第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞

1、第4節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞高二14.19班 劉石根 一般將可以傳播的消息、情一般將可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號等稱作報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號等稱作信信息（息（informationinformation）。）。 信息傳遞在人類日常生活中普遍存在。在生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞在人類日常生活中普遍存在。在生態(tài)系統(tǒng)中亦是如此。中亦是如此。 o 信息傳遞的過程信息傳遞的過程( (一般有三個(gè)基本環(huán)節(jié)一般有三個(gè)基本環(huán)節(jié)) ) ( (信息產(chǎn)生信息產(chǎn)生) ) 信源信源 ( (信息傳輸信息傳輸) ) 信道信道 ( (信息接收信息接收) )信宿信宿初級信源：昆蟲初級信源：昆蟲次級信源：蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率次級信源：蜘蛛網(wǎng)

2、的振動(dòng)頻率信道：蜘蛛網(wǎng)信道：蜘蛛網(wǎng)信宿：蜘蛛信宿：蜘蛛問題探討問題探討問題探討生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類有生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類有_、_和和_。物理信息物理信息化學(xué)信息化學(xué)信息行為信息行為信息1.物理信息物理信息感受物質(zhì)：感受物質(zhì)：動(dòng)物的眼、耳、皮膚等；動(dòng)物的眼、耳、皮膚等；植物的葉、芽細(xì)胞中的特殊物植物的葉、芽細(xì)胞中的特殊物質(zhì)（光敏色素等）等。質(zhì)（光敏色素等）等。信息來源：信息來源： 無機(jī)環(huán)境、生物無機(jī)環(huán)境、生物生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)系統(tǒng)中的_等等,通過通過_傳遞的信息傳遞的信息,稱為稱為。光、聲、溫度、濕度、磁力光、聲、溫度、濕度、磁力物理過程物理過程光光是一種求偶信號，以此與異性取是一種求偶信號，以此

3、與異性取得聯(lián)系。但這種信號往往被狼得聯(lián)系。但這種信號往往被狼蛛非法利用，結(jié)果雙雙被捕，蛛非法利用，結(jié)果雙雙被捕，成了愛情的犧牲品。成了愛情的犧牲品。 老鷹通過視覺發(fā)現(xiàn)地面上的兔子老鷹通過視覺發(fā)現(xiàn)地面上的兔子兔子本身不會(huì)發(fā)光，它是反射太陽的光，所以它是次級兔子本身不會(huì)發(fā)光，它是反射太陽的光，所以它是次級信源，信源，太陽太陽是生態(tài)系統(tǒng)中光信息的主要初級信源。是生態(tài)系統(tǒng)中光信息的主要初級信源。生物的生物的顏色、形狀顏色、形狀對于之有關(guān)的生物來說就是對于之有關(guān)的生物來說就是物理信息物理信息夏夜中雌雄螢火蟲的相互識別夏夜中雌雄螢火蟲的相互識別蛇的熱感受器與導(dǎo)彈（紅外線感受器）蛇的熱感受器與導(dǎo)彈（紅外線感

4、受器）聲鳥類的鳴叫鳥類的鳴叫o 蒼蠅的平衡棒蒼蠅的平衡棒（后翅退化）（后翅退化）和運(yùn)載火箭（振動(dòng)陀螺儀和運(yùn)載火箭（振動(dòng)陀螺儀） 它還有垂直升降、急速調(diào)它還有垂直升降、急速調(diào)頭、空中懸停、隱身潛伏和微波頭、空中懸停、隱身潛伏和微波信息收發(fā)等絕招兒。平衡棒可以信息收發(fā)等絕招兒。平衡棒可以調(diào)節(jié)翅膀的運(yùn)動(dòng)力向，是身體平調(diào)節(jié)翅膀的運(yùn)動(dòng)力向，是身體平衡度的一個(gè)導(dǎo)航儀。蒼蠅飛行時(shí)，衡度的一個(gè)導(dǎo)航儀。蒼蠅飛行時(shí)，平衡棒以一定的平衡棒以一定的頻率進(jìn)行機(jī)械振頻率進(jìn)行機(jī)械振動(dòng)動(dòng)。當(dāng)蒼蠅飛行出現(xiàn)傾斜或偏離。當(dāng)蒼蠅飛行出現(xiàn)傾斜或偏離航向時(shí)，航向時(shí)，平衡棒的振動(dòng)就會(huì)隨之平衡棒的振動(dòng)就會(huì)隨之發(fā)生變化發(fā)生變化，并且把這種變化

