现代文阅读Ⅰ自然科学论著教考融合专题练习(关联课文:《自然选择的证明》)-【一轮复习】备战2025年高中语文教考融合专题复习(新高考地区通用)
2024-09-23
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内容正文:
【一轮复习】现代文阅读Ⅰ:自然科学论著教考融合专题复习
(关联课文:《自然选择的证明》)
关联课文:《自然选择的证明》《宇宙的边疆》《天文学上的旷世之争》
一、《自然选择的证明》
(一)阅读下面的文字,完成下面小题。
材料一:
达尔文雀隶属于雀形目燕雀科,一共14种,其中13种分布在加拉帕戈斯群岛上,另一种分布在距加拉帕戈斯群岛600km的可可岛上:达尔文雀羽毛颜色均为暗色,体形相似,体长7-12cm不等,种间最明显的区别是喙部的形状和大小。据考证,这14 种达尔文雀是在过去的100 万年至300万年间由同一祖先进化而来。
1835 年9月,达尔文乘“贝格尔”号航行到加拉帕戈斯群岛时,在岛上发现一些羽毛颜色暗淡的雀形目鸟类,并采集了标本带回英国。后来,英国鸟类分类学家 Gould在研究达尔文收集的鸟类标本时发现这些雀形目鸟类是一些以前没有描述过的新种。达尔文也因此受到了启发,在《物种起源》中论述到:“这些在加拉帕戈斯群岛上生活的雀形目小鸟实在令人感兴趣,它们由一个种分化出来而适应了不同的生活环境。”这些加拉帕戈斯群岛上的雀形目小鸟促使达尔文产生了生物进化的思想,后人为了纪念达尔文就把这些雀形目小鸟称为达尔文雀。
(摘编自邓文洪、郑光美《达尔文雀与生物进化》)
材料二:
1938年12月,28岁的英国帅小伙大卫·拉克和他的研究团队登上了圣克里斯托巴尔岛,研究不同种“达尔文雀”的繁殖和觅食行为。每天上午他外出观察这些小鸟,下午则捕捉个体尝试进行圈养,看不同种之间是否会发生杂交。正如达尔文曾指出的那样,“达尔文雀”非常温顺,不怕人而易于接近。这些“很傻很天真”的鸟,是拉克在野外非常难得的理想观察对象。
1939年4月,拉克一行和4种共计40只地雀一起来到美国旧金山的加州科学院。从4月底至9月初,拉克在加州科学院、加州大学伯克利分校比较动物学博物馆、哈佛大学比较动物学博物馆等地的馆藏做研究,还专程去大英博物馆检视了达尔文当年采集的标本,最后他竟总共测量了近6400 号“达尔文雀”标本!根据掌握的翔实资料,拉克很快撰写出了题为《加拉帕戈斯地雀亚科形态变异研究》的专著。而更令人感到惊讶的是,面对同样的原始资料,1947 年剑桥大学出版社发行了拉克的新作《达尔文雀》,书中竟得出了几乎完全不同的结论!
拉克在第一本书中依据野外观察和标本测量数据对“达尔文雀”的分类进行了修订,并把主要篇幅放在了阐述种间以及种内变异上。比如喙的大小和形状在不同种之间和同一种但分布于不同岛上的种群之间都存在明显差异。受到当时主流观点认为亚种之间形态差异不具备自然选择上的适应性的影响,拉克在“达尔文雀”身上也得出了相似的结论,并认为上述差异主要是在不同种间生殖隔离当中发挥作用,即同种的雌鸟主要通过喙型来识别同种的雄鸟。而生活在大达夫尼岛的甲地雀和克罗斯曼岛的小地雀由于具有介于两种之间的喙型,而被认为可能是杂交的产物。
在回到达丁顿会堂学校又教了一年中学生物之后,拉克开始为军方工作,主要是与其他科学家一道为刚刚投入实战不久的雷达提供智力支持。在这期间,生态学上一项名叫高斯原理的理论引起了拉克的注意,并最终改变了他关于“达尔文雀”的研究结论。他明确地指出竞争导致了“达尔文雀”在食物资源利用上的分化,产生了已知的14 个种和它们形态各异的喙。以地雀为例,在同时有大、中、小地雀的岛上,3 种鸟喙的大小都不重叠,对应着取食大小不同的种子。而大达夫尼岛的中地雀和克罗斯曼岛的小地雀喙的大小却介于两种的正常值之间,这两个小岛上各只有一种食种子的地雀,因此表现出了竞争释放,即在缺乏竞争者时物种会拓展实际的生态位。就是说这两个岛的中地雀和小地雀可以选择利用的种子大小更为多样化。拉克的新书用形态学、生态学和行为学方面高质量的第一手资料予以佐证,并揭示了地理隔离和生态位分化在物种形成上的重要作用。
稍显遗憾的是,拉克的新书更多提供的还是一种描述性的结论,定量性统计分析有限。比如,尽管他指出了对食物资源的竞争是主要的演化驱动力,但却没有提供大、中、小地雀在取食种子大小上是如何分化的例证。又如,他指出了对于同域分布的种群而言,生殖隔离是最后形成物种的关键一步,却没能说清楚究竟是何种机制导致了生殖隔离的实现。这些遗憾被开始于34 年之后并延续至今的一项长期研究弥补。
对“达尔文雀”的研究,研究者们手中的工具从达尔文时代的猎枪,到拉克的望远镜,再到后来的雾网和录音机,发展到了今天的基因组高通量测序仪。对于“达尔文雀”的认知,既有最初达尔文的慧眼未识珠,也有拉克两本著作之间观点的骤然转变,更有另一个研究团队42年的荒岛坚守。在生态学和演化生物学的研究中应当去追求长期的开放式的持续工作,因为从逻辑上来讲,演化及生态过程并没有一个确定的尽头。
(摘编自 Robbi《迈入基因组时代的“达尔文雀”传奇》)
1.下列关于“达尔文雀”的说法不正确的一项是( )
A.“达尔文雀”并非特指某一种鸟,只是它们在体形和羽毛颜色上存有相似的特征。
B.如果“达尔文雀”的喙部形状和大小存在明显差异,则表明它们分属于不同的种。
C.受主流观点影响,拉克认为“达尔文雀”喙型差异主要在种间生殖隔离中起作用。
D.受高斯原理启发,拉克提出,食物资源的竞争,导致“达尔文雀”的喙型变得不同。
2.下列对材料相关内容概括和分析,不正确的一项是( )
A.达尔文发现带回的雀形目鸟类是没被描述过的新种,这启发了他关于生物进化的思考。
B.“达尔文雀”性情温顺,易于接近,这有利于研究者进行野外观察以及标本采集工作。
C.《加拉帕戈斯地雀亚科形态变异研究》主要阐述了“达尔文雀”种间以及种内的变异。
D.《达尔文雀》用多方面资料佐证观点,提供是描述性的结论,定量性统计分析不足。
3.根据材料二的内容,下列说法正确的一项是( )
A.大达夫尼岛的中地雀和克罗斯曼岛的小地雀,具有介于两种之间的喙型,这是不同种间生殖隔离发生作用的表现。
B.拉克新书吸收多学科研究成果,得出重要结论:不同岛屿的地雀喙型有异是由地理隔离和生态位的分化造成的。
C.拉克通过长时间的野外观察和认真的室内研究,掌握了翔实的资料,撰写完成两部关于“达尔文雀”的学术专著。
D.目前科学家已开始使用基因组高通量测序仪来进行研究,弥补了“达尔文雀”生态学和演化生物学研究中的遗憾。
4.材料二标题为“迈入基因组时代的‘达尔文雀’传奇”,研究“达尔文雀”有哪些“传奇”?试加以概括。
5.“达尔文雀”的研究历史,给了我们关于科学研究的哪些启示?
(二)阅读下面的文字,完成下面小题。
材料一:
地质学清楚地揭示,各个大陆过去都曾经历过巨大的环境条件变迁,所以我们可望在自然条件下看到生物的变异,如同它们在驯养情况下所发生的那样。只要在自然状况下有变异发生,那么认为自然选择不曾发挥作用就很难解释了。常常有人主张,在自然条件下,变异量仅局限在一个很小的范围内,但这是无法证实的。虽然只是作用于外部性状,并且其结果很难确定,但人们却可以将驯养生物个体的微小差异逐渐积累起来,并在一段不长的时期内产生巨大的效果。物种中存在着个体差异,这是大家所公认的。但是除了这些个体差异外,所有的博物学家还承认有自然变种的存在。它们相互之间的差别十分明显,值得在分类学著作中记上一笔。没有人能明确区分开个体差异和微小变异,也难以区分特征明显的变种和亚种,以及亚种和物种。在分离的大陆上,或在同一大陆被某种障碍所隔离的不同区域内,以及孤立的岛屿上,存在着如此多样的生物类型,尽管它们之间具有十分紧密的亲缘关系,但是它们中有的被一些经验丰富的博物学家归为了变种,有的被归入了地理种或亚种,另一些则被归入了特征明显的物种。
如果动植物确有变异,不管这一变异是多么微小和缓慢,只要其变异或个体差异在某一方面有益于自身发展,它们为什么不会通过自然选择将其保存和积聚起来,即所谓最适者生存呢?如果人们能够耐心地选择有利于自己的变异,那么在复杂而多变的生活条件下,那些有利于自然界生物的变异为什么不会经常产生,并得到保存或选择呢?那些在漫长的时间长河里起作用的,并严格审视每一个生物的全部体制、构造和生活习性的选择力量——即择优弃劣的力量,会受到什么限制吗?据我看,没有任何东西可以限制这种缓慢的,并巧妙地使每一种生物类型都能适应最为错综复杂的生活条件的力量。
(节选自达尔文《自然选择的证明》)
材料二:
1859年11月,达尔文出版了旷世之作《物种起源》。与达尔文同时发表相似观点的华莱士把这个理论称为“达尔文主义”。当时生物学还处于发展的初期阶段,今天我们熟知的遗传规律以及基因等概念当时都没有出现,因此达尔文进化论在解释诸多具体细节时难免存在这样或那样的不足甚至错误。在后人的持续研究中,进化论被不断修正和完善着,但总体而言,达尔文进化论并没有被根本性动摇。
德国生物学家魏斯曼在188年提出了“种质连续学说”,否定了达尔文学说中关于遗传规律的一些非正确观点。但对于达尔文进化论的主要方面,魏斯曼完全接受并继承了,认为除了自然选择外,进化不再需要其他机制。这种基于种质连续理论的进化学说被称为“新达尔文主义”。
站在今天的视角,“种质连续学说”还不是真正的遗传规律。奥地利生物学家孟德尔在1866年发现了真正的遗传规律,即经典遗传学上的两个重要定律——遗传因子的“分离定律”和“自由组合定律”。1900年,孟德尔的工作及其遗传学说被三位植物学家各自通过研究植物杂交而“重新发现”,遗传学从此进入了突飞猛进的发展时期。
遗传学蓬勃发展的最初阶段,由不连续突变引起进化的突变论思想占了上风,对达尔文的渐变论提出了非常尖锐的挑战。但随后不久,一系列新的遗传学发现,尤其是群体遗传学的创立和发展,为达尔文“连续变异性状”的遗传机制找到了解决方案。当然,也对达尔文原来的一些观点进行了修正。例如,提出了“适应度”的概念取代传统的“最适者生存”的说法。到了20世纪30年代至40年代,基于渐进化、自然选择和种群思想,同时又符合已知的遗传学机制,此外还考虑到环境因素影响的综合进化理论形成,标志着“现代达尔文主义”的产生。
“现代达尔文主义”把进化的思想扩展到生物学的所有分支,以消除进化生物学与生物学其他领域之间的隔阂,也把现代生物学中各个领域的进展尽量融入其理论框架之中。
如今,在这个分子生物学时代,伴随着一个又一个生命密码的破解,进化论仍在不断地发展,“基因选择学说”“社会生物学”“间断平衡”“中性理论”“进化发育生物学”等理论或学科的发展,都从不同的角度和侧面推进着进化论。
(摘编自《进化论错了吗?》)
1.下列对材料一有关内容理解和分析,不正确的一项是( )
A.无论在自然状况还是在驯养情况下,当环境条件发生巨大变化时,生物就可能会发生变异。
B.变异量会作用于生物的外部性状,其结果很难确定,但微小变异的累积会产生巨大的效果。
C.物种存在个体差异,也存在自然变种,二者差异十分明显,但没有人能明确将它们区分开。
D.自然选择能将有益于生物发展的微小变异保存积聚起来,虽然过程缓慢,却不会受到限制。
2.下列对材料二有关内容的概括和分析,正确的一项是( )
A.达尔文对遗传规律和基因并没有进行过研究,导致了他的进化论在解释具体细节时难免出现这样那样的不足甚至错误。
B.“新达尔文主义”与“达尔文主义”并没有本质区别,它是基于魏斯曼提出的“种质连续理论”并对进化论所作修正的学说。
C.三位植物学家通过研究植物杂交发现了遗传因子的“分离定律”和“自由组合定律”,使遗传学进入了突飞猛进的发展时期。
D.孟德尔遗传学说的“重新发现”,为达尔文“连续变异性状”的遗传机制找到了解决方案,促进了“现代达尔文主义”的产生。
3.下列各项中,最适合用来证明达尔文自然选择学说的一项是( )
A.据计算,现代类人猿的脑细胞为10亿个,但是现代人类的脑细胞却暴增到了140亿个。
B.在距今5.3亿年前的寒武纪,地球上突然涌现出各种各样的动物,其门类比今天的还多。
C.人们将野生红鲫鱼培育成五彩缤纷的金鱼;袁隆平用杂交的方法,培育出了高产水稻。
D.生物学家们发现,在经常刮暴风的小岛上,少数昆虫的翅异常发达,多数昆虫不能飞行。
4.请简要分析材料一第二段表达效果。
5.学校要举办“生物学科节”,你将负责“进化论”这一版块的宣传讲解,请根据材料二提炼出你的讲解要点。
(三)阅读下面的文字,完成下面小题。
①根据达尔文的观察,“小麦很快就能呈现新的生活习性”。小麦有一点是与众不同的,它和人类结盟,征服世界,它比其他任何传播到全球的伟大禾本科植物“更能适应生态环境”。人类靠着能够发明与利用技术的天赋,比其他所有物种更善于在各种环境中存活;小麦虽然不像人类那么能屈能伸,但它的多样性更加显著,因此能侵入更多新的栖息地,以更快的速度成长,演化得更快而不致灭绝。小麦如今分布在地球表面逾6亿英亩的土地上。我们将此种禾本科植物改良为人类的食物,用科学把野地里的无用东西改造为维系文明的事物。
②如果没有小麦,我们无法塑造现在、供养未来;可是小麦在我们过去所占的地位,暂时却只能部分重构。有些事实已获确认,经得起验证。考古证据显示,从以前到现在,可被归类为小麦的各种禾本科植物主要集中种植于西南亚。随着生态交流,小麦扩散到全球,并让地球表面许多地区都被小麦田覆盖。不过,小麦何以如此受人喜爱这个问题,和人类起先为何要种小麦这一问题,很可能是相关的。各种了不起的禾本科植物中,有的生命力顽强,有的能够抵抗病虫害,有的特别耐储存,有的则产量极高。所有这些禾本科植物和稍后将讨论的根茎与块茎类主食作物通通可以拿来酿酒。此特性值得我们思考一下,因为有些专家认为啤酒是极重要的产物,最早就是对啤酒的需求促使人从事农业。人们采集可以吃的禾本科植物,起先或许是为了收集不必多费工夫处理即可食用的种子。啤酒号称是“一切文明的起源”,发酵谷物发挥神奇的效果,“使人欣然定居在怡人的村落”。
③然而,小麦的成功显示出,如果真有所谓的关键产物,这产物就是面包。对那些率先种植小麦的农夫或后来受到小麦吸引的族群而言,小麦相较于其他可食的禾本科植物只有一个显著优点,那就是它的秘密成分,亦即麸质的含量比其他作物高了许多。这使得小麦特别适合制成面包,因为麸质加了水让面团变得易揉易搓,而这种黏度能够让发酵过程中产生的气体被封锁在面团里。不过,史上每一个至少曾一度漠视或抗拒小麦吸引力的文化,都曾从面包外的点心摄取淀粉质,诸如美洲人吃的(早于面包出现的)爆玉米花,不产小麦地区的族群食用的燕麦饼,日本的传统点心麻糬或西藏人的糌粑。尽管如此,上述种种菜品和其他类似菜品都只是至尊面包的副产品。若没有面包,小麦不过就是众多谷物中普通的一种。
④这只会令问题更加神秘,因为面包到底有什么特别呢?如果从营养,易消化性,耐久性,运输和储藏的便利度,口感和滋味的多样性吸引力等方面衡量优缺点,小麦和其他同等食物似乎不相上下。然而要烘焙出好吃的面包,需要大量的工夫、时间和精良的技术。有关人类如何以及为何开始制作面包,目前尚未有令人信服的理论,说不定这正是面包的成功关键:它是“神奇”食品,人类的精良技艺使原料成分产生微妙的变化。就像率先栽培出可食禾本科植物的农夫,头一批面包师傅把小小的谷粒化为如此丰盛的食物。我宁可相信这是真的,但它显然是无从证实的臆测。食物史上这至为重要的一章可能将是一个永远难解的奥秘。
⑤在小麦尚未提升到现今的至尊地位前,可以说,在人类基本主食中根茎块茎植物具有决定权。世上许多农业文化和一些最引人注目的文明的基本主食是根茎和块茎,而不是禾本科植物。有些根茎或块茎植物的栽培历史可能至少和可食禾本科植物同样悠久。尽管缺乏决定性证据,不过权衡各种可能性,我们可以猜测起码有几种根茎植物的栽培年代早于禾本科植物,这纯粹只是因为它们实在太容易种植了。
⑥对于今日的主食地位,像山药、芋头、红薯、木薯等大多数根茎和块茎植物虽然展现出史上有名的适应力,但或因储存、或因口味等因素,似乎都无法挑战世人钟爱的禾本科植物——谷物。马铃薯则是例外,它如今是世界第四大粮食,虽次于小麦、稻米和玉米,但市场占有率相当大,而且打破文化界限,深受不同文化的人喜爱。它跃升到如此显赫高位的过程实在是精彩绝伦,因为客观来看,当初有人驯化栽种马铃薯就已够惊人了,遑论将它移植到安第斯山脉(野生马铃薯最早出现之地)独特的高山环境以外的地区。有些野生品种是肉食性植物,而所有野生品种或多或少都带有毒性。我们几乎可确定红薯的栽种早于马铃薯,而人类最早会起意选食马铃薯,可能正因为它和营养丰富的红薯很像。已知最早的栽种试验约在7000年前安第斯山脉高山登场,地点为秘鲁中部或的的喀喀湖周遭。试验一经成功,马铃薯便让高山居民拥有和山谷、平原居民同等的力量。
⑦不过,我们追溯马铃薯全球大迁徙路线时会看到,这种块茎植物在它的每个发展阶段都受到蔑视。18世纪时,拉姆福德伯爵必须改变马铃薯的样子,才能使囚犯工厂的犯人接受它们;帕尔曼蒂耶必须谎称栽种马铃薯是国家机密,才能诱骗农夫种植它们。人们排斥马铃薯的原因之一,或许有助于解释芋头和木薯为何无法让全球广泛接受,那就是它们三者都有一种神秘的特性:未加工处理前都含有毒性。至少野生马铃薯是有毒的,就连木薯和芋头的栽培品种也带有有毒的晶体,必须经过仔细加工才能除掉毒素。发现这些天然含毒性的植物值得人工栽培并将之转化为食物,是“原始”农艺学所缔造的又一项奇迹,也是早期农业史上另一桩未解之谜。
