1、第3章 生态系统及其稳定性第4节 生态系统的信息传递第第1 1课时课时 生态系统的信息传递生态系统的信息传递问题探讨1 1.“100 m“100 m以内以内”,对我们来说这几个字的含义,对我们来说这几个字的含义就是信息。同样的信息,蜜蜂是怎样传递的?就是信息。同样的信息,蜜蜂是怎样传递的?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。讨论蜜蜂通过跳圆圈舞来传递这一信息。蜜蜂通过跳圆圈舞来传递这一信息。圆圈舞摆尾舞问题探讨2.
2、2.你还能举出生物间传递信息的其他例子吗?你还能举出生物间传递信息的其他例子吗?孔雀开屏、豪猪竖刺;鸟通过叫声报警;狗用小孔雀开屏、豪猪竖刺;鸟通过叫声报警;狗用小便标记自己的领地等。便标记自己的领地等。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。讨论圆圈舞摆尾舞 一般将一般将可以传播可以传播的的消息、情报、消息、情报、指令指令、数据、数据与与信信号号等称作信息(等称作信息(informationinformation)。
3、)。1、信息一、信息的相关概念细胞生命系统(细胞内部信息流)例:例:DNAmRNADNAmRNA蛋白质蛋白质一、信息的相关概念细胞生命系统(接受外界信息)一、信息的相关概念个体生命系统神经调节中的电信号、化学信号;神经调节中的电信号、化学信号;激素调节中的激素;激素调节中的激素;免疫调节中的抗原信号等。免疫调节中的抗原信号等。一、信息的相关概念 一般将一般将可以传播可以传播的的消息、情报、消息、情报、指令指令、数据、数据与与信信号号等称作信息(等称作信息(informationinformation)。)。生态系统中的生态系统中的生物种群之间生物种群之间,以及它们,以及它们内部内部都都有信息的
4、有信息的产生与交换产生与交换,能够形成,能够形成信息传递信息传递,即信息,即信息流流(information flowinformation flow)。1、信息2、信息流一、信息的相关概念4、传递过程一、信息的相关概念3、生态系统中的信息 指在生态系统中,能够引起生物产生生理、生化和行为变化的各指在生态系统中,能够引起生物产生生理、生化和行为变化的各种信号。种信号。信息信息源源(信息产生的部位)(信息产生的部位)信道信道(信息传输的媒介)(信息传输的媒介)信息受体信息受体(信息接收)(信息接收)空气、水以及其他介质空气、水以及其他介质均可以传播信息均可以传播信息非生物环境;非生物环境;生物个
5、体或群落生物个体或群落动物的眼、鼻、耳、皮肤;动物的眼、鼻、耳、皮肤;植物的叶、芽以及细胞中植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质(光敏色素)的特殊物质(光敏色素)(1 1)概念:)概念:(2 2)来源)来源:自然界中的自然界中的光、声、温度、湿度、磁场光、声、温度、湿度、磁场等,通过等,通过物理过程物理过程传递传递的信息。的信息。可以是可以是非生物环境非生物环境,也可以是,也可以是生物个体生物个体或或群体,十分群体,十分普遍普遍。萤火虫萤火虫动物的鸣叫动物的鸣叫种子萌发种子萌发鸟的迁徙鸟的迁徙(光光)(声声)(温度、湿度温度、湿度)(磁场磁场)1、物理信息二、生态系统中信息的种类(3 3)实例:)
6、实例:蛇的颊窝(温度)蛇的颊窝(温度)发光的水母发光的水母蝙蝠的回声定位蝙蝠的回声定位蛛网的振动频率蛛网的振动频率头狼的嚎叫头狼的嚎叫菊花秋季开花菊花秋季开花花色花色形状形状二、生态系统中信息的种类科学家实验:科学家实验:实验实验1 1:把一只雌蛾关在:把一只雌蛾关在黑暗笼子黑暗笼子里,吸引了大量雄蛾来交尾;里,吸引了大量雄蛾来交尾;雌蛾和雄蛾通过什么信息联系的呢雌蛾和雄蛾通过什么信息联系的呢?实验实验2 2:把雌蛾装进:把雌蛾装进密闭透明密闭透明容器后,雄蛾对雌蛾视而不见。容器后,雄蛾对雌蛾视而不见。二、生态系统中信息的种类在生命活动中,在生命活动中,生物生物产生一些产生一些可以传递信息的可
