课件61张PPT。第4节生态系统的信息传递问题探讨 蜜蜂为什么跳这样的舞? 大批工蜂出巢采蜜前先派出“侦察蜂”去寻找蜜源。这些“侦 察员”一旦发现了有利的采蜜地点或新的优质蜜源植物,它们就会变成采集蜂,并飞回蜂巢跳上一支圆圈舞蹈或“8”字形舞蹈来指出食物的所在地,并以舞蹈的速度表示蜂巢到蜜源之间的距离,还以附在身上的花粉的味道告知食物的种类,通知大家一块儿去采蜜。侦察蜂找到距蜂箱100米以内的蜜源时,即回巢报信,除留有追踪信息外,还在蜂巢上交替性地向左或向右转着小圆圈,以“圆舞”的方式爬行。
如果蜜源在距蜂箱百米以外,侦察蜂便改变舞姿,呈“∞”字,所以也叫“8字舞”或“摆尾舞”。如果将全部爬行路线相连,直线爬行的时间越长,表示距离蜜源越远。直线爬行持续1秒钟,表示距离蜜源约500米;持续2秒,则约l000米。
蜜源与蜂巢的距离和舞蹈动作的快慢有直接关系。距离越近,舞蹈过程中转弯越急、爬行越快;距离越远,转弯越缓,动作也慢。蜜蜂的舞蹈动作,不仅能报告花蜜距巢远近,还能指示花蜜所在的方向。如果跳摇摆舞时,蜜蜂头朝上,则是说:“朝太阳的方向飞去,能找到花粉。”反之,则是报告:“在背向太阳的地方可以找到食物。”阅读书本P105-106,思考:
1、在生态系统中信息的种类有哪些吗?
2、怎样去辨别这些信息属于哪种信息类型?一、生态系统中信息的种类物理信息
生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等通过物理过程传递的信息。
化学信息
生物产生一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸、性外激素等。
行为信息
动物的特殊行为,向同种或异种生物传递特定的信息。海豚靠回声定位来判断目标的远近、方向、位置、形状和性质。 ●请判断以下为何种信息传递物理信息某些动物能通过口腔或鼻腔把从喉部产生的超声波发射出去,利用折回的声音来定向,这种空间定向的方法,称为回声定位。蝙蝠在飞行时,喉内产生并能从通过口腔发出人耳听不到的超声波脉冲。人类至多能听到频率为20千赫的声音,而有的蝙蝠能发出和听到100千赫的声音。当遇到食物或障碍物时,脉冲波会反射回来,蝙蝠用两耳接受物体的反射波,并据此确定该物体的位置,并可从两耳分别接受到回波间的差别,来辨别物体的远近、形状及性质;物体的大小则由回波中的波长区别出来。某些海洋哺乳类能在水下发出频带很宽的声波,甚至高达30万赫。如齿鲸、海豚,能借助于附近陆地对声音的反射,用回声定位来测定方向,得知物体或海岸的位置。某些海豹、海狮也能发出水下超声波。 ●请判断以下为何种信息传递化学信息 雄蛾的触角可以“嗅”到十公里外雌蛾发出气味(性外激素)。这是最安全的求偶密码。在雌蛾体上长有一种特殊的化学物质,即性外激素。通过性外激素的扩散传布,把雄蛾从遥远的地方招引来,进行交尾。性外激素分泌的量虽然很少,但作用却很大 。据说一只雌性舞毒蛾只要分泌0.1微克的性外激素,就可以把100万只雄蛾招引过来。雄蛾的嗅觉器官特别发达,它们的触角往往长成羽毛状或栉状,从而对雌性蛾所释放的性外激素感觉十分灵敏,几乎可以感知只有几个分子的信息。有人用舞毒蛾做试验,当风速在每秒100厘米时,雄蛾对4.5千米以外的雌蛾性外激素仍有反应,但除去触角后就失去了这种反应。性外激素具有专一性,即只招来同种的异性个体,不会引来其他种类的生物。 动物的求偶——送礼