[《食物如何改变我们人类和全球历史》(英)费尔南多·阿梅斯托,有删节]
1. 下列对原文相关内容的理解和分析,不正确的一项是( )
A. 小麦借助人类科学的帮助,由野地无用之物而改良为人类的食物,它凭借超强的适应能力与自身的多样性,覆盖了当今地球表面的大片土地。
B. 小麦以其麸质的含量高而优于其他可食的禾本科植物,并借助自身的黏度,使得神奇的面包横空出世,也开启了小麦征服世界之旅。
C. 在入选人类主食的竞争过程中,大多数根茎块茎植物逐步难以应对禾本科植物的挑战,唯有马铃薯突破谷物的垄断,跻身主食前列。
D. 虽然当今科技发达,但人类如何以及为何开始制作面包,何时发现以及怎样将天然含有毒性的植物驯化而为食物,仍是食物史上的难解之谜。
2. 根据材料内容,下列说法不正确的一项是( )
A. 禾本科植物或许是因为其可食用的种子而为人们所关注,因为它有发酵而酿酒的功能,有些专家认为对啤酒的需求是人类从事农业生产的动力。
B. 作者推测,根茎块茎植物成为人类农业栽培对象的年代要早于禾本科植物,是因为它易于种植,但这一观点缺乏科学证据,因此不可采信。
C. 拉姆福德伯爵与帕尔曼蒂耶对马铃薯的处理行为,介绍了马铃薯在成为主食的过程中被蔑视的遭遇,也暗示人类为推广食物做过不少尝试。
D. 以小麦为代表的禾本科植物与以马铃薯为代表的根茎块茎植物,如果没有与人类结盟,很可能难以改变自己与人类关系的历史发展。
3. 在第⑤自然段,作者认为“在小麦尚未提升到现今的至尊地位前,可以说,在人类基本主食中根茎块茎植物具有决定权”,下列选项中最适合作为论据来支撑作者这一观点的一项是( )
A. 夏威夷王国时代的宫廷菜品“波伊”是人们将红心芋头蒸熟后捣烂成泥、再静置数日发酵而成的菜肴,夏威夷国民以其味道为荣,但在其他地方始终没有流行。
B. 经人工培植,寒冷地区的黑麦由杂草而为特色食物,过去因质感与口感而不受喜爱,而今与藜麦一样因深受经济和教育程度较高的人士的青睐而得以大为扩张。
C. 山药经历了被膜拜而后圈养呵护再移植的过程,在渐进神化中被驯化培植,逐步占有非洲农业发展的一席之地,而后一路向东扩散到东南亚、新几内亚等世界各地。
D. 18世纪初,法国人在观察美洲原住民的生活后提出报告说:“木薯的汁液虽然在煮沸以后变得香甜如蜜,非常好喝,不过它的确十分危险,能置人于死地。”
4. 请根据下面节选的语段内容与选文第⑥段相关内容,简要概括马铃薯有“独特的力量”的原因。
从当时安第斯山区玉米和马铃薯的分布状况,可看出当地的政治生态如何运作。玉米为神圣作物,种植在祭司的园子里,那里海拔甚高,可能根本不适玉米存活,土地贫瘠又有霜害,因此耕作起来相当辛苦、事倍功半,所得的少量玉米只能供宗教仪式使用。欧洲人观察到,马铃薯就全然不同,它已是一般劳动者的日常主食。据说,“一半的印第安人除此以外没有其他东西可吃”。此说法是可信的。马铃薯便有了独特的力量维系安第斯文明。
5. 这本书被当今科学界与出版界视为杰出的科普文,结合选文内容,简要谈谈它作为优秀的科普文具有哪些突出的要素。
(四)阅读下面的文字,完成1~5题。
关于演化,有人认为它是向着特定方向按照固定计划进行的。其实,演化受偶然性主导,既无目的又无方向,演化的前途无法预测。很久很久之前,生活在热带非洲的人群中发生了至少一次突变,血红蛋白分子可以抵抗疟疾了。这一重大的优势使这个新基因传播开来,但随之而来的代价是镰刀型细胞贫血。偶然性可能会影响到自然选择的各个阶段。著名生物学家史蒂芬·古尔德说过,如果有可能把生命演化的历史重演一次,结局很可能不一样,不仅可能没有人类,甚至可能没有哺乳动物的出现。
我们经常强调,自然选择塑造了许多优美的生物性状,但是这并不等于认同“自然选择创造完美”的流俗意见,对于后者我们需要辩证分析,演化所达到的完美程度取决于你对完美的认识。如果你的问题是:“自然选择是否总是使得物种获得更长久的安乐?”那么回答是否定的,因为这意味着种群受到选择。如果你的问题是:“自然选择是否会创造出每一种有价值的适应?”回答仍然是否定的。例如,南美洲有一种猴子可以用尾巴抓住树枝,这种本领对于非洲的猴子也一样有用,但是仅仅是因为运气不好,它们没有产生这种技巧。在远古时代,南美洲出现的某些环境组合使某些猴子开始使用它们的尾巴,最后它们养成了用尾巴抓住树枝的能力。这一发展过程却不曾在非洲发生,可见有用的性状未必会出现。
然而,在优化一些数量性状方面,自然选择确实常常是向着接近完美的方向发展。如果某个特性有助于某项功能,那么当它们经过世世代代的选择,无数微小的改进会积少成多,愈发趋近理想的功能。例如,鸟的翅膀可以更长,具备更好的提升力;也可以更短,更易于控制。观察大风暴过后鸟类的幸存情况便会发现,死去的往往是那些翅膀特别长或特别短的鸟,能生存下来的鸟的翅膀大都偏离平均值不远,也就是接近最佳的翅长。
在人类生理特征中可以找到上百个性状接近最佳值的例证:骨的大小和形状、血压的高低、血糖水平、脉搏次数、青春期发育年龄、胃的酸度等等。观察值可能不是十分精确,然而已经十分接近。当我们质疑自然选择为什么没有起作用的时候,多半是因为我们忽视了某些未知因素。例如:胃酸会加重溃疡,但服用了抗酸药的人仍然可以消化他们的食物。所以,是不是胃酸太多了呢? 可能不是,胃酸对消化和杀菌都是重要的,包括杀灭引起结核的细菌。为了识别身体的不完善之处,你必须首先理解其完善和妥协之处,因为它们是不完善之处的代价。
同所有的工程师一样,演化也经常需要采用妥协方案。汽车设计师可以把油箱设计得更厚从而减少起火的风险,但是这样一来就增加了成本又减少了行驶里程和加速度,这就需要妥协。于是油箱没有变得更厚,在某些车祸中它们确实破裂了,代价就是每年都有几个人为此而丧命。当自然选择不可能同时在方方面面都达到尽善尽美的时候,它的妥协方案不是随意的,而是尽可能使净收益最大化。有这么一个未必可信的传闻:亨利·福特在巡视一个堆满了废旧T型车的仓库时问道:“这些旧车里是否有绝对不发生故障的部件?”随从人员回答:“有的,一种驾驶杆绝不会失灵。”福特转向他的总工程师,说道:“那么我们就重新设计它。如果永不发生故障,我们花在上面的成本一定太高了。”自然选择同样会避免“过度”设计。如果某件东西运行得相当不错,那么它的某些不重要的缺陷就不会成为选择因素,自然选择也就没有改进它的机会。因此,身体的每个器官都具备一定的抗压能力,足以应付可能偶然遇到的极端环境;同时,一旦压力过大这些器官也会受到伤害,身体里没有哪个器官是永远不出毛病的。
对某种资源的供应若适度增加常常会带来很大的益处,但是大量增加却可能会使收益减少。比如炖汤,放两个洋葱可能比放一个好,但是放十个进去不仅浪费而且也没有什么好处。这种成本收益分析是经济活动中的常规操作,也同样适用于生物学和医学。例如使用某种抗生素治疗肺炎,剂量太小可能产生不了明显的益处,中等剂量时费用虽有增加但能得到更多的收益,过大的剂量徒然使费用更高却不能增加多少疗效,甚至还有风险。每一个工程或者医疗上的决策都会进行成本和收益两方面的考量,在每一个演化中保留下来的遗传变化虽然有益,也不可避免地要付出一定的代价。自然选择的力量并不弱小,也不是不可捉摸;它选择的是对整体适应更有好处的基因,即使这个基因会使个体对某些疾病更易感。
(摘编自伦道夫·M·尼斯《我们为什么会生病》)
1.下列对原文相关内容的理解和分析,不正确的一项是( )
A.在热带非洲生活的人群,血红蛋白分子可以抵抗疟疾,但随之而来的代价是镰刀型细胞贫血,说明偶然性演化可能影响自然选择的各个阶段。
B.虽然自然选择塑造了许多优美的生物性状,但“自然选择创造完美”只是流俗意见,并非科学家们的共识,人们对“完美”也没有统一的认识。
C.大风暴过后死去的往往是那些翅膀特别长或特别短的鸟,能生存下来的鸟的翅膀大都接近最佳的翅长,说明自然选择让某种特性逐渐趋近理想。
D.成本收益分析是经济活动中的常规操作,作者认为它同样适用于生物学,在演化中保留下来的遗传变化虽然有益,但不可避免地要付出一定代价。
2.根据原文内容,下列说法不正确的一项是( )
A.从第二段可以看出,用尾巴抓住树枝这种本领对于南美洲和非洲的猴子同样有用,但环境组合的不同使得它不会在每一个需要之处出现。
B.“同所有的工程师一样,演化也经常需要采用妥协方案”,是因为自然选择会避免“过度”设计,不让事物同时在各个方面都达到尽善尽美。
C.福特要求重新设计汽车驾驶杆,并非认为驾驶杆永不失灵不好,并非希望汽车发生故障,而是因为永不失灵的驾驶杆会大大增加成本。
D.“每一个工程或者医疗上的决策都会进行成本和收益两方面的考量”,论证的是自然的演化不会总是朝着收益的方向发展,有时恰恰相反。
3.下列选项,最适合作为论据来支撑第三段观点的一项是( )
A.河狸从池塘附近采集树枝,然后拉进巢穴,生物学家格·贝诺夫斯基对此提出假说,离巢穴的距离越远,河狸采集的树枝直径会越小。
B.如果突变的基因增加了个体对感染的抵抗力,使其对危险能迅速闪避,并能成功地选择有生育能力的配偶,它们的基因多半会迅速传播。
C.生物演化史中捕食者的能力在与被捕食者的竞赛中持续优化,狐狸跑得快,自然选择留下的是比狐狸更快的一些兔子,于是狐狸的速度也加快。
D.人体的发热并不是体温调节失控,而是人体演化出来的一种精细的体温调节机制,某些情况下对发热病人进行退热治疗,反而会使病情加重。
4.请简要说明文本中的“自然选择”有怎样的特征?
5.作者采用哪些方法论证演化的特征? 请根据文本概括分析。
(五)阅读下面的文字,完成1~5题。
材料一:
如果把生命科学领域的科学家按照贡献大小来排座次,头把交椅的得主毫无疑问是达尔文。第二把交椅的评选可能有些争议,多个颇有竞争力的科学家都足以出现在候选人名单上,包括现代遗传学的开创者孟德尔、微生物学及免疫学之父巴斯德、发现DNA双螺旋结构的克里克等。但如果投票来评选,大概率胜出的很可能还会是孟德尔。然而,两人终生未曾谋面,而且“进化论”和“基因论”在他们的有生之年也没有融合到一起。
关于达尔文“错过”了孟德尔,有这么一个传说:孟德尔把自己《植物杂交实验》的单行本寄给了世界各地的多个科学家,其中就有达尔文;但收到孟德尔论文的达尔文并没有进行阅读,从而错过了可能将孟德尔的发现融入进化论的机会。这个传说因被罗宾·马兰士·海尼格写入了孟德尔传记《花园里的修道士》而广为传播。和之前为孟德尔写传记的其他作者的学者身份不同,海尼格是一名科学作家,为了让孟德尔的传记显得更有吸引力,海尼格在书中添加了一些戏剧性的元素,其中就包括了一些不实的内容。
如果把其他学者为孟德尔写的传记比喻成《三国志》,那海尼格的版本就像《三国演义》。其中,有关达尔文错过孟德尔的故事就是虚构出来的,因为没有任何证据表明孟德尔把论文寄给了达尔文,也没有任何证据表明达尔文通过其他途径得到过孟德尔的论文。因此,那些为达尔文错过了孟德尔的发现而感到遗憾的想法是多余的。
达尔文的进化论一经提出就引起了巨大的反响。十九世纪的科学界基本认同达尔文提出的“物种在不断进化”的观点,但对于自然选择在进化过程中的核心作用则有不同的看法。换句话说,当时的科学界基本认同物种的进化,但对进化的驱动力则有不同的见解。之所以在进化的驱动力量上存在争议,部分是因为达尔文的自然选择学说在当时并不完善:无法说明用来供自然选择的差异性性状的来源。因此它无法在原理上让人信服。
达尔文的自然选择理论之所以后来压倒了其他学说,就是因为“遇到”了孟德尔。在1900年孟德尔的工作被重新发现后,就有科学家试着将孟德尔的基因论和达尔文的进化论进行融合,经过科学家们的一系列地探索、研究,达尔文所提出的进化论进入了一个新的时代,其中的核心变化就是合理地融入了孟德尔的基因论。如果用一个公式来表达这种改变,大致可以是:现代达尔文主义=达尔文主义+孟德尔主义。至此,生命科学的大厦有了自己的支柱。这两位有生之年从未谋面的巨人,也从此双剑合璧。
说起来,二人虽都是生物学界两颗最闪亮的明星,各自的人生经历却大不相同。如果要论两人对科学的贡献,达尔文毫无疑问更胜一筹。不过,在各自领域闪闪发光且不尽相同的二人,也分别有自己的崇拜者。有人喜欢达尔文,欣赏他放弃世俗所认同的医生和神父的角色,遵从内心成为了一名博物学家;更敬佩他强大的洞察力,透过繁杂的现象找到事物的本质。有人喜欢孟德尔,感叹他在贫困中的自强和坚毅;更佩服他惊人的演绎和推理的能力,以及在缺乏名利回报的情况下的默默坚持。
(摘编自商周《孟德尔和达尔文:不曾谋面的绝代双雄》)
材料二:
由于每个物种都有按照几何级数过度繁殖的趋向,而且各个物种中变异了的后代,可以通过其习性及构造的多样化去占据自然条件下多种多样的生活场,以满足数量不断增加的需要,所以自然选择的结果就更倾向于保存物种中那些最为歧异的后代。这样,在长期连续的变异过程中,同一物种的不同变种间细微的特征差异趋于增大,并成为同一属内不同物种间较大的特征差异。新的改良变种必将替代旧的、少有改良的中间变种,并使其绝灭。这样,物种在很大程度上就成为确定的、界限分明的自然群体了。
每一纲中凡是属于较大种群中的优势物种,它更能产生新的优势类型,其结果必然是每一个大的种群在规模上更趋于增大,同时性状分异也就更大。由于地球上的生存空间有限,不可能允许所有的种群都扩大规模,其结果就是优势类型在竞争中打败了较不占优势的类型。这使大类群在规模上不断扩大,性状分异更趋明显,并不可避免地导致大量物种的绝灭。这就可以解释为什么仅有极少数大纲在竞争中自始至终占据着优势,而其中所有的生物类型都可以排列成许多大小不一的次一级生物群。用特创论的观点完全不能解释为什么在自然系统下所有的生物都可以划归大小不等的类群这一重大事实。
由于自然选择仅通过对微小、连续且有益变异的逐步积累而产生作用,因而它不会导致巨大的突变,而只能按照短小而缓慢的步骤进行。所以,已为新知识所不断证实的“自然界中没有飞跃”这一格言也是符合自然选择学说的。我们可以看到,自然界中可以用几乎无穷多样的方式来达到一个共同的目的,其原因就在于每一种特性一经获得,便可永久遗传下去,通过不同方式变异了的构造必须适应一个同样的目的。总之,自然界是吝于重大革新但奢于微小变异的。
(摘编自达尔文《物种起源·综述和结论》)
1.下列对原文相关内容的理解和分析,不正确的一项是( )
A.对于生命科学领域,贡献最大的得主毫无疑问是达尔文,排在第二位的可能有些争议。
B.有人说,达尔文收到孟德尔的论文,却未阅读,这让二人理论可能融合的机会错过了。
C.每个物种都有过度繁殖的趋向,各物种中变异了的后代也会占据自然条件下的生活场。
D.自然选择产生作用时,不会导致巨大的突变,是因为它按照短小而缓慢的步骤进行。
2.根据原文内容,下列说法不正确的一项是( )
A.科学界对进化的驱动力存在不同看法,是因为达尔文的自然选择学说在当时并不完善。
B.合理地融入了孟德尔的基因论,这标志着达尔文所提出的进化论进入了一个新的时代。
C.孟德尔和达尔文虽各自的人生际遇大不相同,但都做出了卓著的贡献,堪称绝代双雄。
D.极少数大纲在竞争中自始至终占据优势,而所有的生物也都可以划归大小不等的类群。
3.下列对原文论证的相关分析,不正确的一项是( )
A.材料一例举了巴斯德、克里克等人,可以看出评选竞争之激烈,凸显了孟德尔贡献之大。
B.材料一从传说写起,提及海尼格的身份,有力地证明了人们大可不必为“错过”感到遗憾。
C.材料二论证中,把自然选择学说和特创论观点进行比较,突出了自然选择理论的正确性。
D.材料二第三段运用了引证、喻证,强调了自然选择学说的特征,有利于增强文章说服力。
4.材料一提到了《三国志》《三国演义》两本书,有何作用?请结合材料进行说明。
5.《物种起源·综述和结论》作为学术论文,在语言上有着独到之处。请结合材料二简要分析。
(六)阅读下面的文字,完成1~5题。
唐纳雀是具有九枚初级飞羽的中小型雀形目鸟类。从进化角度来看,它们是美国雀鹀的近缘种。大多数唐纳雀外表像燕雀,有结实的锥形喙,适于夹碎种子和果实,但有些谱系已经分化。大约200万或300万年前,有一种唐纳雀与其他几种鸟类一起,进行了漫长的海外旅行,从大陆到达了加拉帕戈斯群岛。
如今,加拉帕戈斯岛上居住着几种唐纳雀后代,其中一些的分布范围仅限于一座岛屿,另一些则分布得更广。不过,它们一点也不像热带雨林中的彩虹色唐纳雀。它们都是不起眼的深褐色或灰褐色小鸟,喙与标准的圆锥形唐纳雀喙有所不同——有些鸟有很重、很厚、能够让种子开裂的喙(和下颌结构),而另一些鸟的喙要细得多,适合捕捉昆虫。
当达尔文去加拉帕戈斯群岛时,他主要对这些岛屿不同寻常的地质情况感兴趣,但他也注意到了当地独特的野生动物种类。他监督了标本(包括唐纳雀的后代)的收集,并将其交给了伦敦动物学会的鸟类学家约翰·古尔德。正是因为古尔德努力鉴定出它们,达尔文才认真思考这些小鸟的历史和起源。
