第四节生态系统的信息传递

1、 第第4 4节节 生态系统的信息传递生态系统的信息传递 一般将可以传播的消息、情一般将可以传播的消息、情 报、指令、数据与信号等称作报、指令、数据与信号等称作信信 息（息（informationinformation）。）。 信息传递在人类日常生活中普遍存在。在生态系统信息传递在人类日常生活中普遍存在。在生态系统 中亦是如此。中亦是如此。 o 信息传递的过程信息传递的过程( (一般有三个基本环节一般有三个基本环节) ) ( (信息产生信息产生) ) 信源信源 ( (信息传输信息传输) ) 信道信道 ( (信息接收信息接收) ) 信宿信宿 初级信源：昆虫初级信源：昆虫次级信源：蜘蛛网的振动频率次

2、级信源：蜘蛛网的振动频率 信道：蜘蛛网信道：蜘蛛网 信宿：蜘蛛信宿：蜘蛛 问题探讨问题探讨 问题探讨 生态系统中信息的种类有生态系统中信息的种类有_、 _和和_。 物理信息物理信息 化学信息化学信息 行为信息行为信息 1.物理信息物理信息 感受物质：感受物质： 动物的眼、耳、皮肤等；动物的眼、耳、皮肤等； 植物的叶、芽细胞中的特殊物植物的叶、芽细胞中的特殊物 质（光敏色素等）等。质（光敏色素等）等。 信息来源：信息来源： 无机环境、生物无机环境、生物 生态系统中的生态系统中的_等等, 通过通过_传递的信息传递的信息,称为称为。 光、声、温度、湿度、磁力光、声、温度、湿度、磁力 物理过程物理过程

3、 光光 是一种求偶信号，以此与异性取是一种求偶信号，以此与异性取 得联系。但这种信号往往被狼得联系。但这种信号往往被狼 蛛非法利用，结果双双被捕，蛛非法利用，结果双双被捕， 成了爱情的牺牲品。成了爱情的牺牲品。 老鹰通过视觉发现地面上的兔子老鹰通过视觉发现地面上的兔子 兔子本身不会发光，它是反射太阳的光，所以它是次级兔子本身不会发光，它是反射太阳的光，所以它是次级 信源，信源，太阳太阳是生态系统中光信息的主要初级信源。是生态系统中光信息的主要初级信源。 生物的生物的颜色、形状颜色、形状对于之有关的生物来说就是对于之有关的生物来说就是物理信息物理信息 夏夜中雌雄萤火虫的相互识别夏夜中雌雄萤火虫的

4、相互识别 蛇的热感受器与导弹（红外线感受器）蛇的热感受器与导弹（红外线感受器） 声 鸟类的鸣叫鸟类的鸣叫 o 苍蝇的平衡棒苍蝇的平衡棒（后翅退化）（后翅退化）和运载火箭（振动陀螺仪和运载火箭（振动陀螺仪） 它还有垂直升降、急速调它还有垂直升降、急速调 头、空中悬停、隐身潜伏和微波头、空中悬停、隐身潜伏和微波 信息收发等绝招儿。平衡棒可以信息收发等绝招儿。平衡棒可以 调节翅膀的运动力向，是身体平调节翅膀的运动力向，是身体平 衡度的一个导航仪。苍蝇飞行时，衡度的一个导航仪。苍蝇飞行时， 平衡棒以一定的平衡棒以一定的频率进行机械振频率进行机械振 动动。当苍蝇飞行出现倾斜或偏离。当苍蝇飞行出现倾斜或偏

5、离 航向时，航向时，平衡棒的振动就会随之平衡棒的振动就会随之 发生变化发生变化，并且把这种变化信息，并且把这种变化信息 及时传递给蝇脑。苍蝇会按新的及时传递给蝇脑。苍蝇会按新的 指令调整身体的姿态和航向。指令调整身体的姿态和航向。 海豚的回声定位与声纳海豚的回声定位与声纳 ） 你能举出这些信息类型的其他实例吗？你能举出这些信息类型的其他实例吗？ 鸟迁徙行为中对方向的判断鸟迁徙行为中对方向的判断 磁场磁场 靠地磁导航：鸽子喙部发现感应磁场器官靠地磁导航：鸽子喙部发现感应磁场器官 识途识途 o 鱼的侧线鱼的侧线 温度温度 温度、湿度温度、湿度 2、化学信息、化学信息 （1）概念：生物在生命活动过程

