3.4 生态系统的信息传递(共34张PPT)-2023-2024学年高二生物学（人教版2019选择性必修2)

(共34张PPT)
第3章 第4节 生态系统的信息传递
1967年，荷兰一位生物学家在研究蜜 蜂时，发现蜜蜂在找到蜜源后，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的速度有关。
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 蜂怎样传递的？
讨论2.还能举出生物间传递信息的其它例子吗
孔雀开屏、豪猪竖刺等
通过跳圆圈舞
问题探讨
摆尾舞
圆圈舞

植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源 ”的信息？ 侦察蜂如何将蜜 源的信息传达给其他蜜蜂 ？
以上传递蜜源涉及植物的颜色、气味及侦察蜂跳舞等信息，这几种信息 分别是什么信息呢？
鲜艳颜色
光
眼
芳香气味
空气
嗅觉器官
舞蹈
光
眼
蜜蜂
问题探讨
植物花朵
其它蜜蜂
侦察蜂
类型 来源 传递形式
实例
请同学们自主阅读教材P68-69，小组合作思考讨论完成问题。
1.生态系统中各种信息的比较。
一、生态系统中信息的种类
2.同种生物的信息传递只有一种方式吗？
3.生态系统中的信息传递仅仅发生在同种生物之间吗？
4.高等动物的神经信息的传递和遗传信息的传递与表达是否属于生
态系统的信息传递
5.生物与非生物环境之间是否也有信息传递呢？
6.生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异(途径和
方向性)？哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？
请同学们自主阅读教材P68-69，小组合作思考讨论完成问题。
一、生态系统中信息的种类
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，即信息流。
蜜蜂
物理信息 化学信息
鲜艳颜色
光
眼
芳香气味
空气
嗅觉器官
一、生态系统中信息的种类
舞蹈
光
眼
其它蜜蜂
行为信息
植物花朵
侦察蜂
1.物理信息
（1）概念： 自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息。
（2）举例：
一、生态系统中信息的种类
蛇的颊窝(温度)
萤火虫(光)
蝉(声)
1.物理信息
（2）举例：
一、生态系统中信息的种类
种子萌发(温度、湿度)
海豚捕食(超声波)
鸟的迁徙(磁场)
1.物理信息
（3）来源： 可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
蜘蛛网的振动 (振动频率)
一、生态系统中信息的种类
狼长嚎(声音)
2.化学信息
(1)概念： 在生命活动中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质。
(2)来源： 生物体的代谢产物或分泌物。
(3)实例： 如植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素， 昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。
水葫芦根部分泌物可以 明显地抑制藻类的生长
一、生态系统中信息的种类
黄鼠狼放臭屁 (代谢产物)
虎撒尿圈地 (代谢产物)
当蚜虫被捕食时，被捕食的蚜虫立即释放报警信
息素，通知同类其他个体逃避。
一、生态系统中信息的种类
1959年，德国科学家布特南特从50万只家蚕中分离并鉴定出第一
种信息素——蚕蛾醇。
一、生态系统中信息的种类
蚕蛾醇的化学式
昆虫学家发现,一只雄飞
蛾能够接收到几公里外雌 飞蛾发出的某种信号,从而 赶去相会。它们敏锐的触 角能捕捉空气中不足1/3盎 司的由雌飞蛾发出的该种 信号(一种无色无味的特殊 化学物质)。
一、生态系统中信息的种类
(1)概念： 动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作也能够向同种或异种生
物传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息。
(2)来源： 动物的特殊行为。
(3)实例： 蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的“求偶炫耀”等。
“肢体语言 ”
一、生态系统中信息的种类
尖尾松鸡魔性求偶舞
3.行为信息
孔雀开屏
豪猪竖刺
4.信息概述
（1）信息的概念： 日常生活中， 人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与
信号等称作信息。
（2）信息传播的三要素： 信息源
①信息源： 信息产生的部位； （来自生物或非生物环境）
②信道： 信息传播的媒介 （空气、水以及其他介质等） ，
③信息受体： 信息接收的生物或其部位 信息受体
（如动物的眼、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）