达尔文最初认为这些鸟来自不同的科。其中有许多似乎是燕雀,但也有一两只美洲拟鹂,以及一只看起来像是鹪鹩的鸟。但古尔德得出结论,它们都是同一个科的成员。此外,他认为这是一个独特的科(直到后来才了解它们均属于唐纳雀属)。
这激起了达尔文的兴趣,他给予这些鸟更密切的关注,尤其注意它们形状多样的喙。围绕着这些鸟,他开始形成关于进化的想法——关于不同物种起源于同一个祖先的想法。在《“小猎犬”号航海记》的第二版中,他描述了这些鸟类的不同之处,并评论道:“看到一个小而密切相关的鸟类群体中的这种分级和结构多样性,人们可能真的会想象,从这个群岛最初稀少的鸟种中,有一个物种被选中并为不同的目的进行了改变。”
达尔文在接下来的几年里强化了这个想法,并通过对家鸽进行繁殖实验来发展他的理论。他饲养了许多不同的家鸽品种,从普特鸽、雅各宾鸽到孔雀鸽,并记录了它们的性状是如何世代传递的,以及如何通过选择性育种来引导下一代的形状、大小和其他特征。通过研究,达尔文认识到,用于从单一祖先物种(岩鸽)发展和培育不同鸽子品种的人工选择,类似于自然选择,而后者使得唐纳雀的单一祖先物种在加拉帕戈斯群岛上逐渐多样化,成为许多不同的种类。
这一观点现在已经成为进化论的一个成熟部分。这是一种被称为“适应性辐射”的现象,即创始物种多样化,以填补许多生态位。就加拉帕戈斯唐纳雀的后代(今天被称为加拉帕戈斯雀或达尔文雀)而言,一些物种适应以更大、更坚硬的种子为食,而另一些物种则适应以较小的种子或昆虫为食,这些物种在长期的自然选择过程中留存了下来。例如,拟树雀是一种食虫鸟,它已经发展出了从仙人掌中拔出刺,并用它们从腐烂的木头中取出甲虫幼虫的非凡技能;而吸血地雀已经适应了以大陆祖先从未有过的方式补充其杂食性饮食。这种特殊的地雀分布在沃尔夫岛和达尔文岛上,那里也是许多筑巢的大型海鸟的家园。人们观察到吸血地雀将鲣鸟的脚趾啄至流血,然后喝下血。鲣鸟在陆地上动作缓慢、笨拙,几乎无法抵御这个小小的袭击。
适应性辐射在加拉帕戈斯群岛的嘲鸫身上也很明显。达尔文在几座岛屿上遇到了这些漂亮、活泼的鸟,但直到他的访问结束后才意识到它们在不同的岛屿上是不同的。
加拉帕戈斯群岛上的四种特有嘲鸫中分布最广的一种,被恰当地命名为加拉帕戈斯嘲鸫。这种嘲鸫有六个被确认的亚种,每个亚种都分布在不同的岛屿或群岛上,彼此之间没有重叠。这清楚地表明了适应性辐射在起作用,不同亚种之间没有任何基因交换,随着时间的推移,它们可能会变得越来越不相似,因为它们会更好地适应所生活的岛屿(或群岛)的特殊条件。假以时日,日益增长的差异将使它们走向被生物学家归为独立物种的方向。
新岛屿的生态系统可以提供非常明确的适应性辐射的例子,因为这样的岛是一块白板,移居其上涉及偶然因素。理论上,在北美洲和南美洲的太平洋沿岸任何一个科的鸟都有可能到达加拉帕戈斯并建立起种群。当时它们也有可能表现出适应性辐射,甚至取得更大的成功,但最初的移居行为并没有出现。
当适应性辐射发生在某次地球生物大灭绝之后时,同样的原理也适用。大灭绝后会有很多新空出来的生态位,但只有那些在灭绝事件中幸存下来的、种群相对较少的生物才拥有机会扩繁。
不管是什么原因,这就是适应性辐射的本质:祖先物种可以突然(相对而言)填补比以前更广泛的生态位,在某些情况下,其种群中的不同谱系可能会更好地适应新生态位的不同方面。如果出现这种情况,那么正如达尔文雀所证明的那样,不同的谱系很可能会发展出自己的特征并变得不同。最终,这种分化会导致新物种形成。
(改编自玛丽安·泰勒《鹦鹉螺与长颈鹿:10章生命的故事》)
1.下列关于“达尔文雀”的说法不正确的一项是( )
A.“达尔文雀”应该是从美洲大陆通过漫长旅行到达加拉帕戈斯群岛的唐纳雀的后代。
B.“达尔文雀”的喙与标准的圆锥形唐纳雀喙不同,并且羽毛全都是深褐色或灰褐色。
C.“达尔文雀”在加拉帕戈斯群岛的逐渐多样化,是自然选择进化出不同谱系的表现。
D.“达尔文雀”为应对不同食物而发生的喙形改变使其更能适应所在岛屿的特殊条件。
2.下列对材料相关内容的概括和分析,不正确的一项是( )
A.约翰·古尔德对达尔文鸟类标本的鉴定结果激发了达尔文的兴趣,启发了他关于生物进化的思考。
B.地球动物大灭绝必然导致产生大量闲置的生态位,因而使祖先物种的不同谱系更好地适应新生态位。
C.嘲鸫被确认的六个亚种,彼此之间在分布上并没有重叠,也没有基因交换,它们的差异会越来越大。
D.不管是拟树雀还是吸血地雀,它们都以对各自生态系统的适应性形成了属于自己的独特生态位。
3.根据文本信息,下面对“适应性辐射”概念的理解表述有误的一项是( )
A.它表现为创始物种的多样化,属于进化论的范畴。
B.辐射必须依赖物种对特有生活方式的适应。
C.自然选择是适应性辐射发挥作用的唯一动力。
D.嘲鸫亚种进化的事例表明,不进行基因交换至为关键。
4.根据材料内容,下列选项对这幅图表的解读不恰当的一项是( )
地球五次动物大灭绝生态位修复与辐射示意图
A.寒武纪动物是在晚泥盆世大灭绝时彻底在地球上消失的。
B.晚泥盆世大灭绝后现代动物大规模填充了空出的生态位。
C.二叠纪——三叠纪大灭绝所造成的生态位缺失空前严重。
D.三叠纪——侏罗纪大灭绝后现代动物的数量提升了数倍。
5.结合材料中达尔文对加拉帕戈斯雀的研究过程,简要概述科学研究的基本步骤。
(七)阅读下面的文字,完成1~5题。
①伟大的地质学家查尔斯·莱尔的工作为第三纪①概念的确定奠定了基础。第三纪从新生代②开始一直延续到第四纪③冰河时期到来之前。还有一些学者将新生代分为两个大致相当的时期,即古近纪(距今6500万~2400万年)和新近纪(2400万年前至今)。在新生代的历史上,最具深远意义的环境变化发生在中始新世到早渐新世之间,并且与任何时代的界线都不吻合,这一点多多少少让人难以理解。新生代地质时期(包括古近纪的3个地质时期)的确定以及后来对地层的进一步划分使人们对地球的这一历史阶段所发生的环境变化有了更深的理解。
②发生在白垩纪与古近纪之交的恐龙大灭绝事件彻底改变了陆生脊椎动物群落的组成,此前被恐龙占据的生态位一下子向其他动物敞开了大门。哺乳动物取代了大型植食性和肉食性恐龙的地位。不仅如此,进入古近纪以来,哺乳动物还开创了地球上前所未有的生态位。这些特化的类群包括食蚁动物、食草动物和啮齿动物等,它们都是由陆生哺乳动物分化而来的。很多这些看上去样子奇特的动物的出现正是为了填补由灭绝动物空出的生态位。然而,在重新填补过程的早期阶段,演化出了令人眼花缭乱的具有各种身体结构和适应性的动物类型。
③混乱的哺乳动物演化不仅发生在陆地上,还发生在海洋里——鲸正是在古近纪出现的。鲸是由古近纪早期踝节类动物中一种叫作“中兽”的肉食性哺乳动物演化而来的。最早的鲸化石发现于巴基斯坦和埃及的早、中始新世地层。不仅如此,古近纪的海洋还见证了脊椎动物演化的其他重大事件,包括现代鲨鱼的繁盛。虽然鲨鱼的软骨很容易被分解,但是它们的坚硬牙齿可以形成精美的化石。因此,爱好者和专业人士一直热衷于收集古近纪的鲨鱼牙齿化石。
④17世纪中叶,丹麦医生尼古拉斯·斯丹诺在解剖鲨鱼头部时,注意到几个世纪以来在马耳他岛上发现的“舌石”与鲨鱼的牙齿非常相似。在1667年出版的《鲨鱼头部解剖》一书中,斯丹诺提出“舌石”其实就是葬送在《圣经》故事所述的洪水中的远古鲨鱼的牙齿,他的理论流露出现生生物死亡后其结构可以保存为无生命的化石的观点。斯丹诺这位医生应该说是世界上第一位古脊椎动物学家。而如今,我们对当年给予斯丹诺灵感的古近系岩层的重要性又有了更深层的认识。
⑤古近纪剧烈的气候变化一直没有停歇,尽管有所波动,但从古近纪开始,全球气候进入了长期凉爽的阶段在古新世,全球气候开始变冷之后,从古新世到始新世过渡的时期全球气候又曾出现过短暂的回暖.这次回暖与印度洋板块和亚洲板块从晚古新世到早始新世(距今5600万~5100万年)的碰撞息息相关这段回暖期也成为最近5.5亿年来地球上最温暖的时期之一。紧接着,全球气候又从晚始新世的温室效应迅速过渡到了早渐新世的冰室效应,
⑥白垩纪印度洋板块的向北漂移引发了大规模的火山活动,直到印度洋板块与巨大的亚洲板块碰撞,这些火山活动才逐渐平息由于大陆边缘抬升使深海沉积物中的有机物释放出大量的二氧化碳,这一事件进而导致了中始新世全球气温的升高。所谓的二氧化碳来自海洋中浮游生物、鱼类以及微生物的遗骸。这一事件削弱了部分海洋的碳汇效应,同时大气中增加的二氧化碳又加剧了温室效应。根据现代地质学理论,发生在古新世到始新世过渡时期的全球变暖是由多种因素而不是单一因素触发的。除了印度洋板块和亚洲板块的碰撞,还包括由格陵兰与北美和欧洲大陆分离引起的北大西洋的火山活动以及海洋中有机物生产率的提高等其他因素;而由火山活动引起的高纬度地区的海水升温进一步削弱了大气环流。
⑦从古新世到整个始新世,全球气候都比较温和,各地区差别不大。因此,北美洲西北部、德国南部、伦敦甚至整个英格兰的气候都与今天中、南美洲的热带雨林气候相似。在这些地区发现的植物化石包括木兰、柑橘、月桂、鳄梨、黄椲、樟树、腰果树、阿月浑子树、杧果以及其他热带藤蔓植物。这里的气温也常年稳定在20~25摄氏度,全年的气温波动不超过10摄氏度。三角洲地带生长着茂密的森林以及缠绕着藤蔓植物的树木,河水在广阔的冲积平原上蜿蜒流淌,这一切都与今天亚马孙平原的三角洲没什么区别。这一时期的水椰和苏铁植物化石更是诉说着这里曾经的葱翠。
⑧尽管草本植物在古生代末期就已经出现了,但是直到渐新世末期它们才从沼泽和林地等最初的生境中扩散开来并走向繁盛。这一过程与植物抵抗植食性动物取食的能力密不可分。换句话说,植物需要演化出快速且可靠的繁殖方式。只有当植物演化出风媒传粉的能力而不再仅仅依靠昆虫传粉时,它们才开始了快速扩散并形成辽阔的草原。
(摘编自理查德·穆迪等《地球生命的历程》,王烁、王璐译)
【注】①第三纪:是新生代的最老的一个纪,包括古近纪和新近纪。②新生代:是地球历史上最新的一个地质时代,包括古近纪、新近纪和第四纪。古近纪又包括古新世、始新世、渐新世。③第四纪:是新生代最新的一个纪,包括更新世和全新世。
1.下列对原文相关内容的理解和分析,不正确的一项是( )
A.地质学家查尔斯·莱尔提出了“第三纪”的概念,第三纪是新生代中最老的一个纪,与第四纪一同包含在新生代之中。
B.一些学者将新生代分为古近纪和新近纪,这与“第三纪”的提出并不冲突。不管哪一时期,都是地球漫长生命演化过程中一个小的阶段。
C.随着恐龙的大灭绝,地球上演化出具有各种身体结构和适应性的动物类型,比如食蚁动物、食草动物和啮齿动物等。
D.在新生代中的古近纪这一时期,发生了哺乳动物取代恐龙、气候由变冷到变暖再到变冷、草本植物快速扩散等事件。
2.根据原文内容,下列说法不正确的一项是( )
A.哺乳动物在大型植食性和肉食性恐龙灭绝后,取代了它们的地位,填补了生态位。
B.从发现的最早的鲸化石看,哺乳动物鲸至少在古近纪的第二阶段就生活在海洋中。
C.白垩纪印度洋板块向北漂移引发的大规模火山活动,是导致恐龙灭绝的直接原因。
D.从古新世到整个始新世,全球气候都比较温和,一些地区的气温常年稳定在20~25℃。
3.下列对原文相关内容的分析和评价,正确的一项是( )
A.新生代最具深远意义的环境变化发生在中始新世到早渐新世之间,第①段只是将其当代问题提出,下文并未论及。
B.文中提到丹麦医生尼古拉斯·斯丹诺关于“舌石”化石的研究成果,意在突出他是世界上第1位古脊椎动物学家。
C.中始新世全球气温升高与印度洋板块向北漂移引发火山活动、深海沉积物中的有机物释放大量二氧化碳等密切相关。
D.第⑦段举南美洲的热带雨林中发现大量植物化石的例子,充分说明了“从古新世到整个始新世,全球气候都比较温和”的观点。
4.下列有关此篇文章特征的说法,不正确的一项是( )
A.文章中多处使用了括号,这些括号都起到了解释或补充说明的作用,可以帮助读者更具体地了解与新生代有关的信息。
B.“多多少少”“进一步”等副词以及“不仅……还”“尽管……但”等关联词语的使用,增强了文章语言的逻辑性和严谨性。
C.作为一篇带有学术性质的科普文章,作者在说明地球发展演化中的某些特点时,与今天地球相关情况作比较,易于读者理解。
D.文章在说明地球生命的发展历程这一中心话题时,注重文章的层次结构,总体上采用了“总分总的结构,行文脉络清晰。
5.达尔文在《自然选择的证明》中说:“如果动植物确有变异,不管这一变异是多么微小和缓慢,只要其变异或个体差异在某一方面有益于自身发展,它们为什么不会通过自然选择将其保存和积聚起来,即所谓最适者生存呢?”请结合达尔文的这句话,谈谈你对文章第⑧段内容的理解。
(八)阅读下列文字,完成1~5题。
材料一:
由于每个物种都有按照几何级数过度繁殖的趋向,而且各个物种中变异了的后代,可以通过其习性及构造的多样化去占据自然条件下多种多样的生活场所,以满足数量不断增加的需要,所以自然选择的结果就更倾向于保存物种中那些最为歧异的后代。这样,在长期连续的变异过程中,同一物种的不同变种间细微的特征差异趋于增大,并成为同一属内不同物种间较大的特征差异。新的改良变种必将替代旧的、少有改良的中间变种,并使其绝灭;这样,物种在很大程度上就成为确定的、界限分明的自然群体了。每一纲中凡是属于较大种群中的优势物种,它更能产生新的优势类型,其结果必然是每一个大的种群在规模上更趋于增大,同时性状分异也就更大。由于地球上的生存空间有限,不可能允许所有的种群都扩大规模,其结果就是优势类型在竞争中打败了较不占优势的类型。这使大类群在规模上不断扩大,性状分异更趋明显,并不可避免地导致大量物种的绝灭;这就可以解释为什么仅有极少数大纲在竞争中自始至终占据着优势,而其中所有的生物类型都可以排列成许多大小不一的次一级生物群。用特创论的观点完全不能解释为什么在自然系统下所有的生物都可以划归大小不等的类群这一重大事实。
由于自然选择仅通过对微小、连续且有益变异的逐步积累而产生作用,因而它不会导致巨大的突变,而只能按照短小而缓慢的步骤进行。所以,已为新知识所不断证实的“自然界中没有飞跃”这一格言也是符合自然选择学说的。我们可以看到,自然界中可以用几乎无穷多样的方式来达到一个共同的目的,其原因就在于每一种特性一经获得,便可永久遗传下去,通过不同方式变异了的构造必须适应一个同样的目的。总之,自然界是吝于重大革新但奢于微小变异的。但是假如说每一物种却是独立创造出来的话,那就无法解释这种现象如何构成了自然界的一条法则。
许多其他的事实,据我看也可用这一理论予以解释。下述现象似乎十分奇怪:一种像啄木鸟形态的鸟却在地面上捕食昆虫;高地上的鹅很少或根本不游泳,但却具有蹼状脚;一种像鹅的鸟却能潜水并取食水生昆虫;一种海燕具有适合海雀生活的习性和构造。这样的例子不胜枚举。每一个物种总是力求扩大其个体数目,而且自然选择总是要求缓慢变异的后代去努力适应那些自然界中未被占据或尚未占尽的地盘。根据这种观点,那么上述的那些事实,不仅是不足为怪的,甚至是意料之中的。
(节选自达尔文《自然选择的证明》,舒德干等译)
材料二:
这样看来,灭绝现象没有达尔文想得那么简单。以恐龙为例,如果达尔文关于生物为生存环境而竞争的设想是正确的,那么物种形成的速率将如他所料,与物种的灭绝达到完全的平衡。但是恐龙却在短时间内突然消失了;迄今为止,从未在比马斯特里奇白垩新的地层中发现过恐龙化石。是哺乳动物杀死了恐龙?几乎没有人真的这样想过。当时的哺乳动物都很小,它们的生活环境与霸王龙或角龙之类并不相扰,当然也无力挫败那些庞然大物。
根据化石纪录和动物的选择性繁殖,达尔文深知生物的演化是非常缓慢的。生物个体在生命期限内不能发生大的变化。比如说,一种生物无法因为气候日趋干旱而变成骆驼,只有在经历了许多代的干旱之后,生物才能忍受缺水的环境生存下来,或者形成某种防止失水的功能,并且无法办到的物种拥有某种繁殖的优势。在这一过程中,无疑会有某些生物个体灭绝。
但是,依事实看来,地质纪录也反映出两种相当不同的演化速率。有一段时间是平静时期;在这一段时间内,大多数物种保持不变,演化形成的新物种与灭绝的物种数量大致达到平衡。但是也有一些时期,物种形成速度极快,或者生物的灭绝更快。首先,历史上存在着诸如恐龙灭绝那样的大规模生物灭绝事件,然后是一个间歇期。这时期生物按照马尔萨斯的说法,像兔子一样成倍地增长。然后分化形成新的物种。有时演化速度之快,谓之“爆炸”实非夸大其词。超然客公众号
如果我们注意到环境可能与上述生物演化形式有关的变化,那就会发现一种显而易见的有趣联系。快速的环境变化,必将加速生物灭绝的速率,使后者超过物种的形成速度。因为任何生物通过演化而适应环境变化的速度有限。在这种情况下,旧种属的灭绝与新种属形成所引起的竞争风马牛不相及,达尔文却反过来强调生物之间的相互作用。
有鉴于此,环境变化速率理应处于生物灭绝公式的核心地位。环境变化速率愈快,生物灭绝的速率也愈快。沿着这条线索思考,近一个世纪来,古生物学家四处挖掘所发现的奇珍异兽大规模灭绝,很可能是由环境的剧烈变化引起的。如果有一种灾变能够证明对这种或那种生物灭绝现象的解释是正确的,那么达尔文的“规律”就从根本上发生了动摇。如果我们不能透过鉴定古生物遗骸和现代物种的研究,预言何种生物将幸存,何种生物将灭绝,那么适者生存又有什么意义呢?
