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什么是“自毒现象”?

发布网友 发布时间:2022-04-23 10:55

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热心网友 时间:2023-10-11 21:46

20世纪70年代,一位澳大利亚科学家发现植物遇到严重干旱时会发出“咔嗒咔嗒”的声音。后来,英国和日本的科学家通过特制的“植物活性翻译机”发现,不同植物在不同情况下的确能发出各种不同的声音:有些植物的声音会随光线的明暗变化而变化,当植物在黑暗中突然受到强光照射时,会发出类似惊讶的声音;当植物遇到变天刮风或缺水时,会发出低沉、混乱的声音,仿佛表示它们正在受到某种痛苦。有科学家认为,如果对植物语言进行深入研究,也许在今后我们可以通过与植物进行“对话”,来了解植物的健康状况,甚至可以就施什么肥料、怎么施,“征求”植物自己的意见。 生态系统中信息的种类很多,依据信息的传递方式,一般可以划分为物理信息、化学信息、行为信息和营养信息四种类型。 (1)物理信息 ①光信息 生态系统的维持和发展离不开光的参与,同样,光信息在生态系统中占有重要的地位。在光信息传递的过程中,信源可以是初级信源也可以是次级信源。例如,夏夜中雌雄萤火虫的相互识别,雄虫就是初级信源;而老鹰在高空中通过视觉发现地面上的兔子,由于兔子本身不会发光,它是反射太阳的光,所以它是次级信源。太阳是生态系统中光信息的主要初级信源。 ②声信息 在生态系统中,声信息的作用更大一些,尤其是对动物而言。动物更多是靠声信息来确定食物的位置或发现敌害的存在的。我们最为熟悉的以声信息进行通讯的当属鸟类,鸟类的叫声婉转多变,除了能够发出报警鸣叫外,还有许多其他叫声。植物同样可以接收声信息,例如当含羞草在强烈的声音刺激下,就会有小叶合拢、叶柄下垂等反应。 声信息的特点有:多方位性,接受者不一定要面向信源,声音可以绕过障碍物;同步性,发出声音信号时,动物的四肢躯干亦可发出信息;瞬时性,声信息可在一瞬间发出,也可在一瞬间停止;多变量,声音有许多变量,包括强度、频率、音质等,每个变量都可以提供一些信息,因此声音信息的容量很大。 ③电信息 在自然界中存在许多生物发电现象,因此许多生物可以利用电信息在生态系统中活动。大约有300多种鱼类能产生0.2~2 V的微弱电压,可以放出少量的电能,并且鱼类的皮肤有很强的导电力,在组织内部的电感器灵敏度也很高。鱼群在洄游过程中的定位,就是利用鱼群本身的生物电场与地球磁场间的相互作用而完成的。 由于植物中的组织与细胞间存在着放电现象,因此植物同样可以感受电信息。 ④磁信息 地球是一个大磁场,生物生活在其中,必然要受到磁力的影响。候鸟的长途迁徙、信鸽的千里传书,这些行为都是依赖于自己身上的电磁场与地球磁场的作用,从而确定方向和方位。植物对磁信息也有一定的反应,若在磁场异常的地方播种,产量就会降低。不同生物对磁的感受力是不同的。 (2)化学信息 详见资料2。 (3)行为信息 动植物的许多特殊行为都可以传递某种信息,这种行为通常被称为行为信息。如教材中所述,蜜蜂的舞蹈行为就是一种行为信息。草原中有一种鸟,当雄鸟发现危险时就会急速起飞,并扇动两翼,给在孵卵的雌鸟发出逃避的信息。 (4)营养信息 在生态系统中,沿食物链各级生物要求有一定的比例,即所谓的“生态金字塔”规律。根据这样一个规律,生态系统中的食物链就构成了一个相互依存,相互制约的整体。在畜牧业、饲养业上营养信息规律有很大的作用。若要饲养动物,起始饲养的数量要依据饲料的多少而定;若要在草原放牧,起始放牧的家畜数量更要与牧草生长量、总量相匹配。 动物和植物不能直接对营养信息进行反应,通常需要借助于其他的信号手段。例如,当生产者的数量减少时,动物就会离开原生活地,去其他食物充足的地方生活,以此来减轻同种群的食物竞争压力。 2.化学信息的物质组成和作用 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)和种间信息素(异种外激素)之分。种间信息素主要是次生代谢物(如生物碱、萜类、黄酮类)以及各种苷类、芳香族化合物等。 现在研究得比较清楚的有家蚕性信息素,其分子式如下:CH3—CH2—CH2—CH=CH—CH=CH-CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3。 在生态系统中,化学信息有着举足轻重的作用。 在植物群落中,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。有时,在同一植物种群内也会发生自毒现象。在这些植物的早期生长中,毒素可能降低幼小个体的成活率。然而,当这种毒素在土壤中积累时,它们就能使植物自身死亡,减少生态系统中的植物拥挤程度。 在动物群落中,可以利用化学信息进行种间、个体间的识别,还可以刺激性成熟和调节出生率。例如,猎豹和猫科动物有着高度特化的尿标志的信息,它们总是仔细观察前兽留下的痕迹,并由此传达时间信息,避免与栖居在此的对手遭遇。动物还可以利用化学信息来标记领域。群居动物能够通过化学信息来警告种内其他个体。鼬遇到危险时,由*排出有强烈臭味的气体,它既是报警信息素,又有防御功能。当蚜虫被捕食时,被捕食的蚜虫立即释放报警信息素,通知同类其他个体逃避。 许多动物分泌的性信息素,在种内两性之间起信息交流的作用。在自然界中,凡是雌雄异体,又能运动的生物都有可能产生性信息素。显著的例子是,雄鼠的气味可使幼鼠的性成熟大大提前。
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