5、信息，并且把這種變化信息及時(shí)傳遞給蠅腦。蒼蠅會(huì)按新的及時(shí)傳遞給蠅腦。蒼蠅會(huì)按新的指令調(diào)整身體的姿態(tài)和航向。指令調(diào)整身體的姿態(tài)和航向。海豚的回聲定位與聲納海豚的回聲定位與聲納） 你能舉出這些信息類型的其他實(shí)例嗎？你能舉出這些信息類型的其他實(shí)例嗎？鳥遷徙行為中對方向的判斷鳥遷徙行為中對方向的判斷磁場磁場靠地磁導(dǎo)航：鴿子喙部發(fā)現(xiàn)感應(yīng)磁場器官靠地磁導(dǎo)航：鴿子喙部發(fā)現(xiàn)感應(yīng)磁場器官 識途識途o 魚的側(cè)線魚的側(cè)線溫度溫度溫度、濕度溫度、濕度2、化學(xué)信息、化學(xué)信息 （1）概念：生物在生命活動(dòng)過程中，產(chǎn)）概念：生物在生命活動(dòng)過程中，產(chǎn)生的一些可以生的一些可以_的化學(xué)物質(zhì)，例如的化學(xué)物質(zhì)，例如植物的植物的_、_等

6、代謝產(chǎn)物，以及動(dòng)等代謝產(chǎn)物，以及動(dòng)物的物的等，就是化學(xué)信息。等，就是化學(xué)信息。：昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中都存：昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中都存在能傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)在能傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)。（2）來源：）來源：_ _ _雄蛾的觸角可以雄蛾的觸角可以“嗅嗅”到十一公里外到十一公里外雌蛾發(fā)出氣味（性外激素）雌蛾發(fā)出氣味（性外激素）科學(xué)家實(shí)驗(yàn)：科學(xué)家實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1：把一只雌蛾關(guān)在：把一只雌蛾關(guān)在籠子籠子里，吸引了大量雄蛾來交尾里，吸引了大量雄蛾來交尾實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2：把雌蛾裝進(jìn)：把雌蛾裝進(jìn)密閉密閉透明容器后，雄蛾對雌蛾視而不見透明容器后，雄蛾對雌蛾視而不見化學(xué)信息化學(xué)信息 貓、狗肛門腺分泌

7、物使貓、狗肛門腺分泌物使糞便尿液糞便尿液等具等具有特殊氣味，作為領(lǐng)地記號。有特殊氣味，作為領(lǐng)地記號。 警犬緝毒警犬緝毒化學(xué)信息化學(xué)信息3 3、行為信息、行為信息 動(dòng)物的動(dòng)物的特殊行為特殊行為，對于同種或異種，對于同種或異種生物也能傳遞某種信息。生物也能傳遞某種信息。報(bào)警報(bào)警當(dāng)鳥發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)，就會(huì)大聲鳴叫，當(dāng)鳥發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)，就會(huì)大聲鳴叫，急速高飛，急速高飛，并煽動(dòng)兩翼并煽動(dòng)兩翼，給同伴發(fā)出逃避的信息，給同伴發(fā)出逃避的信息蛇蛇在遇到攻擊時(shí)，會(huì)用把頭豎起、吐信等行為在遇到攻擊時(shí)，會(huì)用把頭豎起、吐信等行為 嚇走敵人嚇走敵人 如雄鴛鴦經(jīng)常在雌如雄鴛鴦經(jīng)常在雌雌鴛鴦面前脈脈含情，雌鴛鴦面前脈脈含情，不時(shí)用喙梳

