3.4 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞課件-高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修2

第3生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性

在我國(guó)內(nèi)蒙古東北部，既有一望無(wú)際的大興安嶺森林，也有沃野千里的呼倫貝爾草原。有的地方，森林與草地僅一河之隔，相距如此之近的兩個(gè)地段，為什么這邊是森林群落，那邊卻是草原群落呢？是那邊的草原還沒(méi)有演替為森林嗎？

千百年來(lái)，大興安嶺森林一直郁郁蔥蔥、遮天蔽日，而呼倫貝爾草原始終是天蒼蒼、野茫茫。為什么它們可以長(zhǎng)期保持相對(duì)的穩(wěn)定呢？

森林、草原、荒漠、海洋……地球上分布著多種多樣的生物群落。這些群落外貌不同，物種組成也有差異，然而它們都與所處的環(huán)境形成了統(tǒng)一的整體，這就是生態(tài)系統(tǒng)。第4節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞02概述信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。描述信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。舉例說(shuō)出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞。目標(biāo)0103學(xué)習(xí)目標(biāo)

1967年，荷蘭一位生物學(xué)家在研究蜜蜂時(shí)，發(fā)現(xiàn)蜜蜂在找到蜜源后，可以通過(guò)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?xún)?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)。1、“100m以?xún)?nèi)”，對(duì)我們來(lái)說(shuō)這幾個(gè)字

的含義就是信息。同樣的信息，蜜蜂

怎樣傳遞的？

通過(guò)跳圓圈舞來(lái)傳遞這一信息問(wèn)題探討討論：

1967年，荷蘭一位生物學(xué)家在研究蜜蜂時(shí)，發(fā)現(xiàn)蜜蜂在找到蜜源后，可以通過(guò)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?xún)?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)。2、你還能舉出生物間傳遞信息的其它

例子嗎？孔雀開(kāi)屏、豪豬豎刺等問(wèn)題探討討論：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)出了某種信息并傳遞給蜜蜂嗎？那么，什么是信息呢？

1.概念：

通常將________的_____、_____、_____、_____與______等稱(chēng)作信息；可以傳播消息情報(bào)指令數(shù)據(jù)信號(hào)一、信息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。一、信息生物種群之間內(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)胞之間的信息傳遞；

以上傳遞蜜源涉及植物的顏色、氣味及偵察蜂跳舞等信息，這幾種信息分別是什么信息呢？

類(lèi)型來(lái)源傳遞形式實(shí)例請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P68-69，思考討論完成下表。

二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)1.物理信息：（1）概念：

自然界中的

等,通過(guò)

傳遞的信息。光、聲、溫度、濕度、磁場(chǎng)物理過(guò)程（2）來(lái)源：可以是非生物環(huán)境，也可以是生物個(gè)體或群體。二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)（3）感受部位：①

動(dòng)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）

（4）范圍：無(wú)機(jī)環(huán)境與生物，生物與生物間。種子萌發(fā)(溫度、濕度）鳥(niǎo)的遷徙（磁場(chǎng)）花（顏色）荊棘的刺（形狀）蜘蛛捕食（頻率）海豚捕食（超聲波）蛇的頰窩（溫度）動(dòng)物的叫聲二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)（5）實(shí)例：2.化學(xué)信息：（1）概念：在生命活動(dòng)中，生物產(chǎn)生一些可以

。傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)生物體的

或

。代謝產(chǎn)物分泌物（2）來(lái)源：①植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物；②動(dòng)物的性外激素；③昆蟲(chóng)、魚(yú)類(lèi)以及哺乳類(lèi)等生物體中的信息素等。（3）化學(xué)物質(zhì)種類(lèi):二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)（4）實(shí)例：二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)螞蟻之所以永遠(yuǎn)不會(huì)迷路，其神奇之處就在于它沿途留下的記號(hào)——尾跡素。黃鼠狼難以脫身時(shí)，會(huì)突然施放出一股臭液來(lái)，奇臭難聞。一個(gè)臭屁救了黃鼠狼的命。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(duì)觸角像電視接收天線(xiàn)一樣，能準(zhǔn)確無(wú)誤地接收到這種信號(hào)。花（香味）小狗撒尿（代謝廢物）蛾（信息素）3.行為信息：（1）概念：

動(dòng)物的

，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，即生物的

可以體現(xiàn)為行為信息。特殊行為行為特征（2）來(lái)源：動(dòng)物的特殊行為。（3）實(shí)例：豪豬豎刺孔雀開(kāi)屏求偶炫耀二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用：下列各項(xiàng)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(dòng)2.狼的叫聲3.生物釋放紅外線(xiàn)4.蝙蝠回聲定位5.植物分泌的毒素6.老馬識(shí)途7.電鰻放電8.昆蟲(chóng)的性信息素9.適宜光照下植物開(kāi)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(niǎo)跳躍提醒犀牛危險(xiǎn)1.2.3.4.7.9.10.135.6.811.12.14從以上例子來(lái)看，信息傳遞是單向還是雙向的？大多數(shù)是雙向的

