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(共47张PPT)
3.4 生态系统的信息传递
问题探讨
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。
圆圈舞
摆尾舞
大致以一个圆形轨迹持续移动
先做一个半圆轨迹的移动，接着做直线移动，然后朝相反方向转一个半圆。蜜蜂在直线移动时尾部向两旁不断用力摇摆
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？
通过跳圆圈舞
人类的信息传递……
当你思念远方的朋友
你是如何表达你的思念
去看她/他？
qq？微信？
打电话
发E-mail
……
可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
传播途径：电视和手机等媒体、书本、广播、生物个体等
一、信息的概念：
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
生态系统的信息传递，不包括细胞内及细胞之间的信息传递。
二、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？
鲜艳
颜色
芳香
气味
嗅觉
器官
眼
植物花朵
蜜蜂
光
空气
舞蹈
眼
侦察蜂
其他蜜蜂
光
蜘蛛捕食（蛛网的振动）
狼的嚎叫（声音）
萤火虫（光）
蝙蝠的回声定位（磁力）
种子萌发
（温度、湿度）
鸟的迁徙
(磁场)
海豚捕食
(超声波)
1、物理信息
①种类：
光、声、温度、湿度、磁力等。
②来源：
无机环境、生物
③传递形式：
物理过程
雌蛾和雄蛾是通过物理信息联系吗？
实验1：把一只雌蛾关在笼子里，吸引了大量雄蛾来交尾
实验2：把雌蛾装进密闭透明容器后，雄蛾对雌蛾视而不见
雄蛾的触角可以“嗅”到十一公里外雌蛾发出气味（性外激素）
水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长
猎豹、狗等分泌物粪便尿液等具有特殊气味，作为领地记号
2、化学信息
①来源：
生物在生命活动中产生
生物碱：某些植物体内产生的含氮的有机物。味苦，通常对生物有毒害或有较强的生理作用。如罂粟果皮中所含的吗啡碱是著名镇痛剂、尼古丁，秋水仙素等。
有机酸:指一些具有酸性的有机化合物。如草酸，苹果酸等。
性外激素，昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中存在的能够传递信息的化学物质。它一般分泌到体外，引起其它个体表现出某种行为，情绪，心理或生理机制改变。
②种类：
植物的生物碱、有机酸、动物的性外激素等。
③传递形式：
性外激素、信息素
丹顶鹤的求偶之舞
孔雀开屏
蜜蜂的跳舞
雄性北极雀的求爱
②来源：
生物的行为特征
③传递形式：
生物的异常表现及行为
3．行为信息
①种类：
孔雀开屏、蜜蜂跳舞、雄鸟的“求偶炫耀”
4、生态系统中信息类型比较
类别 传递形式 来源 实例
物理信息
化学信息
行为信息
物理过程
以化学物质为信息载体
动物的特殊行为
非生物环境或
生物个体或群体
生物体
动物
光、声、
温度、湿度、磁力等
生物碱、
有机酸、
性外激素
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
三.信息传递的特点
1、生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流
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绿色（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
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；
鸟的鸣叫与跳跃提醒犀牛附近有危险情况
3、多数情况下，信息传递为双向的。
四.信息传递的过程
1.信息传播的三要素：
(1)信息源：
(2)信道：
(3)信息受体：
信息产生的部位；
信息传播的媒介；
信息接收的生物或其部位。
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
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
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？
差异
(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，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;
(2)能量流动的特点是单向流动，物质是可循环利用的，但信息传递往往是双向的，且不能循环利用。
完整的信息传递过程包括信息源、信道和信息受体。缺少其中任意一项，信息传递都不能完成
3、生态系统的三大功能比较
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（生物群落中）
生物圈
生物之间，生物与非生物环境之间
食物链和食物网
多种
①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
②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，信息传递决定能量流动和物质循环的方向
[典例1]　如图表明的是物种A与物种B的关系，则物种A与物种B之间信息传递的方向是
A．信息只能由A传递给B
B．信息只能由B传递给A
C．A与B之间可以相互传递信息
D．A与B之间不能相互传递信息
C
[典例2]如图为生态系统成分的模式图，下列叙述错误的是
A．图中的各成分之间均可以传递信息
B．生产者和消费者之间的信息传递可以调节种间关系
C．非生物环境发出的信息种类只能是物理信息
D．能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能