6、中，产）概念：生物在生命活动过程中，产 生的一些可以生的一些可以_的化学物质，例如的化学物质，例如 植物的植物的_、_等代谢产物，以及动等代谢产物，以及动 物的物的等，就是化学信息。等，就是化学信息。 ：昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中都存：昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中都存 在能传递信息的化学物质在能传递信息的化学物质。 （2）来源：）来源：_ _ _ 雄蛾的触角可以雄蛾的触角可以“嗅嗅”到十一公里外到十一公里外 雌蛾发出气味（性外激素）雌蛾发出气味（性外激素） 激素诱导（信息素）激素诱导（信息素） 这是最安全的求偶密码，这是最安全的求偶密码， 多见于昆虫。如雌蝗在远处的草丛中分泌一种特多见于

7、昆虫。如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，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。喜从天降，巧结良缘。 昆虫性信息素昆虫性信息素 防治病虫害防治病虫害 科学家实验：科学家实验： 实验实验1 1：把一只雌蛾关在：把一只雌蛾关在笼子笼子里，吸引了大量雄蛾来交尾里，吸引了大量雄蛾来交尾 实验实验2 2：把雌蛾装进：把雌蛾装进密闭密闭透明容器后，雄蛾对雌蛾视而不见透明容器后，雄蛾对雌蛾视而不见 化学信息化学信息 猫、狗肛门腺分泌物使猫、狗肛门腺分泌物使

8、粪便尿液粪便尿液等具等具 有特殊气味，作为领地记号。有特殊气味，作为领地记号。 警犬缉毒警犬缉毒 化学信息化学信息 3 3、行为信息、行为信息 动物的动物的特殊行为特殊行为，对于同种或异种，对于同种或异种 生物也能传递某种信息。生物也能传递某种信息。 报警报警 当鸟发现危险时，就会大声鸣叫，当鸟发现危险时，就会大声鸣叫，急速高飞，急速高飞， 并煽动两翼并煽动两翼，给同伴发出逃避的信息，给同伴发出逃避的信息 蛇蛇在遇到攻击时，会用把头竖起、吐信等行为在遇到攻击时，会用把头竖起、吐信等行为 吓走敌人吓走敌人 如果花蜜的距离在如果花蜜的距离在100100米以外，蜜蜂则跳一种象米以外，蜜蜂则跳一种象“

9、8”8” 字的摆尾舞，字的摆尾舞， 蜜蜂绕两个半圆合成一个圆，在走直线时摇蜜蜂绕两个半圆合成一个圆，在走直线时摇 摆腹部跳舞。摆腹部跳舞。 蜜蜂的蜜蜂的“8”8”字舞包含两种信息：花蜜的方向和距离。字舞包含两种信息：花蜜的方向和距离。 蜜蜂判断方向以太阳为参考，蜜蜂判断方向以太阳为参考，“8”8”字舞的中间位置，如字舞的中间位置，如 果小蜜蜂的头部向上，则表示蜜源在正对太阳的位置；头果小蜜蜂的头部向上，则表示蜜源在正对太阳的位置；头 部向下，则表示蜜源在太阳的反向位置；如果头部偏向部向下，则表示蜜源在太阳的反向位置；如果头部偏向左左 侧或右侧，则表示蜜源偏离太阳方向一定的角度。侧或右侧，则表示

10、蜜源偏离太阳方向一定的角度。 如雄鸳鸯经常在雌如雄鸳鸯经常在雌 雌鸳鸯面前脉脉含情，雌鸳鸯面前脉脉含情， 不时用喙梳理羽毛，并不时用喙梳理羽毛，并 涂擦脂肪，使羽毛平伏涂擦脂肪，使羽毛平伏 光洁，以炫耀自己的美光洁，以炫耀自己的美 丽姿态。有些鸣禽则丽姿态。有些鸣禽则以以 歌舞的方式进行炫耀，歌舞的方式进行炫耀， 从而取得配偶从而取得配偶。 孔雀开屏孔雀开屏-求偶炫耀求偶炫耀 o求偶行为求偶行为 萤火虫发出的萤光是一种求偶信号，以此与萤火虫发出的萤光是一种求偶信号，以此与 异性取得联系。但这种信号往往被第三者异性取得联系。但这种信号往往被第三者狼狼 蛛非法利用，结果双双被捕，成了爱情的牺牲品。

