生物54《生态系统的信息传递》课件新人教版必修.ppt
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1、Content生态系统的信息传递生态系统的信息传递一、生态系统的信息种类一、生态系统的信息种类种类种类概念:通过动物的特殊行为,在同种或异种生物之概念:通过动物的特殊行为,在同种或异种生物之 间传递信息间传递信息举例:蜜蜂跳舞、孔雀开屏等举例:蜜蜂跳舞、孔雀开屏等物理信息物理信息通过通过 传递的信息传递的信息举例:如光、声、温度、湿度、磁力、电信息等举例:如光、声、温度、湿度、磁力、电信息等来源:可以是来源:可以是 ,也可以,也可以 是是 。化学信息化学信息概念:通过生命过程中产生的概念:通过生命过程中产生的 传递信息传递信息 行为信息行为信息举例举例植物的植物的 、等代谢产物等代谢产物动物的
2、动物的 。物理过程物理过程无机环境无机环境生物生物化学物质化学物质生物碱生物碱有机酸有机酸性外激素性外激素二、信息传递在生态系统中的作用二、信息传递在生态系统中的作用 ,离不开信息的作用,离不开信息的作用 ,也离不开信息的传递,也离不开信息的传递 信息还能调节生物的关系,以维持生态系统的信息还能调节生物的关系,以维持生态系统的 稳定稳定作用作用三、信息传递在农业生产中的应用三、信息传递在农业生产中的应用()信息传递在农业生产中的应用有两个方面:一是提高农产品()信息传递在农业生产中的应用有两个方面:一是提高农产品或畜产品的产量;二是对或畜产品的产量;二是对 进行控制。进行控制。()地球上许多被
3、子植物的传粉都是由()地球上许多被子植物的传粉都是由 完成的。如果能完成的。如果能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。率和结实率。生命活动的正常进行生命活动的正常进行生物种群的繁衍生物种群的繁衍有害动物有害动物动物动物种间种间()目前控制动物危害的技术大致有()目前控制动物危害的技术大致有 防治、防治、防防治和治和 防治等。这些方法各有优点,但是目前人们越来越倾防治等。这些方法各有优点,但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的向于利用对人类生存环境无污染的 防治。生物防治中有些防治。生物防
4、治中有些就是利用就是利用 传递作用。例如,利用昆虫信息素诱捕或警示有传递作用。例如,利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫的害动物,降低害虫的 。人们还可以利用特殊的化学物。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。减少有害动物对农作物的破坏。种群密度种群密度化学化学生物生物机械机械生物生物信息信息一、生态系统中的信息种类和传递一、生态系统中的信息种类和传递1.1.信息:日常生活中,一般将可以传播的消息、情报、指令、信息:日常生活中,一般将可以传播的消息、情报、指
5、令、数据与信号等称作信息。数据与信号等称作信息。类别类别概念概念传递形式传递形式实例实例物理物理信息信息生态系统中的光、声、温度、生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息程传递的信息物理过程物理过程萤火虫的闪光、植物萤火虫的闪光、植物五颜六色的花五颜六色的花化学化学信息信息生物在生命活动过程中产生生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质的可以传递信息的化学物质信息素信息素昆虫的性外激素、狗昆虫的性外激素、狗利用其小便记路利用其小便记路行为行为信息信息对于同种或异种生物能够通对于同种或异种生物能够通过其特殊行为特征传递的信过其特殊行为特征传递
