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第3章 生态系统及其稳定性
3.4 生态系统的信息传递
新课导入
1、蜜蜂如何发现蜜源？是植物发出某种信息并传递给蜜蜂吗？
2、蜜蜂如何把蜜源信息传递给其他蜜蜂？
问题探讨
课本P68
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。
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？
2.你还能举出生物间传递信息的其它例子吗？
通过跳圆圈舞来传递这一信息
孔雀开屏、豪猪竖刺等
一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息（information）。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（information flow）。信息传递①信息:②信息流：(信息产生部位)信息源(信息传输的媒介)信道生物或非生物环境空气、水及其它介质(信息接收的生物或部位)信息受体如动物的耳、鼻、眼、皮肤，植物的叶、芽和光敏色素等信息传递的过程(一般有三个基本环节)③信息传递的过程（三要素）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。01生态系统中信息的种类（1）概念：（2）来源：自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息。可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体；动物的鸣叫（声）种子萌发（温度、湿度）1.物理信息萤火虫（光）鸟的迁徙（磁场）01生态系统中信息的种类蝙蝠的回声定位蛛网的振动频率头狼的嚎叫花色形状
生态系统中信息的种类
2.化学信息
(1)概念：
(2)来源:
在生命活动中，生物产生一些可以传递信息的____________
生物体的代谢产物或分泌物
(3)化学物质种类：
植物的生物碱、有机酸等代谢产物
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
水葫芦分泌物抑制藻类生长
狗撒尿圈地(代谢产物)
(4)例子：
不迷路的蚂蚁(尾迹素)
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——尾迹素。
黄鼠狼难以脱身时，会突然施放出一股臭液来，奇臭难闻。一个臭屁救了黄鼠狼的命。
雌蝗在远处的草丛中分泌一种特殊的激素，雄蝗头上的一对触角像电视接收天线一样，能准确无误地接收到这种信号，及时飞来，喜从天降，巧结良缘。
水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长
虎撒尿圈地(代谢产物)
生态系统中信息的种类
生态系统中信息的种类
3.行为信息
(1)概念：
动物的_________，主要指各种动作，这些动作也能够向____________生物传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息。
(2)来源：
动物的特殊行为
特殊行为
同种或异种
(3)举例：
蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的“求偶炫耀”等
蜜蜂跳舞
尖尾松鸡魔性求偶舞
孔雀开屏
豪猪竖刺
乌贼喷墨
归纳总结：生态系统信息传递类型的判断方法
(1)生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。如孔雀开屏，如果是通过行为传递给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。
(2)鸟类或其他动物报警，若通过声音(尖叫)则属于物理信息，若通过特殊的动作(突然飞起)则属于行为信息。
(3)涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度、湿度这些信号，通过动物的皮肤、耳朵、眼或植物的光敏色素、叶、芽等感觉，则判断为物理信息。
(4)若涉及化学物质的挥发性这一特点则判断为化学信息。
例如：
开屏
行为信息
求偶
鸣叫
物理信息
与同类交流
远处通过识别植物的绿色
近处通过植物的气味
绿色动物
物理信息
搜寻食物
化学信息
辨别和摄取食物
孔雀
生态系统中信息传递的特点
1. 生物可以通过 信息类型进行交流
一种或多种
例如：犀牛与牛椋（liáng）鸟，鸟的鸣叫与跳跃提醒犀牛附近有危险情况
生态系统中信息传递的特点
课本P69
2. 信息传递可以发生在__________________之间，
可以发生在_________之间，可以发生在__________之间
生物与非生物环境
同种生物
不同生物
都不属于。神经系统的信息传递是个体细胞、器官、组织间的信息传递；遗传信息的传递与表达是细胞内部的信息传递；植物激素对植物生长发育的调节属于细胞间的传递。生态系统的信息传递的范围包括同种生物个体之间、异种生物个体之间和生物与非生物环境之间。
问题：高等动物的神经信息的传递和遗传信息的传递与表达、植物激素对植物生长发育的调节是否属于生态系统的信息传递
遗传信息的传递与表达和高等动物的神经信息的传递是否属于生态系统的信息传递
遗传信息的传递与表达是细胞内部的信息传递。
神经系统的信息传递是个体细胞、器官、组织间的信息传递；
思考讨论·拓展
生态系统的信息传递的范围是生物和生物之间、生物与环境之间。
生态系统中信息传递的特点
