生态系统中的各个组成成分相互联系成为一个统一体,它们之间的联系除了能量流动和物质交换之外,还有一种非常重要的联系,那就是信息传递。生物之间交流的信息是生态系统中的重要内容,通过它可以把同一物种之间或不同物种之间的“意愿”表达给对方,从而在客观上达到自己的目的。
例1 某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食,蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动,乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采食该种植物的叶片后,植物会释放出挥发性的物质X,X既可吸引甲昆虫的天敌,也能驱赶乙昆虫。请回答下面的问题。
(1)上述现象中,X分别在 之间进行传递。
(2)影响甲昆虫活动的信息有两大来源,分别是 和 。影响乙昆虫活动的信息种类是 。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是 。
(3)若在上述植物上施用人工合成的物质X,短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化是 。
解析 本题通过材料解读来考察生态系统信息传递的种类和来源。根据题意中“植物会释放出挥发性的物质X,X既可吸引甲昆虫的天敌,也能驱赶乙昆虫”可知,植物释放的物质X可以在植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫之间传递。影响甲昆虫活动的信息有两大来源――无机环境和生物;影响乙昆虫活动的信息种类是化学信息和物理信息;蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫是通过感知蛛网的震动来实现的,属于物理信息。物质X可吸引甲昆虫的天敌,所以甲昆虫天敌数量增加;能驱赶乙昆虫,使乙昆虫减少,所以乙昆虫天敌数量减少。
答案 (1)植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫 (2)无机环境 生物 化学信息和物理信息(其他合理答案也可) 物理信息(其他合理答案也可) (3)甲昆虫天敌数量增加,乙昆虫天敌数量减少
点拨 生态系统的信息传递常考知识点如下:
1.生态系统的信息传递又称信息流,此过程中伴随着一定的物质和能量消耗。但是信息流不像物质流那样是循环的,也不像能量流那样是单向的,而往往是双向的,有从输入到输出的信息传递,也有从输出到输入的信息反馈。
2.与能量流动、物质循环的比较:
能量流动――生态系统的动力;
物质循环――生态系统的基础;
信息传递――决定能量流动和物质循环的方向和状态。
3. 有关生态系统信息传递归纳:
(1)范围:
[个体 个体][种群 种群][生物群落 环境][信息传递] [信息传递] [信息传递] [生态系统]
(2)形式:分为物理信息、化学信息、行为信息。
(3)来源:可来自于环境,也可来自于生物。
(4)方向:信息传递是双向的。
(5)作用:信息传递可以调节生物的种间关系。
[(6)过程:信源(信息产生)信息道(信息传输)信宿(信息接收),阻碍其中的任一环节均不能实现信息的传递。] [反馈作用]
例2 蜜蜂是一种群居的益虫,蜜蜂的筑巢、采粉酿蜜等行为以及“语言”等都引起了人们的极大兴趣。
(1)蜜蜂中的侦查蜂可在发现蜜源后,回到蜂窝内通过特殊的“语言”传达给其他同伴,如果侦查蜂跳“圆形舞”,则表明蜜源的距离很近,一般在百米之内。这种信息是 。
(2)蜜蜂可以从很多植物的花朵上采集花粉,同时也为这些植物传粉,这种关系在生态学上为 。从生态系统的功能看,信息传递可以 ,以维持生态系统的稳定。
(3)蜜蜂是如何发现蜜源的,我们可以进行模拟探究实验。有人从以下几方面进行了探究,所用的实验材料有蜜蜂100只,1枝作为常见蜜源的黄色5瓣花、白纸、剪刀、染料、无色且与蜜源味道相同的制剂。
[组别\&假 设\&操作步骤\&预测结果\&结论\&1\&通过花的味道识别\&\&\&\&2\&通过花的颜色识别\&\&\&\&3\&通过花的外形识别\&\&\&\&]
①第1、2组实验传递的信息分别属于 。
②第2组的“模拟花”在味道、颜色和外形上的要求是怎样的? 。
③如果将三组“模拟花”摆在蜂箱周围同时进行实验时,写出两条应该注意的问 。
④每组实验测量的指标是 。
解析 (1)跳舞是蜜蜂的一种行为,属于行为信息。(2)蜜蜂采集花粉属于捕食,为植物传粉属于种间互助。信息传递可以调节种间关系,维持生态系统的稳定性。(3)①花的味道传递的信息属于化学信息,花的颜色传递的信息属于物理信息;②第2组是通过花的颜色识别进行实验的,因此白纸要染成黄色,不要味道,形状不能与花的形状相同;③实验中除自变量外均要保持一致,以防止无关变量的干扰;④实验测定的指标是单位时间内落到实验材料上的蜜蜂的数目。
答案 (1)行为信息 (2)捕食和种间互助 调节种间关系 (3)①化学信息和物理信息 ②将白纸染成花儿的颜色(黄色),无特殊的味道,且形状与花儿不同 ③“模拟花”与蜂箱的距离相等、晴天无风(其他合理答案亦可) ④单位时间内落到实验材料(模拟花)上的蜜蜂的数目
点拨 1. 信息种类的判断:
[类别\&概 念\&传递形式\&实 例\&物理
信息\&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\&物理过程\&萤火虫的闪光、植物五颜六色的花、昆虫引起蜘蛛网的振动频率、蝙蝠的回声定位\&化学
信息\&生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质\&信息素\&植物的代谢产物(生物碱、有机酸等)、昆虫的性外激素、狗利用其小便记路\&行为
信息\&对于同种或异种生物能够通过其特殊行为特征传递的信息\&植物或动物的异常表现及行为\&昆虫的舞蹈如蜜蜂跳舞、孔雀开屏\&]
2.信息传递的作用分析及应用:
[\&作用或应用\&举例\&在生态系统中的作用\&有利于生命活动的正常进行\&莴苣的种子必须接受某种波长的信息才能萌发\&调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。\&雪兔和猞猁的关系\&有利于生物种群的繁衍\&昆虫分泌性外激素,引诱异性个体\&在农业生产中的作用\&提高农产品或畜产品的产量;控制有害动物等。\&利用模拟动物信息吸引传粉动物,提高果树传粉效率和结实率;利用音响设备诱捕或驱赶有害动物\&]
练习
1. 信息传递是生态系统的重要功能之一。下列选项中,与物理信息传递相关的是( )
A. 警犬嗅寻 B. 蜜蜂跳舞
C. 蝙蝠捕食 D. 花香引蝶
2. 下列关于生态系统信息传递特征的描述,正确的是( )
A. 生态系统的物理信息都来源于环境
B. 植物都通过化学物质传递信息
C. 信息沿食物链从低营养级向高营养级传递
D. 信息可以调节生物的种间关系
3. 蟑螂喜欢在夜间出来活动。科学家将蟑螂放在实验室里,人为地将白天和黑夜加以颠倒,大概过了一个星期以后,蟑螂就在人造的“黑夜”时间活动(尽管实际上是白天),这个实验的结果说明( )
A. 蟑螂能感受物理信息的改变
B. 蟑螂可以感受一切信息刺激
C. 信息传递调节生物的生命活动
D. 行为信息可以影响蟑螂的行为
参考答案
1. C 2. D 3. C
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