11、蛛非法利用，结果双双被捕，成了爱情的牺牲品。 以嘹亮的鸣声呼唤配偶的动物较多，其中以嘹亮的鸣声呼唤配偶的动物较多，其中 有些只是简单的鸣叫，如蝉类。有些鸟类则伴有有些只是简单的鸣叫，如蝉类。有些鸟类则伴有 炫耀歌喉或滔滔不绝地炫耀歌喉或滔滔不绝地“表白表白”。这种方式也容。这种方式也容 易暴露目标，往往酿成爱情悲剧。易暴露目标，往往酿成爱情悲剧。 黄斑黑蟋蟀黄斑黑蟋蟀 性质性质来源来源 物理信息物理信息 行为信息行为信息 光、声、温度、湿度、光、声、温度、湿度、 磁力等磁力等 植物植物: :有机酸有机酸, ,生物碱生物碱 动物动物: :性外激素等信息素性外激素等信息素 生物体的行为特征生物体的

12、行为特征 无机环境或生物体无机环境或生物体 生物体的产物或分生物体的产物或分 泌物泌物 生物体的动作行为生物体的动作行为 化学信息化学信息 2 2、如果堵住蝙蝠的、如果堵住蝙蝠的 耳朵，蝙蝠行为如耳朵，蝙蝠行为如 何？说明了什么？何？说明了什么？ 资料资料 1 物理物理 生命活动的正常进行，生命活动的正常进行， 离不开信息传递。离不开信息传递。 1 1、蝙蝠的、蝙蝠的“回声定回声定 位位”属于属于_ 信息？信息？ 资料资料2 1 1、莴苣的种子的萌发与、莴苣的种子的萌发与_信息的传递有关？信息的传递有关？ 2 2、若要保证种子的萌发率，应选用、若要保证种子的萌发率，应选用_ _ _波长光？波长

13、光？ 物理物理 600-700 资料分析：生态系统中信息传递的重要性资料分析：生态系统中信息传递的重要性 1 1、若无信息传递，蝙蝠能对周围环境识别、完成、若无信息传递，蝙蝠能对周围环境识别、完成 取食、飞行吗？莴苣、茄、烟草种子能萌发吗？取食、飞行吗？莴苣、茄、烟草种子能萌发吗？ 2 2、根据资料、根据资料1 1和和2 2分析信息传递与生命活动的正常分析信息传递与生命活动的正常 进行有什么关系？进行有什么关系？ 1 1、玫瑰花的开放，需要、玫瑰花的开放，需要_信息的刺激？信息的刺激？ 2 2、若无信息传递，雌雄动物能相互识别、交配吗？、若无信息传递，雌雄动物能相互识别、交配吗？ 光光 9:5

14、4 1、烟草释放的信息素， 在昼夜是否都能使烟草 本身受益？ 2、该种信息素能将几种 生物联系起来？ 3、若无这种信息素，这 三种生物的种群数量可 能会发生什么变化？ 是是 烟草、蛾、蛾幼虫的天敌烟草、蛾、蛾幼虫的天敌 烟草烟草，蛾，蛾，蛾的天敌，蛾的天敌 信息传递在此起信息传递在此起 _ _ 作用，作用， 调节种间关系调节种间关系 二、信息传递在生态系统中的作用二、信息传递在生态系统中的作用 1 1 保证生命活动的正常进行保证生命活动的正常进行 2 2 维持生物种群的繁衍维持生物种群的繁衍 3 3 调节生物的种间关系，维持生调节生物的种间关系，维持生 态系统的稳定态系统的稳定 ？请同学们分组

15、讨论请同学们分组讨论“信息传递在农信息传递在农 业生产中有哪些应用业生产中有哪些应用”，然后派代表举例说，然后派代表举例说 明。明。 三、信息传递在农业生产 中的应用 2.2.对有害动物进行控制。对有害动物进行控制。 1.1.提高农产品或畜产品的产量；提高农产品或畜产品的产量； o提高农产品或畜产品的产量提高农产品或畜产品的产量 （1）、）、利用人工合成各种化学信息素，吸引传利用人工合成各种化学信息素，吸引传 粉昆虫，提高果树的传粉效率和结实率；粉昆虫，提高果树的传粉效率和结实率； （2）、用一定频率的声波处理蔬菜、谷物）、用一定频率的声波处理蔬菜、谷物 的种子，提高发芽率。的种子，提高发芽率

