5．6．2　信息及其传递

生态系统中包含多种多样的信息，大致可以分为物理信息、化学信息、行为信息和营养信息。

1．物理信息及其传递

生态系统中以物理过程为传递形式的信息称为物理信息，生态系统中的各种光、声、热、电和磁等都是物理信息。如某些鸟的迁徙，在夜间是靠天空间星座确定方位的，这就是借用了其他恒星所发出的光信息；动物更多的是靠声信息确定食物的位置或发现敌害存在的。在磁场异常地区播种小麦、黑麦、玉米、向日葵及一年生牧草，其产量比正常地区低；动物对电也很敏感，特别是鱼类、两栖类，皮肤有很强的导电力，其中组织内部的电感器灵敏度更高。

2．化学信息及其传递

生态系统的各个层次都有生物代谢产生的化学物质参与传递信息、协调各种功能，这种传递信息的化学物质通称为信息素。信息素虽然量不多，却涉及从个体到群落的一系列生物。化学信息是生态系统中信息流的重要组成部分。在个体内，通过激素或神经体液系统协调各器官的活动。在种群内部，通过种内信息素协调个体之间的活动，以调节受纳动物的发育、繁殖和行为，并可提供某些情报贮存在记忆中。某些生物具有的自身毒物或自我抑制物，以及动物密集时累积的废物，具有驱避或抑制作用，使种群数量不致过分拥挤。在群落内部，通过种间信息素调节种群之间的活动。种间信息素在群落中有重要作用，已知结构的这类物质约3000多种，主要是次生代谢物生物碱、萜类、黄酮类和非蛋白质有毒氨基酸，以及各种苷类、芳香族化合物等。

1）动物植物之间的化学信息

植物的气味是由化合物构成的，不同的动物对植物气味有不同的反应。蜜蜂取食和传粉，与植物花的香味、花粉和蜜的营养价值密切相关，也与许多花蕊中含有昆虫的性信息素成分有关。植物的香精油成分类似于昆虫的信息素。可见植物吸引昆虫的化学性质，正是昆虫应用的化学信号。除一些昆虫外，差不多所有哺乳动物，甚至包括鸟类和爬行类，都能鉴别滋味和识别气味。

植物体内含有某些激素是抵御害虫的有力武器，某些裸子植物具有昆虫的蜕皮激素及其类似物。如有些金丝桃属植物，能分泌一种引起光敏性和刺激皮肤的化合物——海棠素，使误食的动物变盲或致死，故多数动物避开这种植物，但叶甲却利用这种海棠素作为引诱剂以找到食物之所在。

2）动物之间的化学信息

动物通过外分泌腺体向体外分泌某些信息素，它携带着特定的信息，通过气流或水流的运载，被种内的其他个体嗅到或接触到，接受者能立即产生某些行为反应，或活化了特殊的受体，并产生某种生理改变。动物可利用信息素作为种间、个体间的识别信号，还可用信息素刺激性成熟和调节生殖率。哺乳动物释放信息素的方式，除由体表释放到周围环境为受纳动物接受外，还可将信息素寄存到一些物体或生活的基质中，建立气味标记点，然后再释放到空气中被其他个体接纳。如猎豹等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来的痕迹，并由此传达时间信息，避免与栖居同一地区的对手相互遭遇。

动物界利用信息素标记所表现的领域行为是常见的。群居动物通过群体气味与其他群体相区别。一些动物通过气味识别异性个体。这种领域行为随昆虫的进化过程而逐渐广泛，有趋同现象，表现最多的是膜翅目昆虫。某些高等动物以及社会性及群居性昆虫，在遇到危险时，能释放出一种或数种化合物作为信号，以警告种内其他个体有危险来临，这类化合物叫做报警信息素。鼬遇到危险时，由肛门排出有强烈恶臭味的气体，它既是报警信息素又有防御功能。有些动物在遭到天敌侵扰时，往往会迅速释放报警信息素，通知同类个体逃避。如七星瓢虫捕食棉蚜虫时，被捕食的蚜虫会立即释放警报信息，于是周围的蚜虫纷纷跌落。与此相反，小蠹甲在发现榆树或松树的寄生植物时，会释放聚集信息素，以召唤同类来共同取食。

许多动物能向体外分泌性信息素。能在种内两性个体之间起信息交流作用的化学物质叫做性信息素。凡是雌雄异体又能运动的生物都有可能产生性信息素。显著的例子是啮齿类，雄鼠的气味对幼年雌鼠的性成熟有明显影响，接受成年雄鼠气味的幼年雌鼠的性成熟期大大提前。

3）植物之间的化学信息

在植物群落中，一种植物通过某些化学物质的分泌和排泄而影响另一种植物的生长甚至生存的现象是很普遍的。一些植物通过挥发、淋溶、根系分泌或残株腐烂等途径，把次生代谢物释放到环境中，促进或抑制其他植物的生长或萌发，影响竞争能力，从而对群落的种类结构和空间结构产生影响。人们早就注意到，有些植物分泌化学亲和物质，使其在一起相互促进，如作物中的洋葱与食用甜菜、马铃薯和菜豆、小麦和豌豆种在一起能相互促进；有些植物分泌植物毒素使其对邻近植物产生毒害，或抵御邻近植物的侵害，如胡桃树能分泌大量胡桃醌，对苹果起毒害作用，榆树同栎树、白桦和松树也有相互拮抗的现象。

3．行为信息及其传递

许多植物的异常表现和动物异常行动传递了某种信息，可通称为行为信息。蜜蜂发现蜜源时，就有舞蹈动作的表现，以“告诉”其他蜜蜂去采蜜。蜂舞有各种形态和动作，表示蜜源的远近和方向，如蜜源较近时，作圆舞姿态，蜜源较远时，作摆尾舞等。其他工蜂则以触觉来感觉舞蹈的步伐，得到正确飞翔方向的信息。地鸺是草原中一种鸟，当发现敌情时，雄鸟就会急速起飞，扇动两翼，给在孵卵的雌鸟发出逃避的信息。

4．营养信息及其传递

在生态系统中生物的食物链就是一个生物的营养信息系统，各种生物通过营养信息关系连成一个互相依存和相互制约的整体。食物链中的各级生物要求一定的比例关系，即生态金字塔规律。根据生态金字塔，养活一只草食动物需要几倍于它的植物，养活一只肉食动物需要几倍数量的草食动物。前一营养级的生物数量反映出后一营养级的生物数量。