第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞1.細(xì)胞內(nèi)的信息傳遞mRNA肽鏈mRNA核糖體蛋白質(zhì)復(fù)制復(fù)制復(fù)制DNARNA轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄【知識(shí)準(zhǔn)備】各種信息傳遞2.細(xì)胞間的信息傳遞病毒宿主細(xì)胞靶細(xì)胞細(xì)胞毒性T細(xì)胞靶細(xì)胞裂解內(nèi)分泌細(xì)胞激素血管靶細(xì)胞靶細(xì)胞神經(jīng)遞質(zhì)胞間連絲1967年，荷蘭一位生物學(xué)家在研究蜜蜂時(shí)，發(fā)現(xiàn)蜜蜂在找到蜜源后，可以通過(guò)跳圓圈舞或擺尾舞向同伴傳遞蜜源情況：圓圈舞表明蜜源較近，大約在距蜂箱百米以?xún)?nèi)；擺尾舞的意思是，蜜源在百米之外的遠(yuǎn)處，究竟距離多遠(yuǎn)與擺尾的速度有關(guān)。蜂巢100m圓圈舞：大致以一個(gè)圓形的軌跡持續(xù)移動(dòng)。圓圈舞擺尾舞：先做一個(gè)半圓軌跡的移動(dòng)，接著做直線(xiàn)移動(dòng)，然后朝相反方向轉(zhuǎn)一個(gè)半圓。蜜蜂在直線(xiàn)移動(dòng)時(shí)尾部向兩旁不斷用力搖擺。擺尾舞在日常生活中，人們通常將可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號(hào)等稱(chēng)作信息。生態(tài)系統(tǒng)中的生物種群之間，以及種群內(nèi)部都有信息的產(chǎn)生與交換，能夠形成信息傳遞，即信息流。“100m以?xún)?nèi)”，對(duì)我們來(lái)說(shuō)這幾個(gè)字的含義就是距離遠(yuǎn)近信息?？兹搁_(kāi)屏、豪豬豎刺等也是信息。不同信息對(duì)不同個(gè)體或群體，傳遞的信息不同一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)一只昆蟲(chóng)撞上了蜘蛛網(wǎng)，引起了蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)，馬上就有蜘蛛爬來(lái)……蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率，對(duì)蜘蛛來(lái)說(shuō)，就是信息在茂密的森林里，一只頭狼爬上高坡，昂首向空中長(zhǎng)嚎。不久，分散在森林中的狼群成員便陸續(xù)趕來(lái)，開(kāi)始集體獵食。頭狼的嚎叫聲，對(duì)于狼群成員是一種信息蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)蝙蝠發(fā)出超聲波光聲?shū)B(niǎo)利用地磁場(chǎng)進(jìn)行遷徙蛇的熱感受器顏色1.物理信息自然界中的光、聲、溫度、濕度、磁場(chǎng)等，通過(guò)物理過(guò)程傳遞的信息，稱(chēng)為物理信息物理信息的來(lái)源可以是非生物環(huán)境，也可以是生物個(gè)體或群體，這類(lèi)信息十分普遍【思考】“心猿意馬”屬于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞嗎？胰島B細(xì)胞分泌胰島素，調(diào)節(jié)人體血糖濃度。屬于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞嗎？雌蠶蛾雄蠶蛾﹡﹡﹡﹡﹡﹡蠶蛾醇【相關(guān)信息】1959年，德國(guó)科學(xué)家布特南特與他的合作者，在經(jīng)過(guò)20年的不懈努力后，最終從50萬(wàn)只家蠶中分離并鑒定出第一種信息素----蠶蛾醇。HO(CH2)8CH2C=CC=CHHHHCH2CH2CH3植物釋放芳香類(lèi)物質(zhì)，吸引昆蟲(chóng)傳粉美洲獵豹用尿液標(biāo)記自己的領(lǐng)地2.化學(xué)信息在生命活動(dòng)中，生物還產(chǎn)生一些可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)，如植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物，以及動(dòng)物的性外激素等，這就是化學(xué)信息。它們對(duì)其他生物有不同影響。科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，昆蟲(chóng)、魚(yú)類(lèi)以及哺乳類(lèi)等生物體中都存在能傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)----信息素。求偶、聚集、告警、示蹤、標(biāo)記等圓掌舟蛾擬態(tài)成斷掉的一截樹(shù)枝(1)防御行為烏賊釋放“墨汁”逃生壁虎斷尾逃生(2)攻擊行為(3)求偶行為(4)節(jié)律行為鳥(niǎo)類(lèi)遷徙魚(yú)類(lèi)洄游3.行為信息動(dòng)物的特殊行為，主要指各種動(dòng)作，這些動(dòng)作也能夠向同種或異種生物傳遞某種信息，即動(dòng)物的行為特征可以體現(xiàn)為行為信息。