16、。 （3）、延长光照时间，）、延长光照时间， 提高鸡的产蛋量提高鸡的产蛋量 （4）、利用）、利用温度温度和和湿度湿度 延长蔬菜的种植期延长蔬菜的种植期 您见过这种诱鱼剂吗？如您见过这种诱鱼剂吗？如 果把它撒在石头上，鱼会果把它撒在石头上，鱼会 去去“咬咬”石头，而对旁边石头，而对旁边 香喷喷的饵料不屑一香喷喷的饵料不屑一 顾顾 诱鱼原理：诱鱼原理： 鱼类的嗅觉是远距离侦察器，它们对淡、海水生态系统中的鱼类的嗅觉是远距离侦察器，它们对淡、海水生态系统中的“营养物循环营养物循环”过程所过程所 释放出的营养物质极为敏感。本产品释放出的营养物质极为敏感。本产品“投其所好投其所好”，入水即散，从而达到，

17、入水即散，从而达到“召之即召之即 来，来此咬钩来，来此咬钩”的目的。的目的。 信息素是直接作用于鱼信息素是直接作用于鱼 儿的大脑，启动鱼儿进儿的大脑，启动鱼儿进 食的欲望，这与鱼儿喜食的欲望，这与鱼儿喜 欢什么食物没有任何关欢什么食物没有任何关 系。系。 1、利用、利用人工性外激素人工性外激素，扰乱某些动物的雌雄交配；，扰乱某些动物的雌雄交配； 2、利用音响设备发出的、利用音响设备发出的声信号声信号，诱捕或驱赶动物；，诱捕或驱赶动物； 3、利用、利用昆虫信息素昆虫信息素诱捕或警示有害动物；诱捕或警示有害动物； 4、利用昆虫的、利用昆虫的趋光性趋光性，进行诱杀，消灭害虫；，进行诱杀，消灭害虫；

18、对有害动物进行控制对有害动物进行控制 l 科研人员将雌性蟑螂 放射出一种信息素信息素从 蟑螂的标本中净化提 炼出来，根据化学分 析结果生产出一种人 工合成的蟑螂信息素 来引诱雄性蟑螂，然 后将它们一起杀灭。 释放过量 人工合成 的性引诱 剂，使雄 虫无法辨 认雌虫的 方位，或 者使它的 气味感受 器变得不 适应或疲 劳，不再 对雌虫有 反应，从 而干扰害 虫的正常 交尾活动， 达到消灭 害虫的目 的。 挂在大棚上的就是性信息素诱捕器挂在大棚上的就是性信息素诱捕器 小竹竿上、大棚架边，挂着一个个像吊瓶一样的东西，不管是白天黑夜，时不时有深褐色虫子飞来，掉入“吊瓶” 下面的塑料袋中，不一会儿就呜呼

19、哀哉。昨天，深受斜纹夜蛾、甜菜夜蛾之苦的慈溪天元镇菜农劳建州看到眼前景 象就乐了：一天下来，每个这样的装置能捉虫100多只，不仅省了农药、人工钱，还保证了蔬菜质量。 “吊瓶”学名叫性信息素诱捕器，是一种高科技产品，今年才在我市大面积推广。农科专家介绍，将人工合成 雌性害虫性成熟后释放出来的信息素制成引诱剂放在诱捕器中，吸引雄性害虫前来求偶，自投“温柔陷阱”，从而 使害虫雌雄失调，达到抑制虫害的目的。 播放播放集群信号录音集群信号录音引来鸟类引来鸟类 信息传递与能量流动、物质循环的比较信息传递与能量流动、物质循环的比较 能量流动能量流动物质循环物质循环信息传递信息传递 特特 点点 单向流动，单向

20、流动， 逐级递减逐级递减 循环运动循环运动, , 反复利用反复利用 往往是双向的往往是双向的 范范 围围 生态系统中生态系统中 各营养级各营养级 生物圈生物圈 生物之间，生物与无生物之间，生物与无 机环境之间机环境之间 途途 径径 食物链和食物网食物链和食物网多种多种 地地 位位 生态系统的生态系统的 动力动力 生态系统的生态系统的 基础基础 决定能量流动和物质决定能量流动和物质 循环的方向和状态循环的方向和状态 联联 系系 同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一 整体整体, ,调节生态系统的稳定性。调节生态系统的稳定性。 项目项目 区别区别 联系

