高中生物第五章第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞新人教版必修

關(guān)于高中生物第五章第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞新人教版必修第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞第2頁,共40頁，2024年2月25日，星期天什么是信息？一般將可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號(hào)等稱作信息（information）第3頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀細(xì)胞生命系統(tǒng)（細(xì)胞內(nèi)部信息流）例：DNA→mRNA→蛋白質(zhì)第4頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀細(xì)胞生命系統(tǒng)（接受外界信息）第5頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀個(gè)體生命系統(tǒng)例：神經(jīng)調(diào)節(jié)中的電信號(hào)、化學(xué)信號(hào)激素調(diào)節(jié)中的激素免疫調(diào)節(jié)中的抗原信號(hào)等第6頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀第7頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀第8頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀生態(tài)生命系統(tǒng)（1）個(gè)體從獲取環(huán)境信息以保證自己的生存活動(dòng)的需要（定位、方向、感光、測溫、化學(xué)感受、磁場感應(yīng)等）。（2）種群內(nèi)不同個(gè)體之間進(jìn)行合作或競爭所進(jìn)行的信息傳遞。（求偶、繁殖、覓食、抵抗侵略、社會(huì)行為等）（3）不同種群個(gè)體之間競爭或捕捉與反侵害所進(jìn)行的信息傳遞。（警戒、驅(qū)逐、識(shí)別等）第9頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀個(gè)體從獲取環(huán)境信息以保證自己的生存活動(dòng)的需要（定位、方向、感光、測溫、化學(xué)感受、磁場感應(yīng)等）第10頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀蝙蝠的回聲定位與雷達(dá)（超聲波）第11頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀海豚的回聲定位第12頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀鳥遷徙行為中對方向的判斷（太陽）第13頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀鴿子喙部發(fā)現(xiàn)感應(yīng)磁場器官識(shí)途靠地磁導(dǎo)航

第14頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀蛇的熱感受器與導(dǎo)彈（紅外線感受器）第15頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀魚的側(cè)線第16頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀蚊觸須上的（二氧化碳和劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的乳酸）化學(xué)探測器大約有2700種蚊子還具有相當(dāng)靈敏的視覺感受器和熱傳感器第17頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀蒼蠅的平衡棒和運(yùn)載火箭（振動(dòng)陀螺儀）一只小小的蒼蠅可以一氣飛行好幾個(gè)小時(shí)，速度高達(dá)20公里／小時(shí)。它還有垂直升降、急速調(diào)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)，平衡棒以一定的頻率進(jìn)行機(jī)械振動(dòng)。當(dāng)蒼蠅飛行出現(xiàn)傾斜或偏離航向時(shí)，平衡棒的振動(dòng)就會(huì)隨之發(fā)生變化，并且把這種變化信息及時(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。

第18頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀生物界存在著效率極高、精確可靠的定向、導(dǎo)航、探測

、控制調(diào)節(jié)、能量轉(zhuǎn)換、信息處理、生物合成、結(jié)構(gòu)力學(xué)和流體力學(xué)等生物系統(tǒng)，它們可以為現(xiàn)代軍事技術(shù)系統(tǒng)提供最佳的設(shè)計(jì)原理。仿生學(xué)第19頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀種群內(nèi)不同個(gè)體之間進(jìn)行合作或競爭所進(jìn)行的信息傳遞。（求偶、繁殖、覓食、抵抗侵略、社會(huì)行為等）第20頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀求偶行為發(fā)光螢火蟲發(fā)出的螢光是一種求偶信號(hào)，以此與異性取得聯(lián)系。但這種信號(hào)往往被第三者——狼蛛非法利用，結(jié)果雙雙被捕，成了愛情的犧牲品。第21頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀求偶行為鳴叫以嘹亮的鳴聲呼喚配偶的動(dòng)物較多，其中有些只是簡單的鳴叫，如蟬類。有些鳥類則伴有炫耀歌喉或滔滔不絕地“表白”。這種方式也容易暴露目標(biāo)，往往釀成愛情悲劇。

