生态系统的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。动物的眼、耳、皮肤,植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质(光敏色素)等,可以感受到多样化的物理信息(physical information)。物理信息可以来源于无机环境,也可以来源于生物。
生物在生命活动过程中,产生一些可以传递信息的化学物质,诸如植物的生物碱、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)。科学实验表明,昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中都存在着传递信息的化学物质——信息素(pheromone)。
动物的特殊行为,对于同种和异种也能够传递某种信息,即生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,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”。
蝙蝠对周围环境的识别、取食与飞行,几乎完全依赖声波。蝙蝠通过自身发出声波,对目标进行“回声定位”。有些植物,像莴苣、茄、烟草的种子必须接受某种波长的光信息,才能萌发生长。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,植物才能够开花。许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素。经过科学家的收集、分离和测定,现已确定了200余种昆虫信息素的化学结构和性质,其中大部分是用来传递性信号的。
在生态系统中,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,草原上,当草原返青时,“绿色”为食草动物提供了可采食的信息;森林中,狼可以根据兔留下的气味去猎捕后者,兔同样可以狼的气味或行为特征躲避猎捕。
人类种植农作物,有许多是要收获果实。而动物的传份对于许多农作物的结实是不可或缺的。事实上,地球上许多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份动物,就可以提高果树的传粉效率和结实率。
世界上每年都有大面积的农田、草原和森林遭受病虫害、鼠害、鸟害。控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等。这些方法各有优点,但人类越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治。生物防治中有些就是利用信息传递作用。例如,利用音响设备发出结群信号来吸引鸟类,使其结群捕食害虫;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。人类还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配,是有害动物的种群繁殖力下降,从而减少有害动物对农作物的破坏。
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