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第五节 生态系统中存在信息传递
第三章 生态系统
学习目标
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
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”。
生态系统中存在多种信息
1
生态系统中的信息传递非常重要
2
目录
信息传递可以应用于农业生产
3
生态系统中存在多种信息
1.信息
通常是指包含在情报、信号、消息、指令、数据、图像等传播形式中的知识内容。
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。
生态系统中存在多种信息
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
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
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，植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质（如光敏色素）等
生态系统中存在多种信息
3.信息的种类
（1）物理信息
概念：以物理过程为传递形式的信息，称为物理信息
来源：可以是无机环境，也可以是生物
【举例】
光
声
蛛网震动
生态系统中存在多种信息
感受物质：眼、耳、皮肤；叶、芽、细胞中的特殊物质（如光敏色素）
信息源：光、声、温度、湿度、磁力等
蛇的颊窝（温度）
植物的生长（光敏色素）
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。
生态系统中存在多种信息
（2）化学信息
概念：生物代谢产生的化学物质参与传递信息，协调各种功能，这些化学物质传递的信息称为化学信息
来源：生物体的代谢产物或分泌物
作用：在种群内，通过种内信息素协调个体之间的活动，以调节动物的发育、繁殖和行为
【举例】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
生态系统中存在多种信息
气步甲尾部喷射的苯醌毒雾
蚂蚁沿途留下的记号——尾迹素
蝌蚪从肠道分泌有毒物质抑制幼小蝌蚪
虎撒尿圈地（代谢产物）
蛾（信息素）
黄鼠狼放臭液（代谢产物）
生态系统中存在多种信息
（3）行为信息
概念：许多植物的异常表现和动物的异常行为传递了某种信息，这种异常表现和异常行为传递的信息通称为行为信息
来源：动物的特殊行为
【举例】蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的“求偶炫耀”等
蜜蜂跳舞
孔雀开屏
求偶炫耀
4.信息传递的过程
生态系统中存在多种信息
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
信息源
——信息产生的部位
信道
——信息传播的媒介
信息受体
——信息接收的生物或其部位
生态系统信息传递三要素：信源、信道和信息受体
生态系统中存在多种信息
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
行为信息
化学信息
物理信息
5.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
孔雀通过开屏（行为信息）求偶、鸣叫（物理信息）与同类交流
食草动物识别绿色（物理信息）搜寻食物、通过植物的气味（化学信息）来辨别和摄取食物
（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
犀牛和牛椋鸟之间有频繁的信息交流，鸟的鸣叫（物理信息）与跳跃（行为信息）可以提醒犀牛附近有危险情况
生态系统中存在多种信息
（3）多数情况下，信息传递为双向的
生态系统中存在多种信息
物质循环
能量流动
生态系统的结构 功能特点 功能
信息传递
循环
单向
递减
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
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
生态系统中存在多种信息
类型 来源 传递形式 实例
物理信息 光、声、温度、湿度、磁力等
化学信息 植物的生物碱、有机酸等代谢废物，动物的性外激素等
行为信息 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
生物体
以化学物质为信息载体
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
生态系统中的信息传递非常重要
【实例2】莴苣、茄、烟草等植物的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长。
【实例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。
信息传递与生物个体的生存有密切关系
生态系统中的信息传递非常重要
【实例3】植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能够开花。许多动物平常都是分散居住的，但在繁殖期间，雌性个体会释放出某种化学信息，吸引异性前来交配繁殖后代。虫媒花植物的花的特殊颜色、释放的具有香味的化学物质，能吸引昆虫前来采食，从而达到传粉、授粉的目的，使种群得以延续。
【思考】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
种群的繁殖离不开信息的传递
生态系统中的信息传递非常重要
【实例4】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麦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，樟脑和桉树脑等物质聚集在土壤中，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 1～2 m2 草本植物不能生长的祼地。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
总结：信息传递在生态系统中的作用
1.个体水平：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。如海豚的“回声定位”，烟草等种子的萌发生长
2.种群水平：生物种群的繁衍，也离不开信息传递。如植物开花、昆虫交尾
3.群落和生态系统水平：信息还能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
生态系统中的信息传递非常重要
信息传递可以应用于农业生产
1.提高农产品的产量
养鸡时，在增加营养的基础上，延长光照时间可提高产蛋率
将在南方种植的短日照作物黄麻移植到北方，可延长其营养生长期，从而提高麻皮产量
信息传递可以应用于农业生产
2.控制有害动物
【实例】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。
小菜蛾性诱捕器
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 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）
课堂小结
生态系统中存在信息传递
信息传递的作用
行为信息
化学信息
信息的种类
保证生命活动的正常进行
保证种群的繁衍
调节种间关系，维持生态系统的稳定
物理信息
提高农产品的产量
信息传递在农业生产中的应用
控制有害动物
1.蟑螂喜好在夜间出来活动。科学家把蟑螂放在实验室里，人为地将实验室的白天和黑夜加以颠倒，大约经过一个星期，蟑螂就在人造的“黑夜”时间活动（实际上是白天）。这个实验说明( )
A.蟑螂能感受物理信息的改变
B.信息传递是生态系统的重要功能之一
C.化学信息可以影响蟑螂的行为
D.蟑螂可以感受一切信息刺激
解析：白天和黑夜的不同主要在于光的强弱不同，光属于物理信息；该实验只能说明蟑螂能感受物理信息的改变，并未说明信息传递是生态系统的功能之一。综上所述，BCD不符合题意，A符合题意。
课堂小测
A
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
解析：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，这是一种行为，因此属于行为信息，其中红色突起需要通过光传递的信息，属于物理信息，因此海龟的这种活动包含物理信息和行为信息，D正确。
D
3.唐诗是我国历史文化中一块璀璨夺目的瑰宝，其中也蕴含有丰富的生物学知识，例如杜甫《江畔独步寻花》中的“留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼”。下列有关叙述，正确的是( )
A.蝴蝶飞舞和黄莺叫声，都属于行为信息
B.蝴蝶飞舞，可实现种群内个体间的联络
C.黄莺叫声，不利于黄莺种群的繁衍
D.信息只在同种生物之间进行传递
解析：A、黄莺啼叫属于物理信息，A错误；
B、蝴蝶飞舞属于行为信息，可实现种群内个体间的联络，B正确；
C、黄莺叫声有利于吸引异性，有利于黄莺种群的繁衍，C错误；
D、信息可在同种生物之间传递，也可在不同种生物之间传递，D错误。
B
Thanks
生活如诗，意境深远，绚丽多彩

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