生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞課件

第三章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第4節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞問題探究：圓圈舞ab擺尾舞大致以一個(gè)圓形軌跡持續(xù)移動(dòng)先做一個(gè)半圓軌跡的移動(dòng)，接著做直線移動(dòng)，然后朝相反方向轉(zhuǎn)一個(gè)半圈。蜜蜂在直線移動(dòng)時(shí)尾部向兩旁不斷用力搖擺。思考·討論：1.“100m以內(nèi)”，對(duì)我們來說這幾個(gè)字的含義就是信息。同樣的信息，蜜蜂是怎樣傳遞的?通過跳圓圈舞來傳遞這一信息。2.你還能舉出生物間傳遞信息的其他例子嗎？問題探究：圓圈舞ab擺尾舞大致以一個(gè)圓形軌跡持續(xù)移動(dòng)先做一個(gè)半圓軌跡的移動(dòng)，接著做直線移動(dòng)，然后朝相反方向轉(zhuǎn)一個(gè)半圈。蜜蜂在直線移動(dòng)時(shí)尾部向兩旁不斷用力搖擺。思考·討論：2.你還能舉出生物間傳遞信息的其他例子嗎？孔雀開屏鳥的鳴叫螢火蟲發(fā)光一、信息

蜜蜂傳遞的是發(fā)現(xiàn)蜜源的信息，它們是如何發(fā)現(xiàn)蜜源的呢？是植物發(fā)出了某些信息并傳遞給蜜蜂嗎？那么什么是信息呢？1.生活中的信息信息的概念：日常生活中，可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號(hào)等。

生態(tài)系統(tǒng)中的生物種群之間，以及它們內(nèi)部都有信息的產(chǎn)生與交換，能夠形成信息傳遞，即信息流。種群1種群2環(huán)境一、信息1、植物通過什么方式為蜜蜂傳達(dá)“這里有蜜源”的信息？蜜蜂采蜜是生活中常見的生命現(xiàn)象。蜜蜂能夠找到距離蜂巢3km甚至更遠(yuǎn)距離的蜜源，離不開信息傳遞的作用。鮮艷顏色芳香氣味嗅覺器官眼植物花朵蜜蜂空氣2、偵察蜂如何將蜜源的信息傳達(dá)給其他蜜蜂？思考·討論：舞蹈眼偵察蜂其它蜜蜂光一、信息2.信息的種類舞蹈眼偵察蜂其它蜜蜂光芳香氣味嗅覺器官眼植物花朵蜜蜂空氣鮮艷顏色物理信息化學(xué)信息行為信息二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類自然界中的光、聲、溫度、濕度、磁場(chǎng)等，通過物理過程傳遞的信息。①定義:可以是無機(jī)環(huán)境，也可以是生物個(gè)體或群體。②來源:1.物理信息光、溫度、濕度磁場(chǎng)光二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類③實(shí)例頭狼嚎叫的聲（聲音）蝙蝠回聲定位（超聲波）蛇感知溫度（熱感受器）候鳥靠磁場(chǎng)定位魚感知水流速度和方向（側(cè)線）蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)1.物理信息二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類①含義:在生命活動(dòng)過程中，生物產(chǎn)生一些可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)。2.化學(xué)信息動(dòng)物信息素（如性外激素等）。蠶蛾醇信息素:昆蟲、魚類以及哺乳動(dòng)物等生物體中都存在能傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)。植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物。秋水仙素嗎啡二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類2.化學(xué)信息②實(shí)例植物分泌針對(duì)捕食者的化學(xué)物質(zhì)黃鼠狼放臭氣狗撒尿進(jìn)行標(biāo)記（肛門腺分泌物具有特殊氣味）雄蝗的觸角可以敏感的“嗅”到雌蝗發(fā)出氣味（性外激素）螞蟻分泌尾跡素，在沿途留下的記號(hào)，使其不會(huì)迷路二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類3.行為信息①含義

動(dòng)物的特殊行為，主要指各種動(dòng)作，這些動(dòng)作也能夠向同種或異種生物傳遞某種信息。②實(shí)例孔雀開屏鴛鴦戲水公雞打架極樂鳥求偶炫耀孔雀蛛跳舞知識(shí)鞏固二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類下列各項(xiàng)分別屬于哪種信息?①螢火蟲發(fā)出的熒光②公雞求偶炫耀

③蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)④寵物狗之間通過嗅聞肛門腺辨識(shí)身份和健康狀況⑤植物分泌的化學(xué)物質(zhì)

