人教版（2019）选择性必修二 3.4 生态系统的信息传递 课件(共31张PPT)

(共31张PPT)
第三章 生态系统及其稳定性
第4节 生态系统的信息传递
问题探究：
圆圈舞
a
b
摆尾舞
大致以一个圆形轨迹持续移动
先做一个半圆轨迹的移动，接着做直线移动，然后朝相反方向转一个半圈。蜜蜂在直线移动时尾部向两旁不断用力摇摆。
思考·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？
问题探究：
圆圈舞
a
b
摆尾舞
大致以一个圆形轨迹持续移动
先做一个半圆轨迹的移动，接着做直线移动，然后朝相反方向转一个半圈。蜜蜂在直线移动时尾部向两旁不断用力摇摆。
思考·讨论：
2. 你还能举出生物间传递信息的其他例子吗？
孔雀开屏
鸟的鸣叫
萤火虫发光
一、信息
蜜蜂传递的是发现蜜源的信息，它们是如何发现蜜源的呢？是植物发出了某些信息并传递给蜜蜂吗？那么什么是信息呢？
1. 生活中的信息
信息的概念：
日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
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。
种群1
种群2
环境
一、信息
1、植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息？
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3 km甚至更远距离的蜜源，离不开信息传递的作用。
鲜艳颜色
芳香气味
嗅觉器官
眼
植物花朵
蜜蜂
空气
2、侦察蜂如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂？
思考·讨论：
舞蹈
眼
侦察蜂
其它蜜蜂
光
一、信息
2. 信息的种类
舞蹈
眼
侦察蜂
其它蜜蜂
光
芳香气味
嗅觉器官
眼
植物花朵
蜜蜂
空气
鲜艳颜色
物理信息
化学信息
行为信息
二、生态系统中信息的种类
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。
① 定义:
可以是无机环境，也可以是生物个体或群体。
② 来源:
1. 物理信息
二、生态系统中信息的种类
③ 实例
头狼嚎叫的声（声音）
蝙蝠回声定位
（超声波）
蛇感知温度
（热感受器）
候鸟靠磁场定位
鱼感知水流速度和方向（侧线）
蜘蛛网的振动
1. 物理信息
二、生态系统中信息的种类
① 含义:
在生命活动过程中，生物产生一些可以传递信息的化学物质。
2. 化学信息
动物信息素（如性外激素等）。
蚕蛾醇
信息素:
昆虫、鱼类以及哺乳动物等生物体中都存在能传递信息的化学物质。
植物的生物碱、有机酸等代谢产物。
秋水仙素
吗啡
二、生态系统中信息的种类
2. 化学信息
② 实例
植物分泌针对捕食者的化学物质
黄鼠狼放臭气
狗撒尿进行标记（肛门腺分泌物具有特殊气味）
雄蝗的触角可以敏感的“嗅”到雌蝗发出气味（性外激素）
蚂蚁分泌尾迹素，在沿途留下的记号，使其不会迷路
二、生态系统中信息的种类
3. 行为信息
① 含义
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。
② 实例
孔雀开屏
鸳鸯戏水
公鸡打架
极乐鸟求偶炫耀
知识巩固
二、生态系统中信息的种类
下列各项分别属于哪种信息
①萤火虫发出的荧光 ②公鸡求偶炫耀 ③蜘蛛网的振动
④宠物狗之间通过嗅闻肛门腺辨识身份和健康状况
⑤植物分泌的化学物质 ⑥孔雀开屏
⑦雌蛾分泌性外激素吸引雄蛾 ⑧适宜日照使植物开花
⑨蜜蜂跳舞 ⑩蛇通过热感受器发现鼠
其中，物理信息的有：____________
①③⑧⑩
化学信息的有：__________
④⑤⑦
行为信息的有：__________
②⑥⑨
二、生态系统中信息的种类
课堂小结
种类 特点 来源 实例
物理信息
化学信息
行为信息
物理过程传递
生物与环境
光、声、温度、湿度
（听得见、看得见、摸得到）
化学物质传递
代谢活动
生物碱、有机酸
特定行为
异常表现和行为
求偶炫耀、蜜蜂舞蹈
（信息素）
（闻得到）
二、生态系统中信息的种类
4. 生态系统中信息传递的特点
① 生物可以通过一种或多种信息类型进行交流
例如：
开屏
行为信息
求偶
鸣叫
物理信息
与同类交流
远处通过识别植物的绿色
近处通过植物的气味
绿色动物
物理信息
搜寻食物
化学信息
辨别和摄取食物
孔雀
二、生态系统中信息的种类
4. 生态系统中信息传递的特点
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。
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。
③ 多数情况下，信息传递为双向的；
二、生态系统中信息的种类
信息源
信息产生的部位
传递信息媒介
空气、水以及其他介质
信道
信息受体
信息接受的生物或部位
5. 生态系统中信息传递的过程
舞蹈
眼
侦察蜂
其它蜜蜂
光
芳香气味
嗅觉器官
眼
植物花朵
蜜蜂
空气
鲜艳颜色
物理信息
化学信息
行为信息
信息源
信
道
信息受体
二、生态系统中信息的种类
思考·讨论：生态系统中信息传递的重要性
资料：科研人员发现，遭到污染的空气中臭氧、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年间，美国超1/4的蜂群消失。
信道
思考：从信息传递的环节分析，是哪个环节出现了异常？引发了什么后果？
说明信息传递对于生物的生存和种群延续至关重要！
阅读教材第70页的资料，进一步寻找支持这一论断的证据并予以说明。
信息源
信
道
信息受体
阻碍其中的任意一个环节都会使信息无法发生传递。
三、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
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“定位信息”。
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”。
资料2：有些植物（如莴苣、茄、烟草）的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发。
个体的生存行为，依赖于信息传递。
个体的生长发育，依赖于信息传递。