☆生物可以通過(guò)一種或者多種信息類(lèi)型進(jìn)行交流?？兹讣瓤梢酝ㄟ^(guò)開(kāi)屏等行為信息進(jìn)行求偶，也可通過(guò)鳴叫等物理信息與同類(lèi)交流草原返青時(shí)，食草動(dòng)物先在遠(yuǎn)處通過(guò)識(shí)別植物的“綠色”（物理信息）來(lái)搜尋食物，然后在近處通過(guò)植物的氣味（化學(xué)信息）來(lái)辨別和攝取食物。在生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞過(guò)程中，不僅有信息產(chǎn)生的部位----信息源；也有信息傳播的媒介----信道，空氣、水以及其他介質(zhì)均可以傳播信息；還需要信息接收的生物或其部位----信息受體，動(dòng)物的眼、鼻、耳、皮膚，植物的葉、芽以及細(xì)胞中的特殊物質(zhì)(如光敏色素)等可以接收多樣化的信息。信息源信道信息受體生物非生物環(huán)境空氣、水等動(dòng)物的眼、鼻、耳、皮膚植物的葉、芽以及細(xì)胞中的特殊物質(zhì)(如光敏色素)物理信息化學(xué)信息行為信息☆生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞既存在于同種生物之內(nèi)，也發(fā)生在不同生物之間。在非洲大陸上，犀牛與牛棕鳥(niǎo)之間有頻繁的信息交流，鳥(niǎo)的鳴叫與跳躍可以提醒犀牛附近有危險(xiǎn)情況?！疃鄶?shù)情況下，信息雙向傳遞?！舅伎肌び懻摗可鷳B(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的重要性1.海豚進(jìn)行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為幾乎都依賴(lài)于超聲波。它們可使用頻率超過(guò)100kHz的超聲波進(jìn)行“回聲定位”。近年來(lái)，屢有海豚出現(xiàn)“集體自殺”現(xiàn)象的報(bào)道。已有證據(jù)表明，人類(lèi)的艦船、海洋開(kāi)采活動(dòng)、某些通信工具在海洋中產(chǎn)生了巨大的噪聲，會(huì)直接干擾海豚的“定位系統(tǒng)”。二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用2.有些植物（如萵苣、茄、煙草）的種子必須接收某種波長(zhǎng)的光信息，才能萌發(fā)生長(zhǎng)。0255075100500600700800nm萌發(fā)率%3.在自然界中，植物開(kāi)花需要光信息刺激，當(dāng)日照時(shí)間達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)，植物才能開(kāi)花。許多動(dòng)物都能在特定時(shí)期釋放用于吸引異性的信息素。經(jīng)過(guò)研究，科學(xué)家已分離和鑒定了上千種昆蟲(chóng)信息素，其中大部分是用來(lái)傳遞性信號(hào)的。黑暗閃光光照黑暗閃光光照4.2001年，科學(xué)家在研究植物與植食性昆蟲(chóng)之間的關(guān)系時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象。當(dāng)煙草植株受到蛾幼蟲(chóng)攻擊后，能夠產(chǎn)生和釋放可揮發(fā)的化學(xué)物質(zhì)。這些化學(xué)物質(zhì)，白天可以吸引蛾幼蟲(chóng)的天敵----捕食者，夜間能夠驅(qū)趕夜間活動(dòng)的雌蛾，使它們不能在植物葉片上停留產(chǎn)卵吸收天敵蛾幼蟲(chóng)捕食釋放蛾幼蟲(chóng)煙草信息素攻擊驅(qū)趕雌蛾不停留產(chǎn)卵白天夜間討論1.根據(jù)資料，分析信息傳遞與生命活動(dòng)的正常進(jìn)行有什么關(guān)系。2.信息傳遞在種群的繁殖過(guò)程中起什么作用？3.資料4中的化學(xué)物質(zhì)能夠?qū)追N生物類(lèi)群聯(lián)系起來(lái)？4.煙草釋放的化學(xué)物質(zhì)，在白天與夜間是否都使它本身受益？5.請(qǐng)根據(jù)這些資料，總結(jié)信息傳遞對(duì)于生物生存的重要性。通過(guò)信息傳遞，雌雄個(gè)體能相互識(shí)別、交配，完成種群的繁衍。煙草、蛾、蛾幼蟲(chóng)天敵是信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中具有多方面作用。信息傳遞影響生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖，以及取食、居住、社會(huì)行為等。①生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開(kāi)信息的作用；