⑥孔雀開屏⑦雌蛾分泌性外激素吸引雄蛾

⑧適宜日照使植物開花

⑨蜜蜂跳舞

⑩蛇通過熱感受器發(fā)現(xiàn)鼠其中，物理信息的有：____________①③⑧⑩化學(xué)信息的有：__________④⑤⑦行為信息的有：__________②⑥⑨二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類課堂小結(jié)種類特點(diǎn)來源實(shí)例物理信息化學(xué)信息行為信息物理過程傳遞生物與環(huán)境光、聲、溫度、濕度（聽得見、看得見、摸得到）化學(xué)物質(zhì)傳遞代謝活動(dòng)生物堿、有機(jī)酸特定行為異常表現(xiàn)和行為求偶炫耀、蜜蜂舞蹈（信息素）（聞得到）二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類4.生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點(diǎn)①生物可以通過一種或多種信息類型進(jìn)行交流例如：開屏行為信息求偶鳴叫物理信息與同類交流遠(yuǎn)處通過識(shí)別植物的綠色近處通過植物的氣味綠色動(dòng)物物理信息搜尋食物化學(xué)信息辨別和攝取食物孔雀二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類4.生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點(diǎn)②生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞既存在于同種生物之內(nèi)，也發(fā)生在不同生物之間。

在非洲大陸上，犀牛與牛椋鳥之間有頻繁的信息交流，鳥的鳴叫與跳躍可以提醒犀牛附近有危險(xiǎn)情況。③多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的；二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類信息源信息產(chǎn)生的部位傳遞信息媒介空氣、水以及其他介質(zhì)信道信息受體信息接受的生物或部位5.生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的過程舞蹈眼偵察蜂其它蜜蜂光芳香氣味嗅覺器官眼植物花朵蜜蜂空氣鮮艷顏色物理信息化學(xué)信息行為信息信息源信道信息受體二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性資料：科研人員發(fā)現(xiàn)，遭到污染的空氣中臭氧、硝酸根、氫氧自由基等會(huì)改變花的香味分子，造成香味分子的傳播距離變短，香味遺留減少，進(jìn)而導(dǎo)致蜜蜂不能像以往那么輕松地找到花朵。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015～2016年間，美國(guó)超1/4的蜂群消失。信道思考：從信息傳遞的環(huán)節(jié)分析，是哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了異常？引發(fā)了什么后果？說明信息傳遞對(duì)于生物的生存和種群延續(xù)至關(guān)重要！閱讀教材第70頁(yè)的資料，進(jìn)一步尋找支持這一論斷的證據(jù)并予以說明。信息源信道信息受體阻礙其中的任意一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)使信息無法發(fā)生傳遞。三、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性

已有證據(jù)表明，人類的艦船、海洋開采活動(dòng)、某些通信工具在海洋中產(chǎn)生了巨大的噪聲，會(huì)直接干擾海豚的“定位信息”。資料1：海豚進(jìn)行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為幾乎都依賴于超聲波。它們可使用頻率超過100kHz的超聲波進(jìn)行“回聲定位”。

資料2：有些植物（如萵苣、茄、煙草）的種子必須接受某種波長(zhǎng)的光信息，才能萌發(fā)。

個(gè)體的生存行為，依賴于信息傳遞。個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育，依賴于信息傳遞。三、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性各種信息素分子資料3：自然界中，植物開花需要光信息刺激，當(dāng)日照時(shí)間達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)，植物才能夠開花。許多動(dòng)物都能在特定時(shí)期釋放用于吸引異性的信息素。經(jīng)過科學(xué)家的收集、分離和測(cè)定，現(xiàn)已確定了200余種昆蟲信息素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，其中大部分是用來傳遞性信號(hào)的。

種群的繁衍，離不開信息傳遞。三、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性蛾幼蟲攻擊煙草釋放化學(xué)物質(zhì)白天：吸引蛾幼蟲的天敵——捕食者夜間：3.資料4的化學(xué)物質(zhì)能夠?qū)追N生物類群聯(lián)系起來？將煙草、蛾和蛾幼蟲的天敵三種生物聯(lián)系起來。4.煙草釋放的化學(xué)物質(zhì)，在白天與夜間是否都使它本身受益？是驅(qū)除夜間活動(dòng)的雌蛾，使它們不能停留在葉片上產(chǎn)卵資料4：2001年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，煙草植株受到蛾幼蟲攻擊后，能夠產(chǎn)生和釋放可揮發(fā)的化學(xué)物質(zhì)。這些化學(xué)物質(zhì)，白天可以吸引蛾幼蟲的天敵——寄生蟲或捕食者，夜間又能驅(qū)除夜間活動(dòng)的雌蛾，使它們不能在葉片上停留產(chǎn)卵。

調(diào)節(jié)群落中的種間關(guān)系三、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用思考·討論：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性1.根據(jù)資料，分析信息傳遞與生命活動(dòng)的正常進(jìn)行有什么關(guān)系。提示：如果沒有信息傳遞，海豚的生活、捕食難以進(jìn)行，信息干擾會(huì)導(dǎo)致海豚出現(xiàn)“自殺”現(xiàn)象；萵苣、茄、煙草種子的萌發(fā)，植物的開花，動(dòng)物的繁殖等生命活動(dòng)，離開信息傳遞都不能正常進(jìn)行。2.信息傳遞在種群的繁衍過程中起什么作用？通過信息傳遞，雌雄個(gè)體能相互識(shí)別、交配，這樣才能保住種群的繁衍。3.資料4的化學(xué)物質(zhì)能夠?qū)追N生物類群聯(lián)系起來？將煙草、蛾和蛾幼蟲的天敵三種生物聯(lián)系起來。4.煙草釋放的化學(xué)物質(zhì)，在白天與夜間是否都使它本身受益？是5.請(qǐng)根據(jù)這些資料，總結(jié)信息傳遞對(duì)于生物生存的重要性信息傳遞對(duì)生物個(gè)體生命活動(dòng)的正常進(jìn)行和種群的繁衍都具有重要意義。三、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用

