第五章生态系统及其稳定性

第五章生态系统及其稳定性 生态系统的信息传递

信息本质? 一、生态系统中信息的种类

一、生态系统中信息的种类

鸟迁徙行为中对方向的判断（太阳）

蝙蝠的回声定位与雷达（超声波）

蛇的热感受器与导弹（红外线感受器）

海豚的回声定位

一、生态系统中信息的种类 1、物理信息（physical information）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。物理信息的来源可以是无机环境，也可以是生物。

提出问题:作出假设:设计实验:实验步骤:预期结果:讨论交流:进一步探究:提出问题:作出假设:设计实验:实验步骤:预期结果:讨论交流:进一步探究: 感知雌蛾存在的是雄蛾的触角吗? 感知雌蛾存在的是雄蛾的触角. 变量为雄蛾有无触角,其他条件保持一致没有触角的雄蛾丧失了寻找雌蛾的能力而只有一根触角的雄蛾和触角剪短的雄蛾，还是向饲养笼飞去，在上面爬行

一、生态系统中信息的种类 2、化学信息（chemical information）生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质。

一、生态系统中信息的种类 激素诱导（信息素）这是最安全的求偶密码，多见于昆虫。如雌蝗在远处的草丛中分泌一种特殊的激素，雄蝗头上的一对触角像电视接收天线一样，能准确无误地接收到这种信号，及时飞来，喜从天降，巧结良缘。

一、生态系统中信息的种类 2、化学信息（chemical information）生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质。昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中都存在能传递信息的化学物质——信息素（pheromone）。

炫耀这种行为多见于水鸟。如雄鸭子经常在雌鸭面前脉脉含情，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。炫耀这种行为多见于水鸟。如雄鸭子经常在雌鸭面前脉脉含情，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。

问题探讨 讨论：一只蜜蜂在找到蜜源之后，如何告诉巢中的其他同伴蜜源的位置呢？

问题探讨

一、生态系统中信息的种类 3、行为信息（behavior information）动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能传递某种信息。

练习：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；

练习：请将下列信息进行分类 属于物理信息的有（）（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）昆虫的外信息素；（9）紫外线；（10）蜜蜂跳舞；

练习：请将下列信息进行分类 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）昆虫的外信息素；（9）紫外线；（10）蜜蜂跳舞；

练习：请将下列信息进行分类 属于物理信息的有（）属于行为信息的有（）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）昆虫的外信息素；（9）紫外线；（10）蜜蜂跳舞；

二、信息传递在生态系统中的作用

资料分析：生态系统中信息传递的重要性 1、蝙蝠对周围环境的识别、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“回声定位”。

萌发率/% 100 75 50 25 0 500 600 700 800 波长/nm 资料分析：生态系统中信息传递的重要性 2、有些植物，像莴苣、茄、烟草的种子必须接受某些波长的光信息，才能萌发生长。

资料分析：生态系统中信息传递的重要性 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；目前科学家已经确定了其化学结构和性质的200多种昆虫信息素中，大部分用来传递性信息。

资料分析：生态系统中信息传递的重要性 4、当烟草植物受到蛾幼虫的攻击后，能产生和释放一种信息素，该化学物质在白天可以吸引蛾幼虫的天敌——捕食者，夜间又能够驱赶雌蛾，使它们不能停留在叶片上产卵。

二、信息传递在生态系统中的作用 1 生物个体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，也离不开信息的传递； 3 生态系统中，各种群之间关系的调节，生态系统稳定性的维持，依然离不开信息的传递。

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。

相关资料： 在苹果园里放置一个电子仪器，产生与蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同的频率或声音。当蜜蜂感受到电子仪器发出的信息后，就会受到诱惑，飞到苹果园去采蜜。这就有助于苹果更好的传粉，从而提高产量。

