【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(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞原理提高農(nóng)作物產(chǎn)量、進(jìn)行有害動(dòng)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?bào)指令數(shù)據(jù)信號(hào)Informationtransfer信息傳遞信息傳遞的過(guò)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(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）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(wèn)題探討

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(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？圓圈舞擺尾舞通過(guò)跳圓圈舞Problemsdiscussed問(wèn)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(kāi)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(guò)

傳遞的信息,稱為物理信息。光、聲、溫度、濕度、磁場(chǎng)物理過(guò)程（1）概念（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。螢火蟲(chóng)（光）蛛網(wǎng)的振動(dòng)鳥(niǎo)的遷徙（磁場(chǎng)）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(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）

植物的生長(zhǎng)（光敏色素）蛇的頰窩（溫度）動(dòng)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(dòng)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(lái)源：（3）舉例：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(lái)源：

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。特殊行為行為特征動(dòng)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(shí),將其體刺豎直Thekindsofinformationinanecosystem生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類下列各項(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

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.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(hào)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)1.2.3.4.7.9.10.135.6.811.12.14Thekindsofinformationinanecosystem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(diǎn)1.生物可以通過(guò)一種或者多種信息類型進(jìn)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(niǎo)，鳥(niǎo)的鳴叫與跳躍提醒犀牛附件有危險(xiǎn)情況3.多數(shù)情況下，信息傳遞為雙向的。食草動(dòng)物遠(yuǎn)處通過(guò)識(shí)別植物的綠色（物理信息）：近處通過(guò)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(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“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)源于動(dòng)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(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。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(dòng)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(fèi)者物質(zhì)循環(huán)能量流動(dòng)信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)是通過(guò)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(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)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(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(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)”。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(zhǎng)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(dòng)的正常進(jìn)行有什么關(guān)系?（1）生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開(kāi)信息傳遞。（個(gè)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(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。昆蟲(chóng)信息素2.信息傳遞在種群繁衍過(guò)程中

起什么作用？（2）通過(guò)信息傳遞，雌雄個(gè)體能相互

識(shí)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(chóng)煙草釋放化學(xué)物質(zhì)信息素白天吸引蛾幼蟲(chóng)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(lái)？煙草、蛾、蛾幼蟲(chóng)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(duì)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(gè)體行為與種群的特征為對(duì)方提供大量的有用信息。例如，草原返青時(shí)，“綠色”為食草動(dòng)物提供可以開(kāi)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(jiàn)，信息還能調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。嘿嘿，開(kāi)吃吧！Theroleofinformationtransferinecosystems信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用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.信息還能調(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）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(zhǎng)光照時(shí)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(zhǎng)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(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制①利用光照、聲音信號(hào)誘捕或驅(qū)趕某些動(dòng)物②利用信息素誘捕有害動(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。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(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，破壞生態(tài)平衡③污染環(huán)境人工捕捉等①無(wú)污染②見(jiàn)效快，效果好①費(fèi)時(shí)費(fèi)力②對(duì)體型很小的害蟲(chóng)無(wú)法實(shí)施引入天敵、寄生蟲(chóng)或使用信息素等①無(wú)污染②有效且持久天敵數(shù)量不明確，甚至可能會(huì)引發(fā)生態(tài)危機(jī)（可能引起物種入侵）Comparisonofthreefunctionsofanecosystem生態(tài)系統(tǒng)的三大功能比較項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)信息傳遞特點(diǎn)范圍途徑模式圖聯(lián)系單向流動(dòng)，逐級(jí)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(yíng)養(yǎng)級(jí)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(gè)生態(tài)系統(tǒng)這三個(gè)基本功能，三者同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割，形成統(tǒng)一整體。②能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)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(dòng)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