预测结果是对适者生存说的最后检验。我们或许可以说,适应能力是判断幸存者的标准,适应能力决定生物个体适应环境的程度。从这个看法,我们甚至可以预言哪一种农作物具备从一场为时短暂的旱灾中幸存下来的能力。但是如果环境发生灾难性变化,我们能不能预言哪一种具备最快的适应能力?即使我们能够猜度未来灾变的情况,又能否预言即将产生的环境情况呢?现在没有食草蛇类的小动物,因为根本不存在食草的蛇类。如果假设有一场灾变使啮齿动物和昆虫急剧减少,我们根据蛇的适应能力,仍难以预言它们能否靠藻类幸存下去,也无法预言经过几代的演化,它们能否有机会创造出一种环境而不致灭绝。
(摘编自许靖华《达尔文的错误》)
1.对材料一划横线的句子逻辑思路梳理正确的一项是( )
2.下列对原文相关内容的理解和分析,不正确的一项是( )
A.自然选择保存物种中那些最为歧异的后代,使同物种的不同变种间细微的特征差异趋于增大,形成差异特征。
B.较大种群中的优势物种更能产生新的优势类型,规模更趋增大,打败较不占优势的类型,导致大量物种灭绝。
C.许靖华教授认为生物的演化不全是缓慢、匀速进行的,而是有两种速率,包括平静期与爆发期这两种类型。
D.环境巨变引起了奇珍异兽的大规模灭绝,因此达尔文的进化论是有错误的,适者生存也就没有了什么意义。
3.根据原文内容,下列说法不正确的一项是( )
A.材料一达尔文认为自然选择可以解释生物的演化、改良、灭绝,以及可以划归大小不等的类群等生物现象,而特创论则不能。
B.“自然界中没有飞跃”是自然选择学说的证明,正说明为达到一个共同的目的,自然界是吝于重大革新但奢于微小变异的。
C.材料二最后一段,许靖华教授对达尔文“适者生存”学说的现实意义质疑,并指出不能忽视环境对物种生存能力的影响。
D.这两篇文章论证严谨,不可否认其在当时的真理性,他们不畏强权、敢于质疑、追求真理的科学精神同样具有重要价值。
4.下列选项,最适合作为论据来支撑材料二作者观点的一项是( )
A.大约在40亿年前,地球最早的生命是一群古老的微生物,当时的地球环境还很恶劣,这些早期的原核生物几乎都对于极端环境有很强的适应性。
B.寒武纪之前,地球的海洋中就已经开始出现复杂的生命,生命的演化并不是一蹴而就的,所谓的“爆发”可能是数千万年甚至是上亿年的积累。
C.奥陶纪晚期,全球突然进入到非常极端的冰河时期,海平面迅速下降,病毒和寄生虫大量繁殖,环境发生了很大变化,导致大量物种灭绝。
D.当新的环境中没有相抗衡或制约的生物,外来物种可能成为真正的入侵者,打破平衡,改变或破坏当地的生态环境,严重破坏生物多样性。
5.材料二中,作者是如何反驳达尔文的观点的?请从内容角度加以概括。
(九)阅读下面的文字,完成1~5题。
材料一:
由于每个物种都有按照几何级数过度繁殖的趋向,而且各个物种中变异了的后代,可以通过其习性及构造的多样化去占据自然条件下多种多样的生活场所,以满足数量不断增加的需要,所以自然选择的结果就更倾向于保存物种中那些最为歧异的后代。这样,在长期连续的变异过程中,同一物种的不同变种间细微的特征差异趋于增大,并成为同一属内不同物种间较大的特征差异。新的改良变种必将替代旧的、少有改良的中间变种,并使其绝灭;这样,物种在很大程度上就成为确定的、界限分明的自然群体了。每一纲中凡是属于较大种群中的优势物种,它更能产生新的优势类型,其结果必然是每一个大的种群在规模上更趋于增大,同时性状分异也就更大。由于地球上的生存空间有限,不可能允许所有的种群都扩大规模,其结果就是优势类型在竞争中打败了较不占优势的类型。这使大类群在规模上不断扩大,性状分异更趋明显,并不可避免地导致大量物种的绝灭;这就可以解释为什么仅有极少数大纲在竞争中自始至终占据着优势,而其中所有的生物类型都可以排列成许多大小不一的次一级生物群。用特创论的观点完全不能解释为什么在自然系统下所有的生物都可以划归大小不等的类群这一重大事实。
由于自然选择仅通过对微小、连续且有益变异的逐步积累而产生作用,因而它不会导致巨大的突变,而只能按照短小而缓慢的步骤进行。所以,已为新知识所不断证实的“自然界中没有飞跃”这一格言也是符合自然选择学说的。我们可以看到,自然界中可以用几乎无穷多样的方式来达到一个共同的目的,其原因就在于每一种特性一经获得,便可永久遗传下去,通过不同方式变异了的构造必须适应一个同样的目的。总之,自然界是吝于重大革新但奢于微小变异的。但是假如说每一物种却是独立创造出来的话,那就无法解释这种现象如何构成了自然界的一条法则。
许多其他的事实,据我看也可用这一理论予以解释。下述现象似乎十分奇怪:一种像啄木鸟形态的鸟却在地面上捕食昆虫;高地上的鹅很少或根本不游泳,但却具有蹼状脚;一种像鸫的鸟却能潜水并取食水生昆虫;一种海燕具有适合海雀生活的习性和构造。这样的例子不胜枚举。每一个物种总是力求扩大其个体数目,而且自然选择总是要求缓慢变异的后代去努力适应那些自然界中未被占据或尚未占尽的地盘。根据这种观点,那么上述的那些事实,不仅是不足为怪的,甚至是意料之中的。
(节选自达尔文《自然选择的证明》,舒德干等译)
材料二:
以现代的进化思维来看,始祖鸟是一种过渡型动物,其化石是长羽毛的恐龙向鸟类转变的过渡型。但在始祖鸟生活的年代,它并不是什么过渡型或者半成品,它是一种对环境适应得很好的生物。对人类设计者来说,相对于我们对鸟类模样的预期,始祖鸟看上去像一种不完善的鸟,因为我们对鸟类的期望是由今天的鸟类决定的。在始祖鸟自己的年代,它是其生态系统里一个非常完善的竞争者。
近年来一系列的科学发现展现了一种生物与另一种生物之间的过渡,填补了进化故事中的空白,长着羽毛的恐龙就是这类发现之一。转换的精确瞬间几乎不可能找到,但在很多情况下,找到更加广泛的中间类型是有可能的——只要坚持不懈,再加一点巧妙策略。
很多年里,进化科学家因为找不到鱼和陆生动物(例如蜥蜴、鳄鱼和短吻鳄)之间的过渡型而感到沮丧,一直到他们开始思考:这样一种动物应当住在沼泽或湿地里,并且它应当生活在3.75亿年前。当人们发现了一片化石沼泽时,他们去看了,这片化石沼泽由地质板块运动带到北方,到达如今的加拿大东部。尼尔·苏宾就是这样发现了奇妙的提塔利克鱼的,它有着介于鳍和腿之间的过渡特征。在我们的讨论背景下,可以说提塔利克鱼有着半成品的腿,但从这种生物自身的角度来说,根本没有半成品这回事。它所拥有的是某种能够让它爬上陆地、逃避捕食者,也许还能更好地观察潜在猎物的东西。
这个发现的重要性再怎么强调都不为过。作为科学家以及运用科学方法的普通人,我们要的是预测,想要建立让我们对未来作出预测的理论,这是我们的本性。我们祖先中间的那些不操心预测未来的人,毫无疑问很快就在竞争中败给那些能预测季节变化、猎物群迁徙、食用植物生长的人。科学家预测能发现提塔利克鱼这样的动物,然后他们真的发现了。
无论是半成品翅膀,还是半成品的足,它们都适应得很好,足以应付其后代在今天飞翔、行走和游泳的需求。每种特征在自己的年代里都必须运作得足够好。它们都确实做到了这一点:足够好。
(摘编自比尔·奈尔《无可否认:进化是什么》,王艳红译)
1.下列对材料一相关内容的理解和分析,不正确的一项是( )
A.第一段阐述了“变异”会使同一物种的不同变种间、同一属内不同物种间的特征差异增大,新的变种必将取代旧的中间变种,并使其绝灭。
B.第二段“总之,自然界是吝于重大革新但奢于微小变异的”这句话概述了自然选择“遗传与变异”的法则:遗传具有稳定性,变异具有缓慢性。
C.第三段运用了归纳推理方法来说明遗传的稳定性让一些生物保留着原有的身体构造或生活习性,而缓慢的变异让它们逐渐有了新的习性或技能。
D.材料一用大量科学考察得来的事实阐述自然选择变异的一般原理,全文逻辑严密,理论性强,表现了自然科学论著的典型特点。
2.根据原文内容,下列说法正确的一项是( )
A.材料一指出,所有物种所获得的变异均能得到稳定遗传,这使它们在生存竞争中更占优势。
B.材料一提到,在物种后代变异过程中,因为种群的规模越来越大,所以性状分异也就越大。
C.材料二认为,始祖鸟是一种过渡型动物,它拥有“半成品翅膀”,是一种不完善的鸟类。
D.材料二强调,提塔利克鱼化石的发现,证实了鱼与陆生动物之间的过渡型物种确实存在。
3.下列不能支撑材料一观点的一项是( )
A.短脖子的长颈鹿由于缺少食物被淘汰,而长脖子的长颈鹿能获得较丰富的食物,逐渐进化为现在的长颈鹿。
B.生长于金沙江河谷的极小种群物种云南梧桐,为破解干热河谷绿化问题提供了有用之方,有效参与了当地生态系统的循环。
C.有些蝴蝶的翅膀颜色和图案,会随着时间的推移而变化,以适应不同季节和环境下的捕食和繁殖需求。
D.在德塞塔群岛有一种无翅甲虫,因翅膀发育得不完全很少飞翔,而不会被海风吹到海里淹死,所以得到最好的生存机会。
4.材料一运用了哪些论证方法?请结合材料内容简要说明。
5.材料二是科普文章,请结合全文简析其“科学性”和“普及性”。
(十)阅读下面的文字,完成下面小题。
这种有利的个体差异、变异的保持和有害变异的消除,我称之为“自然选择”或“适 者生存”。至于那些无利也无害的变异,将不受自然选择作用的影响,它们或者成为不固定的性状,或者受到生物本身和外界环境的影响,最终发展成生物的固定性状。
对于“自然选择”这个名词,人们有误解的,也有反对的,甚至还有认为自然选择可以 引起变异的。其实它的作用,只在于保存那已经发生的、对生物在其生活条件中有利的变异而已。没有人反对农学家所说的人工选择的巨大效果,不过在此场合,必须先有自然发生出来的个体差异,人类才能依某种目的而加以选择。还有人反对“选择”这个用语,以为这个词包含被改变的动物本身有意识的选择意义在内;并且主张植物既没有意志作用,自然选择一词就不能适用!照字义讲,自然选择无疑是一个不确切的名词,可是化学家所称各种元素的“选择的亲和力”一词,有谁曾经反对过呢?我们不能严格地说酸类特意选择了盐基而和它化合。有人说我把自然选择说成是一种动力或神力,然而有谁反对过一位学者说万有引力控制着行星的运行呢?这种譬喻的说法所指的意义人人都知道,而且名词要求其简约。就是“自然”两个字,应用时亦难免拟人化;不过我所谓的自然,是指许多自然定律的综合作用及其产物。所谓定律,是指我们所能证实的各种事物的因果关系。在稍微熟悉之后,这些肤浅的反对意见自然会停止。
我们要明了自然选择的大致过程,莫如就某一地方,在经历轻微的物理变化下,如气候 的变化,加以观察。在气候变化之下,当地生物的比例数,几乎立时起变化,有些物种或不免绝迹。我们已经看到每一地域内所有生物彼此相互联系的密切性与复杂性,从这里我们可以断定,即使不考虑气候的变化,一地生物比例数的变化亦将会严重地影响其他生物。凡微小变异,只要对任何物种的个体有利,使其能适合于变更后的环境,必定会得到保存,而使自然选择有机会进行它的改进工作。没有有益的变异发生,自然选择就不能有所作为。
形象地说,自然选择是每日每时在世界上检查最微细的变异,把坏的去掉,把好的保存和推进;不论时间,不论地点,一有机会就在沉默不觉中进行工作,把各种生物与有机的及 无机的生活条件的关系加以改进。一个物种要得到任何大量的变异,必须在一个变种成立之后,继续再起(或经过一长时期后再起)同样性质的有利变异或个体差异,而这些变异必须再被保存,这样一步一步地向前推进。我们对于这些缓慢变异的进行,一点也不能觉察, 除非有时代变迁的标记,然而我们对于过去悠久的地质时代的知识极为有限。所以我们能看到的,仅是现在的生物和以前的不同而已。
要明了自然选择如何起作用,请允许我举出一两个假想的例子。让我们以狼为例。狼捕食各种动物,有的用狡计,有的用强力,有的靠捷速。我们设想被捕动物中最捷速的要算鹿,如果在狼获食最艰难的季节内,鹿的数目,因当地情形有所变动而增加,或者其他作为狼的食物的动物数目有所减少,那么,只有最敏捷和身材最苗条的狼,才有最优良的生存机会而被选择或保存,只要它们在不得不捕食其他动物的这个或那个季节里,亦仍保持有足以制服这些被捕食的动物的力量。
自然选择的作用通常是非常缓慢的。只有在一区域内,当现存生物的变异更加适应自然体系中的某些位置时,自然选择才能发挥作用,而这些位置的出现在于自然条件的变化,以及阻止更加合适的外界生物的迁入。此种位置的存在,常和物理变迁有关,不过此等变迁的发生,大概很是迟缓的;此外,又和适应较佳的类型的被阻止迁入有关。在旧有生物中,有一些生物既发生了改变,则其他生物间的相互关系,亦将随之发生变动;新的位置即由此产生,而将为适应较佳的类型所占据,但是这一切经过都很缓慢。同种的一切个体,虽然彼此皆微有区别,可是要使它们构造的各部分表现出适当的差异,却需要很长的时间,而且这结果又常为自由杂交所延迟。许多人会说,这几种原因已很足以抵消自然选择的力量,可是我不相信它是这样。我相信自然选择的作用,通常很是缓慢,须经过长久的时间,并且只作用于同一地域的少数生物。我又相信这种缓慢的时断时续的结果,和地质学所告诉我们的,这世界上生物变迁的速度和方式,是很相符合的。
选择的过程虽很缓慢,但如以弱小的人力,尚能用人工选择大有作为,那么,在很长的时间内,通过自然力量的选择即通过适者生存,其所起的变化,所导致的一切生物彼此间及 其与生活的物理条件间相互适应的美妙与复杂关系,实在是没有止境的。
(摘编自达尔文《物种起源》)
1.下列对原文相关内容的理解和分析,不正确的一项是 ( )
A.物种中那些无利也无害的变异,有可能发展成为生物不固定的性状,也有可能发展成为生物的固定性状,后一种情况应该是自然选择的结果。
B.自然选择中“选择”的含义不应包含被改变的动物本身有意识的选择意义在内,且自然选择也适用于没有意志作用的的植物,这两点毋庸置疑。
C.在气候变化之下,哪怕微小的生物变异,只要对物种个体适应环境有利,必会得以保存:如果没有有益的变异发生,自然选择就不能有所作为。
D.自然选择的作用通常非常缓慢,且不能作用于同一地域的全部生物,但其所导致的生物间及其与生活的物理条件间相适应的复杂关系永无止境。
2.根据原文内容,下列说法不正确的一项是 ( )
A.达尔文不承认自然选择是一种动力,说明自然选择并不能引起生物的变异;不承认其是一种神力,则表现出非常鲜明的唯物主义立场。
B.我们仅能看到今天的鱼类和原始鱼类不同,因为我们掌握的与之有关的时代变迁标记贫乏,但这并不能否定它们之间缓慢的进化关系。
C.奔跑更迅捷的狼因为鹿的增加和其它食物的减少而被保存,而其它的狼则被逐渐淘汰,可见自然选择更倾向于保存对物种有利的变异。
D.自然选择的作用异常缓慢与自然界的物理变迁异常迟缓有关,因此,如果自然条件发生快速剧烈的变迁,则将会带来生物进化的加速。
3.下面选项,最符合达尔文“适者生存”观点的是( )
A.深海的鱼类,因为看不到光,眼睛逐渐退化,并遗传给下一代。
B.现代社会职场竞争压力大,抗压能力强的员工往往会更获认可。
C.海洋上常有大风,翅膀强大的昆虫生存下来并繁殖后代,而弱翅的则灭绝。
D.非洲沙狐的耳朵长而大,可以很好地散热,而且对声音的敏感度也高。
4.文本第二段的议论富有针对性,请简要分析。
5.作者采用哪些方法证明自己的观点?请根据文本概括。
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【一轮复习】现代文阅读Ⅰ:自然科学论著教考融合专题复习
(关联课文:《自然选择的证明》)
关联课文:《自然选择的证明》《宇宙的边疆》《天文学上的旷世之争》
一、《自然选择的证明》
(一)阅读下面的文字,完成下面小题。
材料一:
达尔文雀隶属于雀形目燕雀科,一共14种,其中13种分布在加拉帕戈斯群岛上,另一种分布在距加拉帕戈斯群岛600km的可可岛上:达尔文雀羽毛颜色均为暗色,体形相似,体长7-12cm不等,种间最明显的区别是喙部的形状和大小。据考证,这14 种达尔文雀是在过去的100 万年至300万年间由同一祖先进化而来。
1835 年9月,达尔文乘“贝格尔”号航行到加拉帕戈斯群岛时,在岛上发现一些羽毛颜色暗淡的雀形目鸟类,并采集了标本带回英国。后来,英国鸟类分类学家 Gould在研究达尔文收集的鸟类标本时发现这些雀形目鸟类是一些以前没有描述过的新种。达尔文也因此受到了启发,在《物种起源》中论述到:“这些在加拉帕戈斯群岛上生活的雀形目小鸟实在令人感兴趣,它们由一个种分化出来而适应了不同的生活环境。”这些加拉帕戈斯群岛上的雀形目小鸟促使达尔文产生了生物进化的思想,后人为了纪念达尔文就把这些雀形目小鸟称为达尔文雀。
(摘编自邓文洪、郑光美《达尔文雀与生物进化》)
材料二:
1938年12月,28岁的英国帅小伙大卫·拉克和他的研究团队登上了圣克里斯托巴尔岛,研究不同种“达尔文雀”的繁殖和觅食行为。每天上午他外出观察这些小鸟,下午则捕捉个体尝试进行圈养,看不同种之间是否会发生杂交。正如达尔文曾指出的那样,“达尔文雀”非常温顺,不怕人而易于接近。这些“很傻很天真”的鸟,是拉克在野外非常难得的理想观察对象。
1939年4月,拉克一行和4种共计40只地雀一起来到美国旧金山的加州科学院。从4月底至9月初,拉克在加州科学院、加州大学伯克利分校比较动物学博物馆、哈佛大学比较动物学博物馆等地的馆藏做研究,还专程去大英博物馆检视了达尔文当年采集的标本,最后他竟总共测量了近6400 号“达尔文雀”标本!根据掌握的翔实资料,拉克很快撰写出了题为《加拉帕戈斯地雀亚科形态变异研究》的专著。而更令人感到惊讶的是,面对同样的原始资料,1947 年剑桥大学出版社发行了拉克的新作《达尔文雀》,书中竟得出了几乎完全不同的结论!
拉克在第一本书中依据野外观察和标本测量数据对“达尔文雀”的分类进行了修订,并把主要篇幅放在了阐述种间以及种内变异上。比如喙的大小和形状在不同种之间和同一种但分布于不同岛上的种群之间都存在明显差异。受到当时主流观点认为亚种之间形态差异不具备自然选择上的适应性的影响,拉克在“达尔文雀”身上也得出了相似的结论,并认为上述差异主要是在不同种间生殖隔离当中发挥作用,即同种的雌鸟主要通过喙型来识别同种的雄鸟。而生活在大达夫尼岛的甲地雀和克罗斯曼岛的小地雀由于具有介于两种之间的喙型,而被认为可能是杂交的产物。
在回到达丁顿会堂学校又教了一年中学生物之后,拉克开始为军方工作,主要是与其他科学家一道为刚刚投入实战不久的雷达提供智力支持。在这期间,生态学上一项名叫高斯原理的理论引起了拉克的注意,并最终改变了他关于“达尔文雀”的研究结论。他明确地指出竞争导致了“达尔文雀”在食物资源利用上的分化,产生了已知的14 个种和它们形态各异的喙。以地雀为例,在同时有大、中、小地雀的岛上,3 种鸟喙的大小都不重叠,对应着取食大小不同的种子。而大达夫尼岛的中地雀和克罗斯曼岛的小地雀喙的大小却介于两种的正常值之间,这两个小岛上各只有一种食种子的地雀,因此表现出了竞争释放,即在缺乏竞争者时物种会拓展实际的生态位。就是说这两个岛的中地雀和小地雀可以选择利用的种子大小更为多样化。拉克的新书用形态学、生态学和行为学方面高质量的第一手资料予以佐证,并揭示了地理隔离和生态位分化在物种形成上的重要作用。
稍显遗憾的是,拉克的新书更多提供的还是一种描述性的结论,定量性统计分析有限。比如,尽管他指出了对食物资源的竞争是主要的演化驱动力,但却没有提供大、中、小地雀在取食种子大小上是如何分化的例证。又如,他指出了对于同域分布的种群而言,生殖隔离是最后形成物种的关键一步,却没能说清楚究竟是何种机制导致了生殖隔离的实现。这些遗憾被开始于34 年之后并延续至今的一项长期研究弥补。
对“达尔文雀”的研究,研究者们手中的工具从达尔文时代的猎枪,到拉克的望远镜,再到后来的雾网和录音机,发展到了今天的基因组高通量测序仪。对于“达尔文雀”的认知,既有最初达尔文的慧眼未识珠,也有拉克两本著作之间观点的骤然转变,更有另一个研究团队42年的荒岛坚守。在生态学和演化生物学的研究中应当去追求长期的开放式的持续工作,因为从逻辑上来讲,演化及生态过程并没有一个确定的尽头。
(摘编自 Robbi《迈入基因组时代的“达尔文雀”传奇》)
1.下列关于“达尔文雀”的说法不正确的一项是( )
A.“达尔文雀”并非特指某一种鸟,只是它们在体形和羽毛颜色上存有相似的特征。
B.如果“达尔文雀”的喙部形状和大小存在明显差异,则表明它们分属于不同的种。
C.受主流观点影响,拉克认为“达尔文雀”喙型差异主要在种间生殖隔离中起作用。
D.受高斯原理启发,拉克提出,食物资源的竞争,导致“达尔文雀”的喙型变得不同。
2.下列对材料相关内容概括和分析,不正确的一项是( )
A.达尔文发现带回的雀形目鸟类是没被描述过的新种,这启发了他关于生物进化的思考。
B.“达尔文雀”性情温顺,易于接近,这有利于研究者进行野外观察以及标本采集工作。
C.《加拉帕戈斯地雀亚科形态变异研究》主要阐述了“达尔文雀”种间以及种内的变异。
D.《达尔文雀》用多方面资料佐证观点,提供是描述性的结论,定量性统计分析不足。
3.根据材料二的内容,下列说法正确的一项是( )
A.大达夫尼岛的中地雀和克罗斯曼岛的小地雀,具有介于两种之间的喙型,这是不同种间生殖隔离发生作用的表现。
B.拉克新书吸收多学科研究成果,得出重要结论:不同岛屿的地雀喙型有异是由地理隔离和生态位的分化造成的。
C.拉克通过长时间的野外观察和认真的室内研究,掌握了翔实的资料,撰写完成两部关于“达尔文雀”的学术专著。
D.目前科学家已开始使用基因组高通量测序仪来进行研究,弥补了“达尔文雀”生态学和演化生物学研究中的遗憾。
4.材料二标题为“迈入基因组时代的‘达尔文雀’传奇”,研究“达尔文雀”有哪些“传奇”?试加以概括。
5.“达尔文雀”的研究历史,给了我们关于科学研究的哪些启示?