21、联系 来源来源特点特点范围范围 能量流能量流 动动 物质循物质循 环环 信息传信息传 递递 信息传递与能量流动、物质循环比较信息传递与能量流动、物质循环比较 太阳能太阳能 单向流动单向流动 逐级递减逐级递减 生态系统的生态系统的 各营养级各营养级 生物与生物生物与生物 之间，生物之间，生物 与环境之间与环境之间 全球性全球性 循环性循环性 反复利用反复利用 生态系统生态系统 生物或无生物或无 机环境机环境 双向的双向的 生物圈生物圈 共同把共同把 生态系统生态系统 连成统一连成统一 整体整体 调节生调节生 态系统稳态系统稳 定性定性 判断下列各项属于何种信息。判断下列各项属于何种信息。 物理信

22、息物理信息 行为信息行为信息 化学信息化学信息 行为信息行为信息 物理信息物理信息 化学信息化学信息 (1)(1)萤火虫通过闪光来识别同伴萤火虫通过闪光来识别同伴 (6)(6)警犬嗅寻毒品警犬嗅寻毒品 (5)(5)引起候鸟南飞的信息引起候鸟南飞的信息 (4)(4)豪猪遇敌竖起体刺豪猪遇敌竖起体刺 (3)(3)花花香香引蝶引蝶 (2)(2)草原上的鸟在发现天敌后，雄鸟急速草原上的鸟在发现天敌后，雄鸟急速 信息传递决定着物质循环和能量流动的信息传递决定着物质循环和能量流动的_和和 状态。由于有信息传递，才使生态系统产生了自状态。由于有信息传递，才使生态系统产生了自 我调节能力，才使生态系统的我调节

23、能力，才使生态系统的结构结构和和功能功能维持相维持相 对稳定。对稳定。 方向方向 起飞，扇动翅膀为雌鸟发出信号起飞，扇动翅膀为雌鸟发出信号 花花色色引蝶引蝶 生态系统的信息传递生态系统的信息传递 生态系统中信生态系统中信 息的种类息的种类 信息传递在农业信息传递在农业 生产中的应用生产中的应用 物理信息物理信息 行为信息行为信息 化学信息化学信息 1.1.保证生命活动的正常进行保证生命活动的正常进行 2.2.维持生物种群的繁衍维持生物种群的繁衍 提高农产品或提高农产品或 畜产品的产量畜产品的产量 对有害动物进对有害动物进 行控制。行控制。 生态系生态系 统信息统信息 的作用的作用 3.3.调节

24、生物的种间关系维持生调节生物的种间关系维持生 态系统的稳定态系统的稳定 1 1 哺乳动物的体温；哺乳动物的体温； 2 2 鸟类鸣叫；鸟类鸣叫； 3 3 孔雀开屏；孔雀开屏； 4 4 萤火虫发光；萤火虫发光； 5 5 植物分泌的物质；植物分泌的物质； 6 6 电磁波；电磁波； 7 7 昆虫发出的声音；昆虫发出的声音； 8 8 昆虫的外信息素；昆虫的外信息素； 9 9 植物开花；植物开花； 10 10 蜜蜂跳舞；蜜蜂跳舞； 1.1.以下各属于哪一类信息？以下各属于哪一类信息？ 物理物理 物理物理 行为行为 物理物理 化学化学 物理物理 物理物理 化学化学 物理物理 行为行为 2、信息传递是生态系统

25、的重要功能之一。下列现信息传递是生态系统的重要功能之一。下列现 象中，与物理信息传递相关的是（象中，与物理信息传递相关的是（ ） A.A.候鸟南飞候鸟南飞 B.B.豪猪遇敌竖起体刺豪猪遇敌竖起体刺 C.C.花香引蝶花香引蝶 D.D.警犬嗅寻毒品警犬嗅寻毒品 A 3 3、森林中，狼能够依据兔留下的气味去、森林中，狼能够依据兔留下的气味去 猎捕兔子，兔子也同样能够依据狼的气味或猎捕兔子，兔子也同样能够依据狼的气味或 行为特征躲避猎捕。该信息在生态系统中的行为特征躲避猎捕。该信息在生态系统中的 作用时（作用时（ ） A A、可以保证生命活动正常进行、可以保证生命活动正常进行 B B、可以维持生物种群的繁衍、可以维持生物种群的繁衍 C C、能够促进生态系统的物质循环、能够促进生态系统的物质循环 D D、能够调节生物的种间关系、能够调节生物的种间关系 5 5、在生态系统中，信息传递发生在（、在生态系统中，信息传递发生在（ ） A、种群和种群之间、种群和种群之间 B、种群内部个体和个体之间、种群内部个体和个体之间 C、生物和环境之间、生物和环境之间 D、以上三项都有、以