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(共25张PPT)
3.5生态系统中存在信息传递
学习目标
通过比较物质循环、能量流动与信息传递的区别与联系，建立生命系统的稳态观，培养理解能力。
根据信息传递的特点判断信息类型，发展科学思维素养，培养解决问题能力。
通过分析信息传递在农业生产中的应用，培养尝试解决生产生活中的生物学问题的担当和创新能力。
物质循环
能量流动
信息传递
生态系统的功能
信息传递
小资料
果蝇的求偶行为
雄果蝇闻到雌果蝇释放至空气中的化学物质，并看到雌果蝇时，会向雌果蝇靠近，用前足轻敲雌果蝇的腹部，引起雌果蝇对它的注意。在雄果蝇轻敲雌果蝇腹部的过程中，雄果蝇前足上的嗅觉感受器受到雌果蝇释放的性外激素的刺激，进一步确认雌果蝇的存在。然后，雄果蝇展翅并震动翅膀，产生特定的“求偶曲”。
当这些各种类型的信息传递都成功之后，有接受意愿的雌果蝇就会允许雄果蝇进行交配。
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
信息：可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
小资料
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。
小资料
生态系统中的信息包括哪些类型？上述资料中，分别体现了那种信息传递类型？
物理信息
化学信息
行为信息
生态系统中存在多种信息：物理信息
通物理过程传递的光、声、温度、湿度、磁力等信息。
（2）来源：
可以是非生物环境，也可以是生物。
（1）概念：
（3）举例:
萤火虫
种子萌发
鸟的迁徙
（光）
（温度、湿度）
（磁场）
含羞草小叶合拢
（声音）
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。
感受物质：
眼；耳；皮肤；叶、芽、细胞中的特殊物质（如光敏色素）
信息来源：
无机环境、生物
信息源：
蛇的颊窝（温度）
植物的生长（光敏色素）
光、声、温度、湿度、磁力
生态系统中存在多种信息：物理信息
科学家实验
实验1：把一只雌蛾关在黑暗笼子里，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？
实验2：把雌蛾装进密闭透明容器后，雄蛾对雌蛾视而不见。
化学信息
性外激素：蚕蛾醇
生态系统中存在多种信息：物理信息
（1）概念：
（2）来源：
（3）举例：
生态系统的各个层次都有生物代谢产生的化学物质参与信息传递，协调各种功能，这些化学物质传递的信息成为化学信息。
气步甲尾部喷射的苯醌毒雾
蝌蚪从肠道分泌有毒物质抑制幼小蝌蚪
生物体的代谢产物或分泌物。
植物的生物碱、有机酸等代谢产物；动物的性外激素等；
昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。
蚂蚁沿途留下的记号——尾迹素。
生态系统中存在多种信息：化学信息
银胶菊分泌反肉桂酸抑制植物生长
（1）概念：
（2）来源：
（3）举例：
异常表现和异常行为传递的信息成为行为信息。
动物的特殊行为
孔雀开屏
蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的“求偶炫耀”等。
尖尾松鸡求偶舞
豪猪竖刺
生态系统中存在多种信息：行为信息
螃蟹挥舞大鳌
（1）生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流
例如：
食草动物
远处通过识别植物的绿色（物理信息）：
近处通过植物的气味（化学信息）：
搜寻食物
辨别和摄取食物
（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近有危险情况
（3）多数情况下，信息传递为双向的
牛椋鸟的鸣叫和跳跃都是信息
生态系统中存在多种信息
嗅觉器官
眼
植物花朵
鲜艳颜色
芳香气味
蜜蜂
光
空气
物理信息
眼
侦察蜂
舞蹈
光
其他蜜蜂
化学信息
行为信息
信息源
信道
信息受体
产生：生物或环境
媒介：水、空气等
接收：动植物的器官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。
生态系统中存在多种信息