【答案】
1. B
【解析】B.“则表明它们分属于不同的种”错,原文“比如喙的大小和形状在不同种之间和同一种但分布于不同岛上的种群之间都存在明显差异”,可见单凭喙的大小和形状无法确定它们是否属于不同的种。
2. A
【解析】A.“达尔文发现带回的雀形目鸟类是没被描述过的新种”错,原文“后来,英国鸟类分类学家 Gould在研究达尔文收集的鸟类标本时发现这些雀形目鸟类是一些以前没有描述过的新种”,选项中“达尔文”应为“Gould”。
3. C
【解析】A.“这是不同种间生殖隔离发生作用的表现”错,原文“而大达夫尼岛的中地雀和克罗斯曼岛的小地雀喙的大小却介于两种的正常值之间,这两个小岛上各只有一种食种子的地雀,因此表现出了竞争释放,即在缺乏竞争者时物种会拓展实际的生态位。就是说这两个岛的中地雀和小地雀可以选择利用的种子大小更为多样化”,可见应是“食物资源的竞争”的作用。B.“不同岛屿的地雀喙型有异是由地理隔离和生态位的分化造成的”错,原文“拉克的新书用形态学、生态学和行为学方面高质量的第一手资料予以佐证,并揭示了地理隔离和生态位分化在物种形成上的重要作用”,可见“地理隔离和生态位的分化”影响的是“物种形成”,而不是“喙型有异”。D.“弥补了‘达尔文雀’生态学和演化生物学研究中的遗憾”无中生有,原文只是说“在生态学和演化生物学的研究中应当去追求长期的开放式的持续工作,因为从逻辑上来讲,演化及生态过程并没有一个确定的尽头”,没有谈到利用基因组高通量测序仪得到的研究成果。
4.①同一个人面对同样的资料却得出了两个几乎完全不同的结论;②在研究了一百多年后,“达尔文雀”仍有许多未解之谜;③团队坚守荒岛 42 年观察研究。
5.①科学研究会受同时代观点的影响,因此需要有自己的理性选择和判断;②科学研究需要持久地探索,要有恒心和毅力;③科学研究的深入需要借助最新的科学技术手段。
(二)阅读下面的文字,完成下面小题。
材料一:
地质学清楚地揭示,各个大陆过去都曾经历过巨大的环境条件变迁,所以我们可望在自然条件下看到生物的变异,如同它们在驯养情况下所发生的那样。只要在自然状况下有变异发生,那么认为自然选择不曾发挥作用就很难解释了。常常有人主张,在自然条件下,变异量仅局限在一个很小的范围内,但这是无法证实的。虽然只是作用于外部性状,并且其结果很难确定,但人们却可以将驯养生物个体的微小差异逐渐积累起来,并在一段不长的时期内产生巨大的效果。物种中存在着个体差异,这是大家所公认的。但是除了这些个体差异外,所有的博物学家还承认有自然变种的存在。它们相互之间的差别十分明显,值得在分类学著作中记上一笔。没有人能明确区分开个体差异和微小变异,也难以区分特征明显的变种和亚种,以及亚种和物种。在分离的大陆上,或在同一大陆被某种障碍所隔离的不同区域内,以及孤立的岛屿上,存在着如此多样的生物类型,尽管它们之间具有十分紧密的亲缘关系,但是它们中有的被一些经验丰富的博物学家归为了变种,有的被归入了地理种或亚种,另一些则被归入了特征明显的物种。
如果动植物确有变异,不管这一变异是多么微小和缓慢,只要其变异或个体差异在某一方面有益于自身发展,它们为什么不会通过自然选择将其保存和积聚起来,即所谓最适者生存呢?如果人们能够耐心地选择有利于自己的变异,那么在复杂而多变的生活条件下,那些有利于自然界生物的变异为什么不会经常产生,并得到保存或选择呢?那些在漫长的时间长河里起作用的,并严格审视每一个生物的全部体制、构造和生活习性的选择力量——即择优弃劣的力量,会受到什么限制吗?据我看,没有任何东西可以限制这种缓慢的,并巧妙地使每一种生物类型都能适应最为错综复杂的生活条件的力量。
(节选自达尔文《自然选择的证明》)
材料二:
1859年11月,达尔文出版了旷世之作《物种起源》。与达尔文同时发表相似观点的华莱士把这个理论称为“达尔文主义”。当时生物学还处于发展的初期阶段,今天我们熟知的遗传规律以及基因等概念当时都没有出现,因此达尔文进化论在解释诸多具体细节时难免存在这样或那样的不足甚至错误。在后人的持续研究中,进化论被不断修正和完善着,但总体而言,达尔文进化论并没有被根本性动摇。
德国生物学家魏斯曼在188年提出了“种质连续学说”,否定了达尔文学说中关于遗传规律的一些非正确观点。但对于达尔文进化论的主要方面,魏斯曼完全接受并继承了,认为除了自然选择外,进化不再需要其他机制。这种基于种质连续理论的进化学说被称为“新达尔文主义”。
站在今天的视角,“种质连续学说”还不是真正的遗传规律。奥地利生物学家孟德尔在1866年发现了真正的遗传规律,即经典遗传学上的两个重要定律——遗传因子的“分离定律”和“自由组合定律”。1900年,孟德尔的工作及其遗传学说被三位植物学家各自通过研究植物杂交而“重新发现”,遗传学从此进入了突飞猛进的发展时期。
遗传学蓬勃发展的最初阶段,由不连续突变引起进化的突变论思想占了上风,对达尔文的渐变论提出了非常尖锐的挑战。但随后不久,一系列新的遗传学发现,尤其是群体遗传学的创立和发展,为达尔文“连续变异性状”的遗传机制找到了解决方案。当然,也对达尔文原来的一些观点进行了修正。例如,提出了“适应度”的概念取代传统的“最适者生存”的说法。到了20世纪30年代至40年代,基于渐进化、自然选择和种群思想,同时又符合已知的遗传学机制,此外还考虑到环境因素影响的综合进化理论形成,标志着“现代达尔文主义”的产生。
“现代达尔文主义”把进化的思想扩展到生物学的所有分支,以消除进化生物学与生物学其他领域之间的隔阂,也把现代生物学中各个领域的进展尽量融入其理论框架之中。
如今,在这个分子生物学时代,伴随着一个又一个生命密码的破解,进化论仍在不断地发展,“基因选择学说”“社会生物学”“间断平衡”“中性理论”“进化发育生物学”等理论或学科的发展,都从不同的角度和侧面推进着进化论。
(摘编自《进化论错了吗?》)
1.下列对材料一有关内容理解和分析,不正确的一项是( )
A.无论在自然状况还是在驯养情况下,当环境条件发生巨大变化时,生物就可能会发生变异。
B.变异量会作用于生物的外部性状,其结果很难确定,但微小变异的累积会产生巨大的效果。
C.物种存在个体差异,也存在自然变种,二者差异十分明显,但没有人能明确将它们区分开。
D.自然选择能将有益于生物发展的微小变异保存积聚起来,虽然过程缓慢,却不会受到限制。
2.下列对材料二有关内容的概括和分析,正确的一项是( )
A.达尔文对遗传规律和基因并没有进行过研究,导致了他的进化论在解释具体细节时难免出现这样那样的不足甚至错误。
B.“新达尔文主义”与“达尔文主义”并没有本质区别,它是基于魏斯曼提出的“种质连续理论”并对进化论所作修正的学说。
C.三位植物学家通过研究植物杂交发现了遗传因子的“分离定律”和“自由组合定律”,使遗传学进入了突飞猛进的发展时期。
D.孟德尔遗传学说的“重新发现”,为达尔文“连续变异性状”的遗传机制找到了解决方案,促进了“现代达尔文主义”的产生。
3.下列各项中,最适合用来证明达尔文自然选择学说的一项是( )
A.据计算,现代类人猿的脑细胞为10亿个,但是现代人类的脑细胞却暴增到了140亿个。
B.在距今5.3亿年前的寒武纪,地球上突然涌现出各种各样的动物,其门类比今天的还多。
C.人们将野生红鲫鱼培育成五彩缤纷的金鱼;袁隆平用杂交的方法,培育出了高产水稻。
D.生物学家们发现,在经常刮暴风的小岛上,少数昆虫的翅异常发达,多数昆虫不能飞行。
4.请简要分析材料一第二段表达效果。
5.学校要举办“生物学科节”,你将负责“进化论”这一版块的宣传讲解,请根据材料二提炼出你的讲解要点。
【答案】
1. C
【解析】本题考查学生理解文章内容,筛选并整合文中信息的能力。C.“物种存在个体差异,也存在自然变种,二者差异十分明显,但没有人能明确将它们区分开”错,没有人能区分开的是“个体差异和微小变异”。故选C。
2. B
【解析】本题考查学生分析概括作者在文中的观点态度的能力。A.“达尔文对遗传规律和基因并没有进行过研究”错,材料二是说“当时生物学还处于发展的初期阶段,今天我们熟知的遗传规律以及基因等概念当时都没有出现”。C.“三位植物学家通过研究植物杂交发现了……”错,原文是“孟德尔的工作及其遗传学说被三位植物学家各自通过研究植物杂交而‘重新发现’”;D.“孟德尔遗传学说的‘重新发现’”错,应为“群体遗传学的创立和发展”。故选B。
3. D
【解析】本题考查学生分析论点、论据和论证方法的能力。A.属于突变论思想;B.属于突变论思想;C.属于人工选择。故选D。
4.材料一的第二段中主要使用了反问和设问的修辞,使文章更加生动。前两句使用了反问的修辞,后一句使用了设问的修辞。反问能引起读者的思考,激发兴趣,增强交流效果,并能强烈地表达自己的观点从而增强了文章的说服力;设问是自问自答,明确强调了自己的观点。
【解析】本题考查学生分析语言特点和表达效果的能力。材料一的第二段中主要使用了反问和设问的修辞,使文章更加生动。前两句“如果……它们为什么不会通过自然选择将其保存和积聚起来,即所谓最适者生存呢?”“如果……那么在复杂而多变的生活条件下,那些有利于自然界生物的变异为什么不会经常产生,并得到保存或选择呢?”使用了反问的修辞,反问能引起读者的思考,激发兴趣,增强交流效果,并能强烈地表达自己的观点从而增强了文章的说服力;后一句“那些在漫长的时间长河里起作用的……会受到什么限制吗?”为问句,“据我看……”为答语,使用了设问的修辞,自问自答,明确强调了自己的观点。
5.①达尔文出版了《物种起源》,详细阐述了生物进化的理论基础,标志着进化论的正式确立,他的这种理论被华莱士称为“达尔文主义;②德国生物学家魏斯曼提出的“种质连续学说”接受并继承了达尔文进化论的主要方面,被称为“新达尔文主义”;③随着遗传学的发展,形成了综合进化理论,标志着现代达尔文主义的产生。
【解析】本题考查学生对文章信息的整合和对内容的理解、概括能力。讲解重点应是“进化论”的发展过程,即进化论被不断修正和完善的过程。①结合“达尔文出版了旷世之作《物种起源》。与达尔文同时发表相似观点的华莱士把这个理论称为‘达尔文主义’”可知,达尔文出版了《物种起源》,详细阐述了生物进化的理论基础,标志着进化论的正式确立,他的这种理论被华莱士称为“达尔文主义;②结合“德国生物学家魏斯曼在188年提出了‘种质连续学说’……认为除了自然选择外,进化不再需要其他机制。这种基于种质连续理论的进化学说被称为‘新达尔文主义’”可知,德国生物学家魏斯曼提出的“种质连续学说”接受并继承了达尔文进化论的主要方面,被称为“新达尔文主义”;③结合“基于渐进化、自然选择和种群思想,同时又符合已知的遗传学机制,此外还考虑到环境因素影响的综合进化理论形成,标志着‘现代达尔文主义’的产生”可知,随着遗传学的发展,形成了综合进化理论,标志着现代达尔文主义的产生。
(三)阅读下面的文字,完成下面小题。
①根据达尔文的观察,“小麦很快就能呈现新的生活习性”。小麦有一点是与众不同的,它和人类结盟,征服世界,它比其他任何传播到全球的伟大禾本科植物“更能适应生态环境”。人类靠着能够发明与利用技术的天赋,比其他所有物种更善于在各种环境中存活;小麦虽然不像人类那么能屈能伸,但它的多样性更加显著,因此能侵入更多新的栖息地,以更快的速度成长,演化得更快而不致灭绝。小麦如今分布在地球表面逾6亿英亩的土地上。我们将此种禾本科植物改良为人类的食物,用科学把野地里的无用东西改造为维系文明的事物。
②如果没有小麦,我们无法塑造现在、供养未来;可是小麦在我们过去所占的地位,暂时却只能部分重构。有些事实已获确认,经得起验证。考古证据显示,从以前到现在,可被归类为小麦的各种禾本科植物主要集中种植于西南亚。随着生态交流,小麦扩散到全球,并让地球表面许多地区都被小麦田覆盖。不过,小麦何以如此受人喜爱这个问题,和人类起先为何要种小麦这一问题,很可能是相关的。各种了不起的禾本科植物中,有的生命力顽强,有的能够抵抗病虫害,有的特别耐储存,有的则产量极高。所有这些禾本科植物和稍后将讨论的根茎与块茎类主食作物通通可以拿来酿酒。此特性值得我们思考一下,因为有些专家认为啤酒是极重要的产物,最早就是对啤酒的需求促使人从事农业。人们采集可以吃的禾本科植物,起先或许是为了收集不必多费工夫处理即可食用的种子。啤酒号称是“一切文明的起源”,发酵谷物发挥神奇的效果,“使人欣然定居在怡人的村落”。
③然而,小麦的成功显示出,如果真有所谓的关键产物,这产物就是面包。对那些率先种植小麦的农夫或后来受到小麦吸引的族群而言,小麦相较于其他可食的禾本科植物只有一个显著优点,那就是它的秘密成分,亦即麸质的含量比其他作物高了许多。这使得小麦特别适合制成面包,因为麸质加了水让面团变得易揉易搓,而这种黏度能够让发酵过程中产生的气体被封锁在面团里。不过,史上每一个至少曾一度漠视或抗拒小麦吸引力的文化,都曾从面包外的点心摄取淀粉质,诸如美洲人吃的(早于面包出现的)爆玉米花,不产小麦地区的族群食用的燕麦饼,日本的传统点心麻糬或西藏人的糌粑。尽管如此,上述种种菜品和其他类似菜品都只是至尊面包的副产品。若没有面包,小麦不过就是众多谷物中普通的一种。
④这只会令问题更加神秘,因为面包到底有什么特别呢?如果从营养,易消化性,耐久性,运输和储藏的便利度,口感和滋味的多样性吸引力等方面衡量优缺点,小麦和其他同等食物似乎不相上下。然而要烘焙出好吃的面包,需要大量的工夫、时间和精良的技术。有关人类如何以及为何开始制作面包,目前尚未有令人信服的理论,说不定这正是面包的成功关键:它是“神奇”食品,人类的精良技艺使原料成分产生微妙的变化。就像率先栽培出可食禾本科植物的农夫,头一批面包师傅把小小的谷粒化为如此丰盛的食物。我宁可相信这是真的,但它显然是无从证实的臆测。食物史上这至为重要的一章可能将是一个永远难解的奥秘。
⑤在小麦尚未提升到现今的至尊地位前,可以说,在人类基本主食中根茎块茎植物具有决定权。世上许多农业文化和一些最引人注目的文明的基本主食是根茎和块茎,而不是禾本科植物。有些根茎或块茎植物的栽培历史可能至少和可食禾本科植物同样悠久。尽管缺乏决定性证据,不过权衡各种可能性,我们可以猜测起码有几种根茎植物的栽培年代早于禾本科植物,这纯粹只是因为它们实在太容易种植了。
⑥对于今日的主食地位,像山药、芋头、红薯、木薯等大多数根茎和块茎植物虽然展现出史上有名的适应力,但或因储存、或因口味等因素,似乎都无法挑战世人钟爱的禾本科植物——谷物。马铃薯则是例外,它如今是世界第四大粮食,虽次于小麦、稻米和玉米,但市场占有率相当大,而且打破文化界限,深受不同文化的人喜爱。它跃升到如此显赫高位的过程实在是精彩绝伦,因为客观来看,当初有人驯化栽种马铃薯就已够惊人了,遑论将它移植到安第斯山脉(野生马铃薯最早出现之地)独特的高山环境以外的地区。有些野生品种是肉食性植物,而所有野生品种或多或少都带有毒性。我们几乎可确定红薯的栽种早于马铃薯,而人类最早会起意选食马铃薯,可能正因为它和营养丰富的红薯很像。已知最早的栽种试验约在7000年前安第斯山脉高山登场,地点为秘鲁中部或的的喀喀湖周遭。试验一经成功,马铃薯便让高山居民拥有和山谷、平原居民同等的力量。
⑦不过,我们追溯马铃薯全球大迁徙路线时会看到,这种块茎植物在它的每个发展阶段都受到蔑视。18世纪时,拉姆福德伯爵必须改变马铃薯的样子,才能使囚犯工厂的犯人接受它们;帕尔曼蒂耶必须谎称栽种马铃薯是国家机密,才能诱骗农夫种植它们。人们排斥马铃薯的原因之一,或许有助于解释芋头和木薯为何无法让全球广泛接受,那就是它们三者都有一种神秘的特性:未加工处理前都含有毒性。至少野生马铃薯是有毒的,就连木薯和芋头的栽培品种也带有有毒的晶体,必须经过仔细加工才能除掉毒素。发现这些天然含毒性的植物值得人工栽培并将之转化为食物,是“原始”农艺学所缔造的又一项奇迹,也是早期农业史上另一桩未解之谜。
[《食物如何改变我们人类和全球历史》(英)费尔南多·阿梅斯托,有删节]
1. 下列对原文相关内容的理解和分析,不正确的一项是( )
A. 小麦借助人类科学的帮助,由野地无用之物而改良为人类的食物,它凭借超强的适应能力与自身的多样性,覆盖了当今地球表面的大片土地。
B. 小麦以其麸质的含量高而优于其他可食的禾本科植物,并借助自身的黏度,使得神奇的面包横空出世,也开启了小麦征服世界之旅。
C. 在入选人类主食的竞争过程中,大多数根茎块茎植物逐步难以应对禾本科植物的挑战,唯有马铃薯突破谷物的垄断,跻身主食前列。
D. 虽然当今科技发达,但人类如何以及为何开始制作面包,何时发现以及怎样将天然含有毒性的植物驯化而为食物,仍是食物史上的难解之谜。
2. 根据材料内容,下列说法不正确的一项是( )
A. 禾本科植物或许是因为其可食用的种子而为人们所关注,因为它有发酵而酿酒的功能,有些专家认为对啤酒的需求是人类从事农业生产的动力。
B. 作者推测,根茎块茎植物成为人类农业栽培对象的年代要早于禾本科植物,是因为它易于种植,但这一观点缺乏科学证据,因此不可采信。
C. 拉姆福德伯爵与帕尔曼蒂耶对马铃薯的处理行为,介绍了马铃薯在成为主食的过程中被蔑视的遭遇,也暗示人类为推广食物做过不少尝试。
D. 以小麦为代表的禾本科植物与以马铃薯为代表的根茎块茎植物,如果没有与人类结盟,很可能难以改变自己与人类关系的历史发展。
3. 在第⑤自然段,作者认为“在小麦尚未提升到现今的至尊地位前,可以说,在人类基本主食中根茎块茎植物具有决定权”,下列选项中最适合作为论据来支撑作者这一观点的一项是( )
A. 夏威夷王国时代的宫廷菜品“波伊”是人们将红心芋头蒸熟后捣烂成泥、再静置数日发酵而成的菜肴,夏威夷国民以其味道为荣,但在其他地方始终没有流行。
B. 经人工培植,寒冷地区的黑麦由杂草而为特色食物,过去因质感与口感而不受喜爱,而今与藜麦一样因深受经济和教育程度较高的人士的青睐而得以大为扩张。
C. 山药经历了被膜拜而后圈养呵护再移植的过程,在渐进神化中被驯化培植,逐步占有非洲农业发展的一席之地,而后一路向东扩散到东南亚、新几内亚等世界各地。
D. 18世纪初,法国人在观察美洲原住民的生活后提出报告说:“木薯的汁液虽然在煮沸以后变得香甜如蜜,非常好喝,不过它的确十分危险,能置人于死地。”
4. 请根据下面节选的语段内容与选文第⑥段相关内容,简要概括马铃薯有“独特的力量”的原因。
从当时安第斯山区玉米和马铃薯的分布状况,可看出当地的政治生态如何运作。玉米为神圣作物,种植在祭司的园子里,那里海拔甚高,可能根本不适玉米存活,土地贫瘠又有霜害,因此耕作起来相当辛苦、事倍功半,所得的少量玉米只能供宗教仪式使用。欧洲人观察到,马铃薯就全然不同,它已是一般劳动者的日常主食。据说,“一半的印第安人除此以外没有其他东西可吃”。此说法是可信的。马铃薯便有了独特的力量维系安第斯文明。
5. 这本书被当今科学界与出版界视为杰出的科普文,结合选文内容,简要谈谈它作为优秀的科普文具有哪些突出的要素。
【答案】
1. B
2. B
3. C
4. ①适应力强,能在安第斯山这样海拔极高的高山环境下存活。②产量大(或市场占有率高),不像玉米的产量少难以满足需要。③营养丰富,作为日常主食能满足当地人生存的需要。④没有被宗教化(或打破了文化界限),不像玉米成为宗教物而受到限制。
5. ①启发性强(或富有科学性)。作者对常见食物代表小麦与马铃薯的历史渊源进行了深入的科学研究,得出的观点别开生面,富有启迪性。②富有趣味性(通俗性)。作者将农业培植的科学问题与啤酒的需要、面包的发明等相关联,富有传奇性与趣味性,能激发读者探究的兴趣。③具有严谨性(或逻辑性)。提出观点或得出结论时,该准确的格外笃定,对目前没有定论的表述则表达有分寸,既不武断,也不人云亦云,具有严谨性。
(四)阅读下面的文字,完成1~5题。
关于演化,有人认为它是向着特定方向按照固定计划进行的。其实,演化受偶然性主导,既无目的又无方向,演化的前途无法预测。很久很久之前,生活在热带非洲的人群中发生了至少一次突变,血红蛋白分子可以抵抗疟疾了。这一重大的优势使这个新基因传播开来,但随之而来的代价是镰刀型细胞贫血。偶然性可能会影响到自然选择的各个阶段。著名生物学家史蒂芬·古尔德说过,如果有可能把生命演化的历史重演一次,结局很可能不一样,不仅可能没有人类,甚至可能没有哺乳动物的出现。
我们经常强调,自然选择塑造了许多优美的生物性状,但是这并不等于认同“自然选择创造完美”的流俗意见,对于后者我们需要辩证分析,演化所达到的完美程度取决于你对完美的认识。如果你的问题是:“自然选择是否总是使得物种获得更长久的安乐?”那么回答是否定的,因为这意味着种群受到选择。如果你的问题是:“自然选择是否会创造出每一种有价值的适应?”回答仍然是否定的。例如,南美洲有一种猴子可以用尾巴抓住树枝,这种本领对于非洲的猴子也一样有用,但是仅仅是因为运气不好,它们没有产生这种技巧。在远古时代,南美洲出现的某些环境组合使某些猴子开始使用它们的尾巴,最后它们养成了用尾巴抓住树枝的能力。这一发展过程却不曾在非洲发生,可见有用的性状未必会出现。
然而,在优化一些数量性状方面,自然选择确实常常是向着接近完美的方向发展。如果某个特性有助于某项功能,那么当它们经过世世代代的选择,无数微小的改进会积少成多,愈发趋近理想的功能。例如,鸟的翅膀可以更长,具备更好的提升力;也可以更短,更易于控制。观察大风暴过后鸟类的幸存情况便会发现,死去的往往是那些翅膀特别长或特别短的鸟,能生存下来的鸟的翅膀大都偏离平均值不远,也就是接近最佳的翅长。
在人类生理特征中可以找到上百个性状接近最佳值的例证:骨的大小和形状、血压的高低、血糖水平、脉搏次数、青春期发育年龄、胃的酸度等等。观察值可能不是十分精确,然而已经十分接近。当我们质疑自然选择为什么没有起作用的时候,多半是因为我们忽视了某些未知因素。例如:胃酸会加重溃疡,但服用了抗酸药的人仍然可以消化他们的食物。所以,是不是胃酸太多了呢? 可能不是,胃酸对消化和杀菌都是重要的,包括杀灭引起结核的细菌。为了识别身体的不完善之处,你必须首先理解其完善和妥协之处,因为它们是不完善之处的代价。
同所有的工程师一样,演化也经常需要采用妥协方案。汽车设计师可以把油箱设计得更厚从而减少起火的风险,但是这样一来就增加了成本又减少了行驶里程和加速度,这就需要妥协。于是油箱没有变得更厚,在某些车祸中它们确实破裂了,代价就是每年都有几个人为此而丧命。当自然选择不可能同时在方方面面都达到尽善尽美的时候,它的妥协方案不是随意的,而是尽可能使净收益最大化。有这么一个未必可信的传闻:亨利·福特在巡视一个堆满了废旧T型车的仓库时问道:“这些旧车里是否有绝对不发生故障的部件?”随从人员回答:“有的,一种驾驶杆绝不会失灵。”福特转向他的总工程师,说道:“那么我们就重新设计它。如果永不发生故障,我们花在上面的成本一定太高了。”自然选择同样会避免“过度”设计。如果某件东西运行得相当不错,那么它的某些不重要的缺陷就不会成为选择因素,自然选择也就没有改进它的机会。因此,身体的每个器官都具备一定的抗压能力,足以应付可能偶然遇到的极端环境;同时,一旦压力过大这些器官也会受到伤害,身体里没有哪个器官是永远不出毛病的。
对某种资源的供应若适度增加常常会带来很大的益处,但是大量增加却可能会使收益减少。比如炖汤,放两个洋葱可能比放一个好,但是放十个进去不仅浪费而且也没有什么好处。这种成本收益分析是经济活动中的常规操作,也同样适用于生物学和医学。例如使用某种抗生素治疗肺炎,剂量太小可能产生不了明显的益处,中等剂量时费用虽有增加但能得到更多的收益,过大的剂量徒然使费用更高却不能增加多少疗效,甚至还有风险。每一个工程或者医疗上的决策都会进行成本和收益两方面的考量,在每一个演化中保留下来的遗传变化虽然有益,也不可避免地要付出一定的代价。自然选择的力量并不弱小,也不是不可捉摸;它选择的是对整体适应更有好处的基因,即使这个基因会使个体对某些疾病更易感。
(摘编自伦道夫·M·尼斯《我们为什么会生病》)
1.下列对原文相关内容的理解和分析,不正确的一项是( )
A.在热带非洲生活的人群,血红蛋白分子可以抵抗疟疾,但随之而来的代价是镰刀型细胞贫血,说明偶然性演化可能影响自然选择的各个阶段。
B.虽然自然选择塑造了许多优美的生物性状,但“自然选择创造完美”只是流俗意见,并非科学家们的共识,人们对“完美”也没有统一的认识。
C.大风暴过后死去的往往是那些翅膀特别长或特别短的鸟,能生存下来的鸟的翅膀大都接近最佳的翅长,说明自然选择让某种特性逐渐趋近理想。
D.成本收益分析是经济活动中的常规操作,作者认为它同样适用于生物学,在演化中保留下来的遗传变化虽然有益,但不可避免地要付出一定代价。
2.根据原文内容,下列说法不正确的一项是( )
A.从第二段可以看出,用尾巴抓住树枝这种本领对于南美洲和非洲的猴子同样有用,但环境组合的不同使得它不会在每一个需要之处出现。
B.“同所有的工程师一样,演化也经常需要采用妥协方案”,是因为自然选择会避免“过度”设计,不让事物同时在各个方面都达到尽善尽美。
C.福特要求重新设计汽车驾驶杆,并非认为驾驶杆永不失灵不好,并非希望汽车发生故障,而是因为永不失灵的驾驶杆会大大增加成本。
D.“每一个工程或者医疗上的决策都会进行成本和收益两方面的考量”,论证的是自然的演化不会总是朝着收益的方向发展,有时恰恰相反。
3.下列选项,最适合作为论据来支撑第三段观点的一项是( )
A.河狸从池塘附近采集树枝,然后拉进巢穴,生物学家格·贝诺夫斯基对此提出假说,离巢穴的距离越远,河狸采集的树枝直径会越小。
B.如果突变的基因增加了个体对感染的抵抗力,使其对危险能迅速闪避,并能成功地选择有生育能力的配偶,它们的基因多半会迅速传播。
C.生物演化史中捕食者的能力在与被捕食者的竞赛中持续优化,狐狸跑得快,自然选择留下的是比狐狸更快的一些兔子,于是狐狸的速度也加快。
D.人体的发热并不是体温调节失控,而是人体演化出来的一种精细的体温调节机制,某些情况下对发热病人进行退热治疗,反而会使病情加重。
4.请简要说明文本中的“自然选择”有怎样的特征?