这是一幅很有名的照片。一只雄虻抓来一只蚊献给雌虻以获得交配权。 ●请判断以下为何种信息传递行为信息别看这小家伙不起眼,它可有一个很有趣的特性:雄虫“搞对象”时会向“女方”送“彩礼”。这引起过不少动物学家的兴趣。当“恋爱季节”到来时,那些年青的食虫虻“男士们”就会逮住一只在它看来是美味佳肴的肉虫子作为彩礼,带着到处寻找“姑娘”献爱心。看,一只可爱的雌虫“小姐”飞过来了,“男士”急忙飞过去,殷勤地献上“彩礼”。“小姐”接受了礼物,与它双双坠入爱河。不能责怪雌虫“小姐”贪图彩礼,它们是很讲实际的。因为满肚子的卵已使它们捕捉昆虫时的动作不大灵活了,总不能让挺着大肚子的母亲去艰难觅食吧?因此,这份彩礼对孕育这一物种的后代来说是绝对重要的。不过,雄食虫虻对延续后代所做的贡献,也就仅限于送礼和交配,把这档子差事干完后,这个浪荡子就此撇下“妻子儿女”,一走了之。这就算最好的“丈夫”了。有些雄食虫虻一时逮不到大虫子,又急于“结婚”,只好逮只小虫来糊弄事。它也知道这点彩礼拿不出手,就特意吐出许多丝,做成一个很大礼包,装袋包着去献给它的“梦中情人”。等那位成了“妻子”的雌虫打开包装袋,发现里面的彩礼小得可怜时,衣冠楚楚的“坏小子”早溜走了。得了,彩礼小点就小点吧,“钻石恒久远,一颗永流传”,小点总比没有好。最恶劣的是有些好吃懒做的雄食虫虻,实在懒得费力气去捉虫,干脆吐一大堆丝,做成了一个超大型彩礼包的样子捧着去哄雌虫小姐高兴,当雌虫小姐打开大包发现里面什么都没有时,当然也找不到那个骗子了,只好怨自己“爱上一个不回家的人”,独自含辛茹苦把骗子的后代拉扯大。
但骗子其实也没捞到什么好处,由于其后代的孕育条件差,死亡率自然也高,存活下来的新一代骗子只是少数,连人类社会里也是这样企鹅企鹅能藉太阳的位置来定向。当企鹅入群和离群时,常有种种表演和鸣叫。求偶配对时,常有求偶鸣叫,鸣声在两性之间有二态性。合恩角企鹅鸣声似驴鸣。到繁殖季节,帝企鹅能找到旧巢及旧配偶。除帝企鹅只由雄鸟担任外,所有种都由两性孵卵。产卵後,雌鸟常常离群到海洋觅食,约10~20天後回来替换雄鸟,以後便以一两周为期互相轮换。但雌性帝企鹅从鸟群到海洋需要走80~160公里(50~100哩),一直到64天孵卵期之末才能返回;此时正值南极严冬,雄帝企鹅将卵置于足上孵化,并靠体内储存的脂肪生活。一、生态系统中信息的种类萤火虫发的荧光属于物理信息 鸽子识途靠地磁导航属于物理信息温度、湿度等属于物理信息蛇的热感受器感受物理信息狗撒尿占地属于化学信息臭鼬放出臭气防御属于化学信息花的香气属于化学信息缉私犬执行任务靠化学信息鸟类的求偶行为蛾阅读教材P106~107资料分析材料,回答下列问题1、若无信息传递,蝙蝠能对周围环境的识别、完成取食、飞行吗?莴苣、茄、烟草种子能萌发吗?分析资料1和资料2得出什么结论?
2、若无信息传递,某些昆虫雌雄个体能相互识别、交配吗?分析资料3得出什么结论?
3、资料4中烟草释放的信息素,在白天与夜间是否都使它本身受益?
4、资料4中烟草释放的信息素能否将几种生物联系起来?若无这种信息素,烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物的种群数量将发生什么变化?分析资料4得出什么结论?资料分析:生态系统中信息传递的重要性1、若无信息传递,蝙蝠能对周围环境识别、完成取食、飞行吗?莴苣、茄、烟草种子能萌发吗?
2、根据资料1和2分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系?
不能 信息传递保证了生命活动的正常进行。3、若无信息传递,植物都能开花吗?某些昆虫雌雄个体能相互识别、交配吗?信息传递在种群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,保证种群的繁衍。4、烟草释放的信息素,在白天与夜间是否都使它本身受益?
是5、资料4中的信息素能将几种生物联系起来?若无这种信息素,烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物的种群数量将发生什么变化?信息传递在调节种间关系中起什么作用? 将烟草、 蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来。 信息传递可调节各种群之间的关系,维持生态系统的稳定性草兔狼 野兔在青草茂盛的季节,通过翠绿的颜色判断食物,草与兔之间的信息传递属于_____信息传递类型.
狼在野兔活动的的地带,通过野兔留下的体味与尿液判断食物,兔与狼之间的信息传递属于_____信息传递类型.