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)
生态系统是通过物质流、能量流和信息流形成的统一整体。
生态系统的三大功能之间的关系
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
（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，信息传递调节物质循环和能量流动。
生态系统的三大功能之间的关系
生态系统中的信息传递非常重要
举例1：野兔在发现天敌时，会用后肢猛烈敲击地面，发出“咚咚”声传递给周围的野兔，让它们迅速逃跑或隐藏起来。
举例2：莴苣、茄、烟草等植物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
信息传递与生物个体的生存有密切关系
（个体水平）
物理信息
举例3：当日照时间达到一定程度时植物才能开花
（种群水平）
种群的繁衍离不开信息传递
举例4：虫媒花的特殊颜色、释放的香味化学物质吸引昆虫前来采食，从而达到传粉、授粉目的。
生态系统中的信息传递非常重要
举例5：北美加利福尼亚的草原，原来是由针茅和早熟禾等构成，由于放牧和烧荒，逐渐演替成了由野燕麦和毛雀构成的一年生草本植物群落。
该群落周围生长着芳香性鼠尾草灌木和蒿，它们的叶子能够分泌樟脑和桉树脑等能抑制草本植物生长的物质。在干旱季节，樟脑和桉树脑聚集在土壤中，抑制了雨季进行发芽的一年生植物的生长，导致芳香性鼠尾草灌木和蒿周围形成1~2m2草本植物不能生长的裸地。随着时间的推移，芳香性鼠尾草灌木和蒿逐渐取代了一年生草本植物。
信息传递能影响群落的演替
（群落和生态系统水平）
生态系统中的信息传递非常重要
个体生存
繁殖
生态系统中的信息传递非常重要
延长光照时间，提高产蛋率
利用温度和湿度延长蔬菜的种植期
提高农产品的产量：
信息传递可以应用于农业生产
小麦与豌豆能分泌化学亲和物质，套种在一起提高产量
小菜蛾性诱捕器
控制有害动物：
小菜蛾雌成虫在性成熟后，会释放一种吸引异性的化合物（性外激素），引诱雄成虫向释放性外激素的雌成虫飞行，并与其交配以繁衍后代。小菜蛾性诱捕器的诱芯能向田间缓慢释放人工合成的性外激素，引诱雄蛾至诱捕器，然后采用其他方法将其杀死，以达到防治目的。
信息传递可以应用于农业生产
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成本低，无污染
②效果好且持久
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
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。
信息传递可以应用于农业生产
随堂练习
1.下列关于生态系统中的信息传递，叙述正确的是( )
A.生态系统中物理信息的来源只能是无机环境
B.动物的特殊行为能向同种或异种生物传递信息
C.生态系统中的信息传递仅存在于生物和生物之间
D.利用昆虫信息素诱捕有害动物属于化学防治
【答案】B
【解析】A、生态系统中物理信息来自生物和无机环境，A错误；
B、动物的特殊行为能够对同种或异种生物传递信息，称为行为信息，B正确；
C、生态系统中的信息传递存在于生物与生物之间，生物与无机环境之间，C错误；
D、防治害虫的方法有生物防治和化学防治，如利用昆虫信息素诱捕有害动物，利用了生态系统的信息传递原理，属于生物防治，D错误。
随堂练习
2.日常生活中，人们通过传播消息、情报、信号等来传递信息，生态系统中也存在信息传递。下列叙述错误的
是( )
A.生态系统信息传递的过程需要信息源、信道和信息受体
B.蝙蝠的“回声定位”和蜜蜂跳舞分别是物理信息和行为信息
C.养鸡场通过延长光照时间提高鸡的产蛋率，属于物理信息的应用
D.花儿吸引蜜蜂传粉，体现生命活动的正常进行离不开信息的作用
【答案】D
【解析】生态系统信息传递过程中每一个信息过程都有三个基本环节：信源(信息产生)、信道(信息传输)、信息受体(信息接收)，A正确；蝙蝠的“回声定位”利用声波，蜜蜂跳舞是特殊的行为，分别是物理信息和行为信息，B正确；养鸡场通过延长光照时间提高鸡的产蛋率利用了光，属于物理信息的应用，C正确；花儿吸引蜜蜂传粉，体现生物种群的繁衍，离不开信息的传递，D错误。
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