黃斑黑蟋蟀第22頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀求偶行為激素誘導(dǎo)（信息素）這是最安全的求偶密碼，多見于昆蟲。如雌蝗在遠(yuǎn)處的草叢中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(zhǔn)確無誤地接收到這種信號(hào)，及時(shí)飛來，喜從天降，巧結(jié)良緣。

昆蟲性信息素防治病蟲害信息素主要有性信息素、聚集素、告警素、追蹤素等第23頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀求偶行為炫耀這種行為多見于水鳥。如雄鴨子經(jīng)常在雌鴨面前脈脈含情，不時(shí)用喙梳理羽毛，并涂擦脂肪，使羽毛平伏光潔，以炫耀自己的美麗姿態(tài)。有些鳥則只梳理色彩鮮明或者色彩別致的地方。最進(jìn)步的是鴛鴦，它只象征性地用喙觸碰一下翅翼上一根特別大的橙色羽毛。鶉雞類雄性憑著花麗的外表、雄健的氣魄，常在雌性面前展翅、度步、開屏等，以炫耀自己的健美。有些鳴禽則以歌舞的方式進(jìn)行炫耀，從而取得配偶。

第24頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀求偶行為送禮這是一種奇特而溫柔的求偶方式。如一些蠅類，雄性在求偶前先建造一個(gè)細(xì)軟的和自身大小相當(dāng)?shù)慕z質(zhì)球，然后帶球飛到蠅群中，并在那里繞圈飛行以吸引雌蠅。雌蠅相中之后，接受禮品，結(jié)成配偶雙雙離開蠅群，完成交配。有些則事先捕獲獵物；如蚊子成昆蟲翅片，有些還用絲縷裹在所獲獵物上，使其顯大，也許有更大的引誘作用；有些動(dòng)物已經(jīng)把“送禮”發(fā)展為“請客”的形式，如公雞找到食物之后，常常邀請母雞共享美餐，居心便是交配，有時(shí)甚至不等母雞食完，便色相畢露。

第25頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀求偶行為情殺這是一種激烈的求偶方式。例如，雄性鱷魚為爭奪雌體而叫囂繞轉(zhuǎn)；雄的鮭魚常常整天地相互爭斗；雄鍬形蟲的巨型大顎常被其他雄蟲咬傷。又如流蘇鷸的雄性二者拼命爭斗，雌性卻歇在一旁觀戰(zhàn)，最后則和戰(zhàn)勝者同去。這種方式在哺乳類中最為普遍。在激烈的爭斗中，雄的常有特別的武器，如雄鹿的角、公雞的距；有的還有特別的防御工具，如雄獅的鬣、雄鮭的鉤形上顎等。

第26頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀求偶行為的意義（1）每種動(dòng)物的求偶行為都有物種的特異性，即使是很相近的物種也有細(xì)微的差異，這可以避免不同動(dòng)物的種間雜交。種間雜交在相近物種之間也有時(shí)發(fā)生，如馬和驢雜交生騾，獅和虎也能雜交產(chǎn)仔，但這種情況大多是發(fā)生在人工喂養(yǎng)的特殊環(huán)境下。（2）求偶行為會(huì)刺激對方神經(jīng)的興奮，并激發(fā)與生殖有關(guān)的內(nèi)分泌腺的分泌活動(dòng)，以協(xié)調(diào)雌雄雙方的排卵和排精，提高受精率。（3）求偶行為使雌雄雙方有更多選擇機(jī)會(huì)，使后代獲得良好的遺傳基因組合。求偶不成的，常常是群體中的弱者。例如鹿科動(dòng)物，雄性為爭奪配偶而斗毆，失敗的弱者，多為幼小剛成年或年老體衰者、瘦弱有病者，它們不被雌鹿選中，對物種的繁衍有利。第27頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀第28頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀不同種群個(gè)體之間競爭或捕捉與反侵害所進(jìn)行的信息傳遞。（警戒、驅(qū)逐、識(shí)別等）第29頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀警戒與防衛(wèi)第30頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀植物間有沒有信息傳遞？第31頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀陽光與植物間的信息

