内容正文:
五好导学
LOREM IPSUM DOLOR
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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2
【学习目标】
1.举例说明生态系统中的信息类型。
2.概述信息传递在生态系统中的作用,建立生命的信息观。
3.分析信息传递在农业生产中应用的案例,并评价其合理性。
【学习重难点】
学习重点:
1.举例说明生态系统中的信息类型。
2.概述信息传递在生态系统中的作用。
学习难点:概述信息传递在生态系统中的作用。
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摆尾舞:
先做一个半圆轨迹的移动,接着做直线移动,然后朝相反方向转一个半圆。蜜蜂在直线移动时尾部向两旁不断用力摇摆。
圆圈舞:
大致以圆形轨迹持续移动。
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。
蜜蜂的“8”字摆尾舞
问题探讨
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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,蜜蜂是怎样传递的?
通过跳圆圈舞来传递这一信息。
2. 你还能举出生物间传递信息的其他例子吗?
孔雀开屏;鸟类的鸣叫;萤火虫发光;老马识途;鼬遇到危险时,由肛门排出有强烈恶臭味的气体,起到报警和防御的功能等。
孔雀开屏
萤火虫发光
鸟鸣叫
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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。生态系统中的生物种群之间,以及它们内部都有信息产生与交换,能够形成信息传递,即信息流。
信源
(信息产生的部位)
生物或非生物环境
信道
(信息传输的媒介)
空气、水及其它介质
信息受体
(信息接收的生物或其部位)
如动物的耳、鼻、眼、皮肤,植物的叶、芽和光敏色素等
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信息的种类
物理信息
化学信息
行为信息
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称为物理信息。
生物还产生一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸等代谢产物,以及动物的性外激素等,这就是化学信息。
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。
一
生态系统中信息的种类
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菊花为短日照植物
(光)
蝙蝠与海豚的回声定位
(超声波)
蛙类的鸣叫
(声)
种子萌发
(温度、湿度)
鸟类的迁徙
(磁场)
物理信息的来源可以是非生物环境,也可以是生物个体或群体。
其他实例:蜘蛛网的振动频率、狼的呼叫声、颜色、植物开花、月季花的刺……
物理信息
1
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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
猫、狗肛门腺分泌物使粪便尿液等具有特殊气味,作为记号。
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。
黄鼠狼难以脱身时,会突然释放出一股臭液来,奇臭难闻。
化学信息
2
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水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长。
雌蛾和雄蛾间通过性外激素联系。
化学信息的来源:生物体产生的代谢产物或分泌物等。
化学信息
2
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行为信息来源:动物的动作行为。
鸟类的“求偶炫耀”
蜜蜂跳舞
孔雀开屏
军舰鸟吹“气球” 、豪猪树刺等
行为信息
3
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在非洲大陆上,犀牛与牛椋鸟之间有频繁的信息交流。
鸟的鸣叫与跳跃可以提醒犀牛附近有危险情况。
生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流
生态系统中的信息传递既存在于生物与环境之间、同种生物之内,也发生在不同生物之间。信息传递大多具有双向性。
开屏等
行为信息
鸣叫等
物理信息
植物绿色等
物理信息
植物气味等
化学信息
牛椋鸟的鸣叫和跳跃都是信息
知识拓展
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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,他们可使用频率超过一百千赫兹的超声波进行回声定位。近年来,屡有海豚出现集体自杀现象的报道,已有证据表明人类的舰船海洋开采活动,某些通信工具在海洋中产生了巨大的噪声,会直接干扰海豚的定位系统。
海豚的回声定位示意图
二
信息传递在生态系统中的作用
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资料2:有些植物像莴苣伽烟草的种子,必须接受某种波长的光信息才能萌发。
资料3:在自然界中,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。
500 600 700 800
波长/nm
100
75
50
25
萌发率/%
莴苣种子萌发率与光的波长的关系示意图
日照时间达到8小时/天
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资料4: 2001年