7、以传递信息的化学物质化学物质。植物的植物的生物碱生物碱、有机酸有机酸等代谢产物等代谢产物;动物的动物的性外激素性外激素等。等。2、化学信息(1 1)概念:)概念:(2 2)来源)来源:二、生态系统中信息的种类动物动物信息素信息素(如(如性外激素性外激素等)等)蚕蛾醇蚕蛾醇植物的植物的生物碱生物碱、有机酸、有机酸等代谢产物等代谢产物秋水仙素秋水仙素吗啡吗啡二、生态系统中信息的种类在生命活动中,在生命活动中,生物生物产生一些产生一些可以传递信息的可以传递信息的化学物质化学物质。驱蚊草驱蚊草黄鼠狼黄鼠狼水葫芦根部的水葫芦根部的分泌物分泌物可以可以明显地抑制藻类的生长明显地抑制藻类的生长蛾蛾(信息素)
8、(信息素)植物的植物的生物碱生物碱、有机酸有机酸等代谢产物等代谢产物;动物的动物的性外激素性外激素等。等。昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素信息素等。等。2、化学信息(1 1)概念:)概念:(2 2)来源)来源:(3 3)实例:)实例:二、生态系统中信息的种类散发驱蚊物质香茅醛散发驱蚊物质香茅醛遇到危险时排出臭气遇到危险时排出臭气撒尿圈地撒尿圈地作为领地记号作为领地记号蚂蚁之所以永远不会迷路,其神奇之处就蚂蚁之所以永远不会迷路,其神奇之处就在于它沿途留下的记号在于它沿途留下的记号尾迹素尾迹素。特殊的激素特殊的激素乌贼乌贼释放墨汁借机逃跑释放墨汁借机逃跑二、生
9、态系统中信息的种类动物的动物的特殊行为特殊行为,主要指,主要指各种各种动作动作,这些动作也能够向,这些动作也能够向同种同种或或异种异种生物生物传递某种信息,即传递某种信息,即动物动物的的行为特征行为特征可以体现为行为信息。可以体现为行为信息。动物动物的的特殊行为特殊行为蜜蜂找到蜜源后跳舞蜜蜂找到蜜源后跳舞-向同向同伴传递信息伴传递信息孔雀开屏孔雀开屏求偶行为求偶行为豪猪竖刺豪猪竖刺3、行为信息(1 1)概念:)概念:(2 2)来源)来源:二、生态系统中信息的种类(3 3)实例:)实例:涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度等物理因素,可判断为涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度等物理因素,可判断
10、为 。涉及的信息载体为化学物质,如性外激素,可判断为涉及的信息载体为化学物质,如性外激素,可判断为 。涉及特殊行为、涉及特殊行为、“肢体语言肢体语言”,可判断为,可判断为 。4、信息种类的判断(1 1)从信息)从信息传递的传递的途径途径来判断来判断(2 2)从文字表述的从文字表述的着重点着重点判断判断孔雀开屏,如果是通过羽毛的颜色等传递给对方,则属于孔雀开屏,如果是通过羽毛的颜色等传递给对方,则属于 。孔雀开屏,如果是通过行为传递给对方,则属于孔雀开屏,如果是通过行为传递给对方,则属于 。行为行为信息信息物理物理信息信息化学化学信息信息物理物理信息信息行为行为信息信息二、生态系统中信息的种类1
11、 1、生物可以通过、生物可以通过一种一种或者或者多种多种信息类型进行交流信息类型进行交流 孔雀孔雀开屏(行为信息):开屏(行为信息):鸣叫(物理信息):鸣叫(物理信息):食草食草动物动物远处通过识别植物的远处通过识别植物的绿色绿色(物理信息):(物理信息):近处通过植物的近处通过植物的气味气味(化学信息):(化学信息):求偶求偶与同类交流与同类交流搜寻食物搜寻食物辨别和摄取食物辨别和摄取食物2 2、生态系统中的信息传递既存在于、生态系统中的信息传递既存在于同种生物同种生物之内,之内,也发生在也发生在不同生物不同生物之间。之间。3 3、多数情况下,信息传递为、多数情况下,信息传递为双向双向的。的
