(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
蜜蜂采蜜是生活中常见的生命现象。蜜蜂能够找到距离蜂巢3km甚至更远距离的蜜源,离不开信息传递的作用。
讨论:
1.什么是信息?
2.植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息?
3.侦察蜂如何将蜜源信息传给其他蜜蜂?
1.什么是信息?
可以传播的消息、情报、指令与信号等。
2.植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息?
鲜艳颜色
芳香气味
嗅觉器官
眼
光
空气
蜜蜂
植物花朵
3.侦察蜂如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂 ?
舞蹈
眼
侦察蜂
其它蜜蜂
光
4.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
芳香气味
嗅觉器官
眼
光
空气
蜜蜂
植物花朵
舞蹈
眼
侦察蜂
其它蜜蜂
光
任务一:请同学们自主阅读教材P68-69,回答问题
一、生态系统中信息的种类
鲜艳颜色
芳香气味
嗅觉器官
眼
光
空气
蜜蜂
植物花朵
舞蹈
眼
侦察蜂
其它蜜蜂
光
物理信息
物理信息:自然界中的声、光、电、温度、湿度、磁场等,通过物理过程传递的信息。
化学信息
化学信息:生物体在生命活动中产生的一些可以传递信息的化学物质。
行为信息
行为信息:动物的特殊行为,主要指各种动作,即动物的行为特征。
1.物理信息
(1)概念:
(2)举例:
萤火虫(光)
蝉(声)
蛇的颊窝(温度)
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。
一、生态系统中信息的种类
一、生态系统中信息的种类
1.物理信息
(2)举例:
种子萌发(温度、湿度)
海豚捕食(超声波)
鸟的迁徙(磁场)
一、生态系统中信息的种类
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)
狼长嚎(声音)
花色
(2)举例:
一、生态系统中信息的种类
科学家实验:
实验1:把一只雌蛾关在黑暗笼子里,吸引了大量雄蛾来交尾;
——雌蛾和雄蛾通过什么信息联系的呢?
实验2:把雌蛾装进密闭透明容器后,雄蛾对雌蛾视而不见。
蚕蛾醇的化学式
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
一、生态系统中信息的种类
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
(1)概念:
(2)实例:
水葫芦根部分泌物可以明显地抑制藻类的生长
虎撒尿圈地(代谢产物)
黄鼠狼放臭屁(代谢产物)
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化学物质。
1.植物的生物碱、有机酸等代谢产物
2.动物的性外激素
3.昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等
(3)来源:
生物体的代谢产物或分泌物。
一、生态系统中信息的种类
3.行为信息
(1)概念:
(2)实例:
(3)来源:
豪猪竖刺
孔雀开屏
鸟类求偶舞
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。
动物的特殊行为。
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
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 , 利用化学信息有 ,利用行为信息的有 。
任务二:辨别并归类
①③④⑤⑥⑦⑧
②
⑧
一、生态系统中信息的种类
任务三:概括信息传递的一般过程
鲜艳颜色
芳香气味
嗅觉器官
眼
光
空气
蜜蜂
植物花朵
舞蹈
眼
侦察蜂
其它蜜蜂
光
5
(信息产生部位)
信息源
(信息传输的媒介)
信道
生物或
非生物环境
空气、水
及其它介质
(信息接收的生物或部位)
信息受体
如动物的耳、鼻、眼、皮肤,植物的叶、芽和光敏色素等
信息传递的过程(一般有三个基本环节)
一、生态系统中信息的种类
鲜艳颜色
芳香气味
嗅觉器官
眼
光
空气
蜜蜂
植物花朵
舞蹈
眼
侦察蜂
其它蜜蜂
光
信息源
信息受体
信道
一、生态系统中信息的种类
资料:科研人员发现,遭到污染的空气中的臭氧、硝酸根、氢氧自由基等会改变花的香味分子,造成香味分子的传播距离变短,香味遗留减少,进而导致蜜蜂不能像以往那么轻松地找到花朵。据统计,2015—2016年,美国超1/4的蜂群消失。
思考:信息传递的哪个环节出现了异常?引发了什么后果?
信息传递对于生物的生存和种群延续至关重要!
二、信息传递在生态系统中的作用
信息传递对于生物的生存和种群延续至关重要!
任务四:阅读教材70页的资料,进一步寻找支持这一论断的证据 并予以说明。
二、信息传递在生态系统中的作用
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”。
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
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”。
个体的生存行为,依赖于信息传递。
资料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。
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
二、信息传递在生态系统中的作用
个体的生长发育,依赖于信息传递
生命活动的正常进行,离不开信息的作用
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。
2.信息传递在种群繁衍过程中起什么作用?
二、信息传递在生态系统中的作用
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。
生物种群的繁衍,离不开信息的传递。
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。
3.资料4中的信息素能够将几种生物联系起来?
二、信息传递在生态系统中的作用
攻击
释放
化学物质
蛾幼虫
烟草
信息素
白天吸引蛾幼虫的天敌
夜间驱除雌蛾
烟草、蛾、蛾幼虫天敌
二、信息传递在生态系统中的作用
信息传递还能调节生物的种间关系
二、信息传递在生态系统中的作用
生态系统的结构
循环
单向递减
功能
非生物的物质和能量
生产者
分解者
消费者
物质循环
能量流动
信息传递
决定
?
嘿嘿,开吃吧!
三、信息传递的特点
草
兔
狼
嘿嘿,开吃吧!
复杂性、
双向性
二、信息传递在生态系统中的作用
生态系统的结构
循环
单向递减
功能
非生物的物质和能量
生产者
分解者
消费者
物质循环
能量流动
信息传递
决定
二、信息传递在生态系统中的作用
生态系统的结构
循环
单向递减
复杂双向
(动力)
(载体)
(调节)
功能
非生物的物质和能量
生产者
分解者
消费者
物质循环
能量流动
信息传递
生态系统是通过物质流、能量流和信息流形成的统一整体。
决定
四、信息传递在农业生产中的应用
1.提高农畜产品的产量:
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。
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
2.对有害动物进行防治:
性信息素诱捕器,干扰害虫的正常交尾
农民在喷农药杀虫
机械防治
化学防治
生物防治
性信息素诱捕器,干扰害虫的正常交尾
(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。
利用信息来发挥作用的生物防治:
三、信息传递在农业生产中的应用
2.对有害动物进行防治:
生物防治
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
1.物理信息
2.化学信息
3.行为信息
信息传递在生态系统中的作用
1.维持生命活动的正常进行
2.保障生物种群的繁衍
3.调节生物种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
1.提高农畜产业的产量
2.对有害动物进行控制
课堂小结
课后习题
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
B
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。
一、概念检测
喷施化学药剂
①作用迅速
②短期效果明显
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
人工捕捉等
①无污染
②见效快,效果好
①费时费力
②对体型很小的害虫无法实施
引入天敌、寄生虫或使用信息素等
①无污染
②有效且持久
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)
三、信息传递在农业生产中的应用
2.对有害动物进行防治: