【課件】3.4生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞課件高二生物選擇性（2019）必修二

2022.X.X生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)中的信息有哪些類型？生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞起著什么作用？如何運用生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞原理提高農(nóng)作物產(chǎn)量、進行有害動物的防治？Informationtransfer信息傳遞1.細(xì)胞內(nèi)的信息傳遞2.細(xì)胞間的信息傳遞DNA→mRNA→蛋白質(zhì)激素胞間連絲信息：

通常將

的

、

、

、

與

等

稱作信息?？梢詡鞑ハ⑶閳笾噶顢?shù)據(jù)信號Informationtransfer信息傳遞信息傳遞的過程:信源（信息產(chǎn)生部位）信道（信息傳輸媒介）信息受體（信息接收的生物或部位）

生物或非生物環(huán)境

空氣、水及其他介質(zhì)如動物的眼、鼻、耳、皮膚，植物的葉、芽以及細(xì)胞中的特殊物質(zhì)（如光敏色素）等2.信息流生態(tài)系統(tǒng)中的

，以及它們

都有信息的

與

，能夠形成

，即信息流。生物種群之間內(nèi)部產(chǎn)生交換信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞，不包括細(xì)胞內(nèi)及細(xì)胞之間的信息傳遞。注意：CONTENTS01生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類Thekindsofinformationinanecosystem04習(xí)題鞏固Exercisestoconsolidate03信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用Applicationofinformationtransferinagriculturalproduction02信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用TheroleofinformationtransferinecosystemsPartONE生態(tài)系統(tǒng)中信息的傳遞ThekindsofinformationinanecosystemProblemsdiscussed問題探討

1967年，荷蘭一位生物學(xué)家在研究蜜蜂時，發(fā)現(xiàn)蜜蜂在找到蜜源后，可以通過跳圓圈舞或擺尾舞向同伴傳遞蜜源情況：圓圈舞表明蜜源較近，大約在距蜂箱百米以內(nèi)；擺尾舞的意思是，蜜源在百米之外的遠(yuǎn)處，究竟距離多遠(yuǎn)與擺尾的速度有關(guān)。討論：1.“100m以內(nèi)”，對我們來說這幾個字的含義就是信息。同樣的信息，蜜蜂怎樣傳遞的？圓圈舞擺尾舞通過跳圓圈舞Problemsdiscussed問題探討2.你還能舉出生物間傳遞信息的其它例子嗎？孔雀開屏、豪豬豎刺等Thekindsofinformationinanecosystem——Physicalinformation生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類——物理信息

自然界中的

等,通過

傳遞的信息,稱為物理信息。光、聲、溫度、濕度、磁場物理過程（1）概念（2）來源：可以是非生物環(huán)境，也可以是生物個體或群體。螢火蟲（光）蛛網(wǎng)的振動鳥的遷徙（磁場）Thekindsofinformationinanecosystem——Physicalinformation生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類——物理信息（3）感受部位①

動物的眼、耳、皮膚等②

植物的葉、芽及細(xì)胞中的特殊物質(zhì)（光敏色素等）

植物的生長（光敏色素）蛇的頰窩（溫度）動物的叫聲Thekindsofinformationinanecosystem——Chemicalinformation生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類——化學(xué)信息在生命活動中，生物產(chǎn)生一些可以

。生物體的

或

。傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)代謝產(chǎn)物分泌物（1）概念：（2）來源：（3）舉例：①植物的生物堿、有機酸等代謝產(chǎn)物②動物的性外激素③昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中的信息素等。蛾（信息素）驅(qū)蚊草小狗撒尿（代謝廢物）黃鼠狼Thekindsofinformationinanecosystem——Behaviorinformation生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類——行為信息（1）概念：（2）來源：

動物的

，主要指各種動作，這些動作也能夠向同種或異種生物傳遞某種信息，即生物的

可以體現(xiàn)為行為信息。特殊行為行為特征動物的特殊行為。蜜蜂跳舞尖尾松雞魔性求偶舞豪豬遭遇敵害時,將其體刺豎直Thekindsofinformationinanecosystem生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類下列各項分別屬于物理信息的有___________________，屬于化學(xué)信息的有________，屬于行為信息的有_____________:

1.蛛網(wǎng)振動

2.狼的叫聲3.生物釋放紅外線

4.蝙蝠回聲定位5.植物分泌的毒素

6.老馬識途7.電鰻放電

8.狗肛門腺分泌物使糞便尿液等具有特殊氣味，作為領(lǐng)地記號9.適宜光照下植物開花10.薊的刺；11.金龜子遇敵裝死12.遇敵豪豬豎刺13.飛蛾撲火14.牛椋鳥跳躍提醒犀牛危險1.2.3.4.7.9.10.135.6.811.12.14Thekindsofinformationinanecosystem生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點1.生物可以通過一種或者多種信息類型進行交流。

例如：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。例如：犀牛與牛椋鳥，鳥的鳴叫與跳躍提醒犀牛附件有危險情況3.多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的。食草動物遠(yuǎn)處通過識別植物的綠色（物理信息）：近處通過植物的氣味（化學(xué)信息）：搜尋食物辨別和攝取食物Thekindsofinformationinanecosystem生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類類型來源傳遞形式實例光、聲、溫度、濕度、磁力等植物的生物堿、有機酸等代謝廢物，動物的性外激素等蜜蜂跳舞，鳥類“求偶炫耀”等；比較非生物環(huán)境或生物個體或群體物理過程化學(xué)信息物理信息生物體以化學(xué)物質(zhì)為信息載體行為信息動物動物的行為特征①多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的；②三種信息都可以來源于動物，其中，只有物理信息可以來源于非生物環(huán)境；③信息傳遞可以發(fā)生在生物與非生物環(huán)境之間，可以發(fā)生在同種生物之間，可以發(fā)生在不同生物之間Thekindsofinformationinanecosystem生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類想一想，生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞與物質(zhì)循環(huán)和能量流動存在哪些差異？哪些環(huán)節(jié)構(gòu)成了一個完整的信息傳遞過程？差異主要有以下方面：（1）物質(zhì)循環(huán)和能量流動借助于食物鏈進行；信息傳遞不依賴于食物鏈，可在同一個物種內(nèi)傳遞，也可在不同物種間傳遞，還可以在非生物環(huán)境與生物體之間傳遞。（2）能量流動的特點是單向流動，物質(zhì)是可循環(huán)利用的，但信息傳遞往往是雙向的，且不能循環(huán)利用。Thekindsofinformationinanecosystem生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)循環(huán)單向遞減復(fù)雜雙向(動力)(載體)(調(diào)節(jié))功能非生物的物質(zhì)和能量生產(chǎn)者分解者消費者物質(zhì)循環(huán)能量流動信息傳遞生態(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。Analyzetheinformationtransferthattakesplaceinthesurroundingecosystem分析發(fā)生在身邊的生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞

如果留心觀察就會發(fā)現(xiàn)，身邊的貓、狗等動物的生活，就離不開信息的傳遞，其中既有物理信息，也有化學(xué)信息與行為信息。請就每種信息各舉兩個例子，并說明這些信息傳遞的意義。狗叫1.輕快的汪汪聲時,是表示心情高興2.汪汪聲短促和強烈時,是表示戒意和警告。3.低沉的嗚鳴聲是威脅的意思物理信息：化學(xué)信息：行為信息：搖尾巴1.自家狗狗歡快的沖過來并搖動尾巴，表示對你的喜愛和想念2.陌生的狗狗對你搖尾巴可能只是表示不安和害怕尾巴蜷縮在兩腿之間：表示順從和不安，害怕和恐懼貓面部的腺體在一些物體上摩擦：標(biāo)記領(lǐng)地貓的肛周信息素：向母貓發(fā)出邀請，尋找配偶。意義：影響動物的社會行為，完成捕食、種群繁衍等正常的生命活動PartTWO信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用TheroleofinformationtransferinecosystemsTheroleofinformationtransferinecosystems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資料1海豚進行捕食、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的超聲波進行“回聲定位”。近年來，屢有海豚出現(xiàn)“集體自殺（擱淺）”現(xiàn)象的報道。已有證據(jù)表明，人類的艦船、海洋開采活動、某些通信工具在海洋中產(chǎn)生了巨大的噪聲，會直接干擾海豚的“定位系統(tǒng)”。Theroleofinformationtransferinecosystems信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用資料2有些植物像萵苣伽煙草的種子，必須接受某種波長的光信息才能萌發(fā)。1.根據(jù)資料1，2，分析信息傳遞與生命活動的正常進行有什么關(guān)系?（1）生命活動的正常進行，離不開信息傳遞。（個體水平）Theroleofinformationtransferinecosystems信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用資料3在自然界中，植物開花需要光信息刺激，當(dāng)日照時間達到一定長度時，植物才能開花。許多動物都能在特定時期釋放用于吸引異性的信息素。經(jīng)過科學(xué)家的研究，已分離和鑒定了上千種昆蟲信息素，其中大部分是用來傳遞性信號的。昆蟲信息素2.信息傳遞在種群繁衍過程中