②生物種群的繁衍，也離不開(kāi)信息的傳遞。在生態(tài)系統(tǒng)中，位于食物鏈上的相鄰物種之間存在著“食”與“被食”的關(guān)系，相鄰物種的某些個(gè)體行為與種群特征為對(duì)方提供了大量的有用信息。例如，在草原上，當(dāng)草原返青時(shí)，“綠色”為草原動(dòng)物提供了可以開(kāi)始采食的信息。在森林中，狼既能用眼睛辨別獵物，也可以根據(jù)耳朵聽(tīng)到的聲音作出反應(yīng)，以追捕獵物；兔同樣能夠依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕

③信息還能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，進(jìn)而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。個(gè)體水平種群水平群落和生態(tài)系統(tǒng)水平下丘腦垂體卵巢松果體細(xì)胞褪黑素視網(wǎng)膜光照信號(hào)腦信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用主要有兩個(gè)方面：

一是提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量；二是對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制。人類(lèi)種植農(nóng)作物，有許多是為了收獲果實(shí)。而動(dòng)物的傳粉對(duì)于許多農(nóng)作物的結(jié)實(shí)不可缺少。實(shí)際上，地球上80%的被子植物的傳粉都是由動(dòng)物完成的。如果能利用模擬的動(dòng)物信息吸引大量的傳粉動(dòng)物，就可以提高果樹(shù)的傳粉效率和結(jié)實(shí)率。養(yǎng)雞時(shí)，在增加營(yíng)養(yǎng)的基礎(chǔ)上，延長(zhǎng)光照時(shí)間，這會(huì)刺激雞卵巢的發(fā)育和雌激素的分泌，這樣就可以大大提高產(chǎn)蛋率。三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用化學(xué)防治(農(nóng)藥)：污染環(huán)境、產(chǎn)生耐藥性機(jī)械防治：人工或機(jī)械捕捉、驅(qū)趕生物防治天敵捕食生物寄生轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)作物用物理信息誘捕或驅(qū)趕害蟲(chóng)信息素----誘捕或警示有害動(dòng)物擾亂交配、降低出生率世界上每年有大面積的農(nóng)田、草原和森林遭受病蟲(chóng)害、鼠害、鳥(niǎo)害。目前控制動(dòng)物危害的技術(shù)方法大致有三種：化學(xué)防治、生物防治和機(jī)械防治。化學(xué)防治機(jī)械防治生物防治措施噴施化學(xué)藥劑人工捕捉（粘鼠板、捕鼠籠）等引入天敵、寄生蟲(chóng)或使用信息素等措施優(yōu)點(diǎn)①作用迅速②短期效果明顯①無(wú)污染②見(jiàn)效快，效果好①無(wú)污染②有效且持久缺點(diǎn)①會(huì)使害蟲(chóng)的抗藥性增強(qiáng)②可能殺害害蟲(chóng)天敵，破壞生態(tài)平衡③污染環(huán)境①費(fèi)時(shí)費(fèi)力②對(duì)體型很小的害蟲(chóng)無(wú)法實(shí)施天敵數(shù)量不明確，甚至可能引發(fā)生態(tài)危機(jī)（可能引起物種入侵）例：下列措施中，屬于生物防治的是A.施加農(nóng)藥殺死害蟲(chóng)B.噴灑性外激素干擾某些動(dòng)物的交配，降低出生率C.直接打撈湖水中藍(lán)藻，減輕水華危害D.煙草受到蛾幼蟲(chóng)攻擊后，釋放一種化學(xué)物質(zhì)吸引蛾幼蟲(chóng)的天敵☆生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞，不包括細(xì)胞內(nèi)及細(xì)胞之間的信息傳遞物理信息化學(xué)信息行為信息個(gè)體生命活動(dòng)的正常進(jìn)行種群的繁衍調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定提高農(nóng)畜產(chǎn)品的產(chǎn)量對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞種類(lèi)作用應(yīng)用項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