【課件】生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞（人教版2019選擇性必修2）

第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性問題探討

1967年，荷蘭一位生物學家在研究蜜蜂時，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處，究竟距離多遠與擺尾的速度有關(guān)?！居懻?】“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？通過跳圓圈舞圓圈舞擺尾舞【討論2】2.你還能舉出生物間傳遞信息的其它例子嗎？豪豬豎刺孔雀開屏、豪豬豎刺等信息和信息流

在日常生活中，人們通常將可以傳播的消息、情報、指令、數(shù)據(jù)與信號等稱作信息。信息

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，能夠產(chǎn)生信息傳遞，即信息流。信息流一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類問：植物通過什么方式為蜜蜂傳達“這里有蜜源”的信息？偵察蜂如何將蜜源的信息傳達給其他蜜蜂？花朵顏色光光光眼睛花朵氣味空氣空氣空氣嗅覺器官通過舞蹈向其他蜜蜂傳遞信息物理信息化學信息行為信息一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類1.物理信息：（1）概念：通過

傳遞的信息。物理過程

、

或

。

非生物環(huán)境

生物個體

群體螢火蟲種子萌發(fā)（磁場）（光）蟬(聲)（溫度、濕度）鳥的遷徙（2）來源：（3）實例：光、聲、溫度、濕度、磁場一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類蛇的頰窩(溫度)蝙蝠(回聲定位聲)海豚捕食(超聲波)蛇的頰窩(溫度)狼長嚎(聲音)蜘蛛(振動頻率)一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類——雌蛾和雄蛾通過什么信息聯(lián)系的呢？實驗1：把一只雌蛾關(guān)在黑暗籠子里，吸引了大量雄蛾來交尾；實驗2：把雌蛾裝進密閉透明容器后，雄蛾對雌蛾視而不見。蠶蛾醇1959年，德國科學家布特南特從50萬只家蠶中分離并鑒定出第一種信息素——蠶蛾醇。（P69相關(guān)信息）化學信息一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類2.化學信息：（1）概念：生物在生命活動過程中產(chǎn)生的可以

。傳遞信息的化學物質(zhì)（3）實例：（2）來源：生物體的

或

。

代謝產(chǎn)物

分泌物植物的

；動物的

，生物堿、有機酸性外激素水葫蘆根部的分泌物可明顯地抑制藻類的生長蛾(性外激素)虎撒尿圈地（代謝產(chǎn)物）黃鼠狼放臭屁（代謝產(chǎn)物）

昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中的信息素等?！盎瘜W物質(zhì)”一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類不迷路的螞蟻（尾跡素）氣步甲尾部噴射的苯醌毒霧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。雌蝗分泌一種特殊的激素，雄蝗頭上的一對觸角像電視接收天線一樣,能準確無誤地接收到這種信號。當蚜蟲被捕食時釋放報警信息素。

。

尖尾松雞魔性求偶舞一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類3.行為信息：（1）概念：動物的

，在同種或異種生物傳遞某種信息。（3）實例：（2）來源：

的特殊行為。

蜜蜂跳舞、孔雀開屏、鳥類的“求偶炫耀”等行為特征動物吹“氣球”求偶的軍艦鳥孔雀開屏蜜蜂跳舞“肢體語言”一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類2.化學信息豪豬豎刺御敵烏賊噴墨御敵極樂鳥求偶炫耀傘蜥“撐傘”御敵孔雀開屏一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類類型概念舉例來源物理信息化學信息行為信息通過物理過程傳遞的信息光、聲、溫度、濕度、磁場等

非生物環(huán)境、生物個體或群體生物在生命活動過程中產(chǎn)生可以傳遞信息的

。植物的

、

等，動物的信息素（如性外激素）生物動物的行為特征蜜蜂跳舞、孔雀開屏動物化學物質(zhì)生物堿有機酸鳥類叫聲物理信息物理信息化學信息行為信息物理信息化學信息植物開花蝴蝶吸引異性即時練習一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類對點訓練1信息的種類辨別①螢火蟲發(fā)出的熒光②蛇通過熱感受器發(fā)現(xiàn)鼠③蜘蛛網(wǎng)的振動④寵物狗之間通過嗅聞肛門腺辨識身份和健康狀況⑤“燕燕于飛，差池其羽”⑥孔雀開屏發(fā)出求偶炫耀⑦雌蛾分泌性外激素吸引雄蛾⑧草原上的雄鳥發(fā)現(xiàn)天敵后急速飛起，煽動翅膀為雌鳥發(fā)生信號物理信息

