内容正文:
第3章 生态系统及其稳定性
第4节 生态系统的信息传递
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种群及其动态
目录 /CONTENTS
01
02
03
生态系统中信息的种类
信息传递在生态系统中的作用
信息传递在农业生产中的应用
2
问题探讨
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。
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?
通过跳圆圈舞来传递这一信息。
孔雀开屏、豪猪竖刺等。
2.你还能举出生物间传递信息的其它例子吗?
圆圈舞
摆尾舞
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一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息(information)。
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(information flow)。
信息
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:
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(信息产生部位)
信息源
(信息传输的媒介)
信道
生物或
非生物环境
空气、水
及其它介质
(信息接收的生物或部位)
信息受体
如动物的耳、鼻、眼、皮肤,植物的叶、芽和光敏色素等
信息传递的过程(一般有三个基本环节)
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生态系统中信息的种类
(1)概念:
(2)来源:
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。
可以是非生物环境,也可以是生物个体或群体;
动物的鸣叫
(声)
种子萌发
(温度、湿度)
1.物理信息
萤火虫
(光)
鸟的迁徙
(磁场)
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生态系统中信息的种类
蛇的颊窝(温度)
蝙蝠的回声定位
蛛网的振动频率
头狼的嚎叫
花色
形状
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生态系统中信息的种类
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。
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生态系统中信息的种类
2.化学信息
(1)概念:
(2)来源:
在生命活动中,生物产生一些可以传递信息的化学物质。
驱蚊草
水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长
A: 植物的生物碱、有机酸等代谢产物;
B: 动物的性外激素等;
C: 昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。
黄鼠狼放臭屁
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。
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3.行为信息
(1)概念:
(2)来源:
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。
动物的特殊行为
蜜蜂跳舞
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生态系统中信息的种类
孔雀开屏
豪猪竖刺
吹“气球”求偶的军舰鸟
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4.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
(2)生态系统中的信息传递既可存在于同种生物之内,也可发生在不同生物之间
犀牛与牛椋鸟频繁的信息交流,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。
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生态系统中信息的种类
食草动物
在远处通过识别植物的绿色:
在近处通过植物的气味:
求偶
与同类交流
孔雀
开屏:
鸣叫:
搜寻食物
辨别和摄取食物
行为信息
物理信息
物理信息
化学信息
生态系统及其稳定性
资料2 有些植物,像莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波长的光信息,才能萌发生长。
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信息传递在生态系统中的作用
资料1 海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波。它们可使用频率超过100 kHz的超声波进行“回声定位”。
1. 生命活动的正常进行,离不开信息的作用
(个体水平)
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信息传递在生态系统中的作用
资料3.在自然界中,植物开花需要光信息,当日照时间达到一定长度时,植物才能开花。许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素。经过科学家的研究,已分离和鉴定了上千种昆虫信息素,其中大部分是用来传递性信号的。
种群的繁衍,离不开信息传递。
(种群水平)
通过信息传递,雌雄个体能相互识别、交配,完成种群的繁衍。
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资料4:2001年,科学家发现,烟草植株受到蛾幼虫攻击后,能够产生和释放可挥发的化学物质。这些化学物质,白天可以吸引蛾幼虫的天敌——寄生虫或捕食者,夜间又能驱除夜间活动的雌蛾,使它们不能在叶片上停留产卵。
攻击
释放
化学物质
蛾幼虫
烟草
信息素
白天吸引蛾幼虫的天敌
夜间驱除雌蛾
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