起什么作用？（2）通過信息傳遞，雌雄個體能相互

識別、交配，完成種群的繁衍。（種群水平）Theroleofinformationtransferinecosystems信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用資料4攻擊蛾幼蟲煙草釋放化學(xué)物質(zhì)信息素白天吸引蛾幼蟲的天敵夜間驅(qū)除雌蛾3.資料4中的信息素能夠?qū)追N生物聯(lián)系起來？煙草、蛾、蛾幼蟲天敵4.煙草釋放的信息素，在白天與夜間是否都使它受益？是5.信息傳遞對種間關(guān)系具有什么作用？（3）調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（群落和生態(tài)系統(tǒng)水平）Theroleofinformationtransferinecosystems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，相鄰物種的某些個體行為與種群的特征為對方提供大量的有用信息。例如，草原返青時，“綠色”為食草動物提供可以開始采食信息；

森林中，狼能夠根據(jù)兔留下的氣味去獵捕后者，兔同樣也能根據(jù)狼的氣味或行為躲避獵捕。

可見，信息還能調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系，進而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。嘿嘿，開吃吧！Theroleofinformationtransferinecosystems信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用1.生命活動的正常進行，離不開信息的作用。①海豚進行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為都依賴于超聲波；②萵苣的種子必須接收某種波長的光信息才能萌發(fā)；③動物的換毛現(xiàn)象受光信息的刺激；例：2.生物種群的繁衍，也離不開信息的傳遞。例：例：①在自然界中，植物開花需要光信息刺激，當(dāng)日照時間達到一定長度時，植物才能開花；②昆蟲通過分泌性外激素，引誘異性個體來交配；3.信息還能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。①當(dāng)草原返青時，“綠色”為食草動物提供了可以開始采食的信息；②在森林中，狼既能用眼睛辨別獵物，也可以根據(jù)耳朵聽到的聲音作出反應(yīng)，以追捕獵物，兔同樣能夠依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。（個體水平）（種群水平）（群落和生態(tài)系統(tǒng)水平）PartTHREE信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用ApplicationofinformationtransferinagriculturalproductionApplicationofinformationtransferinagriculturalproduction信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用1.提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量電子儀器模擬蜜蜂跳圓圈舞或擺尾舞相同的頻率或聲音。延長光照時間，刺激雞卵巢發(fā)育和雌激素的分泌，大大提高產(chǎn)蛋率利用溫度和濕度延長蔬菜的種植期Applicationofinformationtransferinagriculturalproduction信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用2.對有害動物進行控制①利用光照、聲音信號誘捕或驅(qū)趕某些動物②利用信息素誘捕有害動物，降低害蟲種群密度③還可以利用特殊的化學(xué)物質(zhì)擾亂某些動物的雌雄交配，

使有害動物的繁殖力下降。Applicationofinformationtransferinagriculturalproduction信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用種類化學(xué)防治機械防治生物防治措施優(yōu)點缺點噴施化學(xué)藥劑①作用迅速②短期效果明顯①會使害蟲的抗藥性增強②可能殺害害蟲天敵，破壞生態(tài)平衡③污染環(huán)境人工捕捉等①無污染②見效快，效果好①費時費力②對體型很小的害蟲無法實施引入天敵、寄生蟲或使用信息素等①無污染②有效且持久天敵數(shù)量不明確，甚至可能會引發(fā)生態(tài)危機（可能引起物種入侵）Comparisonofthreefunctionsofanecosystem生態(tài)系統(tǒng)的三大功能比較項目能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞特點范圍途徑模式圖聯(lián)系單向流動，逐級遞減全球性，循環(huán)性往往是雙向的（也有單向）生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級之間（生物群落中）生物圈生物之間，生物與非生物環(huán)境之間食物鏈和食物網(wǎng)多種①任何一個生態(tài)系統(tǒng)這三個基本功能，三者同時進行，相互依存，不可分割，形成統(tǒng)一整體。②能量流動是生態(tài)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的動力，物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，信息傳遞決定能量流動和物質(zhì)循環(huán)的方向。Conclusion總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)中信息的種