三、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
各种信息素分子
资料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。经过科学家的收集、分离和测定，现已确定了200余种昆虫信息素的化学结构和性质，其中大部分是用来传递性信号的 。
种群的繁衍，离不开信息传递。
三、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
蛾幼虫
攻击
烟草
释放
化学物质
白天：吸引蛾幼虫的天敌——捕食者
夜间：
3. 资料4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
驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能停留在叶片上产卵
资料4：2001年，科学家发现，烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放可挥发的化学物质。这些化学物质，白天可以吸引蛾幼虫的天敌——寄生虫或捕食者，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能在叶片上停留产卵。
调节群落中的种间关系
三、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
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。
提示：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，这样才能保住种群的繁衍。
3. 资料4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。
三、信息传递在生态系统中的作用
生态系统中，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。
例如，在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息；森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者，兔同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。
青草
食草动物
绿色
采食
兔子
气味
躲避
狼
捕食
气味、行为
信息还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。
三、信息传递在生态系统中的作用
由此可见，信息传递在生态系统中具有多方面作用。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。
生命活动的正常进行，离不开信息的作用
个体
种群
生物种群的繁衍，离不开信息传递
群落
信息能够调节种间关系
生态系统
维持生态系统的平衡与稳定
四、信息传递在农业生产中的应用
养鸡业在给鸡增加营养的基础上延长光照时间，可以提高产蛋率。
光
下丘脑
垂体
性腺
促性腺激素释放激素
促性腺激素
性激素
发育
提高产蛋率
1. 提高农产品或畜产品的产量
实例2
利用光照提高鸡的产蛋量
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。
实例1
四、信息传递在农业生产中的应用
使用化学药剂（杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、杀鼠剂等）来防治病虫、杂草和鼠类的危害。一般采用浸种、拌种、毒饵、喷粉、喷雾和熏蒸等方法。又叫农药防治。
2. 对有害动物进行控制——化学防治
2. 对有害动物进行控制——机械防治
机械作用包括人力扑打、使用简单的器具器械装置，直至应用近代化的机具设备等。
四、信息传递在农业生产中的应用
利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物。
人们还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物种群的繁殖力下降，从而减少有害动物对农作物的破坏。
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。
2. 对有害动物进行控制——生物防治
实例1
实例2
利用昆虫信息素诱捕害虫
性引诱剂诱捕害虫
诱蛾灯捕杀园林害虫
四、信息传递在农业生产中的应用
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
物质循环
能量流动
生态系统的结构
信息传递
循环
单向
递减
复杂
双向
(动力)
(载体)
(调节)
生态系统是通过物质流、能量流和信息流形成的统一整体。
生态系统的功能
生态系统结构与功能的关系
四、信息传递在农业生产中的应用
项目 能量流动 物质循环 信息传递
区
别 来源
途径
特点
范围
地位
联系 三者之间的关系
太阳能
生态系统
生物或无机环境
食物链或食物网
多种途径
单向流动
逐级递减
全球性
循环往复
往往是双向的
生物与生物之间
生物与无机环境之间
生物群落与无机环境之间
食物链各营养级生物间
生态系统的动力
决定能量流动和物质循环的方向和状态
生态系统的基础
它们共同把生态系统各组分联系成一个统一整体，并调节生态系统的稳定性
包括
课堂小结
生态系统
范围
结构
组成成分
营养结构
功能
决定
影响
能量流动
物质循环
信息传递
动
力
载体
过程
特点
生态金字塔、生物富集
种类
作用
特点
调
节
应用
四、信息传递在农业生产中的应用
【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
练习与应用
教材P72
四、信息传递在农业生产中的应用
D
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
【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。
练习与应用
教材P72
四、信息传递在农业生产中的应用
①③④⑤⑥⑦⑧
②
⑧
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。