5.作者采用哪些方法论证演化的特征? 请根据文本概括分析。
【答案】
1. A
【解析】 “说明偶然性演化可能会影响到自然选择的各个阶段”错误,这个事例论证的是“演化受偶然性主导,演化的前途无法预测”。
2. D
【解析】论证的观点表述错误。
3. C
【解析】第三段的观点是“自然选择确实常常是向着接近完美的方向发展”。A 项说的是河狸根据距离远近采集不同直径的树枝,不属于自然选择向接近完美的方向发展。B项说的是基因突变,不属于自然选择长期向接近完美的方向发展。C项说的是狐狸的速度在自然选择之下不断提升,愈发趋近理想的功能,可以用来支撑第三段的观点。D项内容与“向着接近完美的方向发展”没有关系。
4.①自然选择塑造了许多优美的生物性状,但不能创造“完美”;②在优化一些数量性状方面, 自然选择常常是向着接近完美的方向发展;③不可能尽善尽美时,自然选择会采用妥协方案尽可能使净收益最大化。
【解析】①结合第二段“自然选择塑造了许多优美的生物性状”可知,自然选择塑造了许多优美的生物性状是客观的事实,是自然选择的特征;结合第二段“但是这并不等于认同‘自然选择创造完美’的流俗意见,对于后者我们需要辩证分析,演化所达到的完美程度取决于你对完美的认识”可知,演化所达到的完美程度取决于人的主观意识,所以,自然选择不能创造“完美”;②原文第三段通过列举“能生存下来的鸟的翅膀大都偏离平均值不远,也就是接近最佳的翅长”的例子,结合第三段观点句“然而,在优化一些数量性状方面,自然选择确实常常是向着接近完美的方向发展”可知,在优化一些数量性状方面,自然选择常常是向着接近完美的方向发展;原文第五段通过列举福特要求他的总工程师不要“过度”设计,以及人体每个器官都具备一定的抗压能力,但没有哪个器官是永远不出毛病的例子,结合观点句“当自然选择不可能同时在方方面面都达到尽善尽美的时候,它的妥协方案不是随意的,而是尽可能使净收益最大化”可得出,不可能尽善尽美时,自然选择会采用妥协方案尽可能使净收益最大化。
5.①引述名家观点。如第一段引出史蒂芬·古尔德的论断证明偶然性可能会影响到自然选择的各个阶段。②举例论证。比如举出关于猴子尾巴的事例证明自然选择的不完美性;举出鸟翅膀接近最佳翅长的事例论证自然选择向着接近完美的方向发展。③借助常规逻辑认知进行类比论证。比如最届一段以纯汤放洋葱与使用抗生素治疗肺炎进行类比,证明每一个演化中保留下来的有益的遗传变化不可避免地要付出一定的代价。
【解析】结合第一段“偶然性可能会影响到自然选择的各个阶段”“著名生物学家史蒂芬 古尔德说过,如果有可能把生命演化的历史重演一次,结局很可能不一样,不仅可能没有人类,甚至可能没有哺乳动物的出现”可知,引用史蒂芬 古尔德的论断证明偶然性可能会影响到自然选择的各个阶段。采用了引述名家观点的引用论证方法。结合第二段“例如,南美洲有一种猴子可以用尾巴抓住树枝,这种本领对于非洲的猴子也一样有用,但是仅仅是因为运气不好,它们没有产生这种技巧。在远古时代,南美洲出现的某些环境组合使某些猴子开始使用它们的尾巴,最后它们养成了用尾巴抓住树枝的能力”列举出关于猴子尾巴的事例,结合“我们经常强调,自然选择塑造了许多优美的生物性状,但是这并不等于认同‘自然选择创造完美’的流俗意见”可知,该实例证明自然选择的不完美性;第三段“例如,鸟的翅膀可以更长,具备更好的提升力;也可以更短,更易于控制。观察大风暴过后鸟类的幸存情况便会发现,死去的往往是那些翅膀特别长或特别短的鸟,能生存下来的鸟的翅膀大都偏离平均值不远,也就是接近最佳的翅长”举出鸟翅膀接近最佳翅长的事例,论证“然而,在优化一些数量性状方面,自然选择确实常常是向着接近完美的方向发展”,即自然选择向着接近完美的方向发展。运用了举例论证。原文最后一段列举炖汤放洋葱与使用抗生素治疗肺炎的例子与“对某种资源的供应若适度增加常常会带来很大的益处,但是大量增加却可能会使收益减少”的观点进行类比,进而证明每一个演化中保留下来的有益的遗传变化不可避免地要付出一定的代价。运用了借助常规逻辑认知进行类比论证。
(五)阅读下面的文字,完成1~5题。
材料一:
如果把生命科学领域的科学家按照贡献大小来排座次,头把交椅的得主毫无疑问是达尔文。第二把交椅的评选可能有些争议,多个颇有竞争力的科学家都足以出现在候选人名单上,包括现代遗传学的开创者孟德尔、微生物学及免疫学之父巴斯德、发现DNA双螺旋结构的克里克等。但如果投票来评选,大概率胜出的很可能还会是孟德尔。然而,两人终生未曾谋面,而且“进化论”和“基因论”在他们的有生之年也没有融合到一起。
关于达尔文“错过”了孟德尔,有这么一个传说:孟德尔把自己《植物杂交实验》的单行本寄给了世界各地的多个科学家,其中就有达尔文;但收到孟德尔论文的达尔文并没有进行阅读,从而错过了可能将孟德尔的发现融入进化论的机会。这个传说因被罗宾·马兰士·海尼格写入了孟德尔传记《花园里的修道士》而广为传播。和之前为孟德尔写传记的其他作者的学者身份不同,海尼格是一名科学作家,为了让孟德尔的传记显得更有吸引力,海尼格在书中添加了一些戏剧性的元素,其中就包括了一些不实的内容。
如果把其他学者为孟德尔写的传记比喻成《三国志》,那海尼格的版本就像《三国演义》。其中,有关达尔文错过孟德尔的故事就是虚构出来的,因为没有任何证据表明孟德尔把论文寄给了达尔文,也没有任何证据表明达尔文通过其他途径得到过孟德尔的论文。因此,那些为达尔文错过了孟德尔的发现而感到遗憾的想法是多余的。
达尔文的进化论一经提出就引起了巨大的反响。十九世纪的科学界基本认同达尔文提出的“物种在不断进化”的观点,但对于自然选择在进化过程中的核心作用则有不同的看法。换句话说,当时的科学界基本认同物种的进化,但对进化的驱动力则有不同的见解。之所以在进化的驱动力量上存在争议,部分是因为达尔文的自然选择学说在当时并不完善:无法说明用来供自然选择的差异性性状的来源。因此它无法在原理上让人信服。
达尔文的自然选择理论之所以后来压倒了其他学说,就是因为“遇到”了孟德尔。在1900年孟德尔的工作被重新发现后,就有科学家试着将孟德尔的基因论和达尔文的进化论进行融合,经过科学家们的一系列地探索、研究,达尔文所提出的进化论进入了一个新的时代,其中的核心变化就是合理地融入了孟德尔的基因论。如果用一个公式来表达这种改变,大致可以是:现代达尔文主义=达尔文主义+孟德尔主义。至此,生命科学的大厦有了自己的支柱。这两位有生之年从未谋面的巨人,也从此双剑合璧。
说起来,二人虽都是生物学界两颗最闪亮的明星,各自的人生经历却大不相同。如果要论两人对科学的贡献,达尔文毫无疑问更胜一筹。不过,在各自领域闪闪发光且不尽相同的二人,也分别有自己的崇拜者。有人喜欢达尔文,欣赏他放弃世俗所认同的医生和神父的角色,遵从内心成为了一名博物学家;更敬佩他强大的洞察力,透过繁杂的现象找到事物的本质。有人喜欢孟德尔,感叹他在贫困中的自强和坚毅;更佩服他惊人的演绎和推理的能力,以及在缺乏名利回报的情况下的默默坚持。
(摘编自商周《孟德尔和达尔文:不曾谋面的绝代双雄》)
材料二:
由于每个物种都有按照几何级数过度繁殖的趋向,而且各个物种中变异了的后代,可以通过其习性及构造的多样化去占据自然条件下多种多样的生活场,以满足数量不断增加的需要,所以自然选择的结果就更倾向于保存物种中那些最为歧异的后代。这样,在长期连续的变异过程中,同一物种的不同变种间细微的特征差异趋于增大,并成为同一属内不同物种间较大的特征差异。新的改良变种必将替代旧的、少有改良的中间变种,并使其绝灭。这样,物种在很大程度上就成为确定的、界限分明的自然群体了。
每一纲中凡是属于较大种群中的优势物种,它更能产生新的优势类型,其结果必然是每一个大的种群在规模上更趋于增大,同时性状分异也就更大。由于地球上的生存空间有限,不可能允许所有的种群都扩大规模,其结果就是优势类型在竞争中打败了较不占优势的类型。这使大类群在规模上不断扩大,性状分异更趋明显,并不可避免地导致大量物种的绝灭。这就可以解释为什么仅有极少数大纲在竞争中自始至终占据着优势,而其中所有的生物类型都可以排列成许多大小不一的次一级生物群。用特创论的观点完全不能解释为什么在自然系统下所有的生物都可以划归大小不等的类群这一重大事实。
由于自然选择仅通过对微小、连续且有益变异的逐步积累而产生作用,因而它不会导致巨大的突变,而只能按照短小而缓慢的步骤进行。所以,已为新知识所不断证实的“自然界中没有飞跃”这一格言也是符合自然选择学说的。我们可以看到,自然界中可以用几乎无穷多样的方式来达到一个共同的目的,其原因就在于每一种特性一经获得,便可永久遗传下去,通过不同方式变异了的构造必须适应一个同样的目的。总之,自然界是吝于重大革新但奢于微小变异的。
(摘编自达尔文《物种起源·综述和结论》)
1.下列对原文相关内容的理解和分析,不正确的一项是( )
A.对于生命科学领域,贡献最大的得主毫无疑问是达尔文,排在第二位的可能有些争议。
B.有人说,达尔文收到孟德尔的论文,却未阅读,这让二人理论可能融合的机会错过了。
C.每个物种都有过度繁殖的趋向,各物种中变异了的后代也会占据自然条件下的生活场。
D.自然选择产生作用时,不会导致巨大的突变,是因为它按照短小而缓慢的步骤进行。
2.根据原文内容,下列说法不正确的一项是( )
A.科学界对进化的驱动力存在不同看法,是因为达尔文的自然选择学说在当时并不完善。
B.合理地融入了孟德尔的基因论,这标志着达尔文所提出的进化论进入了一个新的时代。
C.孟德尔和达尔文虽各自的人生际遇大不相同,但都做出了卓著的贡献,堪称绝代双雄。
D.极少数大纲在竞争中自始至终占据优势,而所有的生物也都可以划归大小不等的类群。
3.下列对原文论证的相关分析,不正确的一项是( )
A.材料一例举了巴斯德、克里克等人,可以看出评选竞争之激烈,凸显了孟德尔贡献之大。
B.材料一从传说写起,提及海尼格的身份,有力地证明了人们大可不必为“错过”感到遗憾。
C.材料二论证中,把自然选择学说和特创论观点进行比较,突出了自然选择理论的正确性。
D.材料二第三段运用了引证、喻证,强调了自然选择学说的特征,有利于增强文章说服力。
4.材料一提到了《三国志》《三国演义》两本书,有何作用?请结合材料进行说明。
5.《物种起源·综述和结论》作为学术论文,在语言上有着独到之处。请结合材料二简要分析。
【答案】
1.D
【解析】强加因果。根据原文,“它不会导致巨大的突变”的原因是“自然选择仅通过微小、连续且有益变异的逐步积累而产生作用”。
2.A
【解析】扩大范围。根据原文,“部分是因为达尔文的自然选择学说在当时并不完善”,除此以外还有其他原因。
3.D
【解析】无中生有,没有比喻论证。
4.表述更加形象生动。①把其他学者为孟德尔写的传记比喻成《三国志》,形象生动地写出其传记的真实性和可信性。②把海尼格为孟德尔写的传记比喻成《三国演义》,形象生动地写出海尼格在书中添加了一些不实的内容,有关达尔文错过孟德尔的故事是虚构的。(每点2分,如有其他答案,言之成理,可酌情给分)
5.①学术性强。文中大量运用“变异”“物种”“自然选择”等学术术语,专业性强。②逻辑缜密。多次运用因果关系进行分析、总结,论证自然选择的结果、特征,思维缜密。③用词精准。文中运用“很大程度”“凡是”等词,依据科学事实,准确严谨。
(六)阅读下面的文字,完成1~5题。
唐纳雀是具有九枚初级飞羽的中小型雀形目鸟类。从进化角度来看,它们是美国雀鹀的近缘种。大多数唐纳雀外表像燕雀,有结实的锥形喙,适于夹碎种子和果实,但有些谱系已经分化。大约200万或300万年前,有一种唐纳雀与其他几种鸟类一起,进行了漫长的海外旅行,从大陆到达了加拉帕戈斯群岛。
如今,加拉帕戈斯岛上居住着几种唐纳雀后代,其中一些的分布范围仅限于一座岛屿,另一些则分布得更广。不过,它们一点也不像热带雨林中的彩虹色唐纳雀。它们都是不起眼的深褐色或灰褐色小鸟,喙与标准的圆锥形唐纳雀喙有所不同——有些鸟有很重、很厚、能够让种子开裂的喙(和下颌结构),而另一些鸟的喙要细得多,适合捕捉昆虫。
当达尔文去加拉帕戈斯群岛时,他主要对这些岛屿不同寻常的地质情况感兴趣,但他也注意到了当地独特的野生动物种类。他监督了标本(包括唐纳雀的后代)的收集,并将其交给了伦敦动物学会的鸟类学家约翰·古尔德。正是因为古尔德努力鉴定出它们,达尔文才认真思考这些小鸟的历史和起源。
达尔文最初认为这些鸟来自不同的科。其中有许多似乎是燕雀,但也有一两只美洲拟鹂,以及一只看起来像是鹪鹩的鸟。但古尔德得出结论,它们都是同一个科的成员。此外,他认为这是一个独特的科(直到后来才了解它们均属于唐纳雀属)。
这激起了达尔文的兴趣,他给予这些鸟更密切的关注,尤其注意它们形状多样的喙。围绕着这些鸟,他开始形成关于进化的想法——关于不同物种起源于同一个祖先的想法。在《“小猎犬”号航海记》的第二版中,他描述了这些鸟类的不同之处,并评论道:“看到一个小而密切相关的鸟类群体中的这种分级和结构多样性,人们可能真的会想象,从这个群岛最初稀少的鸟种中,有一个物种被选中并为不同的目的进行了改变。”
达尔文在接下来的几年里强化了这个想法,并通过对家鸽进行繁殖实验来发展他的理论。他饲养了许多不同的家鸽品种,从普特鸽、雅各宾鸽到孔雀鸽,并记录了它们的性状是如何世代传递的,以及如何通过选择性育种来引导下一代的形状、大小和其他特征。通过研究,达尔文认识到,用于从单一祖先物种(岩鸽)发展和培育不同鸽子品种的人工选择,类似于自然选择,而后者使得唐纳雀的单一祖先物种在加拉帕戈斯群岛上逐渐多样化,成为许多不同的种类。
这一观点现在已经成为进化论的一个成熟部分。这是一种被称为“适应性辐射”的现象,即创始物种多样化,以填补许多生态位。就加拉帕戈斯唐纳雀的后代(今天被称为加拉帕戈斯雀或达尔文雀)而言,一些物种适应以更大、更坚硬的种子为食,而另一些物种则适应以较小的种子或昆虫为食,这些物种在长期的自然选择过程中留存了下来。例如,拟树雀是一种食虫鸟,它已经发展出了从仙人掌中拔出刺,并用它们从腐烂的木头中取出甲虫幼虫的非凡技能;而吸血地雀已经适应了以大陆祖先从未有过的方式补充其杂食性饮食。这种特殊的地雀分布在沃尔夫岛和达尔文岛上,那里也是许多筑巢的大型海鸟的家园。人们观察到吸血地雀将鲣鸟的脚趾啄至流血,然后喝下血。鲣鸟在陆地上动作缓慢、笨拙,几乎无法抵御这个小小的袭击。
适应性辐射在加拉帕戈斯群岛的嘲鸫身上也很明显。达尔文在几座岛屿上遇到了这些漂亮、活泼的鸟,但直到他的访问结束后才意识到它们在不同的岛屿上是不同的。
加拉帕戈斯群岛上的四种特有嘲鸫中分布最广的一种,被恰当地命名为加拉帕戈斯嘲鸫。这种嘲鸫有六个被确认的亚种,每个亚种都分布在不同的岛屿或群岛上,彼此之间没有重叠。这清楚地表明了适应性辐射在起作用,不同亚种之间没有任何基因交换,随着时间的推移,它们可能会变得越来越不相似,因为它们会更好地适应所生活的岛屿(或群岛)的特殊条件。假以时日,日益增长的差异将使它们走向被生物学家归为独立物种的方向。
新岛屿的生态系统可以提供非常明确的适应性辐射的例子,因为这样的岛是一块白板,移居其上涉及偶然因素。理论上,在北美洲和南美洲的太平洋沿岸任何一个科的鸟都有可能到达加拉帕戈斯并建立起种群。当时它们也有可能表现出适应性辐射,甚至取得更大的成功,但最初的移居行为并没有出现。
当适应性辐射发生在某次地球生物大灭绝之后时,同样的原理也适用。大灭绝后会有很多新空出来的生态位,但只有那些在灭绝事件中幸存下来的、种群相对较少的生物才拥有机会扩繁。
不管是什么原因,这就是适应性辐射的本质:祖先物种可以突然(相对而言)填补比以前更广泛的生态位,在某些情况下,其种群中的不同谱系可能会更好地适应新生态位的不同方面。如果出现这种情况,那么正如达尔文雀所证明的那样,不同的谱系很可能会发展出自己的特征并变得不同。最终,这种分化会导致新物种形成。
