3.4生态系统的信息传递（共36张ppt)高中生物人教版（2019）选择性必修2

(共36张PPT)
第4节 生态系统的信息传递
第3章 生态系统及其稳定性
问题探讨
1967年，荷兰一位生物学家在研究蜜蜂时，发现在找到蜜源后，可以通过跳圆圈舞或摆尾舞向同伴传递蜜源情况：圆圈舞表明蜜源较近，大约在距蜂箱百米以内；摆尾舞的意思是，蜜源在百米之外的远处，究竟距离多远与摆尾速度有关
讨论1.“100m以内”，对我们来说这几个字的含义就是信息。同样的信息，蜜蜂是怎样传递的？
通过跳圆圈舞来传递这一信息
2.你还能举出生物间传递信息的其他例子吗？
情报
数据
蜜蜂传递的是发现蜜源的信息，它们是如何发现蜜源的呢？
是植物发出了某种信息并传递给蜜蜂吗？
什么是信息呢？
信息
在日常生活中,通常将可以传播的消息、 、指令、 与信号等
信息流
生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递
生态系统中信息的种类
一只昆虫撞上蜘蛛网，引起蜘蛛网的振动，马上就有蜘蛛爬来
蜘蛛网的振动频率 蜘蛛
在茂密的森林里，一只头狼爬上高坡，昂首
向空中长嚎。不久分散在森林中的狼群成员
便陆续赶来，开始集体猎食
头狼的嚎叫声 狼群成员
信息
集合啦
信息
生态系统中信息的种类
①物理信息
自然界的光、声、温度、湿度、磁力等,通过 传递的信息
如蜘蛛网的振动频率、狼的呼叫声
物理信息的来源可以是 ，也可以是 或 ，这类信息十分普遍
物理过程
非生物环境
生物个体
群体
②化学信息
在生命活动中，生物还产生一些可以传递信息的 ，植物生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等，它们对其他生物有不同影响
昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中都存在能传递信息的化学物质—— 。
相关信息
1959年，德国科学家布特南特与他的合作者，
在经过20年的不懈努力后，最终从50万只家蚕
中分离并鉴定出第一种信息素— 。
化学物质
信息素
蚕蛾醇
③行为信息
动物的特殊行为，主要指各种 ，这些动作也能够向 或
生物传递的某种信息，即动物的 特征
动物的行为信息丰富多彩
蜜蜂跳舞，一些鸟类在求偶时的行为更独特，通常雄鸟会进行复杂的“求偶炫耀”
动作
同种
异种
行为
生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流
雄孔雀
雌孔雀
通过开屏等行为信息进行求偶
通过鸣叫等物理信息与同类交流
你好美啊！
青草返青，食草动物在远处通过识别植物的“绿色”（物理信息）来搜寻食物
近处通过植物的气味（化学信息）来辨别和摄取食物
生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间
在非洲大陆上，犀牛与牛椋鸟之间有频繁的信息交流，鸟的鸣叫与跳跃可以提醒犀牛附近有危险情况
信息传递的存在范围
信息传递的范围包括 生物个体之间(性外激素、舞蹈等)、
生物个体之间(物理信息、化学信息、行为信息中的警示作用)和 之间(主要有物理信息中的光、磁等)
同种
异种
生物与无机环境
在生态系统中的信息传递过程：
信息产生的部位——
信息传播的媒介——
空气、水以及其他介质均可以传播信息
信息接收的生物或其部位——
动物的眼、鼻、耳、皮肤，植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质（如光敏色素）等可以接收多样化的信息
信息源
信道
信息受体
信息传递与能量流动、物质循环的比较
能量流动 物质循环 信息传递
特点
范围
途径
地位
联系
单向流动
逐级递减
食物链各营养级之间
生态系统的动力
全球性
循环性
群落与无机环境之间
食物链和食物网
生态系统的基础
单向或双向
生物之间、生物与无机环境之间
多种
决定能量流动和物质循环的方向和状态
同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体；调节生态系统的稳定性
《全》P104
1．狗会用它的尿液和粪便来标记领地和记住来往的路径；电鳗可输出电压高达300到800伏的电流把比它小的动物电击致死而获取猎物；蜜蜂发现蜜源后用不同的舞蹈动作告诉同伴蜜源的方向和远近。以上三个实例分别体现了生态系统的哪一类信息传递？