（3）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，即信息流。
特别注意： 生态系统的信息传递，不包括细胞内及细胞之间的信息传递。
一、生态系统中信息的种类
②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；
例如：犀牛与牛椋鸟，鸟的鸣叫与跳跃提
醒犀牛附件有危险情况
③多数情况下，信息传递为双向的。
远处通过识别植物的绿色 （物理信息）： 搜寻食物
近处通过植物的气味 （化学信息）： 辨别和摄取食物
5.生态系统中信息传递的特点
①生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流；
例如： 孔雀 类交流
与同
求偶
：
：
）
）
物理信息
行为信息
（
（
鸣叫
开屏
一、生态系统中信息的种类
食草动物
{
【旁栏思考】想一想 ，生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异？
哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？
差异主要体现在以下3个方面：
(1)途径不同。
物质循环与能量流动通过食物链（网） 进行，信息传递通过多种途径进行。
(2)特点不同。
物质循环具有循环性、全球性的特点，能量流动具有单向流动、逐级递 减的特点，信息传递往往是双向的。
(3)范围不同。
物质循环的范围是生物圈内，能量流动的范围是食物链的各营养级，信 息传递的范围是生物与生物之间、生物与非生物环境之间。
一、生态系统中信息的种类
【旁栏思考】想一想 ，生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异？
哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？
如动物的眼、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
完整的信息传递过程包括信息源、信道和信息受体。
缺少其中任意一项，信息传递都不能完成。
信息受体
（信息接收的生物或部位）
信源
（信息产生部位）
信道
（信息传输媒介）
空气、水
及其他介质
生物或
非生物环境
一、生态系统中信息的种类
类型 来源 传递形式
实例
物理信息 非生物环境或生 物个体或群体 物理过程
光、声、温度、湿度、磁力等
化学信息 生物体 以化学物质 为信息载体
植物的生物碱、有机酸等代谢废物， 动物的性外激素等
行为信息 动物 动物的行为 特征
蜜蜂跳舞，鸟类“求偶炫耀”等
比较 ①多数情况下，信息传递为双向的； ②三种信息都可以来源于生物，其中，只有物理信息可以来源于非生物 环境； ③信息传递可以发生在生物与非生物环境之间，可以发生在同种生物之 间，可以发生在不同生物之间。
一、生态系统中信息的种类
三种信息的比较
猫听到鼠的活动： 做好捕猎的准备
猫面部的腺体在一些物体上摩擦： 标记领地
猫的肛周信息素： 向母猫发出邀请，寻找配偶。
摇尾巴 1.自家狗狗欢快的冲过来并摇动尾巴，表示对你的喜爱和想念
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
狗叫 1.轻快的汪汪声时，是表示心情高兴
2.汪汪声短促和强烈时，是表示戒意和警告。
3.低沉的呜鸣声是威胁的意思
思考 ·讨论： 分析发生在身边的生态系统中的信息传递
2.陌生的狗狗对你摇尾巴可能只是表示不安和害怕
尾巴蜷缩在两腿之间： 表示顺从和不安，害怕和恐惧
影响动物的社会行为，完成捕食、种群繁衍等正常的生命活动
化学信息：
行为信息：
息传递的意义。
物理信息：
二、信息传递在生态系统中的作用
思考 ·讨论： 生态系统中信息传递的重要性
资料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（搁浅） ”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”。
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
生命活动的正常进行，离不开信息的传递。
（个体水平）
二、信息传递在生态系统中的作用
思考 ·讨论： 生态系统中信息传递的重要性
资料2:有些植物像莴苣伽烟草的种子，必须接受某种波长的光信息才能
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
生命活动的正常进行，离不开信息的传递。
（个体水平）
萌发。
通过信息传递 ，雌雄个体
才能相互识别、交配，这
样才能保证种群的繁衍。 2.信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？
资料3 :在自然界中，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。 经过科学家的研究，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。