以上事例说明了信息传递的什么作用?物理化学 凤眼莲根部的分泌物可以明显地抑制由于水体富营养化而大量繁殖的藻类的生长。
凤眼莲的分泌物属于_____信息。
凤眼莲和这些藻类的关系是_____。
由此可见,生态系统的信息传递可以调节_____。化学竞争种间关系二、信息传递在生态系统中的作用保证生命活动的正常进行
维持生物种群的繁衍
调节生物的种间关系
维持生态系统的稳定
生态系统具有三大功能:
能量流动、物质循环和信息传递。 三、信息传递在农业生产中的应用提高农产品或畜产品的产量;
对有害动物进行控制。
如果你是一个农场经营者,种植了一些粮食作物,栽培了多种果树,同时还饲养了优质家禽、家畜等,你将利用哪些与信息传递有关的措施来提高各类农畜产品的产量?
释放引诱剂,吸引益鸟来捕捉害虫;释放某种化学物质,驱赶有害昆虫;在果园里养鸡,利用物理信息或化学信息将害虫吸引集中到一个地方,让鸡捕食等。 提高农产品或畜产品的产量
利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物,可以提高果树的传粉效率和结实率。利用光照提高鸡的产蛋量 利用温度和湿度延长蔬菜的种植期 三、信息传递在农业生产中的应用 性信息素诱捕器,将人工合成雌性害虫性成熟后释放出来的信息素制成引诱剂放在诱捕器中,吸引雄性害虫前来求偶,自投“温柔陷阱”,从而使害虫雌雄失调,达到抑制虫害的目的。 “迷向法”防治害虫:释放过量人工合成的性引诱剂,使雄虫无法辨认雌虫的方位,或者使它的气味感受器变得不适应或疲劳,不再对雌虫有反应,从而干扰害虫的正常交尾活动,达到消灭害虫的目的。 科研人员将信息素从蟑螂的标本中净化提炼出来,根据化学分析结果生产出一种人工合成的蟑螂信息素来引诱雄性蟑螂,然后将它们一起杀灭。EP93 要点3,例蜜蜂采蜜 您见过这种诱鱼剂吗?如果把它撒在石头上,鱼会去“咬”石头,而对旁边香喷喷的饵料不屑一顾…… 信息素是直接作用于鱼儿的大脑,启动鱼儿进食的欲望,这与鱼儿喜欢什么食物没有任何关系。 归纳信息可在这些层次进行传递
细胞内部各部分之间
个体的细胞与细胞
种群内的个体与个体
不同种群之间
生物群落与无机环境
EP95 归纳:作用生态系统的信息传递生态系统中信息的种类信息传递在农业生产中的应用物理信息行为信息化学信息 调节生物的种间关系 保证生命活动的正常进行 维持生物种群的繁衍维持生态系统的稳定,提高农产品或畜产品的产量对有害动物进行控制。生态系统中信息的作用 调节生物的种间关系知识小结生态系统具有三大功能:
能量流动、物质循环和信息传递。 (1)哺乳动物的体温;
(2)鸟类鸣叫;
(3)孔雀开屏;
(4)萤火虫发光;
(5)植物分泌的化学物质;(6)电磁波;
(7)昆虫发出的声音;
(8)昆虫的外信息素;
(9)紫外线;
(10)蜜蜂跳舞;练习1、请将下列信息进行分类(1)哺乳动物的体温;
(2)鸟类鸣叫;
(3)孔雀开屏;
(4)萤火虫发光;
(5)植物分泌的化
学物质;(6)电磁波;
(7)昆虫发出的声音;
(8)昆虫的外信息素;
(9)紫外线;
(10)蜜蜂跳舞;属于物理信息的有( )属于化学信息的有( )(1)哺乳动物的体温;
(2)鸟类鸣叫;
(3)孔雀开屏;
(4)萤火虫发光;
(5)植物分泌的化
学物质;(6)电磁波;
(7)昆虫发出的声音;
(8)昆虫的性外息素;
(9)紫外线;
(10)蜜蜂跳舞;属于行为信息的有( )(1)哺乳动物的体温;
(2)鸟类鸣叫;
(3)孔雀开屏;
(4)萤火虫发光;
(5)植物分泌的化
学物质;(6)电磁波;
(7)昆虫发出的声音;
(8)昆虫的性外息素;
(9)紫外线;