；

化學信息

；行為信息

。①②③④⑤⑥

⑦

⑧一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類花朵顏色光光光眼睛花朵氣味空氣空氣空氣嗅覺器官物理信息化學信息行為信息任務(wù)：根據(jù)下述圖解，結(jié)合P69最后一段，歸納概括信息傳遞的過程圖解。4.信息傳遞的過程信息源信道信息受體產(chǎn)生部位傳播媒介接受的生物或其部位生物或非生物環(huán)境空氣、水及其他介質(zhì)如動物眼、鼻、耳、皮膚，植物的葉、芽以及細胞中的特殊物質(zhì)(如光敏色素)等阻礙其中的任意一個環(huán)節(jié)都會使信息無法發(fā)生傳遞。一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類問題1.同種生物的信息傳遞只有一種方式嗎？

①生物可以通過

信息類型進行交流一種或多種開屏行為信息求偶鳴叫物理信息與同類交流遠處通過識別植物的綠色近處通過植物的氣味物理信息搜尋食物化學信息辨別和攝取食物5.生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類問題2.生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞僅僅發(fā)生在同種生物之間嗎？

信息傳遞可以發(fā)生在同種生物之間，也可發(fā)生在不同生物之間，生物與非生物環(huán)境

之間。例：在非洲大陸上犀牛和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情況。問題3.生物與非生物環(huán)境之間是否也有信息傳遞呢？

例：植物的開花收到光照信息的調(diào)節(jié)生物與非生物環(huán)境之間也有信息傳遞.②信息傳遞可以發(fā)生在

之間，可以發(fā)生在

之間，可以發(fā)生在

之間。生物與非生物環(huán)境同種生物不同生物一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類問題4.信息傳遞是單向的還是雙向的？③多數(shù)情況下，信息傳遞為

的。雙向如：草原上，草的綠色給羊傳遞了可食用的信息，羊并不傳遞信息給草，此過程中信息傳遞是單向的。5.

生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特點（匯總）

①生物可以通過

信息類型進行交流一種或多種②信息傳遞可以發(fā)生在

之間，可以發(fā)生在

之間，可以發(fā)生在

之間。生物與非生物環(huán)境同種生物不同生物③多數(shù)情況下，信息傳遞為

的。雙向一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類問題5.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(途徑和方向

性)？哪些環(huán)節(jié)構(gòu)成了一個完整的信息傳遞過程？循環(huán)單向遞減復雜雙向(動力)(載體)(調(diào)節(jié))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)循環(huán)、能量流動和信息傳遞形成的統(tǒng)一整體。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能(1)生物之間的信息傳遞只限于同種生物()(2)信息只能沿食物鏈從低營養(yǎng)級向高營養(yǎng)級傳遞()(3)物理信息可來源于生物，也可來源于非生物環(huán)境()1.判斷正誤×當堂訓練×√1.狗會用自己的尿液和糞便來標記領(lǐng)地和來往的路徑；電鰻可輸出高達300到800伏的電壓把比自己小的動物電擊致死而獲取獵物；蜜蜂發(fā)現(xiàn)蜜源后用不同的舞蹈動作告訴同伴蜜源的方向和遠近。以上三個實例分別體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)中哪一類信息的傳遞

A.行為信息、化學信息、物理信息B.化學信息、行為信息、物理信息

C.化學信息、物理信息、行為信息D.行為信息、物理信息、化學信息2.雄性安樂蜥在求偶時，一邊伏在領(lǐng)地上做著“俯臥撐”，一邊伸縮頸部色彩鮮艷的垂囊，這種展示可能包含了顏色和運動兩個因素。有人用墨水改變垂囊的顏色后，雌性仍被雄性吸引，由此說明雄性安樂蜥在求偶時利用的信息是