8、理羽毛，并不時(shí)用喙梳理羽毛，并涂擦脂肪，使羽毛平伏涂擦脂肪，使羽毛平伏光潔，以炫耀自己的美光潔，以炫耀自己的美麗姿態(tài)麗姿態(tài)。有些。有些鳴禽則鳴禽則以以歌舞的方式進(jìn)行炫耀，歌舞的方式進(jìn)行炫耀，從而取得配偶從而取得配偶。 孔雀開屏孔雀開屏-求偶炫耀求偶炫耀 性質(zhì)性質(zhì)來源來源物理信息物理信息行為信息行為信息光、聲、溫度、濕度、光、聲、溫度、濕度、磁力等磁力等植物植物: :有機(jī)酸有機(jī)酸, ,生物堿生物堿動(dòng)物動(dòng)物: :性外激素等信息素性外激素等信息素生物體的行為特征生物體的行為特征無機(jī)環(huán)境或生物體無機(jī)環(huán)境或生物體生物體的產(chǎn)物或分生物體的產(chǎn)物或分泌物泌物生物體的動(dòng)作行為生物體的動(dòng)作行為化學(xué)信息化學(xué)信息2

9、2、如果堵住蝙蝠的、如果堵住蝙蝠的耳朵，蝙蝠行為如耳朵，蝙蝠行為如何？說明了什么？何？說明了什么？資料資料 1物理物理生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開信息傳遞。離不開信息傳遞。1 1、蝙蝠的、蝙蝠的“回聲定回聲定位位”屬于屬于_信息？信息？資料資料21 1、萵苣的種子的萌發(fā)與、萵苣的種子的萌發(fā)與_信息的傳遞有關(guān)？信息的傳遞有關(guān)？2 2、若要保證種子的萌發(fā)率，應(yīng)選用、若要保證種子的萌發(fā)率，應(yīng)選用_ _ _波長光？波長光？物理物理600-700資料分析：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性資料分析：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性1 1、若無信息傳遞，蝙蝠能對周圍環(huán)境識別、完成、若無信息傳遞，蝙蝠能

10、對周圍環(huán)境識別、完成取食、飛行嗎？萵苣、茄、煙草種子能萌發(fā)嗎？取食、飛行嗎？萵苣、茄、煙草種子能萌發(fā)嗎？ 2 2、根據(jù)資料、根據(jù)資料1 1和和2 2分析信息傳遞與生命活動(dòng)的正常分析信息傳遞與生命活動(dòng)的正常進(jìn)行有什么關(guān)系？進(jìn)行有什么關(guān)系？1 1、玫瑰花的開放，需要、玫瑰花的開放，需要_信息的刺激？信息的刺激？2 2、若無信息傳遞，雌雄動(dòng)物能相互識別、交配嗎？、若無信息傳遞，雌雄動(dòng)物能相互識別、交配嗎？光光9:541、煙草釋放的信息素，在晝夜是否都能使煙草本身受益？2、該種信息素能將幾種生物聯(lián)系起來？3、若無這種信息素，這三種生物的種群數(shù)量可能會(huì)發(fā)生什么變化？是是煙草、蛾、蛾幼蟲的天敵煙草、蛾、蛾

11、幼蟲的天敵煙草煙草，蛾，蛾，蛾的天敵，蛾的天敵信息傳遞在此起信息傳遞在此起 _ _ 作用，作用， 調(diào)節(jié)種調(diào)節(jié)種 間關(guān)系間關(guān)系 二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用1 1 保證生命活動(dòng)的正常進(jìn)行保證生命活動(dòng)的正常進(jìn)行2 2 維持生物種群的繁衍維持生物種群的繁衍3 3 調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 ？請同學(xué)們分組討論請同學(xué)們分組討論“信息傳遞在農(nóng)信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有哪些應(yīng)用業(yè)生產(chǎn)中有哪些應(yīng)用”，然后派代表舉例說，然后派代表舉例說明。明。三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用2.2.對有害動(dòng)物進(jìn)行控制。對有害動(dòng)物進(jìn)行控制。1.1.提高

12、農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量；提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量；o提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量（1）、）、利用人工合成各種化學(xué)信息素，吸引傳利用人工合成各種化學(xué)信息素，吸引傳粉昆蟲，提高果樹的傳粉效率和結(jié)實(shí)率；粉昆蟲，提高果樹的傳粉效率和結(jié)實(shí)率； （2）、用一定頻率的聲波處理蔬菜、谷物）、用一定頻率的聲波處理蔬菜、谷物的種子，提高發(fā)芽率。的種子，提高發(fā)芽率。（3）、延長光照時(shí)間，）、延長光照時(shí)間，提高雞的產(chǎn)蛋量提高雞的產(chǎn)蛋量 （4）、利用）、利用溫度溫度和和濕度濕度延長蔬菜的種植期延長蔬菜的種植期 您見過這種誘魚劑嗎？如您見過這種誘魚劑嗎？如果把它撒在石頭上，魚會(huì)果把它撒在石頭上，魚會(huì)去去