2、生物可以通過(guò)一種或多種信息類(lèi)型進(jìn)行交流同種生物的信息傳遞只有一種方式嗎？

3、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?？兹搁_(kāi)屏：鳴叫：食草動(dòng)物在遠(yuǎn)處通過(guò)識(shí)別植物的綠色：在近處通過(guò)植物的氣味：求偶與同類(lèi)交流搜尋食物辨別和攝取食物行為信息物理信息物理信息化學(xué)信息生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞僅僅發(fā)生在同種生物之間嗎？

例：在非洲大陸上，犀牛和牛椋鳥(niǎo)之間有頻繁的信息交流，鳥(niǎo)的鳴叫與跳躍

可以提醒犀牛附近有危險(xiǎn)情況三、信息傳遞的特點(diǎn)例：

1、多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的類(lèi)型來(lái)源傳遞形式實(shí)例光、聲、溫度、濕度、磁力等植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝廢物，動(dòng)物的性外激素等蜜蜂跳舞，鳥(niǎo)類(lèi)的“求偶炫耀”等；比較非生物環(huán)境或生物個(gè)體或群體物理過(guò)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(dòng)物動(dòng)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(lái)源于生物，其中，只有物理信息可以來(lái)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。小結(jié)：三種信息的比較想一想，生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞與物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)存在哪些差異？哪些環(huán)節(jié)構(gòu)成了一個(gè)完整的信息傳遞過(guò)程？

差異主要有以下方面：

（1）物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)借助于食物鏈進(jìn)行；信息傳遞不依賴(lài)于食物鏈，可在

同一個(gè)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(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)，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。旁欄思考題：

完整的信息傳遞過(guò)程包括信息源、信道和信息受體。缺少其中任意一項(xiàng)，信息傳遞都不能完成。1、信息源：2、信道：3、信息受體：常見(jiàn)信息受體：動(dòng)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）；*來(lái)自生物或非生物環(huán)境*空氣、水等；四、信息源、信道、信息受體信息產(chǎn)生的部位；信息傳播的媒介；信息接收的生物或其他部位；1.狗會(huì)用自己的尿液和糞便來(lái)標(biāo)記領(lǐng)地和來(lái)往的路徑；電鰻可輸出高達(dá)

300到800伏的電壓把比自己小的動(dòng)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(dòng)作告訴同伴蜜源的方向和遠(yuǎn)近。以上三個(gè)實(shí)例

分別體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)中哪一類(lèi)信息的傳遞(

)A．行為信息、化學(xué)信息、物理信息B．化學(xué)信息、行為信息、物理信息C．化學(xué)信息、物理信息、行為信息D．行為信息、物理信息、化學(xué)信息鞏固訓(xùn)練

C2.有人做了如下實(shí)驗(yàn)：將一只椿象殺死，盡管做得干凈無(wú)聲，也引起了

其它椿象的逃跑。此現(xiàn)象是因?yàn)樵诖幌笾g傳遞了（）

A.物理信息B.化學(xué)信息

C.行為信息D.語(yǔ)言信息3.一只昆蟲(chóng)撞上了蜘蛛網(wǎng)，引起了蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)，對(duì)此的描述正確的是

（）

A.蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率，對(duì)這只昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō)就是信息

B.蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)，向蜘蛛傳達(dá)了昆蟲(chóng)的行為信息

C.上述種類(lèi)的信息，只能來(lái)源于生物

D.蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率，是一種物理信息BD鞏固訓(xùn)練

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(huì)發(fā)現(xiàn)，身邊的貓、狗等動(dòng)物的生活，就離不開(kāi)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(qǐng)就每種信息各舉兩個(gè)例子，并說(shuō)明這些信息傳遞的意義。狗叫1.輕快的汪汪聲時(shí),是表示心情高興2.汪汪聲短促和強(qiáng)烈時(shí),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(guò)來(lái)并搖動(dòng)尾巴，表示對(duì)你的喜愛(ài)和想念2.陌生的狗狗對(duì)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，害怕和恐懼貓聽(tīng)到鼠的活動(dòng)：做好捕獵的準(zhǔn)備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(qǐng)，尋找配偶。意義：影響動(dòng)物的社會(huì)行為，完成捕食、種群繁衍等正常的生命活動(dòng)思考·討論生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性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(lài)于超聲波。它們可使用頻率超過(guò)100kHz的超聲波進(jìn)行“回聲定位”。近年來(lái)，屢有海豚出現(xiàn)“集體自殺（擱淺）”現(xiàn)象的報(bào)道。已有證據(jù)表明，人類(lèi)的艦船、海洋開(kāi)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“定位系統(tǒng)”。思考·討論2、有些植物(萵苣、茄、煙草）的種子必須接收某種波長(zhǎng)的光信息，

才能萌發(fā)生長(zhǎng)。1、根據(jù)資料1、2，分析信息傳遞與生命活動(dòng)的正常進(jìn)行有什么關(guān)系?

