内容正文:
生态系统的信息传递
第3章 生态系统及其稳定性
人教版高中生物选择性必修2
生态系统中信息传递的过程、范围
信息源
(信息产生部位)
信道
(信息传输媒介)
信息受体
(信息接收的生物或部位)
生物或
非生物环境
空气、水
及其他介质
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
1.信息传递的三要素
2.生态系统中信息传递的范围
指种群内部个体之间、种群之间以及生物与非生物环境之间的传递。不包括细胞内及细胞之间的信息传递.
2
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?
圆圈舞
摆尾舞
通过跳圆圈舞
2.你还能举出生物间传递信息的其它例子吗?
孔雀开屏、刺猬竖刺等
问题探讨
4
鲜艳颜色
芳香气味
嗅觉器官
眼
光
空气
蜜蜂
植物花朵
3.植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息?
生态系统中信息的种类
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自然界中的 等,通过 传递的信息,称为物理信息。
光、声、温度、湿度、磁场
物理过程
1.概念
2.来源
可以是非生物环境,也可以是生物个体或群体。
一、物理信息
动物的鸣叫
(声)
种子萌发
(温度、湿度)
萤火虫
(光)
鸟的迁徙
(磁场)
蛇的颊窝
(温度)
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在生命活动中,生物产生一些可以 。
生物体的 或 。
传递信息的化学物质
代谢产物
分泌物
1.概念
2.来源
3.举例
①植物的生物碱、有机酸等代谢产物
②动物的性外激素
③昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。
蛾(信息素)
驱蚊草
代谢废物
黄鼠狼
二、化学信息
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动物的 ,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,即生物的 可以体现为行为信息。
特殊行为
行为特征
动物的特殊行为。
刺猬竖刺
蜜蜂跳舞
三、行为信息
1.概念
2.来源
孔雀开屏
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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存在于同种生物之内,也发生在不同生物之间。
犀牛与牛椋鸟,鸟的鸣叫与跳跃提醒犀牛附近有危险情况。
3. 多数情况下,信息传递是双向的。
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):
搜寻食物
辨别和摄取食物
生态系统中信息传递的特点
也可存在于生物与非生物环境之间。
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下列各项分别属于物理信息的有___________________,
属于化学信息的有________,属于行为信息的有_____________:
1.蛛网振动 2.狼的叫声
3.生物释放红外线 4.蝙蝠回声定位
5.植物分泌的毒素 6.老马识途
7.电鳗放电
8.狗分泌物使粪便尿液等具有特殊气味,作为领地记号
9.适宜光照下植物开花 10.蓟的刺;
11.金龟子遇敌装死 12.遇敌豪猪竖刺
13.飞蛾扑火 14.牛椋鸟跳跃提醒犀牛危险
1.2.3.4.7.9.10.13
5.6.8
11.12.14
针对训练
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信息传递在生态系统中的作用
2
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进行“回声定位”。
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。
萌发率/%
波长/nm
讨论1:根据资料,分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系?
生命活动的正常进行,离不开信息传递。
(个体水平)
思考·讨论
资料3:当日照时间达到一定程度时植物才能开花
昆虫通过分泌性外激素,引诱异性个体来交配。
讨论2:信息传递在种群繁衍过程中起什么作用?
(种群水平)
生物种群的繁衍,离不开信息的传递。
思考·讨论
昆虫信息素
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。
讨论3:资料4中的信息素能够将几种生物联系起来?
讨论4:信息传递对种间关系具有什么作用?
调节生物的种间关系,以维持生态系统的平衡与稳定。
(群落和生态系统水平)
烟草、蛾、蛾幼虫的天敌
思考·讨论
(1)生命活动的正常进行,离不开信息传递。
(个体水平)
(2)生物种群的繁衍,也离不开信息传递。
(种群水平)
(3)信息还能调节生物的种间关系,维持生态系统的平衡和稳定。
(群落和生态系统水平)
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
3
1. 提高农畜产品的产量
2、对有害动物进行控制
1. 提高农畜产品的产量
电子仪器模拟蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同的频率或声音。
延长光照时间,刺激鸡卵巢发育和雌激素的分泌,大大提高产蛋率
利用温度和湿度延长蔬菜的种植期
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2、对有害动物进行控制
性信息素诱捕器,干扰害虫的正常交尾
农民在喷农药杀虫
机械防治
化学防治
生物防治
1.利用人工合成的性引诱剂诱杀雄性害虫以干扰害虫繁殖,该防治方法属化学防治( )
2.利用音响设备发出信号诱捕有害动物属于机械防治( )
×
利用化学信息的生物防治
×
利用物理信息的生物防治
针对训练
生物防治
利用光照诱捕害虫
利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫种群密度
还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配,使有害动物的繁殖力下降
利用声音信号诱捕或驱赶某些动物
利用物理信息、化学信息、行为信息进行的防治都属于生物防治
1.在一片柳树林中,一棵柳树遭受虫害,释放的乙烯通过风媒作用给邻近的柳树发出危险及预防信号,使周围70m范围的其他柳树叶片中的石炭碱含量增加,从而抵抗害虫。下列相关说法错误的是( )
A.柳树释放的乙烯是一种化学信息
B.上述防御功能是柳树长期进化的结果
C.利用乙烯防治柳树林中害虫的方法属于生物防治
D.该实例体现了生命活动的正常进行离不开信息的作用
D
针对训练
三类防治的区别
种类 化学防治 机械防治 生物防治
措施
优点
缺点
喷施化学药剂
①作用迅速
②短期效果明显
①会使害虫的抗药性增强
②可能杀害害虫天敌,破坏生态平衡
③污染环境
人工捕捉等
①无污染
②见效快,效果好
①费时费力
②对体型很小的害虫无法实施
引入天敌、寄生虫或使用信息素等
①无污染
②有效且持久
天敌数量不明确,甚至可能会引发生生态危机(可能引起物种入侵)
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课堂总结
生态系统的信息传递
生态系统中信息的种类
信息传递在农业生产中的应用
1.物理信息
2.化学信息
3.行为信息
信息传递在生态系统中的作用
1.维持生命活动的正常进行
2.保障生物种群的繁衍
3.调节种间关系,维持生态平衡
1.提高农畜产业的产量
2.对有害动物进行控制
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练习与应用
1.黄鼬(俗称“黄鼠狼”)主要捕食鼠类,它们体内有臭腺,在遇到威胁时可排出臭气麻痹敌人,鼠类闻到臭气时往往选择逃离。以下有关解释不合理的是( )
A.释放的臭气是一种化学信息 B.这种气味信息只对黄鼬有利
C.释放臭气有利于黄鼬躲避危险 D.臭气作为信息可调节种间关系
B
2.“燕燕于飞,差池其羽” “燕燕于飞,上 下其音”
(《诗经•国风》),燕子表达的是哪一类信息?
行为信息和物理信息。
练习与应用
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3.机场附近的鸟类严重危害飞行安全,因此有必要进行人工驱鸟。请将以下人工驱鸟的措施按原理进行归类。
①播放鸟类天敌的鸣叫声,②放置无公害的驱鸟剂,③燃放爆竹,④使用激光,⑤架设煤气炮(模拟猜枪的响声和火光),⑥布设鸟类害怕的图案,⑦声光威吓(将爆竹、猎枪声、激光、驱鸟火焰等方法结合),⑧遥控航模模拟天敌。
上述方法利用物理信息的有 ,
利用化学信息的有 ,利用行为信息的有 。
①③④⑤⑥⑦⑧
②
⑧
练习与应用
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