Ultrabite 鲤鱼诱鱼剂

课外实践活动： 设计实验，证明雌蛾能分泌性外激素吸引雄蛾前来交尾。

当烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后，会释放出挥发性的化学物质。这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌，夜间会驱赶乙种蛾，使其不能在烟草叶片上产卵(乙种蛾幼虫也采食烟草叶片)，如图所示。试回答：当烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后，会释放出挥发性的化学物质。这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌，夜间会驱赶乙种蛾，使其不能在烟草叶片上产卵(乙种蛾幼虫也采食烟草叶片)，如图所示。试回答： • (1)甲种蛾幼虫与天敌的种间关系是：__________。 • (2)甲种蛾幼虫与烟草的种间关系是：___________。 • (3)甲种蛾幼虫与乙种蛾幼虫的种间关系是：_____。 • (4)写出图中所示生物的食物链：捕食或寄生捕食竞争烟草→甲种蛾（幼虫）→天敌；烟草→ 乙种蛾（幼虫）。广东2004高考题

二、拓展题： • 1）利用光信息调节和控制生物的生长和发育，根据各种植物的光周期特性和经济利用部分的不同，人工控制光周期达到早熟高产。 • 2）利用各种昆虫的趋光性进行诱杀，大量消灭害虫，减少对农作物的破坏。 • 3）家禽饲养，在增加营养的基础上延长光照时间，提高产蛋率。 • 4）用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物等的种子，可以提高发芽率，获得增产。 • 5）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。 • 6）利用植物可以通过化学信息来完成种间的竞争，也可以通过化学信息来调节种群的内部结构的特点，将能够相互促进的植物一起种植，避免将相互影响的植物一起种植。例如，作物中的洋葱和食用甜菜、马铃薯和菜豆、小麦和豌豆种在一起能相互促进；若是将胡桃与苹果种在一起，将会对苹果起到毒害作用。 • 7）利用植物可以分泌化学信息素来吸引昆虫的特性，利用人工合成的各种化学信息素，吸引传粉昆虫，提高果树及作物的传粉率和结实率。

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，在一所被丛林包围的屋子里，他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！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，在一所被丛林包围的屋子里，他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！

下一步，科学家捕捉一些雄蛾，剪断它们的触角：有的把两根触角全部剪掉，有的剪掉一根，有的则剪去半截，结果，没有触角的雄蛾丧失了寻找雌蛾的能力而只有一根触角的雄蛾和触角剪短的雄蛾，还是向饲养笼飞去，在上面爬行！下一步，科学家捕捉一些雄蛾，剪断它们的触角：有的把两根触角全部剪掉，有的剪掉一根，有的则剪去半截，结果，没有触角的雄蛾丧失了寻找雌蛾的能力而只有一根触角的雄蛾和触角剪短的雄蛾，还是向饲养笼飞去，在上面爬行！ • 科学家将快要化蛹的幼虫捕回实验室，置于饲养笼内，并留心观察其羽化的过程。一般来说，雄蛾比雌蛾早羽化一两天，于是，科学家放掉雄蛾，将雌蛾养在笼内。到了傍晚，打开窗户，奇异的现象出现了：很多雄蛾飞进实验室，成群地围在饲养笼的附近，有的干脆落在饲养笼上面，有的绕着饲养笼飞来飞去。显然，这些雄蛾是被笼中的雌蛾吸引而来的。

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，在一所被丛林包围的屋子里，他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！

下一步，科学家捕捉一些雄蛾，剪断它们的触角：有的把两根触角全部剪掉，有的剪掉一根，有的则剪去半截，结果，没有触角的雄蛾丧失了寻找雌蛾的能力而只有一根触角的雄蛾和触角剪短的雄蛾，还是向饲养笼飞去，在上面爬行！下一步，科学家捕捉一些雄蛾，剪断它们的触角：有的把两根触角全部剪掉，有的剪掉一根，有的则剪去半截，结果，没有触角的雄蛾丧失了寻找雌蛾的能力而只有一根触角的雄蛾和触角剪短的雄蛾，还是向饲养笼飞去，在上面爬行！ • 科学家将快要化蛹的幼虫捕回实验室，置于饲养笼内，并留心观察其羽化的过程。一般来说，雄蛾比雌蛾早羽化一两天，于是，科学家放掉雄蛾，将雌蛾养在笼内。到了傍晚，打开窗户，奇异的现象出现了：很多雄蛾飞进实验室，成群地围在饲养笼的附近，有的干脆落在饲养笼上面，有的绕着饲养笼飞来飞去。显然，这些雄蛾是被笼中的雌蛾吸引而来的。

第五章 生态系统及其稳定性