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微專題2　科普文
(時間:45分鐘　滿分:37分)
一、(2024·湖南長沙三模)閱讀下面的文字,完成1—5題。(18分)
許多動物都具有群居習性,鳥、昆蟲、魚、鯨魚乃至生活在陸地上的哺乳動物,它們活動時總是集結而出,覓食時一般成群結隊。動物聚居在一起,是因為它們的基因從群居生活中得到的好處多,而為之付出的代價少。鬣狗成群獵食時能夠捕捉到比它們單獨活動時大得多的野獸,盡管要分食,但對每一個自私的個體來說還是劃算的。兩條魚一起在水中游時,如果一條游在另一條的后面,同時保持一定的傾斜度,那么后面的那條魚就可以從前面的那條魚所激起的湍流中獲得流體動力方面的好處。鳥類在飛翔時組成V字形的原因可能也在于此。由于飛在最前頭的那只鳥處于不利地位,因此可能是它們在輪流擔任這個不是出于自愿的領航員。這是一種延遲的相互利他行為。
群居生活帶來的好處可能有很多與避免被捕食者吃掉有關。讓我們從一個簡單的“模式”講起。模式盡管是抽象的,卻可以幫助我們理解客觀世界。設想有一群某一物種的動物正受到一只捕食者的追捕,最靠近捕食者的那只動物往往最先受到攻擊。對于捕食者來說,這種策略是合理的,因為這樣可以節省精力。但對被捕食的動物而言,這種策略卻使這群爭相逃命的動物都力圖避免處于最靠近捕食者的位置。這群動物如果老遠就發現了捕食者,只要逃走就行了。即使捕食者突然出現,每只動物還是能夠見機行事,盡量避免處于最接近捕食者的位置。我們可以想象,每一只被追捕的動物周圍都有一個危險區,從這個危險區里的任何一點到這只動物的距離都短于從該點到其他任何一只動物的距離。如果一群被追逐的動物在移動時形成一個規則的幾何圖形,彼此之間有一定的間隔,那么每一只動物(除非它正好處在邊緣上)的危險區大體上是個六邊形。如果捕食者正好潛伏在個體A的六邊形危險區內,個體A就有被吃掉的可能。處于獸群邊緣上的個體特別容易受到攻擊,因為它的危險區不是一個小小的六邊形,而是有一個開口端,開口端外的廣闊地域都是它的危險地帶。
一個頭腦清醒的個體顯然會盡量縮小自己的危險區,它會盡力避免處于獸群的邊緣位置。如果發覺自己已處于邊緣位置,它就會立即采取行動,向中心地區移動。不幸的是,邊緣上總得有“人”,但就每一個個體而言,這個“人”最好不是它!因此,一群動物在前進時,處于邊緣的個體會不停地往中心移動。如果這群動物原來是松散的,那么這種向群體中心移動的傾向很快就會使它們擠成一團。這樣,集群迅速形成,而且會變得越來越稠密。
在實際生活中,這種聚攏傾向顯然受到各種阻力的限制,不然的話,這些動物免不了要亂成一團。但這個模式還是很有意思的,因為它說明了即使是一些極其簡單的假說也可以得出動物傾向于聚攏的結論。“自私的獸群”這個模式本身并不容許存在合作性的相互作用,這里沒有任何利他行為,有的只是每個個體為了私利而利用其他個體的情況。但在實際生活中常出現這樣的情況:個體似乎積極地為保護群體里的伙伴免遭捕食者的襲擊而做出努力。
說到這里,我不禁想起鳥類的警叫聲。這種警叫聲使其他個體聞聲而逃,確實起到了警告的作用。乍看起來,這種行為似乎是利他性的,因為它的效果是把捕食者的注意力引到報警者身上。鳥類的這種警叫聲似乎具有某種理想的物理特性:捕食者往往難以發現叫聲來自何方。在自然界里,這種警叫聲的形成肯定是自然選擇的結果,這意味著很多個體因為它們的警叫聲而丟掉性命。因此,發出警叫聲似乎總是有危險的。自私基因的理論必須證明,發出警叫聲具有一種令人信服的優點,足以抵消隨之而來的危險。
我的第一個想法是凱維理論。凱維的意思是“當心”。這個理論適用于采取偽裝策略的鳥類,這種鳥在面臨危險時會一動不動地伏在矮樹叢里。假設有一群這樣的鳥在田野里覓食,這時一只老鷹從遠處飛來。老鷹因為還沒有瞥見鳥群,所以沒有徑直飛過來,但以它銳利的目光可能會隨時發現鳥群。如果鳥群中的一只小鳥首先發現了老鷹,而其他的鳥都還沒有發現,那么這只小鳥可以馬上躲在草叢中,但這樣做對它并無好處,因為它的伙伴還在周圍活動,既醒目,又喧鬧。它們當中的任何一只都可能會引起老鷹的注意,那時整個鳥群都要陷入危險的境地。從自私的動機出發,這只發現老鷹的小鳥會立即對它的伙伴發出警叫聲,讓它們馬上安靜下來,以減少它們無意中把老鷹引到它自己附近的可能。對這只小鳥而言,這是最好的策略。