生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開(kāi)信息的傳遞。（個(gè)體水平）生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性思考·討論討論：萌發(fā)率/％波長(zhǎng)/nm3、在自然界中，植物開(kāi)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)，植物才能開(kāi)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(guò)科學(xué)家的研究，已分離和鑒定了上千種昆蟲(chóng)信息素，其中大部分是用來(lái)傳遞性信號(hào)的。2、信息傳遞在種群繁衍過(guò)程中起什么作用？

生物種群的繁衍，離不開(kāi)信息的傳遞。（種群水平）生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性思考·討論4、當(dāng)煙草植株受到蛾幼蟲(chóng)攻擊后，能夠產(chǎn)生和釋放一種揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)。這種化學(xué)物質(zhì)白天可以吸引蛾幼蟲(chóng)的天敵，夜間又能驅(qū)除夜間活動(dòng)的雌蛾，使它們不能停留在葉片上產(chǎn)卵。3、資料4中的化學(xué)物質(zhì)能夠?qū)追N生物類(lèi)

群聯(lián)系起來(lái)？

將煙草、蛾和蛾幼蟲(chóng)的天敵三種生物聯(lián)系起來(lái)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。

生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性思考·討論信息傳遞對(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。1.生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開(kāi)信息的作用①海豚進(jìn)行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為都依賴(lài)于超聲波；②萵苣的種子必須接收某種波長(zhǎng)的光信息才能萌發(fā)；③動(dòng)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(kāi)信息的傳遞例：例：①在自然界中，植物開(kāi)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)，

植物才能開(kāi)花；②昆蟲(chóng)通過(guò)分泌性外激素，引誘異性個(gè)體來(lái)交配；3.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①當(dāng)草原返青時(shí)，“綠色”為食草動(dòng)物提供了可以開(kāi)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(tīng)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(gè)體水平）（種群水平）（群落和生態(tài)系統(tǒng)水平）五、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用4.下列現(xiàn)象中不能體現(xiàn)“信息能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系”這個(gè)

觀點(diǎn)的是(

) A.蝙蝠通過(guò)自身發(fā)出的聲波，對(duì)被捕食者進(jìn)行“回聲定位” B.水稻和稗草爭(zhēng)奪陽(yáng)光 C.當(dāng)光照時(shí)間達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)植物才能開(kāi)花 D.云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生長(zhǎng)C鞏固訓(xùn)練

5.野生揚(yáng)子鱷種群的雌雄比例一般穩(wěn)定在5∶1左右，這樣的性別比例

是由孵化時(shí)的溫度所決定的。繁殖季節(jié)雄性揚(yáng)子鱷發(fā)出“轟”“轟”

的聲音，雌性揚(yáng)子鱷則根據(jù)聲音大小選擇巢穴位置。當(dāng)聲音大時(shí)，

雌鱷選擇將巢穴筑于山凹濃蔭潮濕溫度較低處，則孵出較多的雌鱷。

以上事實(shí)說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞（

）

A.能夠調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定

B.維持生物體正常生命活動(dòng)，調(diào)節(jié)生物內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)

C.利于生物種群的繁衍，維持種群數(shù)量的穩(wěn)定

D.調(diào)節(jié)生物種群的巢穴溫度，維持適宜的性別比例信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有什么應(yīng)用？

C鞏固訓(xùn)練

1.提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)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(shù)的傳粉效率和結(jié)實(shí)率。養(yǎng)雞時(shí)，在增加營(yíng)養(yǎng)的基礎(chǔ)上，延長(zhǎng)光照時(shí)間，刺激雞卵巢的發(fā)育和雌激素的分泌，可以大大提高產(chǎn)蛋率。利用溫度和濕度延長(zhǎng)蔬菜的種植期。六、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用三信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用性信息素誘捕器，干擾害蟲(chóng)的正常交尾。農(nóng)民在噴農(nóng)藥殺蟲(chóng)機(jī)械防治化學(xué)防治生物防治2.對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行防治：六、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用(1)目前控制動(dòng)物危害的技術(shù)方法：三信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用農(nóng)民在噴農(nóng)藥殺蟲(chóng)機(jī)械防治化學(xué)防治2.對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行防治：六、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用(2)利用信息來(lái)發(fā)揮作用的生物防治：①利用光照、聲音信號(hào)等誘捕或驅(qū)趕某些動(dòng)物，使其遠(yuǎn)離農(nóng)田；②利用昆蟲(chóng)信息素誘捕或警示有害動(dòng)物，降低害蟲(chóng)種群密度；③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

的繁殖力下降,從而減緩有害動(dòng)物對(duì)農(nóng)作物的破壞。在農(nóng)業(yè)上利用昆蟲(chóng)信息素誘捕昆蟲(chóng)種類(lèi)化學(xué)防治機(jī)械防治生物防治措施優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)噴施化學(xué)藥劑①作用迅速②短期效果明顯①會(huì)使害蟲(chóng)的抗藥性

增強(qiáng)②可能殺害害蟲(chóng)天敵