C
[典例3](不定项)某同学将一面镜子竖立在一棵树旁，该树上的一只小鸟飞到镜子前，对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述，正确的是
A．小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息
B．小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息
C．小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息
D．激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息
ABC
[典例4]如图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则甲、乙、丙三图可依次表示
A．能量流动、碳的循环、信息传递
B．能量流动、信息传递、碳的循环
C．碳的循环、能量流动、信息传递
D．信息传递、能量流动、碳的循环
C
思考·讨论
？
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。
物理信息：
（狗叫）
1.轻快的汪汪声时，是表示心情高兴
2.汪汪声短促和强烈时，是表示戒意和警告。
3.低沉的呜鸣声是威胁的意思
化学信息：
猫面部的腺体在一些物体上摩擦：标记领地
猫的肛周信息素：向母猫发出邀请，寻找配偶。
行为信息：
（摇尾巴）
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；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：
表示顺从和不安，害怕和恐惧
生态系统中信息传递的重要性
思考·讨论
？
资料1：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，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、茄、烟草的种子，必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长。
萌发率/％
波长/nm
莴苣种子萌发率与光的波长的关系示意图
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（个体水平）
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，其中大部分是用来传递性信息号的。
讨论2：信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？
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。
说明生物种群的繁衍，离不开信息的传递。（种群水平）
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？
烟草、蛾、蛾幼虫天敌
讨论4:烟草释放的信息素，在白天与夜间是否都使它受益？
是
资料5：①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。
②在森林中，狼既能用眼睛辨别猎物，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。
调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
（群落和生态系统）
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。
五、信息传递在生态系统中的作用
1.生命活动的正常进行，离不开信息的作用（个体水平）
2.生物种群的繁衍，也离不开信息的传递
（种群水平）
3.能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定（群落和生态系统水平）
六、信息传递在农业生产中的应用
1.提高农畜产品的产量
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
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
2、对有害动物进行控制
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
3、有害动物三种防治方法的比较
项目 化学防治 机械防治 生物防治
措施
优点
缺点
喷施化学药剂
人工捕捉等
引入天敌、寄生虫
或使用信息素等
①作用迅速
②短期效果明显
①无污染
②见效快，效果好
①成本低，无污染
②效果好且持久
①会使害虫的抗药性增强
②可能杀害害虫天敌破坏生态平衡
③污染环境
①费时费力
②对体型很小的害虫无法实施
①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）
②寄生生物专一性强
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
生态系统的结构 功能
信息传递
循环
单向
递减
复杂
双向
(动力)
(载体)
(调节)
[典例5](不定项)下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述，正确的是
A．动物的特殊行为可在同种或异种生物之间传递信息
B．生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的
C．信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
D．利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，以降低害虫的种群密度
ACD