)信息傳遞特點(diǎn)范圍途徑地位聯(lián)系單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減營(yíng)養(yǎng)級(jí)主要是食物鏈和食物網(wǎng)物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割，形成一個(gè)統(tǒng)一整體反復(fù)使用全球性生物圈往往是雙向生物之間生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間信息源-信道-信息受體決定物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)方向和狀態(tài)能量流動(dòng)的載體2.“燕燕于飛，差池其羽”、“燕燕于飛，下上其音”(《詩(shī)經(jīng)·國(guó)風(fēng)》)，燕子表達(dá)的是哪一類(lèi)信息？二、機(jī)場(chǎng)附近的鳥(niǎo)類(lèi)嚴(yán)重危害飛行安全，因此有必要進(jìn)行人工驅(qū)鳥(niǎo)。請(qǐng)將以下人工驅(qū)鳥(niǎo)的措施按原理進(jìn)行歸類(lèi)。①播放鳥(niǎo)類(lèi)天敵的鳴叫聲②放置無(wú)公害的驅(qū)鳥(niǎo)劑③燃放爆竹④使用激光⑤架設(shè)煤氣炮(模擬獵槍的響聲和火光)⑥布設(shè)鳥(niǎo)類(lèi)害怕的圖案⑦聲光威嚇(將爆竹、獵槍聲、激光、驅(qū)鳥(niǎo)火焰等方法結(jié)合)⑧遙控航模模擬天敵上述方法利用物理信息的有_________________利用化學(xué)信息的有____________利用行為信息的有____________行為信息物理信息①③④⑤⑥⑦⑧②⑧P721.黃鼬(俗稱(chēng)“黃鼠狼”)主要捕食鼠類(lèi)，它們體內(nèi)有臭腺，在遇到威脅時(shí)可排出臭氣麻痹敵人，鼠類(lèi)聞到臭氣時(shí)往往選擇逃離。以下有關(guān)解釋不合理的是A.釋放的臭氣是一種化學(xué)信息B.這種氣味信息只對(duì)黃鼬有利C.釋放臭氣有利于黃鼬躲避危險(xiǎn)D.臭氣作為信息可調(diào)節(jié)種間關(guān)系例1：將一面鏡子豎立在一棵樹(shù)旁，一只小鳥(niǎo)飛到鏡前，對(duì)著鏡子中的“小鳥(niǎo)”憤怒地啄擊、撲打。下列敘述錯(cuò)誤的是A.小鳥(niǎo)啄擊、撲打的動(dòng)作，是一種行為信息B.小鳥(niǎo)的眼睛能夠感受鏡子發(fā)出的物理信息C.小鳥(niǎo)把鏡子傳遞的信息當(dāng)作入侵者的信息D.激怒小鳥(niǎo)的信息是直接來(lái)自非生物的化學(xué)信息例2：下列敘述正確的是(多選)A.變色龍變化體色，主要是向同類(lèi)傳遞行為信息B.能量流動(dòng)是單向的，物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞都是雙向的C.當(dāng)食草動(dòng)物看到青草綠色減少時(shí)，部分個(gè)體會(huì)另覓取食地，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞功能D.羊和草之間的信息傳遞有利于調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定例3：下列不屬于運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞原理來(lái)提高農(nóng)畜產(chǎn)品產(chǎn)量的措施是A.延長(zhǎng)家禽的光照時(shí)間，提高產(chǎn)蛋量B.人工控制作物光周期，以達(dá)到早熟、高產(chǎn)C.施放過(guò)量性引誘劑，干擾害蟲(chóng)的正常交尾D.農(nóng)場(chǎng)中生物間的化學(xué)信息傳遞沿食物鏈逐級(jí)進(jìn)行例4：如圖為生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞模式圖，相關(guān)敘述不正確的是A.信息傳遞大多是雙向的，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)也是雙向的B.生態(tài)系統(tǒng)的功能主要是能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，還有信息傳遞C.信息傳遞則決定著能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的方向D.生態(tài)系統(tǒng)各成分間都有各種形式的信息傳遞例5：下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞的敘述正確的是A.蚊子飛行時(shí)發(fā)出嗡嗡的聲音屬于行為信息B.