⑴ 生物是怎樣傳遞信息的
信息:一般將可以傳播的消息、情報、指令、數據與信號等稱作信息.
信息傳遞的一般過程(一般信息傳遞有三個基本環節):信源(信息產生);信道(信息傳輸);信宿(信息接收)。多個信息過程相連就使系統形成信息網,當信息在信息網中不斷被轉換和傳遞時,就形成了信息流。信息只有通過傳遞才能體現其價值,發揮其作用。
大致分為四類;1物理信息 2化學信息 3行為信息 4營養信息
(1)物理信息:生態系統中的光,聲,濕度,溫度,磁力等,通過物理過程傳遞的信息,稱為物理信息。物理信息的來源可以是無機環境也可以是生物。 如 ①聲信息 在生態系統中,聲信息的作用更大一些,尤其是對動物而言。動物更多是靠聲信息來確定食物的位置或發現敵害的存在的。我們最為熟悉的以聲信息進行通訊的當屬鳥類,鳥類的叫聲婉轉多變,除了能夠發出報警鳴叫外,還有許多其他叫聲。植物同樣可以接收聲信息,例如當含羞草在強烈的聲音刺激下,就會有小葉合攏、葉柄下垂等反應。 聲信息的特點有:多方位性,接受者不一定要面向信源,聲音可以繞過障礙物;同步性,發出聲音信號時,動物的四肢軀干亦可發出信息;瞬時性,聲信息可在一瞬間發出,也可在一瞬間停止;多變數,聲音有許多變數,包括強度、頻率、音質等,每個變數都可以提供一些信息,因此聲音信息的容量很大。 ②電信息 在自然界中存在許多生物發電現象,因此許多生物可以利用電信息在生態系統中活動。大約有300多種魚類能產生0.2~2 V的微弱電壓,可以放出少量的電能,並且魚類的皮膚有很強的導電力,在組織內部的電感器靈敏度也很高。魚群在洄遊過程中的定位,就是利用魚群本身的生物電場與地球磁場間的相互作用而完成的。 由於植物中的組織與細胞間存在著放電現象,因此植物同樣可以感受電信息。 ③磁信息 地球是一個大磁場,生物生活在其中,必然要受到磁力的影響。候鳥的長途遷徙、信鴿的千里傳書,這些行為都是依賴於自己身上的電磁場與地球磁場的作用,從而確定方向和方位。植物對磁信息也有一定的反應,若在磁場異常的地方播種,產量就會降低。不同生物對磁的感受力是不同的。 ④光信息 生態系統的維持和發展離不開光的參與,同樣,光信息在生態系統中佔有重要的地位。在光信息傳遞的過程中,信源可以是初級信源也可以是次級信源。例如,夏夜中雌雄螢火蟲的相互識別,雄蟲就是初級信源;而老鷹在高空中通過視覺發現地面上的兔子,由於兔子本身不會發光,它是反射太陽的光,所以它是次級信源。太陽是生態系統中光信息的主要初級信源。
(2)化學信息:生物在生命活動過程中,還產生一些可以傳遞信息的化學物質,諸如植物的生物鹼,有機酸等代謝產物,以及動物的性外激素等,就是化學信息。 化學信息主要是生命活動的代謝產物以及性外激素等,有種內信息素(外激素)和種間信息素(異種外激素)之分。種間信息素主要是次生代謝物(如生物鹼、萜類、黃酮類)以及各種苷類、芳香族化合物等。 在生態系統中,化學信息有著舉足輕重的作用。 在植物群落中,可以通過化學信息來完成種間的競爭,也可以通過化學信息來調節種群的內部結構。有時,在同一植物種群內也會發生自毒現象。在這些植物的早期生長中,毒素可能降低幼小個體的成活率。然而,當這種毒素在土壤中積累時,它們就能使植物自身死亡,減少生態系統中的植物擁擠程度。 在動物群落中,可以利用化學信息進行種間、個體間的識別,還可以刺激性成熟和調節出生率。例如,獵豹和貓科動物有著高度特化的尿標志的信息,它們總是仔細觀察前獸留下的痕跡,並由此傳達時間信息,避免與棲居在此的對手遭遇。動物還可以利用化學信息來標記領域。群居動物能夠通過化學信息來警告種內其他個體。鼬遇到危險時,由肛門排出有強烈臭味的氣體,它既是報警信息素,又有防禦功能。當蚜蟲被捕食時,被捕食的蚜蟲立即釋放報警信息素,通知同類其他個體逃避。 許多動物分泌的性信息素,在種內兩性之間起信息交流的作用。在自然界中,凡是雌雄異體,又能運動的生物都有可能產生性信息素。顯著的例子是,雄鼠的氣味可使幼鼠的性成熟大大提前。
(3)行為信息 動植物的許多特殊行為都可以傳遞某種信息,這種行為通常被稱為行為信息。如教材中所述,蜜蜂的舞蹈行為就是一種行為信息。草原中有一種鳥,當雄鳥發現危險時就會急速起飛,並扇動兩翼,給在孵卵的雌鳥發出逃避的信息。
(4)營養信息 概念:營養狀況和環境中食物的改變會引起生物在生理、生化和行為上的變化,這種變化所產生的信息稱為營養信息。如被捕食者的體重、肥瘦、數量等是捕食者的取食依據。 在生態系統中,沿食物鏈各級生物要求有一定的比例,即所謂的「生態金字塔」規律。根據這樣一個規律,生態系統中的食物鏈就構成了一個相互依存,相互制約的整體。在畜牧業、飼養業上營養信息規律有很大的作用。若要飼養動物,起始飼養的數量要根據飼料的多少而定;若要在草原放牧,起始放牧的家畜數量更要與牧草生長量、總量相匹配。 動物和植物不能直接對營養信息進行反應,通常需要藉助其他的信號手段。例如,當生產者的數量減少時,動物就會離開原生活地,去其他食物充足的地方生活,以此來減輕同種群的食物競爭壓力