(改编自玛丽安·泰勒《鹦鹉螺与长颈鹿:10章生命的故事》)
1.下列关于“达尔文雀”的说法不正确的一项是( )
A.“达尔文雀”应该是从美洲大陆通过漫长旅行到达加拉帕戈斯群岛的唐纳雀的后代。
B.“达尔文雀”的喙与标准的圆锥形唐纳雀喙不同,并且羽毛全都是深褐色或灰褐色。
C.“达尔文雀”在加拉帕戈斯群岛的逐渐多样化,是自然选择进化出不同谱系的表现。
D.“达尔文雀”为应对不同食物而发生的喙形改变使其更能适应所在岛屿的特殊条件。
2.下列对材料相关内容的概括和分析,不正确的一项是( )
A.约翰·古尔德对达尔文鸟类标本的鉴定结果激发了达尔文的兴趣,启发了他关于生物进化的思考。
B.地球动物大灭绝必然导致产生大量闲置的生态位,因而使祖先物种的不同谱系更好地适应新生态位。
C.嘲鸫被确认的六个亚种,彼此之间在分布上并没有重叠,也没有基因交换,它们的差异会越来越大。
D.不管是拟树雀还是吸血地雀,它们都以对各自生态系统的适应性形成了属于自己的独特生态位。
3.根据文本信息,下面对“适应性辐射”概念的理解表述有误的一项是( )
A.它表现为创始物种的多样化,属于进化论的范畴。
B.辐射必须依赖物种对特有生活方式的适应。
C.自然选择是适应性辐射发挥作用的唯一动力。
D.嘲鸫亚种进化的事例表明,不进行基因交换至为关键。
4.根据材料内容,下列选项对这幅图表的解读不恰当的一项是( )
地球五次动物大灭绝生态位修复与辐射示意图
A.寒武纪动物是在晚泥盆世大灭绝时彻底在地球上消失的。
B.晚泥盆世大灭绝后现代动物大规模填充了空出的生态位。
C.二叠纪——三叠纪大灭绝所造成的生态位缺失空前严重。
D.三叠纪——侏罗纪大灭绝后现代动物的数量提升了数倍。
5.结合材料中达尔文对加拉帕戈斯雀的研究过程,简要概述科学研究的基本步骤。
【答案】
1.D
【解析】本末倒置。原文只是说留存下来的达尔文雀的喙形更适应各种独特的食物,并没有说是为了适应各种食物而发生喙形改变。
2.B
【解析】强加因果。大量闲置生态位的产生并不能必然使祖先物种的不同谱系更好地适应新生态位。
3.C
【解析】以偏概全。随机发生的变异也是适应性辐射发挥作用的重要动力,没有变异的发生,就不会有适应性性状的出现。
4.D
【解析】混淆概念。不是“现代动物数量”而是现代动物科的数量提升了数倍。
5.①提出问题:通过同中求异,比较分析,思考所收集的小鸟标本的历史和起源的问题。②作出假设:从古尔德的研究结论中做出不同物种起源于同一个祖先的初步判断和假设。③实验验证:对家鸽进行繁殖实验,验证了用于从单一祖先物种(岩鸽)发展和培育不同鸽子品种的人工选择与自然选择类似。
(七)阅读下面的文字,完成1~5题。
①伟大的地质学家查尔斯·莱尔的工作为第三纪①概念的确定奠定了基础。第三纪从新生代②开始一直延续到第四纪③冰河时期到来之前。还有一些学者将新生代分为两个大致相当的时期,即古近纪(距今6500万~2400万年)和新近纪(2400万年前至今)。在新生代的历史上,最具深远意义的环境变化发生在中始新世到早渐新世之间,并且与任何时代的界线都不吻合,这一点多多少少让人难以理解。新生代地质时期(包括古近纪的3个地质时期)的确定以及后来对地层的进一步划分使人们对地球的这一历史阶段所发生的环境变化有了更深的理解。
②发生在白垩纪与古近纪之交的恐龙大灭绝事件彻底改变了陆生脊椎动物群落的组成,此前被恐龙占据的生态位一下子向其他动物敞开了大门。哺乳动物取代了大型植食性和肉食性恐龙的地位。不仅如此,进入古近纪以来,哺乳动物还开创了地球上前所未有的生态位。这些特化的类群包括食蚁动物、食草动物和啮齿动物等,它们都是由陆生哺乳动物分化而来的。很多这些看上去样子奇特的动物的出现正是为了填补由灭绝动物空出的生态位。然而,在重新填补过程的早期阶段,演化出了令人眼花缭乱的具有各种身体结构和适应性的动物类型。
③混乱的哺乳动物演化不仅发生在陆地上,还发生在海洋里——鲸正是在古近纪出现的。鲸是由古近纪早期踝节类动物中一种叫作“中兽”的肉食性哺乳动物演化而来的。最早的鲸化石发现于巴基斯坦和埃及的早、中始新世地层。不仅如此,古近纪的海洋还见证了脊椎动物演化的其他重大事件,包括现代鲨鱼的繁盛。虽然鲨鱼的软骨很容易被分解,但是它们的坚硬牙齿可以形成精美的化石。因此,爱好者和专业人士一直热衷于收集古近纪的鲨鱼牙齿化石。
④17世纪中叶,丹麦医生尼古拉斯·斯丹诺在解剖鲨鱼头部时,注意到几个世纪以来在马耳他岛上发现的“舌石”与鲨鱼的牙齿非常相似。在1667年出版的《鲨鱼头部解剖》一书中,斯丹诺提出“舌石”其实就是葬送在《圣经》故事所述的洪水中的远古鲨鱼的牙齿,他的理论流露出现生生物死亡后其结构可以保存为无生命的化石的观点。斯丹诺这位医生应该说是世界上第一位古脊椎动物学家。而如今,我们对当年给予斯丹诺灵感的古近系岩层的重要性又有了更深层的认识。
⑤古近纪剧烈的气候变化一直没有停歇,尽管有所波动,但从古近纪开始,全球气候进入了长期凉爽的阶段在古新世,全球气候开始变冷之后,从古新世到始新世过渡的时期全球气候又曾出现过短暂的回暖.这次回暖与印度洋板块和亚洲板块从晚古新世到早始新世(距今5600万~5100万年)的碰撞息息相关这段回暖期也成为最近5.5亿年来地球上最温暖的时期之一。紧接着,全球气候又从晚始新世的温室效应迅速过渡到了早渐新世的冰室效应,
⑥白垩纪印度洋板块的向北漂移引发了大规模的火山活动,直到印度洋板块与巨大的亚洲板块碰撞,这些火山活动才逐渐平息由于大陆边缘抬升使深海沉积物中的有机物释放出大量的二氧化碳,这一事件进而导致了中始新世全球气温的升高。所谓的二氧化碳来自海洋中浮游生物、鱼类以及微生物的遗骸。这一事件削弱了部分海洋的碳汇效应,同时大气中增加的二氧化碳又加剧了温室效应。根据现代地质学理论,发生在古新世到始新世过渡时期的全球变暖是由多种因素而不是单一因素触发的。除了印度洋板块和亚洲板块的碰撞,还包括由格陵兰与北美和欧洲大陆分离引起的北大西洋的火山活动以及海洋中有机物生产率的提高等其他因素;而由火山活动引起的高纬度地区的海水升温进一步削弱了大气环流。
⑦从古新世到整个始新世,全球气候都比较温和,各地区差别不大。因此,北美洲西北部、德国南部、伦敦甚至整个英格兰的气候都与今天中、南美洲的热带雨林气候相似。在这些地区发现的植物化石包括木兰、柑橘、月桂、鳄梨、黄椲、樟树、腰果树、阿月浑子树、杧果以及其他热带藤蔓植物。这里的气温也常年稳定在20~25摄氏度,全年的气温波动不超过10摄氏度。三角洲地带生长着茂密的森林以及缠绕着藤蔓植物的树木,河水在广阔的冲积平原上蜿蜒流淌,这一切都与今天亚马孙平原的三角洲没什么区别。这一时期的水椰和苏铁植物化石更是诉说着这里曾经的葱翠。
⑧尽管草本植物在古生代末期就已经出现了,但是直到渐新世末期它们才从沼泽和林地等最初的生境中扩散开来并走向繁盛。这一过程与植物抵抗植食性动物取食的能力密不可分。换句话说,植物需要演化出快速且可靠的繁殖方式。只有当植物演化出风媒传粉的能力而不再仅仅依靠昆虫传粉时,它们才开始了快速扩散并形成辽阔的草原。
(摘编自理查德·穆迪等《地球生命的历程》,王烁、王璐译)
【注】①第三纪:是新生代的最老的一个纪,包括古近纪和新近纪。②新生代:是地球历史上最新的一个地质时代,包括古近纪、新近纪和第四纪。古近纪又包括古新世、始新世、渐新世。③第四纪:是新生代最新的一个纪,包括更新世和全新世。
1.下列对原文相关内容的理解和分析,不正确的一项是( )
A.地质学家查尔斯·莱尔提出了“第三纪”的概念,第三纪是新生代中最老的一个纪,与第四纪一同包含在新生代之中。
B.一些学者将新生代分为古近纪和新近纪,这与“第三纪”的提出并不冲突。不管哪一时期,都是地球漫长生命演化过程中一个小的阶段。
C.随着恐龙的大灭绝,地球上演化出具有各种身体结构和适应性的动物类型,比如食蚁动物、食草动物和啮齿动物等。
D.在新生代中的古近纪这一时期,发生了哺乳动物取代恐龙、气候由变冷到变暖再到变冷、草本植物快速扩散等事件。
2.根据原文内容,下列说法不正确的一项是( )
A.哺乳动物在大型植食性和肉食性恐龙灭绝后,取代了它们的地位,填补了生态位。
B.从发现的最早的鲸化石看,哺乳动物鲸至少在古近纪的第二阶段就生活在海洋中。
C.白垩纪印度洋板块向北漂移引发的大规模火山活动,是导致恐龙灭绝的直接原因。
D.从古新世到整个始新世,全球气候都比较温和,一些地区的气温常年稳定在20~25℃。
3.下列对原文相关内容的分析和评价,正确的一项是( )
A.新生代最具深远意义的环境变化发生在中始新世到早渐新世之间,第①段只是将其当代问题提出,下文并未论及。
B.文中提到丹麦医生尼古拉斯·斯丹诺关于“舌石”化石的研究成果,意在突出他是世界上第1位古脊椎动物学家。
C.中始新世全球气温升高与印度洋板块向北漂移引发火山活动、深海沉积物中的有机物释放大量二氧化碳等密切相关。
D.第⑦段举南美洲的热带雨林中发现大量植物化石的例子,充分说明了“从古新世到整个始新世,全球气候都比较温和”的观点。
4.下列有关此篇文章特征的说法,不正确的一项是( )
A.文章中多处使用了括号,这些括号都起到了解释或补充说明的作用,可以帮助读者更具体地了解与新生代有关的信息。
B.“多多少少”“进一步”等副词以及“不仅……还”“尽管……但”等关联词语的使用,增强了文章语言的逻辑性和严谨性。
C.作为一篇带有学术性质的科普文章,作者在说明地球发展演化中的某些特点时,与今天地球相关情况作比较,易于读者理解。
D.文章在说明地球生命的发展历程这一中心话题时,注重文章的层次结构,总体上采用了“总分总的结构,行文脉络清晰。
5.达尔文在《自然选择的证明》中说:“如果动植物确有变异,不管这一变异是多么微小和缓慢,只要其变异或个体差异在某一方面有益于自身发展,它们为什么不会通过自然选择将其保存和积聚起来,即所谓最适者生存呢?”请结合达尔文的这句话,谈谈你对文章第⑧段内容的理解。
【答案】
1.A
【解析】“地质学家查尔斯·莱尔提出了‘第三纪’的概念”说法错误.原文第①段只是说“查尔斯·莱尔的工作为第三纪概念的确定奠定了基础”
2.C
【解析】C项于文无据。
3.C
【解析】A项“下文并未论及”说法错误.下文第⑤、⑥段论述的温室效应和冰室效应就是对该处的论述。B项“意在突出他是世界上第一位古脊椎动物学家”说法错误,原文第④段中“斯丹诺这位医生应该说是世界上第位占脊椎动物学家”这句话只是一个评价,并非文章提到他“舌石”化石研究成果的用意所在,D项“南美洲的热带雨林中发现大量植物化石”说法错误,应是“北美洲西北部、德国南部、伦敦甚至整个英格兰”发现的植物化石。
4.D
【解析】“总体上采用了‘总分总’的结构”错误.文章开头提出有关地质年代划分的问题后,后文大体按照时间顺序展开,并非“总分总”的结构。
5.①渐新世末期,草本植物演化出风媒传粉的能力,用以抵抗植食性动物的取食,这一变异有益于草本植物自身发展,因而它们快速扩散,形成辽阔的草原、②这一时期草本植物走向繁荣,是它们通过自然选择保存和积聚有益于自身发展的能力的结果。
(八)阅读下列文字,完成1~5题。
材料一:
由于每个物种都有按照几何级数过度繁殖的趋向,而且各个物种中变异了的后代,可以通过其习性及构造的多样化去占据自然条件下多种多样的生活场所,以满足数量不断增加的需要,所以自然选择的结果就更倾向于保存物种中那些最为歧异的后代。这样,在长期连续的变异过程中,同一物种的不同变种间细微的特征差异趋于增大,并成为同一属内不同物种间较大的特征差异。新的改良变种必将替代旧的、少有改良的中间变种,并使其绝灭;这样,物种在很大程度上就成为确定的、界限分明的自然群体了。每一纲中凡是属于较大种群中的优势物种,它更能产生新的优势类型,其结果必然是每一个大的种群在规模上更趋于增大,同时性状分异也就更大。由于地球上的生存空间有限,不可能允许所有的种群都扩大规模,其结果就是优势类型在竞争中打败了较不占优势的类型。这使大类群在规模上不断扩大,性状分异更趋明显,并不可避免地导致大量物种的绝灭;这就可以解释为什么仅有极少数大纲在竞争中自始至终占据着优势,而其中所有的生物类型都可以排列成许多大小不一的次一级生物群。用特创论的观点完全不能解释为什么在自然系统下所有的生物都可以划归大小不等的类群这一重大事实。
由于自然选择仅通过对微小、连续且有益变异的逐步积累而产生作用,因而它不会导致巨大的突变,而只能按照短小而缓慢的步骤进行。所以,已为新知识所不断证实的“自然界中没有飞跃”这一格言也是符合自然选择学说的。我们可以看到,自然界中可以用几乎无穷多样的方式来达到一个共同的目的,其原因就在于每一种特性一经获得,便可永久遗传下去,通过不同方式变异了的构造必须适应一个同样的目的。总之,自然界是吝于重大革新但奢于微小变异的。但是假如说每一物种却是独立创造出来的话,那就无法解释这种现象如何构成了自然界的一条法则。
许多其他的事实,据我看也可用这一理论予以解释。下述现象似乎十分奇怪:一种像啄木鸟形态的鸟却在地面上捕食昆虫;高地上的鹅很少或根本不游泳,但却具有蹼状脚;一种像鹅的鸟却能潜水并取食水生昆虫;一种海燕具有适合海雀生活的习性和构造。这样的例子不胜枚举。每一个物种总是力求扩大其个体数目,而且自然选择总是要求缓慢变异的后代去努力适应那些自然界中未被占据或尚未占尽的地盘。根据这种观点,那么上述的那些事实,不仅是不足为怪的,甚至是意料之中的。
(节选自达尔文《自然选择的证明》,舒德干等译)
材料二:
这样看来,灭绝现象没有达尔文想得那么简单。以恐龙为例,如果达尔文关于生物为生存环境而竞争的设想是正确的,那么物种形成的速率将如他所料,与物种的灭绝达到完全的平衡。但是恐龙却在短时间内突然消失了;迄今为止,从未在比马斯特里奇白垩新的地层中发现过恐龙化石。是哺乳动物杀死了恐龙?几乎没有人真的这样想过。当时的哺乳动物都很小,它们的生活环境与霸王龙或角龙之类并不相扰,当然也无力挫败那些庞然大物。
根据化石纪录和动物的选择性繁殖,达尔文深知生物的演化是非常缓慢的。生物个体在生命期限内不能发生大的变化。比如说,一种生物无法因为气候日趋干旱而变成骆驼,只有在经历了许多代的干旱之后,生物才能忍受缺水的环境生存下来,或者形成某种防止失水的功能,并且无法办到的物种拥有某种繁殖的优势。在这一过程中,无疑会有某些生物个体灭绝。
但是,依事实看来,地质纪录也反映出两种相当不同的演化速率。有一段时间是平静时期;在这一段时间内,大多数物种保持不变,演化形成的新物种与灭绝的物种数量大致达到平衡。但是也有一些时期,物种形成速度极快,或者生物的灭绝更快。首先,历史上存在着诸如恐龙灭绝那样的大规模生物灭绝事件,然后是一个间歇期。这时期生物按照马尔萨斯的说法,像兔子一样成倍地增长。然后分化形成新的物种。有时演化速度之快,谓之“爆炸”实非夸大其词。超然客公众号
如果我们注意到环境可能与上述生物演化形式有关的变化,那就会发现一种显而易见的有趣联系。快速的环境变化,必将加速生物灭绝的速率,使后者超过物种的形成速度。因为任何生物通过演化而适应环境变化的速度有限。在这种情况下,旧种属的灭绝与新种属形成所引起的竞争风马牛不相及,达尔文却反过来强调生物之间的相互作用。
有鉴于此,环境变化速率理应处于生物灭绝公式的核心地位。环境变化速率愈快,生物灭绝的速率也愈快。沿着这条线索思考,近一个世纪来,古生物学家四处挖掘所发现的奇珍异兽大规模灭绝,很可能是由环境的剧烈变化引起的。如果有一种灾变能够证明对这种或那种生物灭绝现象的解释是正确的,那么达尔文的“规律”就从根本上发生了动摇。如果我们不能透过鉴定古生物遗骸和现代物种的研究,预言何种生物将幸存,何种生物将灭绝,那么适者生存又有什么意义呢?
