内容正文:
第三章 生态系统及稳定性
第4节 生态系统的信息传递
生态系统中的信息有哪些类型?
生态系统中的信息传递起着什么作用?
本节聚焦
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如何运用生态系统的信息传递原理提高农作物产量、进行有害动物的防治?
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
一、生态系统中信息的种类
1.物理信息
(1)概念: 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。
(2)举例:
萤火虫(光)
蝉(声)
蛇的颊窝(温度)
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(1)概念: 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。
(2)举例:
种子萌发(温度、湿度)
鸟的迁徙(磁场)
海豚捕食(超声波)
一、生态系统中信息的种类
1.物理信息
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(3)来源:可以是非生物环境,也可以是生物个体或群体。
一、生态系统中信息的种类
1.物理信息
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2.化学信息
(1)概念: 在生命活动中,生物还产生一些可以传递信息的化学物质。
(2)来源: 生物体的代谢产物或分泌物。
(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。
虎撒尿圈地(代谢产物)
蛾(信息素)
一、生态系统中信息的种类
被捕食的蚜虫立即释放报警信息素,通知同类其他个体逃避。
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。
水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长。
猫、狗肛门腺分泌物使粪便尿液等具有特殊气味,作为领地记号
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。
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。
(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。
豪猪竖刺
孔雀开屏
尖尾松鸡魔性求偶舞
乌贼喷墨
一、生态系统中信息的种类
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。
(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)
日常生活中,人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。
4.信息概述
(1)信息的概念:
(2)信息传播的三要素:
①信息源:
信息产生的部位;
(来自生物或非生物环境)
②信道:
信息传播的媒介
(空气、水以及其他介质等)
③信息受体:
信息接收的生物或其部位
(3)信息流:
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。
特别注意:
一、生态系统中信息的种类
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):
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):
求偶
与同类交流
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件有危险情况
③多数情况下,信息传递为双向的。
一、生态系统中信息的种类
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,信息传递不依赖与食物链,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。
思考?
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