(10)蜜蜂跳舞; 2、有人做了如下实验:将一只蚜虫杀死,尽管做得干净无声,也引起了其它蚜虫的逃跑。此现象是因为在蚜虫之间传递了( )A、物理信息B、化学信息C、行为信息D、语言信息B 3、一只昆虫撞上了蜘蛛网,引起了蜘蛛网的振动,对此的描述正确的是( )A、蜘蛛网的振动频率,对于这只昆 虫来说就是信息B、蜘蛛网的振动,向蜘蛛传达了昆虫的行为信息C、上述种类的信息,只能来源于生物D、蜘蛛网的振动频率,是一种物理信息D 4、下列关于信息的叙述中,正确的是( )A、信息是指标记在通讯系统或计算机上面的信号,在生态系统中没有信息B、信息是可以传播的消息、情报、指令、数据与信号,在生态系统中也偶尔存在C、信息广泛存在于生态系统中,且时常发挥着奇妙的作用D、生态系统中的信息就是指蜜蜂的“舞蹈”C5、信息传递是生态系统的重要功能之一。下列现象中,与物理信息传递相关的是( )
A.候鸟南飞 B.豪猪遇敌竖起体刺
C.花香引蝶 D.警犬嗅寻毒品A6、金龟子遇敌害后装死,从植株上滚落地下,属于哪种信息( )
A.物理信息 B.化学信息
C.行为信息 D.其他信息CThe end 1904年,法国著名科学家法布尔做了一个有趣的实验:在一个风雨交加的夜晚,把一只雌蛾扣在一个纱罩里,尽管风雨交加,还是有40多只雄蛾穿过风雨赶来交尾;第二天,法布尔在雌蛾周围撒满樟脑丸和汽油,但一点也不影响雄蛾找雌蛾,可见性外激素的作用有多大,昆虫感受性外激素的能力有多强!化学信息臭鼬放出臭气以防御海豚的回声定位 ●请判断以下为何种信息传递蛇的热感受器与导弹(红外线感受器)科学家实验:实验1:把一只雌蛾关在笼子里,吸引了大量雄蛾来交尾
实验2:把雌蛾装进密闭透明容器后,雄蛾对雌蛾视而不见——雌蛾和雄蛾是通过物理信息联系吗?鸟迁徙行为中对方向的判断(太阳)行为信息送礼 这是一种奇特而温柔的求偶方式。如一些蝇类,雄性在求偶前先建造一个细软的和自身大小相当的丝质球,然后带球飞到蝇群中,并在那里绕圈飞行以吸引雌蝇。雌蝇相中之后,接受礼品,结成配偶双双离开蝇群,完成交配。有些则事先捕获猎物;如蚊子成昆虫翅片,有些还用丝缕裹在所获猎物上,使其显大,也许有更大的引诱作用;有些动物已经把“送礼”发展为“请客”的形式,如公鸡找到食物之后,常常邀请母鸡共享美餐,居心便是交配,有时甚至不等母鸡食完,便色相毕露。 物理信息——声以嘹亮的鸣声呼唤配偶的动物较多,其中有些只是简单的鸣叫,如蝉类。有些鸟类则伴有炫耀歌喉或滔滔不绝地“表白”。这种方式也容易暴露目标,往往酿成爱情悲剧。 鸽子喙部发现感应磁场器官 识途靠地磁导航 雄蛾的触角可以“嗅”到十一公里外雌蛾发出气味(性外激素)求偶行为鸣叫 以嘹亮的鸣声呼唤配偶的动物较多,其中有些只是简单的鸣叫,如蝉类。有些鸟类则伴有炫耀歌喉或滔滔不绝地“表白”。这种方式也容易暴露目标,往往酿成爱情悲剧。 极乐鸟求偶炫耀 求偶行为炫耀 这种行为多见于水鸟。如雄鸳鸯经常在雌雌鸳鸯面前脉脉含情,不时用喙梳理羽毛,并涂擦脂肪,使羽毛平伏光洁,以炫耀自己的美丽姿态。有些鸟则只梳理色彩鲜明或者色彩别致的地方。最进步的是鸳鸯,它只象征性地用喙触碰一下翅翼上一根特别大的橙色羽毛。鹑鸡类雄性凭着花丽的外表、雄健的气魄,常在雌性面前展翅、度步、开屏等,以炫耀自己的健美。有些鸣禽则以歌舞的方式进行炫耀,从而取得配偶。 思考:若无信息传递,雌雄豆娘能相互识别、交配吗?作用:生物种群的繁衍,离不开信息的传递.小结:二、信传递在生态系统中的作用1.生命活动的正常进行,离不开
信息的作用。 2.生物种群的繁衍,离不开信息
的传递。 3.调节生物的种间关系,以维持
生态系统的稳定。 4.信息在生态系统中的作用可能
还有很多。