12、。牛椋(牛椋(linlin)鸟的鸣叫和跳)鸟的鸣叫和跳跃都是信息跃都是信息三、生态系统中信息传递的特点可以沿食物链从低营养级向高营养级传递,也可以从可以沿食物链从低营养级向高营养级传递,也可以从高营养级向低营养级传递。高营养级向低营养级传递。4、信息传递的范围(1 1)生物与生物之间;)生物与生物之间;同种生物同种生物andand不同生物均可不同生物均可(2 2)生物与环境之间。)生物与环境之间。三、生态系统中信息传递的特点信息传递存在于生态系统的各种成分之间,把生态信息传递存在于生态系统的各种成分之间,把生态系统的各种成分联系成一个整体,决定能量流动和系统的各种成分联系成一个整体,决定能量流
13、动和物质循环的物质循环的 和和 。方向方向状态状态5、信息传递的意义信源信源发送器官发送器官信道信道接收器官接收器官信息受体信息受体信息的信息的产生者产生者,通常是某一生物或环境因素。信息通常,通常是某一生物或环境因素。信息通常来自生态系统组成成分的运动状态和方式的变化。来自生态系统组成成分的运动状态和方式的变化。把要传递的信息变化成适合于信道上传输的信号。把要传递的信息变化成适合于信道上传输的信号。连接发送端与接收端的信息连接发送端与接收端的信息媒介媒介,是信息的传输者。空,是信息的传输者。空气、水体、土壤、食物等是生态系统中典型的信道。气、水体、土壤、食物等是生态系统中典型的信道。接收从信
14、道传递过来的信号,变换为能够被接收者理解接收从信道传递过来的信号,变换为能够被接收者理解的消息。的消息。信息的信息的接收者接收者,是信息传递的目的地。,是信息传递的目的地。四、生态系统中信息的传递生态系统中信息的比较生态系统中信息的比较类型来源传递形式实例光、声、温度、湿度、磁力等光、声、温度、湿度、磁力等植物的生物碱、有机酸等代谢植物的生物碱、有机酸等代谢废物,动物的性外激素等废物,动物的性外激素等蜜蜂跳舞,鸟类蜜蜂跳舞,鸟类“求偶炫耀求偶炫耀”比较非生物环境或生物非生物环境或生物个体或群体个体或群体物理过程物理过程化学化学信息信息物理物理信息信息生物体生物体以化学物质为信息以化学物质为信息
15、载体载体行为行为信息信息动物动物动物的行为特征动物的行为特征多数情况下,信息传递为双向的;多数情况下,信息传递为双向的;三种信息都可以来源于生物,其中,只有物理信息可以来源于非生三种信息都可以来源于生物,其中,只有物理信息可以来源于非生物环境;物环境;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。之间,可以发生在不同生物之间。课堂小结课堂小结课堂练习课堂练习1 1、下列各项分别属于物理信息的有、下列各项分别属于物理信息的有_,属于化学信息,属于化学信息的有的有_,属于行为信息的有,属于行为信息的
16、有_ _ _ _。1.1.蛛网振动蛛网振动 2 2.狼的叫声狼的叫声3.3.生物释放红外线生物释放红外线 4.4.蝙蝠回声定位蝙蝠回声定位5.5.植物分泌的毒素植物分泌的毒素 6.6.老马识途老马识途7.7.电鳗放电电鳗放电 8.8.昆虫的性信息素昆虫的性信息素9.9.适宜光照下植物开花适宜光照下植物开花 10.10.蓟的刺;蓟的刺;11.11.金龟子遇敌装死金龟子遇敌装死 12.12.遇敌豪猪竖刺遇敌豪猪竖刺13.13.飞蛾扑火飞蛾扑火 14.14.牛椋鸟跳跃提醒犀牛危险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.