A．行为信息、化学信息、物理信息
B．化学信息、行为信息、物理信息
C．化学信息、物理信息、行为信息
D．行为信息、物理信息、化学信息
《全》P104
2．某种海龟的舌尖处有两条红色突起，它在捕食时，先张开口并让舌头来回摆动，很像小虫在蠕动。这种信息传递的意义是引诱猎物，以利于捕食。海龟的这种活动包含下列哪种信息？
A．物理和化学信息
B．行为和化学信息
C．物理和营养信息
D．物理和行为信息
思考 讨论
分析发生在身边的生态系统中的信息传递
如果留心观察就会发现，身边的猫、狗等动物的生活，就离不开信息的传递，其中既有物理信息，也有化学信息与行为信息。请就每种信息各举两个例子，并说明这些信息传递的意义
物理信息：
①鸟类的叫声婉转多变，除能够发出报警鸣叫外，还有许多其他叫声
②鱼群在洄游过程中的定位，就是利用鱼群本身的生物电场与地球磁场间的相互作用而完成的
化学信息：
①猎豹等猫科动物有着高度特化的尿标志的信息，它们总是仔细观察前兽留下的痕迹，并由此传达时间信息，避免遇到栖居在此的对手
②鱼群在洄游过程中的定位，就是利用鱼群本身的生物电场与地球磁场间的相互作用而完成的
行为信息：
①蜜蜂的舞蹈行为
②草原中有一种鸟，当雄鸟发现危险时就会
急速起飞，并扇动两翼，向正在孵卵的雌鸟
发出逃避的信息
信息传递在生态系统中的作用
生态系统中含有各种各样的信息，这些信息的传递具有什么意义呢？
思考 讨论 生态系统中的信息传递的重要性
1.海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波。它们可使用频率超过100 kHz的超声波进行“回声定位”。近年来，屡有海豚出现“集体自杀”现象的
报道。已有证据表明，人类的舰船、海洋
开采活动、某些通信工具在海洋中产生了
巨大的噪声，会直接干扰海豚的“定位系
统”。
2.有些植物，像莴苣、茄、烟草的种子必须接受某种波长的光信息，
才能萌发生长
3.自然界中，植物开花需要光信息刺激，
当日照时间达到一定长度时，植物才能
够开花。许多动物都能在特定时期释放
用于吸引异性的信息素。经过研究，科学家已分离和鉴定了上千种昆虫信息素，其中大部分是用来传递性信号的
4.2001年，科学家在研究植物与植食性昆虫之间的关系时，发现了一个有趣的现象。当烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放一种可挥发的化学物质。这些化学物质，白天可以吸引蛾幼虫的天敌-捕食者，夜间能够驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能在植物叶片上停留产卵
讨论1.根据资料，分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系？
如果没有信息传递，海豚的生活、捕食难以进行，信息干扰会导致海豚出现“自杀”现象；莴苣、茄、烟草种子的萌发，植物的开花，动物的繁殖等生命活动，离开信息传递都不能正常进行
2.信息传递在种群的繁衍过程中起什么作用？
通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，这样才能保证种群的繁衍
3.资料4中的化学物质能够将几种生物类群联系起来？
将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来
4.烟草释放的化学物质，在白天与夜间是否都使它本身受益？
是
5.请根据这些资料，总结信息传递对于生物生存的重要性
信息传递对生物个体生命活动的正常进行和种群的繁衍都具有重要意义
信息传递在生态系统中具有多方面作用：
的正常进行，离不开信息的作用（个体）
生物种群的 ，也离不开信息的传递（种群）
信息传递影响生物的生长、发育、繁殖，以及取食、居住、社会行为等
③信息还能够调节生物的 关系,进而维持生态系统的平衡与稳定（群落和生态系统）
在生态系统中，位于食物链上的相邻物种之间存在着“食”与“被食”的关系，相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息
生命活动
繁衍
种间
在草原上，当草原返青时，“绿色”为草原动物提供了可以采食的信息
在森林中，狼既能用眼睛辨别猎物，也可
以根据耳朵听到的声音作出反应，以追捕
猎物；兔同样能够依据狼的气味或行为特
征躲避猎捕
警觉的兔