聲音與植物間的信息？第32頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀植物與植物間的信息傳遞

指植物產(chǎn)生的次生代謝物質(zhì)在植物生長過程中，通過信息抑制其他植物的生長、發(fā)育并加以排除的現(xiàn)象，常稱為異株克生現(xiàn)象。第33頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀植物與植物間的信息傳遞

黃瓜中某些品系在化學(xué)物質(zhì)的信息作用下，可以阻止87％左右的雜草生長，維持其在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的優(yōu)勢。

有時(shí)發(fā)生在同一個(gè)物種之內(nèi)。在這些植物的早期生長中，這種毒素可能降低同一物種幼小個(gè)體的成活力。然而，當(dāng)這種毒素在土壤中積累時(shí)，它們就能使植物自身死亡，減少生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部空間的擁擠。例如桉樹。第34頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀植物與植物間的信息傳遞

在寄生植物和寄主植物之間，還表現(xiàn)有另一種不同的情況。黃獨(dú)腳金（Strigahermonthica）是玄參科植物，寄生于甘蔗、玉米或棉花上。向日葵列當(dāng)（Orobanchecumana）是列當(dāng)科植物，寄生于向日葵、蠶豆、煙草等植物上。這些寄生植物的種子細(xì)小如塵埃，隨風(fēng)擴(kuò)散，它們并非在任何地方都可以發(fā)芽。而只有在接收到寄主植物根部分泌物的信號(hào)后，才萌動(dòng)、發(fā)芽；若接收不到寄主植物的這種信息，寄生植物種子在土壤中呆上10年也不喪失其發(fā)芽的能力。后來分析出這種信息物是一種具有兩個(gè)內(nèi)酯的萜類化合物——獨(dú)腳金酚（strigol）。在合適的條件下，1×10-6mol·l-1的濃度就能促使50％的黃獨(dú)腳金種子發(fā)芽。

第35頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀植物與動(dòng)物間的信息傳遞植物和動(dòng)物不同，它們是不會(huì)走動(dòng)的，給人們表面的印象似乎只能呆在那里等待被吃掉。植物遭受昆蟲和其他植食動(dòng)物的侵襲和吞食，這是最糟的結(jié)局。然而，事實(shí)并非如此。植物決不是軟弱無能，處于完全被動(dòng)受害的地位，而是通過形態(tài)、生理生化等各個(gè)方面，采取了多種行之有效的手段來保衛(wèi)著自己。發(fā)現(xiàn)植物作為信息源對植食動(dòng)物發(fā)出的種種信息。植物在千百萬年進(jìn)化中，形成了一道道防線，發(fā)出不同信號(hào)，確立了許多防御機(jī)制，以便保衛(wèi)自己免受侵襲和吞食。

第36頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀植物與動(dòng)物間的信息傳遞植物和動(dòng)物不同，它們是不會(huì)走動(dòng)的，給人們表面的印象似乎只能呆在那里等待被吃掉。植物遭受昆蟲和其他植食動(dòng)物的侵襲和吞食，這是最糟的結(jié)局。然而，事實(shí)并非如此。植物決不是軟弱無能，處于完全被動(dòng)受害的地位，而是通過形態(tài)、生理生化等各個(gè)方面，采取了多種行之有效的手段來保衛(wèi)著自己。發(fā)現(xiàn)植物作為信息源對植食動(dòng)物發(fā)出的種種信息。植物在千百萬年進(jìn)化中，形成了一道道防線，發(fā)出不同信號(hào)，確立了許多防御機(jī)制，以便保衛(wèi)自己免受侵襲和吞食。

荊棘和皮刺、細(xì)毛等第37頁,共40頁，2024年2月25日，星期天生命系統(tǒng)的信息觀植物與動(dòng)物間的信息傳遞眾所周知，植物的花是植物—授粉動(dòng)物間聯(lián)系的極為重要的信息媒介，以此確立了二者的共生關(guān)系。有位生物學(xué)家曾對2680種花的色澤作了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果表明：白花最多，占1193種；其次為黃花，占951種；紅花占3