A.物理信息

B.化學信息

C.行為信息

D.物理信息和行為信息√√二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用資料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，他們可使用頻率超過100KHz的超聲波進行“回聲定位”。物理信息資料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)。萌發(fā)率/％波長/nm物理信息討論1：根據(jù)資料，分析信息傳遞與生命活動的正常進行有什么關(guān)系？生命活動的正常進行，離不開信息傳遞。（個體水平）二、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。討論2：信息傳遞在種群繁衍過程中起什么作用？（種群水平）通過信息傳遞，雌雄個體才能相互識別、交配，這樣才能保證種群的繁衍。生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞。調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用資料4:當煙草植株受到蛾幼蟲攻擊后，能夠產(chǎn)生和釋放一種揮發(fā)性化學物質(zhì)。這種化學物質(zhì)白天可以吸引蛾幼蟲的天敵，夜間又能驅(qū)除夜間活動的雌蛾，使它們不能停留在葉片上產(chǎn)卵。煙草植株釋放化學物質(zhì)的作用示意圖討論3：資料4中的化學物質(zhì)能夠?qū)追N生物類群聯(lián)系

起來？攻擊蛾幼蟲煙草釋放化學物質(zhì)白天吸引蛾幼蟲的天敵夜間驅(qū)除雌蛾討論4：信息傳遞對種間關(guān)系具有什么作用？（群落和生態(tài)系統(tǒng)水平）二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用舉例水平作用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。②萵苣、茄、煙草的種子必須接收某種波長的光信息，才能萌發(fā)生長。①在自然界中，植物開花需要光信息刺激，當日照時間達到一定長度時，植物才能開花。②許多動物都能在特定時期釋放用于吸引異性的信息素，用來傳遞性信號。①在草原上，當草原返青時，“綠色”為草原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。個體生命活動的正常進行，離不開信息的作用種群生物種群的繁衍，也離不開信息的傳遞群落和生態(tài)系統(tǒng)信息能夠調(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)定三、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吸引大量的傳粉動物,可以提高果樹的傳粉效率和結(jié)實率。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三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用2.對有害動物進行防治：性信息素誘捕器，干擾害蟲的正常交尾農(nóng)民在噴農(nóng)藥殺蟲機械防治化學防治生物防治生物防治(1)常用方法：機械防治、化學防治和生物防治三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用2.對有害動物進行防治：①利用光照、聲音信號等誘捕或驅(qū)趕某些動物，使其遠離農(nóng)田；②利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲種群密度；③還可以利用特殊的化學物質(zhì)擾亂某些動物的雌雄交配，使有害動物繁殖力下降。（2）生物防治注意：②利用性引誘劑誘殺雄性個體，屬于

防治。①利用化學信息≠化學防治。生物三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用2.對有害動物進行防治：種類化學防治機械防治生物防治措施優(yōu)點缺點噴施化學藥劑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）

這些方法各有優(yōu)點，但是目前人們越來越傾向于利用對人類生存環(huán)境

無污染的、有效的生物防治。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。生態(tài)系統(tǒng)的三大功能比較生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用1.物理信息2.化學信息3.行為信息信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用1.維持生命活動的正常進行2.保障生物種群的繁衍3.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1.提高農(nóng)畜產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量2.對有害動物進行控制課堂小結(jié)課堂小結(jié)(1)萵苣種子必須接受某種波長的光才能萌發(fā)，說明生命活動的正常進行，

離不開信息的傳遞()(2)當食草動物看到青草明顯減少時，部分個體會另覓取食地，這體現(xiàn)了

生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞功能()(3)利用信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用控制動物危害，屬于生物防治技術(shù)

()(4)利用生長素類調(diào)節(jié)劑2,4－D殺死單子葉作物農(nóng)田中的雙子葉雜草，屬

于對化學信息的應(yīng)用()1.判斷正誤當堂訓練×√√√2.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞及應(yīng)用的敘述，不正確的是A.利用黑光燈誘捕法來調(diào)查昆蟲的種群密度屬于生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的應(yīng)用B.利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲種群密度，屬于化學防治C.生命活動的正常進行離不開信息的傳遞D.短日照作物黃麻，南種北移可延長生長期，提高麻皮產(chǎn)量，是對物理信息的合理利用當堂訓練√3.蚜蟲的糞便是含有糖分的黏液，稱為“蜜露”。螞蟻非常喜歡吃“蜜

露”，常用觸角拍打蚜蟲背部，通過拍打產(chǎn)生的振動頻率促使蚜蟲分泌“蜜露”。蚜蟲受到其天敵瓢蟲襲擊時，會從尾部發(fā)出報警信息素，將危

險信息通知其他蚜蟲，同時螞蟻接收到報警信息素就會趕來驅(qū)除蚜蟲天

敵。下列相關(guān)敘述錯誤的是A.螞蟻拍打蚜蟲背部產(chǎn)生