信息传递在生态系统中的作用还有很多。有的信息尽管我们用肉眼看不到，但可以用科学方法去揭示
信息传递在农业生产中的应用
1.提高农畜产品的产量
①人类种植农作物，有许多是为了收获果实
动物的传粉对于许多农作物的结实不可缺少。实际上，
地球上80%的被子植物的传粉都是由动物完成的
模拟动物信息吸引大量传粉动物，就可以提高果
树的传粉率和结实率
②养鸡时，在增加营养的基础上，延长光照时间，
这会刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，可以大
大提高产蛋率
合理的光照可提高蛋鸡的产蛋率
2.对有害动物进行控制
世界上每年有大面积的农田、草原和森林遭受病虫害、鼠害、鸟害
目前控制动物危害的技术方法大致有三种：
化学防治、机械防治、生物防治
名称 化学防治 机械防治 生物防治
措施 化学药剂喷施等 人工捕捉等　 引入天敌、寄生虫，或使用信息素等　
优点 作用迅速；短期效果明显 无污染；见效快，效果好 效果好且持久；成本低，无污染
缺点 引起害虫抗药性增强；杀灭害虫天敌，破坏生态平衡；污染环境 费时费力；对体型很小的害虫无法实施 天敌数量不确定，甚至会引发生态危机；寄生虫专一性强
2.对有害动物进行控制
世界上每年有大面积的农田、草原和森林遭受病虫害、鼠害、鸟害
目前控制动物危害的技术方法大致有三种：
化学防治、机械防治
生物防治（对人类生存环境无污染）
有害生物的防治，有些就是利用信息来发挥作用
①利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其
远离农田
②利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度
③利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物的繁殖力下降，从而减缓有害动物对农作物的破坏
《全》P105
1．关于信息传递在生态系统中作用的叙述，错误的是 (　　)
A．生命活动的正常进行，离不开信息的传递
B．信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
C．没有信息传递，生物仍可正常生存
D．信息在生态系统中的作用，有些是我们用肉眼看不到的
《全》P106
2．下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述，不正确的是(　　)
A．利用黑光诱捕法调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用
B．利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于生物防治
C．生态系统中的信息传递和能量流动一样，都是单向的
D．短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻皮产量，是对物理信息的合理利用
《全》P106
下图为生态系统信息传递模式图，下列相关叙述错误的是
A．信息传递是双向的，能量流动和
物质循环也是双向的
B．生态系统的功能主要是能量流动
和物质循环，还有信息传递
C．物质循环是生态系统的基础，能
量流动是生态系统的动力，信息传递
则决定着能量流动和物质循环的方向和状态
D．生态系统各成分间都有信息传递
练习与应用
一、概念检测
1.黄鼬(俗称“黄鼠狼”)主要捕食鼠类，它们体内有臭腺，在遇到威胁时可排出臭气麻痹敌人，鼠类闻到臭气时往往选择逃离。以下有关解释不合理的是
A.释放的臭气是一种化学信息
B.这种气味信息只对黄鼬有利
C.释放臭气有利于黄鼬躲避危险
D.臭气作为信息可调节种间关系
2.“燕燕于飞，差池其羽”“燕燕于飞，上下其音”(《诗经·国风》)，燕子表达的是哪一类信息
行为信息和物理信息
二、拓展应用
机场附近的鸟类严重危害飞行安全，因此有必要进行人工驱鸟。请将以下人工驱鸟的措施按原理进行归类。
①播放鸟类天敌的鸣叫声，②放置无公害的驱鸟剂，③燃放爆竹，④使用激光，⑤架设煤气炮(模拟猎枪的响声和火光 )，⑥布设鸟类害怕的图案，⑦声光威吓(将爆竹、猎枪声、激光、驱鸟火焰等方法结合)，⑧遥控航模模拟天敌。
上述方法利用物理信息的有_ ，利用化学信息的有 ，利用行为信息的有 。
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