13、“咬咬”石頭，而對旁邊石頭，而對旁邊香噴噴的餌料不屑一香噴噴的餌料不屑一顧顧 誘魚原理：誘魚原理：魚類的嗅覺是遠(yuǎn)距離偵察器，它們對淡、海水生態(tài)系統(tǒng)中的魚類的嗅覺是遠(yuǎn)距離偵察器，它們對淡、海水生態(tài)系統(tǒng)中的“營養(yǎng)物循環(huán)營養(yǎng)物循環(huán)”過程所過程所釋放出的營養(yǎng)物質(zhì)極為敏感。本產(chǎn)品釋放出的營養(yǎng)物質(zhì)極為敏感。本產(chǎn)品“投其所好投其所好”，入水即散，從而達(dá)到，入水即散，從而達(dá)到“召之即召之即來，來此咬鉤來，來此咬鉤”的目的。的目的。 信息素是直接作用于魚信息素是直接作用于魚兒的大腦，啟動(dòng)魚兒進(jìn)兒的大腦，啟動(dòng)魚兒進(jìn)食的欲望，這與魚兒喜食的欲望，這與魚兒喜歡什么食物沒有任何關(guān)歡什么食物沒有任何關(guān)系。系。 1、利用、

14、利用人工性外激素人工性外激素，擾亂某些動(dòng)物的雌雄交配；，擾亂某些動(dòng)物的雌雄交配； 2、利用音響設(shè)備發(fā)出的、利用音響設(shè)備發(fā)出的聲信號聲信號，誘捕或驅(qū)趕動(dòng)物；，誘捕或驅(qū)趕動(dòng)物； 3、利用、利用昆蟲信息素昆蟲信息素誘捕或警示有害動(dòng)物；誘捕或警示有害動(dòng)物； 4、利用昆蟲的、利用昆蟲的趨光性趨光性，進(jìn)行誘殺，消滅害蟲；，進(jìn)行誘殺，消滅害蟲；對有害動(dòng)物進(jìn)行控制對有害動(dòng)物進(jìn)行控制l 科研人員將雌性蟑螂放射出一種信息素信息素從蟑螂的標(biāo)本中凈化提煉出來，根據(jù)化學(xué)分析結(jié)果生產(chǎn)出一種人工合成的蟑螂信息素來引誘雄性蟑螂，然后將它們一起殺滅。釋放過量人工合成的性引誘劑，使雄蟲無法辨認(rèn)雌蟲的方位，或者使它的氣味感受器變得

15、不適應(yīng)或疲勞，不再對雌蟲有反應(yīng)，從而干擾害蟲的正常交尾活動(dòng)，達(dá)到消滅害蟲的目的。 掛在大棚上的就是性信息素誘捕器掛在大棚上的就是性信息素誘捕器 小竹竿上、大棚架邊，掛著一個(gè)個(gè)像吊瓶一樣的東西，不管是白天黑夜，時(shí)不時(shí)有深褐色蟲子飛來，掉入“吊瓶”下面的塑料袋中，不一會(huì)兒就嗚呼哀哉。昨天，深受斜紋夜蛾、甜菜夜蛾之苦的慈溪天元鎮(zhèn)菜農(nóng)勞建州看到眼前景象就樂了：一天下來，每個(gè)這樣的裝置能捉蟲100多只，不僅省了農(nóng)藥、人工錢，還保證了蔬菜質(zhì)量?！暗跗俊睂W(xué)名叫性信息素誘捕器，是一種高科技產(chǎn)品，今年才在我市大面積推廣。農(nóng)科專家介紹，將人工合成雌性害蟲性成熟后釋放出來的信息素制成引誘劑放在誘捕器中，吸引雄性害蟲