预测结果是对适者生存说的最后检验。我们或许可以说,适应能力是判断幸存者的标准,适应能力决定生物个体适应环境的程度。从这个看法,我们甚至可以预言哪一种农作物具备从一场为时短暂的旱灾中幸存下来的能力。但是如果环境发生灾难性变化,我们能不能预言哪一种具备最快的适应能力?即使我们能够猜度未来灾变的情况,又能否预言即将产生的环境情况呢?现在没有食草蛇类的小动物,因为根本不存在食草的蛇类。如果假设有一场灾变使啮齿动物和昆虫急剧减少,我们根据蛇的适应能力,仍难以预言它们能否靠藻类幸存下去,也无法预言经过几代的演化,它们能否有机会创造出一种环境而不致灭绝。
(摘编自许靖华《达尔文的错误》)
1.对材料一划横线的句子逻辑思路梳理正确的一项是( )
2.下列对原文相关内容的理解和分析,不正确的一项是( )
A.自然选择保存物种中那些最为歧异的后代,使同物种的不同变种间细微的特征差异趋于增大,形成差异特征。
B.较大种群中的优势物种更能产生新的优势类型,规模更趋增大,打败较不占优势的类型,导致大量物种灭绝。
C.许靖华教授认为生物的演化不全是缓慢、匀速进行的,而是有两种速率,包括平静期与爆发期这两种类型。
D.环境巨变引起了奇珍异兽的大规模灭绝,因此达尔文的进化论是有错误的,适者生存也就没有了什么意义。
3.根据原文内容,下列说法不正确的一项是( )
A.材料一达尔文认为自然选择可以解释生物的演化、改良、灭绝,以及可以划归大小不等的类群等生物现象,而特创论则不能。
B.“自然界中没有飞跃”是自然选择学说的证明,正说明为达到一个共同的目的,自然界是吝于重大革新但奢于微小变异的。
C.材料二最后一段,许靖华教授对达尔文“适者生存”学说的现实意义质疑,并指出不能忽视环境对物种生存能力的影响。
D.这两篇文章论证严谨,不可否认其在当时的真理性,他们不畏强权、敢于质疑、追求真理的科学精神同样具有重要价值。
4.下列选项,最适合作为论据来支撑材料二作者观点的一项是( )
A.大约在40亿年前,地球最早的生命是一群古老的微生物,当时的地球环境还很恶劣,这些早期的原核生物几乎都对于极端环境有很强的适应性。
B.寒武纪之前,地球的海洋中就已经开始出现复杂的生命,生命的演化并不是一蹴而就的,所谓的“爆发”可能是数千万年甚至是上亿年的积累。
C.奥陶纪晚期,全球突然进入到非常极端的冰河时期,海平面迅速下降,病毒和寄生虫大量繁殖,环境发生了很大变化,导致大量物种灭绝。
D.当新的环境中没有相抗衡或制约的生物,外来物种可能成为真正的入侵者,打破平衡,改变或破坏当地的生态环境,严重破坏生物多样性。
5.材料二中,作者是如何反驳达尔文的观点的?请从内容角度加以概括。
【答案】
1.D
【解析】前两个分句是并列关系,第三句“为”引导的句子与前一句构成目的关系。“所以”句与“由于”呼应,组成因果关系。另外,第二个分句关键词是“占据”更多的生活场所而不是“适应”。
2.D
【解析】说法过于绝对,原文为假设关系;偷换概念,进化论并不完全错误,质疑的其实是达尔文的“适者生存”的“天择说”,而不是整个进化论。
3. B
【解析】不是“证明”,是“符合”。
4.C
【解析】材料二作者强调环境变化速率应处于生物灭绝公式的核心地位。
5.①先假设达尔文关于生物为生存环境而竞争的设想正确,会得出结论:生物形成的速率与物种的灭绝达到完全的平衡的结论;然后列举恐龙在短时间内突然灭亡加以反驳。②作者根据地质记录反映出的两种不同的演化速率,指出达尔文观点的不全面,忽视了爆发期,从而反驳达尔文生物的演化是非常缓慢的观点。③通过树立观点“环境变化速率理应处于生物灭绝公式的核心地位”,进一步质疑达尔文适者生存的意义。
(九)阅读下面的文字,完成1~5题。
材料一:
由于每个物种都有按照几何级数过度繁殖的趋向,而且各个物种中变异了的后代,可以通过其习性及构造的多样化去占据自然条件下多种多样的生活场所,以满足数量不断增加的需要,所以自然选择的结果就更倾向于保存物种中那些最为歧异的后代。这样,在长期连续的变异过程中,同一物种的不同变种间细微的特征差异趋于增大,并成为同一属内不同物种间较大的特征差异。新的改良变种必将替代旧的、少有改良的中间变种,并使其绝灭;这样,物种在很大程度上就成为确定的、界限分明的自然群体了。每一纲中凡是属于较大种群中的优势物种,它更能产生新的优势类型,其结果必然是每一个大的种群在规模上更趋于增大,同时性状分异也就更大。由于地球上的生存空间有限,不可能允许所有的种群都扩大规模,其结果就是优势类型在竞争中打败了较不占优势的类型。这使大类群在规模上不断扩大,性状分异更趋明显,并不可避免地导致大量物种的绝灭;这就可以解释为什么仅有极少数大纲在竞争中自始至终占据着优势,而其中所有的生物类型都可以排列成许多大小不一的次一级生物群。用特创论的观点完全不能解释为什么在自然系统下所有的生物都可以划归大小不等的类群这一重大事实。
由于自然选择仅通过对微小、连续且有益变异的逐步积累而产生作用,因而它不会导致巨大的突变,而只能按照短小而缓慢的步骤进行。所以,已为新知识所不断证实的“自然界中没有飞跃”这一格言也是符合自然选择学说的。我们可以看到,自然界中可以用几乎无穷多样的方式来达到一个共同的目的,其原因就在于每一种特性一经获得,便可永久遗传下去,通过不同方式变异了的构造必须适应一个同样的目的。总之,自然界是吝于重大革新但奢于微小变异的。但是假如说每一物种却是独立创造出来的话,那就无法解释这种现象如何构成了自然界的一条法则。
许多其他的事实,据我看也可用这一理论予以解释。下述现象似乎十分奇怪:一种像啄木鸟形态的鸟却在地面上捕食昆虫;高地上的鹅很少或根本不游泳,但却具有蹼状脚;一种像鸫的鸟却能潜水并取食水生昆虫;一种海燕具有适合海雀生活的习性和构造。这样的例子不胜枚举。每一个物种总是力求扩大其个体数目,而且自然选择总是要求缓慢变异的后代去努力适应那些自然界中未被占据或尚未占尽的地盘。根据这种观点,那么上述的那些事实,不仅是不足为怪的,甚至是意料之中的。
(节选自达尔文《自然选择的证明》,舒德干等译)
材料二:
以现代的进化思维来看,始祖鸟是一种过渡型动物,其化石是长羽毛的恐龙向鸟类转变的过渡型。但在始祖鸟生活的年代,它并不是什么过渡型或者半成品,它是一种对环境适应得很好的生物。对人类设计者来说,相对于我们对鸟类模样的预期,始祖鸟看上去像一种不完善的鸟,因为我们对鸟类的期望是由今天的鸟类决定的。在始祖鸟自己的年代,它是其生态系统里一个非常完善的竞争者。
近年来一系列的科学发现展现了一种生物与另一种生物之间的过渡,填补了进化故事中的空白,长着羽毛的恐龙就是这类发现之一。转换的精确瞬间几乎不可能找到,但在很多情况下,找到更加广泛的中间类型是有可能的——只要坚持不懈,再加一点巧妙策略。
很多年里,进化科学家因为找不到鱼和陆生动物(例如蜥蜴、鳄鱼和短吻鳄)之间的过渡型而感到沮丧,一直到他们开始思考:这样一种动物应当住在沼泽或湿地里,并且它应当生活在3.75亿年前。当人们发现了一片化石沼泽时,他们去看了,这片化石沼泽由地质板块运动带到北方,到达如今的加拿大东部。尼尔·苏宾就是这样发现了奇妙的提塔利克鱼的,它有着介于鳍和腿之间的过渡特征。在我们的讨论背景下,可以说提塔利克鱼有着半成品的腿,但从这种生物自身的角度来说,根本没有半成品这回事。它所拥有的是某种能够让它爬上陆地、逃避捕食者,也许还能更好地观察潜在猎物的东西。
这个发现的重要性再怎么强调都不为过。作为科学家以及运用科学方法的普通人,我们要的是预测,想要建立让我们对未来作出预测的理论,这是我们的本性。我们祖先中间的那些不操心预测未来的人,毫无疑问很快就在竞争中败给那些能预测季节变化、猎物群迁徙、食用植物生长的人。科学家预测能发现提塔利克鱼这样的动物,然后他们真的发现了。
无论是半成品翅膀,还是半成品的足,它们都适应得很好,足以应付其后代在今天飞翔、行走和游泳的需求。每种特征在自己的年代里都必须运作得足够好。它们都确实做到了这一点:足够好。
(摘编自比尔·奈尔《无可否认:进化是什么》,王艳红译)
1.下列对材料一相关内容的理解和分析,不正确的一项是( )
A.第一段阐述了“变异”会使同一物种的不同变种间、同一属内不同物种间的特征差异增大,新的变种必将取代旧的中间变种,并使其绝灭。
B.第二段“总之,自然界是吝于重大革新但奢于微小变异的”这句话概述了自然选择“遗传与变异”的法则:遗传具有稳定性,变异具有缓慢性。
C.第三段运用了归纳推理方法来说明遗传的稳定性让一些生物保留着原有的身体构造或生活习性,而缓慢的变异让它们逐渐有了新的习性或技能。
D.材料一用大量科学考察得来的事实阐述自然选择变异的一般原理,全文逻辑严密,理论性强,表现了自然科学论著的典型特点。
2.根据原文内容,下列说法正确的一项是( )
A.材料一指出,所有物种所获得的变异均能得到稳定遗传,这使它们在生存竞争中更占优势。
B.材料一提到,在物种后代变异过程中,因为种群的规模越来越大,所以性状分异也就越大。
C.材料二认为,始祖鸟是一种过渡型动物,它拥有“半成品翅膀”,是一种不完善的鸟类。
D.材料二强调,提塔利克鱼化石的发现,证实了鱼与陆生动物之间的过渡型物种确实存在。
3.下列不能支撑材料一观点的一项是( )
A.短脖子的长颈鹿由于缺少食物被淘汰,而长脖子的长颈鹿能获得较丰富的食物,逐渐进化为现在的长颈鹿。
B.生长于金沙江河谷的极小种群物种云南梧桐,为破解干热河谷绿化问题提供了有用之方,有效参与了当地生态系统的循环。
C.有些蝴蝶的翅膀颜色和图案,会随着时间的推移而变化,以适应不同季节和环境下的捕食和繁殖需求。
D.在德塞塔群岛有一种无翅甲虫,因翅膀发育得不完全很少飞翔,而不会被海风吹到海里淹死,所以得到最好的生存机会。
4.材料一运用了哪些论证方法?请结合材料内容简要说明。
5.材料二是科普文章,请结合全文简析其“科学性”和“普及性”。
【答案】
1.A
【解析】原文“新的改良变种才能替代旧的、少有改良的中间变种,并使其绝灭。”选项中“新的变种”未必都是“改良的”,故A项表述错误。
2.D
【解析】A.“物种所获得的变异均能得到稳定遗传”中“均能得到稳定遗传”错误。B.“因为种群的规模越来越大,所以性状分异也就越大”错误,原文二者是并列关系,不是因果关系。C.“是一种不完善的鸟类”错误,原文“始祖鸟看上去像一种不完善的鸟……在始祖鸟自己的年代,它是其生态系统里一个非常完善的竞争者。”可见始祖鸟只是“看起来像”不完善,但在它自己的年代是非常完善的竞争者。故选D。
3.B
【解析】材料一主要从物种变异事实和现象来阐述物种变异与自然选择的内在关系。B“极小种群物种云南梧桐”的例子,主要是说明保护极小种群物种,意义重大。强调不少极小种群物种用途广泛、作用非凡,每一个物种都是生态系统的重要组成部分。ACD体现的是自然选择对物种变异的影响。故选B。
4.①道理论证。第一段运用讲道理的方法,分析问题、说明道理,逐步展开,推论严谨,证明了自然选择学说的科学性。②因果论证。因果论证主要体现在文中运用表示因果关系的句式,如第二段“由于自然选择……因而它不会导致巨大的突变……。所以……这一格言也是符合自然选择学说的。”③举例论证(事实论证)。第三段列举了一种像啄木鸟形态的鸟、高地上的鹅、一种像鸫的鸟、海燕等例子,来证明每一个物种为了扩大其个体数目,通过自然选择,缓慢变异的后代去努力适应那些自然界中未被占据或尚未占尽的地盘。
5.科学性:①内容具有科学性,通过分析“过渡型动物”的重要性,科普生物学中变异进化的专业科学知识。②语言严密,列出关键数字,如“它应当生活在3.75亿年前”,数据准确无误,具有很强的科学性。③逻辑严密,比如“以现代的进化思维来看,始祖鸟是一种过渡型动物”,“但在始祖鸟生活的年代,它并不是什么过渡型或者半成品,它是一种对环境适应得很好的生物”等。普及性:①语言通俗易懂,可读性强,深入浅出地普及科学知识,如生动地讲述了寻找提塔利克鱼化石的过程,饶有趣味。②叙述生活化,用词生活化,如以“半成品”形容“过渡型物种”,浅显易懂。
(十)阅读下面的文字,完成下面小题。
这种有利的个体差异、变异的保持和有害变异的消除,我称之为“自然选择”或“适 者生存”。至于那些无利也无害的变异,将不受自然选择作用的影响,它们或者成为不固定的性状,或者受到生物本身和外界环境的影响,最终发展成生物的固定性状。
对于“自然选择”这个名词,人们有误解的,也有反对的,甚至还有认为自然选择可以 引起变异的。其实它的作用,只在于保存那已经发生的、对生物在其生活条件中有利的变异而已。没有人反对农学家所说的人工选择的巨大效果,不过在此场合,必须先有自然发生出来的个体差异,人类才能依某种目的而加以选择。还有人反对“选择”这个用语,以为这个词包含被改变的动物本身有意识的选择意义在内;并且主张植物既没有意志作用,自然选择一词就不能适用!照字义讲,自然选择无疑是一个不确切的名词,可是化学家所称各种元素的“选择的亲和力”一词,有谁曾经反对过呢?我们不能严格地说酸类特意选择了盐基而和它化合。有人说我把自然选择说成是一种动力或神力,然而有谁反对过一位学者说万有引力控制着行星的运行呢?这种譬喻的说法所指的意义人人都知道,而且名词要求其简约。就是“自然”两个字,应用时亦难免拟人化;不过我所谓的自然,是指许多自然定律的综合作用及其产物。所谓定律,是指我们所能证实的各种事物的因果关系。在稍微熟悉之后,这些肤浅的反对意见自然会停止。
我们要明了自然选择的大致过程,莫如就某一地方,在经历轻微的物理变化下,如气候 的变化,加以观察。在气候变化之下,当地生物的比例数,几乎立时起变化,有些物种或不免绝迹。我们已经看到每一地域内所有生物彼此相互联系的密切性与复杂性,从这里我们可以断定,即使不考虑气候的变化,一地生物比例数的变化亦将会严重地影响其他生物。凡微小变异,只要对任何物种的个体有利,使其能适合于变更后的环境,必定会得到保存,而使自然选择有机会进行它的改进工作。没有有益的变异发生,自然选择就不能有所作为。
形象地说,自然选择是每日每时在世界上检查最微细的变异,把坏的去掉,把好的保存和推进;不论时间,不论地点,一有机会就在沉默不觉中进行工作,把各种生物与有机的及 无机的生活条件的关系加以改进。一个物种要得到任何大量的变异,必须在一个变种成立之后,继续再起(或经过一长时期后再起)同样性质的有利变异或个体差异,而这些变异必须再被保存,这样一步一步地向前推进。我们对于这些缓慢变异的进行,一点也不能觉察, 除非有时代变迁的标记,然而我们对于过去悠久的地质时代的知识极为有限。所以我们能看到的,仅是现在的生物和以前的不同而已。
要明了自然选择如何起作用,请允许我举出一两个假想的例子。让我们以狼为例。狼捕食各种动物,有的用狡计,有的用强力,有的靠捷速。我们设想被捕动物中最捷速的要算鹿,如果在狼获食最艰难的季节内,鹿的数目,因当地情形有所变动而增加,或者其他作为狼的食物的动物数目有所减少,那么,只有最敏捷和身材最苗条的狼,才有最优良的生存机会而被选择或保存,只要它们在不得不捕食其他动物的这个或那个季节里,亦仍保持有足以制服这些被捕食的动物的力量。
自然选择的作用通常是非常缓慢的。只有在一区域内,当现存生物的变异更加适应自然体系中的某些位置时,自然选择才能发挥作用,而这些位置的出现在于自然条件的变化,以及阻止更加合适的外界生物的迁入。此种位置的存在,常和物理变迁有关,不过此等变迁的发生,大概很是迟缓的;此外,又和适应较佳的类型的被阻止迁入有关。在旧有生物中,有一些生物既发生了改变,则其他生物间的相互关系,亦将随之发生变动;新的位置即由此产生,而将为适应较佳的类型所占据,但是这一切经过都很缓慢。同种的一切个体,虽然彼此皆微有区别,可是要使它们构造的各部分表现出适当的差异,却需要很长的时间,而且这结果又常为自由杂交所延迟。许多人会说,这几种原因已很足以抵消自然选择的力量,可是我不相信它是这样。我相信自然选择的作用,通常很是缓慢,须经过长久的时间,并且只作用于同一地域的少数生物。我又相信这种缓慢的时断时续的结果,和地质学所告诉我们的,这世界上生物变迁的速度和方式,是很相符合的。
选择的过程虽很缓慢,但如以弱小的人力,尚能用人工选择大有作为,那么,在很长的时间内,通过自然力量的选择即通过适者生存,其所起的变化,所导致的一切生物彼此间及 其与生活的物理条件间相互适应的美妙与复杂关系,实在是没有止境的。
(摘编自达尔文《物种起源》)
1.下列对原文相关内容的理解和分析,不正确的一项是 ( )
A.物种中那些无利也无害的变异,有可能发展成为生物不固定的性状,也有可能发展成为生物的固定性状,后一种情况应该是自然选择的结果。
B.自然选择中“选择”的含义不应包含被改变的动物本身有意识的选择意义在内,且自然选择也适用于没有意志作用的的植物,这两点毋庸置疑。
C.在气候变化之下,哪怕微小的生物变异,只要对物种个体适应环境有利,必会得以保存:如果没有有益的变异发生,自然选择就不能有所作为。
D.自然选择的作用通常非常缓慢,且不能作用于同一地域的全部生物,但其所导致的生物间及其与生活的物理条件间相适应的复杂关系永无止境。
2.根据原文内容,下列说法不正确的一项是 ( )
A.达尔文不承认自然选择是一种动力,说明自然选择并不能引起生物的变异;不承认其是一种神力,则表现出非常鲜明的唯物主义立场。
B.我们仅能看到今天的鱼类和原始鱼类不同,因为我们掌握的与之有关的时代变迁标记贫乏,但这并不能否定它们之间缓慢的进化关系。
C.奔跑更迅捷的狼因为鹿的增加和其它食物的减少而被保存,而其它的狼则被逐渐淘汰,可见自然选择更倾向于保存对物种有利的变异。
D.自然选择的作用异常缓慢与自然界的物理变迁异常迟缓有关,因此,如果自然条件发生快速剧烈的变迁,则将会带来生物进化的加速。
3.下面选项,最符合达尔文“适者生存”观点的是( )
A.深海的鱼类,因为看不到光,眼睛逐渐退化,并遗传给下一代。
B.现代社会职场竞争压力大,抗压能力强的员工往往会更获认可。
C.海洋上常有大风,翅膀强大的昆虫生存下来并繁殖后代,而弱翅的则灭绝。
D.非洲沙狐的耳朵长而大,可以很好地散热,而且对声音的敏感度也高。
4.文本第二段的议论富有针对性,请简要分析。
5.作者采用哪些方法证明自己的观点?请根据文本概括。
【答案】
1.A
【解析】本题考查学生筛选并辨析信息的能力。A.“后一种情况应该是自然选择的结果”错。原文第一段“至于那些无利也无害的变异,将不受自然选择作用的影响,它们或者成为不固定的性状,或者受到生物本身和外界环境的影响,最终发展成生物的固定性状”可知,后一种情况不受自然选择作用的影响。故选A。
2.D
【解析】本题考查学生对多个信息进行比较、辨析的能力。D.“将会带来生物进化的加速”错。 原文第六段“此种位置的存在,常和物理变迁有关,不过此等变迁的发生,大概很是迟缓的……新的位置即由此产生,而将为适应较佳的类型所占据,但是这一切经过都很缓慢。同种的一切个体,虽然彼此皆微有区别,可是要使它们构造的各部分表现出适当的差异,却需要很长的时间,而且这结果又常为自由杂交所延迟。许多人会说,这几种原因已很足以抵消自然选择的力量,可是我不相信它是这样。我相信自然选择的作用,通常很是缓慢,须经过长久的时间,并且只作用于同一地域的少数生物”,据此看出不会带来生物进化的加速。故选D。
3.C
【解析】本题考查学生根据文本内容进行判断推理的能力。A. 根据原文“至于那些无利也无害的变异,将不受自然选择作用的影响,它们或者成为不固定的性状,或者受到生物本身和外界环境的影响,最终发展成生物的固定性状”,可看出深海鱼类眼睛退化属于无利也无害一类,不属于适者生存。B. 职场竞争抗压能力强的员工往往会更获认可,属于社会生活范畴,不属于适者生存。C. 根据原文“对有利的个体差异、变异的保持和有害变异的消除,我称之为‘自然选择’或‘适者生存’”,可看出翅膀强大的昆虫生存下来并繁殖后代属于适者生存。D. 只说了非洲沙狐耳朵长而大的作用,没涉及适者生存与变。
4.①问题针对性。针对人们对自然选择概念的误解逐一批驳和解释,有的放矢。②读者针对性。使用喻证等论证手法,使深奥的道理形象化,便于读者理解。③现实针对性。回应的都是人们对自然选择概念辨析的真实关切,有现实意义。④立场针对性。科学阐述观点,旗帜鲜明地反对唯心主义,立场坚定。
5.①对比论证。将变异的有利有害和无利无害进行对比,辩证阐释概念。②类比论证。将自然选择与人工选择作类比,证明前者不能引起变异。③比喻论证。将自然选择比作万有引力控制行星,证明其不是神力。④举例论证。比如以狼为例证明自然选择的作用。
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