内容正文:
3.4 生态系统的信息传递
选择性必修2第3章 生态系统及其稳定性
问题探讨
讨论
1.“100 m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?
2.你还能举出生物间传递信息的其他例子吗?
跳圆圈舞
孔雀开屏、豪猪竖刺等
本节聚焦
● 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?
● 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?
蜜蜂传递的是发现蜜源的信息,它们是如何发现蜜源
的呢?是植物发出了某种信息并传递给蜜蜂吗?那么,什
么是信息呢?在日常生活中,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(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)。
不包括细胞内及细胞之间的信息传递
一、信息传递在生态系统中的作用
一、信息传递在生态系统中的作用--物理信息
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(physical information)。
上述蜘蛛网的振动频率与狼的呼叫声均为物理信息。
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,这类信息十分普遍。
在生命活动中,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(chemical information),
它们对其他生物有不同影响。科学实验表明,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——信
息素(pheromone)。
一、信息传递在生态系统中的作用--化学信息
一、信息传递在生态系统中的作用--化学信息
1959年,德国科学家布特南特(A. Butenandt)与他的合
作者,在经过20年的不懈努力后,最终从 50 万只家蚕中分离并鉴定出第一种信息素——蚕蛾醇。
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(behavior information)。动物的行为信息
丰富多彩,前面提到的蜜蜂跳舞就是典型的行为信息。一
些鸟类在求偶时的行为更独特,通常雄鸟会进行复杂的
“求偶炫耀”(图3-14)。
一、信息传递在生态系统中的作用--行为信息
三种信息传递比较
任务一 生态系统中信息的种类
1.上述信息中,属于物理信息的是________;
属于化学信息的是______;
属于行为信息的是________。
2.通过以上实例可知,物理信息的来源可以是____________,
也可以是_________________。
3.实例①⑥⑧表明生物可以通过______________信息类型进行交流;
信息的传递既存在于__________之内,也发生在__________之间。
4.实例①中信息源是__________________________,信道是______,
信息受体是__________。
②③⑧
①⑦
④⑤⑥
非生物环境
生物个体或群体
一种或者多种
同种生物
不同生物
蜂王分泌“聚集激素”的腺体
空气
其他蜜蜂
从上面的例子,我们可以看到,在生态系统中的信
息传递过程中,不仅有信息产生的部位—信息源;也有
信息传播的媒介—信道,空气、水以及其他介质均可以
传播信息;还需要信息接收的生物或其部位——信息受体,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)等可以接收多样化的信息。
牛椋鸟的鸣叫和跳跃
都是信息
物理信息
行为信息
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?
(1)物质循环和能量流动借助于食物链进行;
信息传递不依赖于食物链,
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。
物质循环、能量流动和信息传递的关系--区别和联系
哪些环节构成了一个完整的信息传递过程?
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。
物质循环、能量流动和信息传递的关系--联系
信息传递存在于生态系统的各种成分之间,
决定能量流动和物质循环的方向和状态。
生态系统各组分通过物质循环、
能量流动和信息传递紧密联系在一起,
形成一个统一的整体。
如果留心观察就会发现,身边的猫、狗等动物的生活,就离不开信息的传递,其中既有物理信息,也有化学信息与行为信息。请就每种信息各举两个例子,并