16、前來求偶，自投“溫柔陷阱”，從而使害蟲雌雄失調(diào)，達(dá)到抑制蟲害的目的。播放播放集群信號錄音集群信號錄音引來鳥類引來鳥類 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)中信生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類息的種類信息傳遞在農(nóng)業(yè)信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用生產(chǎn)中的應(yīng)用物理信息物理信息行為信息行為信息化學(xué)信息化學(xué)信息 1.1.保證生命活動(dòng)的正常進(jìn)行保證生命活動(dòng)的正常進(jìn)行 2.2.維持生物種群的繁衍維持生物種群的繁衍提高農(nóng)產(chǎn)品或提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量畜產(chǎn)品的產(chǎn)量對有害動(dòng)物進(jìn)對有害動(dòng)物進(jìn)行控制。行控制。生態(tài)系生態(tài)系統(tǒng)信息統(tǒng)信息的作用的作用 3.3.調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系維持生調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定

17、能量流動(dòng)能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)信息傳遞信息傳遞特點(diǎn)特點(diǎn)范圍范圍關(guān)系關(guān)系單向流動(dòng)逐級遞減全球性循環(huán)性雙向性生態(tài)系統(tǒng)中的各營養(yǎng)級生物圈生物之間生物與無機(jī)環(huán)境動(dòng)力基礎(chǔ)決定方向和狀態(tài)生態(tài)系統(tǒng)的功能：聯(lián)系：同時(shí)進(jìn)行，不可分割，使生態(tài)系統(tǒng)成為一個(gè)有機(jī)的整體1 1 哺乳動(dòng)物的體溫；哺乳動(dòng)物的體溫；2 2 鳥類鳴叫；鳥類鳴叫；3 3 孔雀開屏；孔雀開屏；4 4 螢火蟲發(fā)光；螢火蟲發(fā)光；5 5 植物分泌的物質(zhì)；植物分泌的物質(zhì)；6 6 電磁波；電磁波；7 7 昆蟲發(fā)出的聲音；昆蟲發(fā)出的聲音；8 8 昆蟲的外信息素；昆蟲的外信息素；9 9 植物開花；植物開花；10 10 蜜蜂跳舞；蜜蜂跳舞；1.1.以下各屬于哪一

18、類信息？以下各屬于哪一類信息？物理物理物理物理行為行為物理物理化學(xué)化學(xué)物理物理物理物理化學(xué)化學(xué)物理物理行為行為2、信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能之一。下列現(xiàn)信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能之一。下列現(xiàn)象中，與物理信息傳遞相關(guān)的是（象中，與物理信息傳遞相關(guān)的是（ ） A.A.候鳥南飛候鳥南飛 B.B.豪豬遇敵豎起體刺豪豬遇敵豎起體刺 C.C.花香引蝶花香引蝶 D.D.警犬嗅尋毒品警犬嗅尋毒品A 3 3、森林中，狼能夠依據(jù)兔留下的氣味去、森林中，狼能夠依據(jù)兔留下的氣味去獵捕兔子，兔子也同樣能夠依據(jù)狼的氣味或獵捕兔子，兔子也同樣能夠依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。該信息在生態(tài)系統(tǒng)中的行為特征躲避獵捕。該信

19、息在生態(tài)系統(tǒng)中的作用時(shí)（作用時(shí)（ ） A A、可以保證生命活動(dòng)正常進(jìn)行、可以保證生命活動(dòng)正常進(jìn)行B B、可以維持生物種群的繁衍、可以維持生物種群的繁衍 C C、能夠促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能夠促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) D D、能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系、能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系5 5、在生態(tài)系統(tǒng)中，信息傳遞發(fā)生在（、在生態(tài)系統(tǒng)中，信息傳遞發(fā)生在（ ） A、種群和種群之間、種群和種群之間 B、種群內(nèi)部個(gè)體和個(gè)體之間、種群內(nèi)部個(gè)體和個(gè)體之間 C、生物和環(huán)境之間、生物和環(huán)境之間 D、以上三項(xiàng)都有、以上三項(xiàng)都有 6 6、農(nóng)民向田間施放人工合成的性引誘劑的目的、農(nóng)民向田間施放人工合成的性引誘劑的目的是是 （ ） A、殺死昆蟲、殺死昆蟲 B、延長昆蟲的發(fā)育期、延長昆蟲的發(fā)育期 C、干擾昆蟲間正常的交尾、干擾昆蟲間正常的交尾 D、干擾昆蟲正常的新陳代謝、干擾昆蟲正常的新陳代謝 DCl 7 7、有人做了如下實(shí)驗(yàn)：將一只蚜蟲殺、有人做了如下實(shí)驗(yàn)：將一只蚜蟲殺死，盡管