6、的信息息植物或动物的植物或动物的异常表现及行异常表现及行为为昆虫的舞蹈昆虫的舞蹈 2.2.信息的种类信息的种类3.3.信息传递的一般过程。信息传递的一般过程。生态系统中信息传递的基本过程分为信源、发送器官、信道、生态系统中信息传递的基本过程分为信源、发送器官、信道、接收器官和信宿等接收器官和信宿等5 5个主要部分个主要部分(如图所示如图所示)。信息传递的基本过程信息传递的基本过程Content4.4.信息传递的范围(如图所示):信息传递的范围(如图所示):特别说明:特别说明:化学信息主要是生命活动的代谢产物以及性外激素等,有化学信息主要是生命活动的代谢产物以及性外激素等,有种内信息素(外激素)
7、和种间信息素(异种外激素)之分。在种内信息素(外激素)和种间信息素(异种外激素)之分。在生态系统中,化学信息有着举足轻重的作用。生态系统中,化学信息有着举足轻重的作用。【例例1 1】信息传递是生态系统的重要功能之一。下列现象中,与物信息传递是生态系统的重要功能之一。下列现象中,与物 理信息相关的是理信息相关的是 ()()A.A.花香引蝶花香引蝶B.B.豪猪遇敌竖起体刺豪猪遇敌竖起体刺 C.C.候鸟南飞候鸟南飞D.D.警犬嗅寻毒品警犬嗅寻毒品C C【解析解析】花香引蝶、警犬嗅寻毒品依赖于化学信息,花香引蝶、警犬嗅寻毒品依赖于化学信息,豪猪遇敌竖起体刺是生物的应激反应,是生物信息。候鸟豪猪遇敌竖起
8、体刺是生物的应激反应,是生物信息。候鸟南飞是光周期变化(主要)和温度变化等物理信息传递引南飞是光周期变化(主要)和温度变化等物理信息传递引起的。起的。Content1.1.生态系统的信息传递可发生在生物的个体之间,生物种群的生态系统的信息传递可发生在生物的个体之间,生物种群的也离不开信息的传递,信息还能调节生物的也离不开信息的传递,信息还能调节生物的 关系,以维关系,以维持生态系统的稳定。持生态系统的稳定。2.2.信息传递的方式与物质循环和能量流动有联系也有区别,其中信信息传递的方式与物质循环和能量流动有联系也有区别,其中信息传递不像物质流动那样是息传递不像物质流动那样是 ,也不像能量的流动是
9、,也不像能量的流动是 ,而往往是而往往是 ,有从,有从 向向 的信息传递,也有的信息传递,也有从从 到到 的反馈。的反馈。输出者输出者繁衍繁衍种间种间循环的循环的单向的单向的双向的双向的输出者输出者输入者输入者输入者输入者Content1.1.一只黑脊鸥的亲鸟对小鸟发出报警鸣叫时,小鸟作出隐蔽反应。一只黑脊鸥的亲鸟对小鸟发出报警鸣叫时,小鸟作出隐蔽反应。从信息分类角度分析,亲鸟的报警鸣叫属于从信息分类角度分析,亲鸟的报警鸣叫属于 ()()A.A.物理信息物理信息B.B.化学信息化学信息 C.C.行为信息行为信息D.D.对信号刺激的反应对信号刺激的反应C CContent二、信息传递在生态系统中
10、的作用二、信息传递在生态系统中的作用(1 1)生命活动的正常进行,离不开信息的作用)生命活动的正常进行,离不开信息的作用正常的生长发育离不开信息的作用正常的生长发育离不开信息的作用a.a.光信息与种子萌发光信息与种子萌发有些植物,像莴苣、茄子、烟草的种子必须接受某种波长的光有些植物,像莴苣、茄子、烟草的种子必须接受某种波长的光信息,才能萌发生长。信息,才能萌发生长。b.b.光信息与昆虫发育光信息与昆虫发育有人曾做过这样的实验:把蚜虫培养在连续光照或连续无光照有人曾做过这样的实验:把蚜虫培养在连续光照或连续无光照的条件下,产生的个体大多没有翅;把蚜虫培养在光暗交替的条件的条件下,产生的个体大多没
11、有翅;把蚜虫培养在光暗交替的条件下,产生的个体大多都有翅。下,产生的个体大多都有翅。c.c.光信息与动物生活习性光信息与动物生活习性动物大多在白天活动,但少数动物喜欢在夜间活动。如猫头鹰、动物大多在白天活动,但少数动物喜欢在夜间活动。如猫头鹰、蛾类昆虫等。蛾类昆虫等。d.d.光信息与动物行为光信息与动物行为哺乳动物换毛、鸟类换羽和鸟类迁徙,都是受日照时间长短的哺乳动物换毛、鸟类换羽和鸟类迁徙,都是受日照时间长短的变化引起的。变化引起的。Content正常的起居、捕食活动离不开信息的作用正常的起居、捕食活动离不开信息的作用蝙蝠对周围环境的识别、取食与飞行,几乎完全依赖声波。蝙蝙蝠对周围环境的识别