[典例6]野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在5∶1左右，这样的性别比例是由孵化时的温度所决定的。繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置。当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处，则孵出较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中信息传递
A．能够调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定
B．维持生物体正常生命活动，调节生物内环境的稳态
C．利于生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定
D．调节生物种群的巢穴温度，维持适宜的性别比例
C
[典例7]下列有关生态系统信息传递的说法，错误的是
A．动物园内，雌孔雀看到正在开屏的雄孔雀停止进食是行为信息，小朋友看到孔雀漂亮的羽毛欢呼起来是物理信息
B．胰岛B细胞释放胰岛素，胰岛素作用于肝脏细胞，促进肝糖原的合成，胰岛素属于生态系统的化学信息
C．鹿总是随着秋天短日照的到来而进入生殖期，它们在秋天交配刚好能使它们的幼仔在春天条件最有利时出生，说明生物种群的繁衍，离不开信息的传递
D．生态系统的信息传递是生态系统实现反馈调节的前提
B
§3—4《生态系统的信息传递》练习
1．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
A．物理和化学信息
B．行为和化学信息
C．物理和营养信息
D．物理和行为信息
2．科研人员研究发现，茶树在受到害虫侵害时会释放信号物质顺—3—己烯醇，该物质一方面可吸引害虫天敌前来捕食害虫，另一方面可传达信号给周围的茶树，未受害茶树接收到该信号后，就会提前激发自身的防御响应。下列相关叙述错误的是
A．茶树释放的顺—3—己烯醇能够调节生物的种间关系
B．外源喷施一定量的顺—3—己烯醇可提高茶树防御害虫的能力
C．茶树释放的化学信息的传递方向是茶树→害虫→害虫天敌
D．一片茶园是一个生态系统，该生态系统中时刻存在着物质循环和能量流动
3．下列有关生态系统信息传递的说法，不正确的是
A．任何生命形式，如果没有接受信息、处理信息和利用信息的能力，就无法适应环境
B．信息传递应用在农业生产中，不仅可以提高农产品的产量，也可对有害动物进行控制
C．延长短日照植物黄麻的光照时间可提高麻皮产量，这属于行为信息的合理利用
D．在任何生态系统中，能量、物质和信息三者之间的关系都是密不可分的
4．物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能，下列有关叙述错误的是
A．在捕食链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途相同
B．生态系统中的能量可促使物质不断在生物群落和非生物环境之间循环往返
C．植物可以通过光合作用和呼吸作用参与生态系统中的碳循环
D．生物之间的捕食离不开信息传递
5．农场中种植着粮食作物、果树，饲养着家禽、家畜等。下列不属于运用生态系统信息传递原理来提高农畜产品产量的措施是
A．适时灌溉与定时饲喂
B．施放过量的性引诱剂，干扰害虫的正常交尾
C．延长家禽的光照时间，提高产蛋率
D．人工控制作物光周期，达到早熟、高产的目的
6．(不定项)假设动物“沟通”的定义是：发信息者发出信息以改变接收信息者的行为。则下列属于“沟通”的是
A．亲鸟假装翅膀受伤，以吸引天敌的注意，使其远离雏鸟
B．捕食性萤火虫模拟他种萤火虫的发光信号，以吸引该种雄虫前来，将之捕食
C．母土拨鼠发出警告叫声，使小土拨鼠及时躲避天敌
D．老鼠在草丛中跑动的声音，吸引了天敌的注意
7．(不定项)如图为生态系统信息传递模型图，下列分析错误的是
A．对于生产者来说，光的性质、光的强度、光照长度等均属于物理信息
B．信息传递不同于单向进行的能量流动，但类似于物质循环，且往往是双向的
C．生态系统的信息传递伴随着一定的物质转换和能量消耗
D．动物之间的信息传递都是通过其神经系统和内分泌系统进行的
8．(不定项)下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述，错误的是
A．利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用
B．利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于化学防治
C．信息的传递能够调节生物种间关系，维持生态系统的稳定
D．短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻皮产量，是对化学信息的合理利用
9．招潮蟹是生活在海边的一种甲壳动物，每到繁殖季节，雄蟹就会挥动红色的大螯吸引雌蟹，不同的招潮蟹挥螯的方式不同，如图甲、乙两种招潮蟹。请据图回答下列问题：
(1)上述招潮蟹的挥螯行为属于生态系统信息传递中的________ 信息。
(2)这种求偶行为的产生与体内分泌的________ 有直接关系。
性激素
行为
(3)上述实例表明，生物种群的________ 离不开信息的传递。
(4)在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息；森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕兔，兔同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。上述描述中涉及的信息有________________________ ，同时可以知道，信息传递能够调节生物的________关系，以维持生态系统的________。
稳定
繁衍
物理信息、化学信息、行为信息
种间
锲而舍之，朽木不折

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