有些植物(如萵苣、煙草等)需要接受信息素刺激后種子才能萌發(fā)C.鳥(niǎo)類(lèi)的求偶行為體現(xiàn)了信息傳遞可以調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系D.利用性引誘劑誘殺雄蟲(chóng)以減少害蟲(chóng)對(duì)農(nóng)作物的破壞，屬于生物防治例6：某果園中存在A、B兩種果樹(shù)害蟲(chóng)，果園中的鳥(niǎo)(C)可以捕食這兩種害蟲(chóng)；使用人工合成的性引誘劑Y誘殺B可減輕B的危害。(1)果園中包含害蟲(chóng)A的一條食物鏈?zhǔn)莀_____________。該食物鏈的第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)是_____。(2)A和B之間存在種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，種間競(jìng)爭(zhēng)通常是指__________________________。(3)性引誘劑Y傳遞給害蟲(chóng)B的信息屬于___________。使用性引誘劑Y可以誘殺B的雄性個(gè)體，從而破壞B種群的____________，導(dǎo)致____________降低，從而減輕B的危害。兩種或兩種以上生物相互爭(zhēng)奪相同的資源和空間而表現(xiàn)出來(lái)的相互抑制現(xiàn)象果樹(shù)→A→CC化學(xué)信息性別比例種群密度例7：自然界中，植物開(kāi)花需要光信息刺激，當(dāng)日照時(shí)間達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)，植物才能開(kāi)花，下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.植物對(duì)日照時(shí)間的感知跟光敏色素有關(guān)，其信息傳遞類(lèi)型是化學(xué)信息B.該現(xiàn)象說(shuō)明信息的來(lái)源可以是外界環(huán)境C.日照時(shí)間對(duì)植物開(kāi)花的調(diào)節(jié)本質(zhì)上是對(duì)基因程序性表達(dá)的調(diào)控D.可以通過(guò)人為地控制光照時(shí)間達(dá)到使花卉分批上市的目的例8：茶園中茶樹(shù)在受到害蟲(chóng)侵害時(shí)會(huì)釋放信號(hào)物質(zhì)順-3-己烯醇，該物質(zhì)一方面可吸引害蟲(chóng)天敵前來(lái)捕食害蟲(chóng)，另一方面可傳達(dá)信號(hào)給周?chē)牟铇?shù)，未受害茶樹(shù)接收到該信號(hào)后，就會(huì)提前激發(fā)自身的防御響應(yīng)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.茶樹(shù)釋放的順-3-己烯醇能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系B.該茶園中信息傳遞的方向是茶樹(shù)→茶樹(shù)、茶樹(shù)→害蟲(chóng)天敵C.外源噴施一定量的順-3-己烯醇可提高茶樹(shù)防御害蟲(chóng)的能力D.一片茶園可以是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)中時(shí)刻存在著物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)例9：下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的敘述，正確的是A.生態(tài)系統(tǒng)中的信息不能通過(guò)調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系來(lái)維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定B.動(dòng)物通過(guò)特殊的行為在同種或異種生物間傳遞信息C.生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞和能量流動(dòng)一樣都是單向的D.生態(tài)系統(tǒng)中植物都是通過(guò)化學(xué)物質(zhì)傳遞信息的例10：下表為某生態(tài)系統(tǒng)一年內(nèi)CO2消耗量與釋放量的情況，相關(guān)敘述不正確的是甲(生產(chǎn)者消耗CO2量)乙(分解者CO2釋放量)丙(生產(chǎn)者CO2釋放量)丁(消費(fèi)者CO2釋放量)CO2相對(duì)值100213011.5A.甲可以表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B.乙釋放CO2的方式不同于丙、丁C.該森林生態(tài)系統(tǒng)的