17、1411.12.14物物物物化化物化物物行行物行(1 1)生物之间的信息传递只限于同种生物()生物之间的信息传递只限于同种生物()(2 2)信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递()信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递()(3 3)物理信息可来源于生物,也可来源于非生物环境()物理信息可来源于生物,也可来源于非生物环境()2 2、判断常考语句,澄清易混易错判断常考语句,澄清易混易错课堂练习课堂练习3 3、生态捕虫板是一种正反面均涂上了不含任何有毒物质的粘合剂的黄色硬生态捕虫板是一种正反面均涂上了不含任何有毒物质的粘合剂的黄色硬塑板塑板,利用某些昆虫,利用某些昆虫的趋黄性来的趋黄性来诱捕田
18、间害虫诱捕田间害虫。此过程。此过程中中传递信息的种类传递信息的种类是是()A A化学信息化学信息 B B物理信息物理信息C C行为信息行为信息 D D其他信息其他信息B B4 4、下列关于生态系统信息传递特征的描述下列关于生态系统信息传递特征的描述,正确的是正确的是()A.A.生态系统的物理信息都来源于环境生态系统的物理信息都来源于环境B.B.植物都通过化学物质传递信息植物都通过化学物质传递信息C.C.信息沿食物链从低营养级向高营养级传递信息沿食物链从低营养级向高营养级传递D.D.信息可以调节生物的种间关系信息可以调节生物的种间关系D D课堂练习课堂练习5 5、有关生态系统中信息传递的叙述有关
19、生态系统中信息传递的叙述,正确的是正确的是()A.)A.生态系生态系统中的信息只能来源于同种或异种生物统中的信息只能来源于同种或异种生物B.B.雄鸟求偶时进行复杂的雄鸟求偶时进行复杂的“求偶炫耀求偶炫耀”属于物理信息属于物理信息C.C.信息传递可调节生物种间关系信息传递可调节生物种间关系,维维持生态系统的平衡与稳定持生态系统的平衡与稳定D.D.某种植物生长调节剂促进开花属于化某种植物生长调节剂促进开花属于化学信息在生产中的应用学信息在生产中的应用C C解析 生态系统中的信息不仅来自生物群落中的各种生物,还可以来自无机环境,例如温度、湿度、光照等,A项错误;雄鸟求偶时进行复杂的“求偶炫耀”属于行
20、为信息,B项错误;信息传递能够调节生物种间关系,以维持生态系统的平衡与稳定,C项正确;生态系统的信息传递是指生物与生物之间、生物与环境之间发生的信息交流,不包括生物体内的调节过程,利用某种植物生长调节剂促进开花是生物体内的调节,不属于生态系统的信息传递,D项错误。解析解析 生态系统的物理信息的来源可以是非生物环境生态系统的物理信息的来源可以是非生物环境,也可以是生物。植物可以通过颜色、形状也可以是生物。植物可以通过颜色、形状(物理信物理信息息)、化学物质传递信息。信息传递具有双向性、化学物质传递信息。信息传递具有双向性,可可沿食物链从低营养级向高营养级传递沿食物链从低营养级向高营养级传递,也可
21、以从高营也可以从高营养级向低营养级传递。信息能调节生物的种间关系养级向低营养级传递。信息能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。以维持生态系统的稳定。1 1、信息传递是生态系统的重要功能之一。下列选项中,与物理信息传递相信息传递是生态系统的重要功能之一。下列选项中,与物理信息传递相关的是关的是()A A狗利用小便气味作标记狗利用小便气味作标记 B B蜜蜂跳舞蜜蜂跳舞 C C候鸟南飞候鸟南飞 D D花香引蝶花香引蝶2 2、某种海龟的舌尖处有两条红色突起,它在捕食时,先张开口并让舌头来某种海龟的舌尖处有两条红色突起,它在捕食时,先张开口并让舌头来回摆动,很像小虫在蠕动。这种信息传递的意义是引诱
22、猎物,以利于捕食。回摆动,很像小虫在蠕动。这种信息传递的意义是引诱猎物,以利于捕食。海龟的这种活动包含下列哪种信息的传递海龟的这种活动包含下列哪种信息的传递()A.A.物理和化学信息物理和化学信息 B.B.行为和化学信息行为和化学信息 C.C.物理和营养信息物理和营养信息 D.D.物理和行为信息物理和行为信息D DC C作业3 3、萤火虫通过闪光来互相识别;草原上的鸟在发现天敌后,雄鸟急萤火虫通过闪光来互相识别;草原上的鸟在发现天敌后,雄鸟急速飞起,扇动翅膀向雌鸟发出信号;某种植物根系可以分泌一种使休眠速飞起,扇动翅膀向雌鸟发出信号;某种植物根系可以分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物,如将这
23、类物质在作物播种前施入土中,就可以的真菌孢子发芽的化合物,如将这类物质在作物播种前施入土中,就可以使休眠孢子提前发芽,使其因找不到宿主而死亡。以上三个实例分别体现使休眠孢子提前发芽,使其因找不到宿主而死亡。以上三个实例分别体现了哪一类信息的作用了哪一类信息的作用()A.A.物理信息、化学信息、行为信息物理信息、化学信息、行为信息 B.B.物理信息、行为信息、化学信息物理信息、行为信息、化学信息C.C.行为信息、物理信息、化学信息行为信息、物理信息、化学信息 D.D.化学信息、行为信息、物理信息化学信息、行为信息、物理信息作业4 4、运用信息传递作用防治害虫的优点是运用信息传递作用防治害虫的优点是()可以减少可以减少农药的用量农药的用量 防止环境污染防止环境污染 防治效果肯定好于化学防治防治效果肯定好于化学防治 容易操作容易操作A A B B C C D DA AB B