12、、取食与飞行,几乎完全依赖声波。蝙蝠通过自身发出声波,对目标进行蝠通过自身发出声波,对目标进行“回声定位回声定位”。(2 2)生物种群的繁衍离不开信息的传递)生物种群的繁衍离不开信息的传递温度与植物开花温度与植物开花一些一年生植物如胡萝卜、白菜、荠菜等和一些冬性一年生植一些一年生植物如胡萝卜、白菜、荠菜等和一些冬性一年生植物如冬小麦、冬黑麦等存在春化作用物如冬小麦、冬黑麦等存在春化作用(即接受低温条件才能促使植即接受低温条件才能促使植物开花物开花)。我国北方农民很早就知道,春季补种冬小麦,将会只长。我国北方农民很早就知道,春季补种冬小麦,将会只长苗而不开花结实,因为麦苗未经过冬季的一段低温。在
13、实践中,苗而不开花结实,因为麦苗未经过冬季的一段低温。在实践中,他们也找出解决这个问题的办法,如冷贮法,即把萌发的冬小麦他们也找出解决这个问题的办法,如冷贮法,即把萌发的冬小麦种子,放在种子,放在0 05 5 低温处理低温处理40405050天。由于冬小麦得到花诱导所天。由于冬小麦得到花诱导所要求的低温,在其他条件具备的情况下,在当年的夏初就可以抽要求的低温,在其他条件具备的情况下,在当年的夏初就可以抽穗。穗。Content光周期与植物开花光周期与植物开花要求每日在短于要求每日在短于12 h12 h的日照下才开花的植物称为短日照植物,的日照下才开花的植物称为短日照植物,如美洲烟草、大豆、苍耳、
14、棉花、菊花等;要求每日长于如美洲烟草、大豆、苍耳、棉花、菊花等;要求每日长于12 h12 h的的日照下才开花的植物称为长日照植物,如小麦、黑麦、胡萝卜、日照下才开花的植物称为长日照植物,如小麦、黑麦、胡萝卜、甘蓝、洋葱、甜菜、油菜等;还有一类植物在任何日照条件下都甘蓝、洋葱、甜菜、油菜等;还有一类植物在任何日照条件下都可以开花的植物称为日中性植物,如番茄、黄瓜、月季等四季花可以开花的植物称为日中性植物,如番茄、黄瓜、月季等四季花卉。如果希望让菊花在卉。如果希望让菊花在“十一十一”开花,可人为地营造短日照,就开花,可人为地营造短日照,就能让菊花提前开花。能让菊花提前开花。信息素与动物的交配或交尾
15、信息素与动物的交配或交尾许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素(如昆虫如昆虫分泌的性外激素分泌的性外激素),以完成交配或交尾活动。,以完成交配或交尾活动。光信息与动物的繁殖光信息与动物的繁殖日照时间的长短对动物的系列活动有影响。日照时间的长短对动物的系列活动有影响。a.a.鳟鱼在鳟鱼在1212月产卵,因为它的生殖器官要在短日照的刺激下才月产卵,因为它的生殖器官要在短日照的刺激下才能成熟。能成熟。b.b.鸟类大都在春夏之交开始交配进行繁殖活动,到夏秋之交则鸟类大都在春夏之交开始交配进行繁殖活动,到夏秋之交则停止交配繁殖活动,是由日照时间长短变
16、化引起的。停止交配繁殖活动,是由日照时间长短变化引起的。Content(3 3)信息还能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定)信息还能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定提供可以采食的信息:提供可以采食的信息:在草原上,草原返青时,在草原上,草原返青时,“绿色绿色”为食草动物提供了可以采食为食草动物提供了可以采食的信息。的信息。猎捕与躲避猎捕:猎捕与躲避猎捕:a.a.森林中,狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者,兔同样也能森林中,狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者,兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。b.b.烟草植株受到蛾幼虫攻击后,能够产生并释放一种可
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