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生态系统中存在信息传递
第5节
浙科版 选择性必修2
1.能说出生态系统中信息传递的类型
2.能说明信息传递在生态系统中的作用和特点
3.能举例说出信息传递在生态系统中的应用
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：
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
孔雀开屏、豪猪竖刺等
信息通常是指包含在情报、信号、信息、指令、数据、图像等传播形式中的知识内容。
1.信息的概念
在生态系统中，信息是能引起生物生理、生化和行为变化的信号。
生态系统中的信息？
信息的概述
2.信息传递
各种信息在生态系统的组成成分之间和组成成分内部的交换与流动称为生态系统的信息传递。
信源
（信息产生部位）
信道
（信息传输媒介）
信息受体
（信息接收的生物或部位）
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
注意：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；
1.物理信息
（1）概念：以物理过程为传递形式的信息，如自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。
生态系统中存在多种信息
（2）来源：可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
萤火虫（光）
蝉（声）
蛇的颊窝（温度）
种子萌发（温度、湿度）
鸟的迁徙（磁场）
海豚捕食（超声波）
2.化学信息
（3）实例：如植物的生物碱、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。
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）
蛾（信息素）
黄鼠狼放臭液（代谢产物）
（1）概念：
（2）来源：
生物代谢产生的化学物质传递的信息。
生物体的代谢产物或分泌物。
3.行为信息
（1）概念：动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息。
蜜蜂跳舞
豪猪竖刺
孔雀开屏
求偶炫耀
（2）来源：动物的特殊行为。
（3）实例：蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的“求偶炫耀”等。
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多数情况下，信息传递为双向的；
②三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；
③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
4.三种信息的比较
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。
行为信息：
摇尾巴
1.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
2.陌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
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
物理信息：
猫听到鼠的活动：
做好捕猎的准备
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。
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
5、生态系统中信息传递的特点
（1）生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流
例如：
孔雀
开屏（行为信息）：
鸣叫（物理信息）：
求偶
与同类交流
（2）生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间
例如：犀牛与牛椋鸟，鸟的鸣叫与跳跃提醒犀牛附件有危险情况
（3）多数情况下，信息传递为双向的；
2024/1/25
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？
差异主要有以下方面：（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。
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（也有单向）
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
6、能量流动、物质循环、信息传递比较
2024/1/25
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”。近年来，屡有海豚出现集体自杀现象的报道，已有证据表明人类的舰船海洋开采活动，某些通信工具在海洋中产生了巨大的噪声，会直接干扰海豚的“定位系统”。
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
生态系统中信息传递非常重要
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。
日照长度8小时/日
4.烟草释放化学物质，白天可以吸引蛾幼虫的天敌——寄生虫或捕食者，夜间又能够驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能在植物叶片上停留产卵。
这里有蛾的幼虫，快来吃呀！
1.根据资料1和2，分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系。
如果没有信息传递，海豚的生活、捕食难以进行，信息干扰会导致海豚出现“自杀”现象；莴苣、茄、烟草种子的萌发，植物的开花，动物的繁殖等生命活动，离开信息传递都不能正常进行。
2.信息传递在种群的繁殖过程中起什么作用？
通过信息传递，雌雄个体能相互识别、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。
3.请根据这些资料，总结信息传递对于生物生存的重要性。
信息传递对生物个体生命活动的正常进行和种群的繁衍都具有重要意义。
1.信息传递与生物个体的生存有密切关系
2.种群的繁殖离不开信息的传递
3.信息传递能影响群落的演替
（个体水平）
（种群水平）
（群落和生态系统水平）
信息传递在生态系统中的作用
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
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
信息传递可以应用于农业生产
2.对有害动物进行控制
②利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度
①利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物
③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
措施 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
优点 ①作用迅速 ②短期效果明显 ①无污染 ②见效快，效果好 ①无污染
②有效且持久
缺点 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 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）
化学防治
机械防治
生物防治
控制动物危害的技术方法
物理信息
化学信息
行为信息
生态系统的信息传递
①信息传递与生物个体的生存有密切关系
②种群的繁殖离不开信息的传递
③信息传递能影响群落的演替
在农业生 产中的应用
提高农业产品的产量
控制有害动物

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