课本P69
3. 多数情况下，信息传递为双向的
(也有单向)
并非所有的信息传递均具有双向性。比如草原上，草的绿色给羊传递了可食用的信息，羊并不传递信息给草，此过程中信息传递是单向的。
问题：所有的信息传递都是双向的吗？请作出判断并举例说明。
生态系统中信息传递的特点
课本P69
（1）生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流
（2）生态系统中的信息传递既可存在于同种生物之内，也可发生在不同生物之间，可以发生在生物与非生物环境之间
（3）多数情况下，信息传递为双向的
生态系统中信息的种类
课本P68-69
类型 来源 传递形式 实例
光、声、温度、湿度、磁力等
植物的生物碱、有机酸等代谢废物，动物的性外激素等
蜜蜂跳舞，鸟类“求偶炫耀”等；
比较 非生物环境或生物个体或群体
物理过程
化学信息
物理信息
生物体
以化学物质为信息载体
行为信息
动物
动物的行为特征
①三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
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，可以发生在不同种生物之间
③多数情况下，信息传递为双向的
信息传递在生态系统中的作用
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
（个体水平）
物理信息
物理信息
资料3.在自然界中，植物开花需要光信息，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，已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号的。生物种群的繁衍，离不开信息传递。（种群水平）通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，完成种群的繁衍。信息传递在生态系统中的作用讨论4：烟草释放的信息素素，在白天与夜间是否都使它收益？
信息传递在生态系统中的作用
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。
是，信息素能够调节生物的种间关系
烟草、蛾、蛾幼虫的天敌
调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
讨论3：信息素能够将几种生物联系起来？
烟草
蛾幼虫
攻击
释放
化学物质
夜间驱除雌蛾
白天吸引蛾幼虫的天敌
（群落和生态系统水平）
生态系统的结构循环单向递减单向双向(动力)(载体)(调节)功能非生物的物质和能量生产者分解者消费者物质循环能量流动信息传递生态系统是通过物质流、能量流和信息流形成的统一整体。决定信息传递在生态系统中的作用
信息传递在生态系统中的应用
课本P71-72
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, 就可以提高果树的传粉效率和结实率
延长光照时间，刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，可以大大提高产蛋率
利用温度和湿度延长蔬菜的种植期
2.对有害动物进行防治：
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
（化学防治、生物防治、机械防治）
信息传递在生态系统中的应用
有害动物三种防治方法的比较
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
①作用迅速
②短期效果明显
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
人工捕捉等
①无污染
②见效快，效果好
①费时费力
②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
①无污染
②有效且持久
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）
注意：利用性引诱剂诱杀雄性个体，属于______防治
生物
利用化学信息≠化学防治
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.行为信息
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传递
2.生物种群的繁衍离不开信息传递
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
小结
练习
一、概念检测
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
2.“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？
B
行为信息和物理信息
课本P72
练习
课本P72
二、拓展应用
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。
①播放鸟类天敌的鸣叫声
②放置无公害的驱鸟剂
③燃放爆竹
④使用激光
⑤架设煤气炮（模拟猜枪的响声和火光）
⑥布设鸟类害怕的图案
⑦声光威吓（将爆竹、猎枪声、激光、驱鸟火焰等方法结合）
⑧遥控航模模拟天敌。
①③④⑤⑥⑦⑧
②
⑧
利用物理信息的有 ,
利用化学信息的有 ，
利用行为信息的有 。

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