生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈上的相鄰物種之間存在著“食”與“被食”的關(guān)系，相鄰物種的某些個(gè)體行為與種群特征為對(duì)方提供了大量的有用信息。

例如，在草原上，當(dāng)草原返青時(shí)，“綠色”為食草動(dòng)物提供了可以采食的信息；森林中，狼能夠依據(jù)兔留下的氣味去獵捕后者，兔同樣也能夠依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。青草食草動(dòng)物綠色采食兔子氣味躲避狼捕食氣味、行為信息還能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。三、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用由此可見，信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中具有多方面作用。信息傳遞影響生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、以及取食、居住、社會(huì)行為等。生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開信息的作用個(gè)體種群生物種群的繁衍，離不開信息傳遞群落信息能夠調(diào)節(jié)種間關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定四、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用養(yǎng)雞業(yè)在給雞增加營(yíng)養(yǎng)的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)光照時(shí)間，可以提高產(chǎn)蛋率。光下丘腦垂體性腺促性腺激素釋放激素促性腺激素性激素發(fā)育提高產(chǎn)蛋率1.提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量實(shí)例2利用光照提高雞的產(chǎn)蛋量利用模擬的動(dòng)物信息吸引大量的傳粉動(dòng)物，就可以提高果樹的傳粉效率和結(jié)實(shí)率。實(shí)例1四、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

使用化學(xué)藥劑（殺蟲劑、殺菌劑、殺螨劑、殺鼠劑等）來防治病蟲、雜草和鼠類的危害。一般采用浸種、拌種、毒餌、噴粉、噴霧和熏蒸等方法。又叫農(nóng)藥防治。2.對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制——化學(xué)防治2.對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制——機(jī)械防治

機(jī)械作用包括人力撲打、使用簡(jiǎn)單的器具器械裝置，直至應(yīng)用近代化的機(jī)具設(shè)備等。四、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用利用光照、聲音信號(hào)誘捕或驅(qū)趕某些動(dòng)物。

人們還可以利用特殊的化學(xué)物質(zhì)擾亂某些動(dòng)物的雌雄交配，使有害動(dòng)物種群的繁殖力下降，從而減少有害動(dòng)物對(duì)農(nóng)作物的破壞。利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動(dòng)物，降低害蟲的種群密度。2.對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制——生物防治實(shí)例1實(shí)例2利用昆蟲信息素誘捕害蟲性引誘劑誘捕害蟲

誘蛾燈捕殺園林害蟲四、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者物質(zhì)循環(huán)能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)信息傳遞循環(huán)單向遞減復(fù)雜雙向(動(dòng)力)(載體)(調(diào)節(jié))生態(tài)系統(tǒng)是通過物質(zhì)流、能量流和信息流形成的統(tǒng)一整體。生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系四、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)信息傳遞區(qū)

別來源途徑特點(diǎn)范圍地位聯(lián)系三者之間的關(guān)系太陽(yáng)能生態(tài)系統(tǒng)生物或無機(jī)環(huán)境食物鏈或食物網(wǎng)多種途徑單向流動(dòng)逐級(jí)遞減全球性循環(huán)往復(fù)往往是雙向的生物與生物之間生物與無機(jī)環(huán)境之間生物群落與無機(jī)環(huán)境之間食物鏈各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物間生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力決定能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)它們共同把生態(tài)系統(tǒng)各組分聯(lián)系成一個(gè)統(tǒng)一整體，并調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括課堂小結(jié)生態(tài)系統(tǒng)范圍結(jié)構(gòu)組成成分營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)功能決定影響能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)信息傳遞動(dòng)力載體過程特點(diǎn)生態(tài)金字塔、生物富集種類作用特點(diǎn)調(diào)節(jié)應(yīng)用四、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用【概念檢測(cè)】1.黃鼬(俗稱“黃鼠狼”)主要捕食鼠類，它們體內(nèi)有臭腺，在遇到威脅時(shí)可排出臭氣麻痹敵人，鼠類聞到臭氣時(shí)往往選擇逃離。以下有關(guān)解釋不合理的是(

)

A.釋放的臭氣是一種化學(xué)信息

B.這種氣味信息只對(duì)黃鼬有利

C.釋放臭氣有利于黃鼬躲避危險(xiǎn)

D.臭氣作為信息可調(diào)節(jié)種間關(guān)系練習(xí)與應(yīng)用教材P72四、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用D2.“燕燕于飛，差池其羽”“燕燕于飛，上下其音”(《詩(shī)經(jīng)·國(guó)風(fēng)》)，燕子表達(dá)的是哪一類信息?行為信息和物理信息【拓展應(yīng)用】機(jī)場(chǎng)附近的鳥類嚴(yán)重危害飛行