思考 ·讨论： 生态系统中信息传递的重要性
生物种群的繁衍，离不开信息的传递。
二、信息传递在生态系统中的作用
（种群水平）
资料4 :当烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能 够产生和释放一种挥发性化学物质。这种化 学物质白天可以吸引蛾幼虫的天敌，夜间又 能驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能停留在 叶片上产卵。
思考 ·讨论： 生态系统中信息传递的重要性
4.烟草释放的信息素，在白天与夜间是否都使它受益？
3.资料4中的信息素能够将几种生物联系起 来？
烟草、蛾、蛾幼虫天敌
二、信息传递在生态系统中的作用
是
二、信息传递在生态系统中的作用
思考 ·讨论： 生态系统中信息传递的重要性
调节生物的种间关系，以维持生态系统的平衡与稳定。
（群落和生态系统水平）
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。
6.信息传递对种间关系具有什么作用？
举例 水平
作用
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。 ②莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波长的 光信息，才能萌发生长。 个体
生命活动的正常进行， 离不开信息的作用
①在自然界中，植物开花需要光信息刺激，当 日照时间达到一定长度时，植物才能开花。 ②许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性 的信息素，用来传递性信号。 种群
生物种群的繁衍，也 离不开信息的传递
①在草原上，当草原返青时， “绿色”为草原 动物提供了可以开始采食的信息。 ②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。 群落和生 态系统
信息能够调节生物的种 间关系，进而维持生态 系统的平衡与稳定
二、信息传递在生态系统中的作用
延长光照时间，刺激鸡
卵巢的发育和雌激素的
分泌，可以大大提高产 蛋率。
利用模拟的动物信息吸
引大量的传粉动物, 就
可以提高果树的传粉效 率和结实率。
利用温度和湿度延长 蔬菜的种植期。
1.提高农畜产品的产量：
三、信息传递在农业生产中的应用
农民在喷农药杀虫
性信息素诱捕器， 干扰 害虫的正常交尾
机械防治 化学防治 生物防治
2.对有害动物进行防治：
三、信息传递在农业生产中的应用
利用信息来发挥作用的生物防治：
（1）利用光照、声音信号等诱捕或驱 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，降低害虫种群密度；
（3）还可以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。
性信息素诱捕器， 干扰 害虫的正常交尾
2.对有害动物进行防治：
三、信息传递在农业生产中的应用
生物防治
种类 化学防治 机械防治
生物防治
措施 喷施化学药剂 人工捕捉等
引入天敌、 寄生虫或 使用信息素等
优点 ①作用迅速 ②短期效果明显 ①无污染 ②见效快，效果好
①无污染
②有效且持久
缺点 ①会使害虫的抗药 性增强 ②可能杀害害虫天 敌，破坏生态平衡 ③污染环境 ①费时费力 ②对体型很小的害 虫无法实施
天敌数量不明确 ， 甚至 可能会引发生态危机 （可能引起物种入侵）
2.对有害动物进行防治：
三、信息传递在农业生产中的应用
1.物理信息
2.化学信息
3.行为信息
1.维持生命活动的正常进行
3.调节生物种间关系，进而维持生态系统
{ 2.对有害动物进行控制
2.保障生物种群的繁衍
的平衡与稳定
1.提高农畜产业的产量
生态系统的 信息传递
信息传递在农业 生产中的应用
信息传递在生态 系统中的作用
生态系统中 信息的种类
项目 能量流动 物质循环
信息传递
特点 单向流动，逐级递减 全球性，循环性
往往是双向的（也有单向）
范围 生态系统中各营养级之间 （生物群落中） 生物圈
生物之间，生物与非生物环 境之间
途径 食物链和食物网
多种
模式图
联系 ①任何一个生态系统这三个基本功能，三者同时进行，相互依存，不可分 割，形成统一整体。 ②能量流动是生态系统运转的动力，物质循环是生态系统的基础，信息传 递决定能量流动和物质循环的方向。
生态系统的三大功能比较
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（ B ）
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
3.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（模拟猜枪的响声和火光）， 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 ①③④⑤⑥, ⑦⑧利用化学信息的有 ② ，利用行为信息的有 ⑧。