡卵巢发育和雌激素的分泌，大大提高产蛋率利用温度和湿度延长蔬菜的种植期 三、信息传递在农业生产中的应用利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，提高传粉效率和结实率2.对有害动物进行控制三、信息传递在农业生产中的应用利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降
14、低害虫种群密度还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物的繁殖力下降种类化学防治机械防治生物防治措施优点缺点喷施化学药剂作用迅速短期效果明显会使害虫的抗药性增强可能杀害害虫天敌破坏生态平衡污染环境人工捕捉等无污染见效快，效果好费时费力对体型很小的害虫无法实施引入天敌、寄生虫或使用信息素等成本低，无污染效果好且持久天敌数量不明确，甚至可能会引发生态危机（可能引起物种入侵）寄生生物专一性强有害动物三种防治方法的比较目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境物污染的、有效的生物防治。课堂小结生态系统的信息传递生态系统中信息的种类信息传递在农业生产中的应用1.物理信息2.化学信息3.行为信
15、息信息传递在生态系统中的作用1.维持生命活动的正常进行2.保障生物种群的繁衍3.调节生物种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定1.提高农畜产业的产量2.对有害动物进行控制项目能量流动物质循环信息传递特点范围途径模式图联系单向流动，逐级递减全球性，循环性往往是双向的生态系统中各营养级之间生物圈生物与生物之间，生物与非生物环境之间食物链和食物网多种任何一个生态系统这三个基本功能，三者同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体。能量流动是生态系统运转的动力，物质循环是生态系统的基础，信息传递调节物质循环和能量流动。生态系统的三大功能比较非生物的物质和能量生产者消费者分解者物质循环能量流动生态系统的结
16、构 功能信息传递循环单向递减复杂双向(动力)(载体)(调节)1.黄鼬（俗称“黄鼠狼”）主要捕食鼠类，它们体内有臭腺，在遇到威胁时可排出臭气麻痹敌人，鼠类闻到臭气时往往选择逃离。以下有关解释不合理的是（）A.释放的臭气是一种化学信息 B.这种气味信息只对黄鼬有利C.释放臭气有利于黄鼬躲避危险 D.臭气作为信息可调节种间关系B2.“燕燕于飞，差池其羽”，“燕燕于飞，上下其音”（诗经国风），燕子表达的是哪一类信息？行为信息和物理信息。行为信息和物理信息。练习与应用一、概念检测3.机场附近的鸟类严重危害飞行安全，因此有必要进行人工驱鸟。请将以下人工驱鸟的措施按原理进行归类。播放鸟类天敌的鸣叫声，放置无公害的驱鸟剂，燃放爆竹，使用激光，架设煤气炮（模拟猜枪的响声和火光），布设鸟类害怕的图案，声光威吓（将爆竹、猎枪声、激光、驱鸟火焰等方法结合），遥控航模模拟天敌。上述方法利用物理信息的有 ，利用化学信息的有 ，利用行为信息的有 。二、拓展应用练习与应用感谢观看
