内容正文:
生态系统运行离不开信息传递
第四节
第2章 生态系统的结构与功能
生物选择性必修2
春天来临的信息有哪些?这些信息又是如何传递给动植物的?感受到春天来临的信息后,各种动植物又会有什么响应?
“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”描绘了江南初春景色。
材料阅读:大气中二氧化碳浓度增加与全球变暖
生物不仅能感受来自非生物因素的信息,而且可以在生物间传递信息。诺贝尔生理学或医学奖获得者、奥地利动物行为学家弗里施发现蜜蜂是用独特的“舞蹈语言”来传递这一信息的。蜜蜂的舞蹈主要有圆舞和摆尾舞两种
思考与讨论:
1. 如果失去这些“舞蹈语言”,蜜蜂所在的生态系统会有什么后果?
2. 自然界是否还有其他动物使用类似的“舞蹈语言”?
1.生态系统正常运行需要信息传递循环
信息传递:
信息是世界物质客体间普遍联系的形式,每一个信息过程含有信息产生、传输和接收三个基本环节。生态系统的各组成成员之间和成员内部都广泛存在着信息交流,传递的方向往往是双向的,彼此间进行着信息传递。
信息传递在生态系统中的作用
1.信息是维持生命活动正常进行的重要保障,生物的生长和繁殖都离不开信息传递(个体水平)
举例:“秋风起,蟹脚痒”,生动地描绘了中华绒螯蟹(俗称“大闸蟹”)感受到水温降低的信息,从湖泊奔向河口,完成生殖洄游。
信息传递在生态系统中的作用
2.信息还能够调节生物的种间关系 , 以维持生态系统的稳定(种群水平)
举例:食物链相邻营养级间生物充分利用对方特征,保持“捕食”与“被捕食”的平衡。比如,狼能够识别兔的气味而追踪兔,兔也能探测到狼的气味而躲避狼。
信息传递在生态系统中的作用
3.在生产和生活中,可以利用信息传递来对虫害、鼠害等进行生物防治(群落水平)
举例:农业中,利用昆虫性外激素有效诱捕害虫
在机场跑道,利用音响设备播放猛禽的鸣声驱赶鸟群,避免对飞机起降造成危害。
2.生态系统中存在物理、化学、行为等多种信息传递
(一)物理信息:
①定义:光、声、温度、湿度、磁场、机械振动等物理因素,引起生物之间感应作用,称为物理信息。
②来源:无机环境和生物体
2.生态系统中存在物理、化学、行为等多种信息传递
③举例:光强和光周期调控植物的生长和发育; 海豚、蝙蝠等利用声波进行回声定位;雄性蟋蟀的鸣叫可以向雌性个体传递发送者的物种、性别、位置以及社会地位等信息。
2.生态系统中存在物理、化学、行为等多种信息传递
(二)化学信息:
①定义:生物在生命过程中常会产生一些可以传递信息的化学物质,如昆虫产生的各种信息素等,这些化学物质能被其他生物所接受并产生反应,称为化学信息。
②来源:生物体
2.生态系统中存在物理、化学、行为等多种信息传递
③举例:雌性蚕蛾能够分泌一种使雄性蚕蛾特别敏感的物质。当少量分子到达雄性触角,感受器被激发,雄性蚕蛾迎风飞翔,搜寻发出信息的雌性。
2.生态系统中存在物理、化学、行为等多种信息传递
(三)行为信息:
①定义:动物的某些行为也可以用于同种或异种间的信息传递,这些行为特征称为行为信息。
②来源:生物体
2.生态系统中存在物理、化学、行为等多种信息传递
③举例:蜜蜂能够通过精确的“舞蹈”准确地把蜜源的距离、方位等信息告诉其他个体。孔雀开屏是雄孔雀的求偶炫耀行为,它在雌孔雀面前尽力表现自己,以期待获得与雌孔雀交配繁衍的机会。
性 质 来 源
物理信息
行为信息
光、声、温度、湿度、磁力等
植物:有机酸,生物碱
动物:性外激素等信息素
生物体的行为特征
非生物环境或生物体
生物体
化学信息
生物体
物理、化学、行为信息比较
3.信息传递、能量流动和物质循环相互寸协同作用
生态系统中信息传递的范围:信息传递可发生在生物与生物之间,以及生物与环境之间。
①生态系统中信息传递发生在个体与个体
之间(个体↔个体)、种群与种群之间(种群↔种群)
、群落与环境之间(群落↔环境)
②细胞与细胞之间(细胞↔细胞)的信息传递、细胞内部的信息传递不属于生态系统中的信息传递。
3.信息传递、能量流动和物质循环相互寸协同作用
课堂小结
技能训练
选择题:
1.下列属于化学信息的是 ( )
A.绿色植物接受光刺激
B.蛾类昆虫具有趋光性
C.狗能通过尿液找到回路
D.孔雀开屏
1.小麦的需水量与发育时期的关系是怎样的?
C
技能训练
选择题:
2.一些鸟类在求偶时的行为非常独特,通常雄鸟会进行复杂的“求偶炫