第4节 生态系统的信息传递
蜜蜂传递的是发现蜜源的信息，它们是如何发现蜜源的呢？是植物发出了某种信息并传递给蜜蜂吗？那么，什么是信息呢？在日常生活中，人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息（information）。生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，即信息流（information flow）。
生态系统中信息的种类
你是否注意过这样的场景呢？一只昆虫撞上了蜘蛛网，引起了蜘蛛网的振动，马上就有蜘蛛爬来……蜘蛛网的振动频率，对蜘蛛来说，就是信息（图3-12）。在茂密的森林里，一只头狼爬上高坡，昂首向空中长嚎。不久，分散在森林中的狼群成员便陆续赶来，开始集体猎食。头狼的嚎叫声，对于狼群成员也是一种信息（图3-13）。
自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息，称为物理信息（physical information）。上述蜘蛛网的振动频率与狼的呼叫声均为物理信息。物理信息的来源可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体，这类信息十分普遍。
在生命活动中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等，这就是化学信息（chemical information），它们对其他生物有不同影响。科学实验表明，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一一信息素（pheromone）。
动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息（behavior information）。动物的行为信息丰富多彩，前面提到的蜜蜂跳舞就是典型的行为信息。一些鸟类在求偶时的行为更独特，通常雄鸟会进行复杂的“求偶炫耀”（图3-14）。
生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流。例如，孔雀既可以通过开屏等行为信息进行求偶，也可通过鸣叫等物理信息与同类交流。当草原返青时，食草动物先在远处通过识别植物的绿色（物理信息）来搜寻食物，然后在近处通过植物的气味（化学信息）来辨别和摄取食物。此外，生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间。在非洲大陆上，犀牛与牛椋鸟之间有频繁的信息交流，鸟的鸣叫与跳跃可以提醒犀牛附近有危险情况（图3-15)。
从上面的例子，我们可以看到，在生态系统中的信息传递过程中，不仅有信息产生的部位——信息源；也有信息传播的媒介——信道，空气、水以及其他介质均可以传播信息；还需要信息接收的生物或其部位——信息受体，动物的眼、鼻、耳、皮肤，植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质（如光敏色素）等可以接收多样化的信息。
传递在生态系统中的作用
生态系统中含有各种各样的信息，这些信息的传递具有什么意义呢？
思考讨论 生态系统中信息传递的重要性
- 海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波。它们可使用频率超过100kHz的超声波进行“回声定位"。近年来，屡有海豚出现“集体自杀”现象的报道。已有证据表明，人类的舰船、海洋开采活动、某些通信工具在海洋中产生了巨大的噪声，会直接干扰海豚的“定位系统”
- 有些植物，像莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波长的光信息，才能萌发生长。
- 在自然界中，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。经过科学家的研究，已分离和鉴定了上千种昆虫信息素，其中大部分是用来传递性信号的。
- 2001年，科学家在研究植物与植食性昆虫之间的关系时，发现了一个有趣的现象。当烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放可挥发的化学物质。这些化学物质，白天可以吸引蛾幼虫的天敌一一一寄生虫或捕食者，夜间又能够驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能在植物叶片上停留产卵。
由此可见，信息传递在生态系统中具有多方面作用。信息传递影响生物的生长、发育、繁殖，以及取食、居住、社会行为等。生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。
此外，在生态系统中，位于食物链上的相邻物种之间存在着“食”与“被食”的关系，相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息。例如，在草原上，当草原返青时，“绿色”为草原动物提供了可以开始采食的信息。在森林中，狼既能用眼睛辨别猎物，也可以根据耳朵听到的声音作出反应，以追捕猎物；兔同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕（图3-16）。可见，信息还能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
信息传递在生态系统中的作用还有很多。有的信息尽管我们用肉眼看不到，但可以用科学方法去揭示。如果有兴趣，你可以进一步探究。
信息传递在农业生产中的应用
信息传递在农业生产中的应用主要有两个方面：一是提高农畜产品的产量；二是对有害动物进行控制。
人类种植农作物，有许多是为了收获果实。而动物的传粉对于许多农作物的结实不可缺少。实际上，地球上，80％的被子植物的传粉都是由动物完成的。如果能利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的传粉效率和结实率。养鸡时，在增加营养的基础上，延长光照时间，这会刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，这样就可以大大提高产蛋率（图3-17）。
世界上每年有大面积的农田、草原和森林遭受病虫害、鼠害、鸟害。目前控制动物危害的技术方法大致有三种：化学防治，生物防治和机械防治。这些方法各有优点，但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的、有效的生物防治。在生物防治中，有些就是利用信息来发挥作用。例如，利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田；利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度（图3-18）；还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物的繁殖力下降，从而减缓有害动物对农作物的破坏。