我的另一個想法是“絕對不要脫離隊伍”理論。這個理論適用于某些鳥類,它們看見捕食者靠近時會馬上飛走,也許飛到樹上。假設一群正在覓食的鳥中有一只鳥首先發現了捕食者,它可以自己飛走,并不警告它的伙伴。但如果是這樣的話,它這種脫離隊伍的行為可能就是一種自殺性的策略。第一個飛離地面的個體免不了暫時地擴大了自己的危險區。生活在鳥群這一集體中總會有一些重要的有利條件,不論這些有利條件是什么,第一個飛出鳥群的小鳥至少要部分地喪失這些有利條件。這只小鳥如果不擅離隊伍,或許可以若無其事地繼續進行活動。但這樣做的風險畢竟太大,因為無遮無攔,它很容易遭受襲擊。在樹上到底安全得多。飛到樹上確實是上策,但務必要使伙伴們采取一致的行動。只有這樣,它才不致成為一只脫離鳥群的孤單的小鳥,從而喪失集體為它提供的有利條件。
(摘編自理查德·道金斯《自私的基因》)
1.下列對原文相關內容的理解和分析,不正確的一項是(　　)(3分)
[A] 受基因影響,許多動物選擇聚居在一起,但基因的自私性讓每個個體都出于私利行事,不能給群體帶來有利的影響。
[B] 捕食者在追捕一群動物時大多會先攻擊最靠近自己的那一只,這樣做可以節省精力,所以靠近邊緣的動物比較危險。
[C] 動物的聚攏傾向來自它們自私的動機,即每一個個體都試圖把自己擠到群體中間,以達到縮小自身危險區的目的。
[D] 凱維理論適用于采取偽裝策略的鳥類,它們當中先發現老鷹的鳥不會先躲起來,而是發出警叫聲以讓鳥群保持安靜。
【答案】 A
【解析】 “不能給群體帶來有利的影響”錯誤,說法絕對,根據原文第1段中的“這是一種延遲的相互利他行為”可知,動物有時出于私利而做出的舉動也有可能給其他個體帶來有利的影響。
2.根據原文內容,下列說法不正確的一項是(　　)(3分)
[A] 作者在談到動物有群居習性時,列舉了天上、地上、水中等不同領域的動物,這說明動物群居現象是普遍存在的。
[B] 作者運用一個抽象的“模式”來解釋動物具有自私的基因,有假設的成分,所以在闡述時用“可能”“往往”等加以限制。
[C] 被捕食者發現捕食者后,為了不被捕捉,會想辦法遠離捕食者,會采用盡量縮小自己的危險區或擠入群體中兩種策略。
[D] 鳥類發現捕食者后,有的采取偽裝策略,有的讓同伴和自己一起飛到樹上,雖然方式不同,但本質上都是為了保護自己。
【答案】 C
【解析】 “會采用盡量縮小自己的危險區或擠入群體中兩種策略”錯誤,“擠入群體中”是“盡量縮小自己的危險區”的做法,不能說是“兩種策略”。
3.下列選項中,能說明動物可以從群居生活中得到更多好處的一項是(　　)(3分)
[A] 在繁殖季節,黃翅飛蝗泥蜂會尋找黃翅飛蝗,并在其身上產卵。
[B] 生活在南極洲上的帝企鵝會在惡劣天氣里緊緊地擠在一起。
[C] 母獅子在產崽之前會離開獅群,找一處遠離獅群的安全地方生產。
[D] 藤壺寄生在鯨魚身上,以獲取充足的食物和相對穩定的生活狀態。
【答案】 B
【解析】 A項,黃翅飛蝗泥蜂的繁殖行為,與群居生活無關。B項,帝企鵝在惡劣天氣里緊緊地擠在一起,這樣暴露在外的身體表面比獨處時小,可以更好地抵御寒冷,這說明了帝企鵝可以從群居生活中得到更多的好處。C項,母獅子離開獅群產子行為,與群居生活無關。D項,藤壺在鯨魚身上是一種寄生行為,不是群居生活。
4.根據材料內容,下列選項對這幅圖的解讀不正確的一項是(　　)(3分)
[A] 捕食者1處于動物a的危險區內,捕食者2處于動物b的危險區外。
[B] 動物a被吃掉的可能性要大于動物b,因為動物a的危險區內有捕食者。
[C] 若捕食者位于兩只動物危險區的交界處,那它們都有可能最先受到攻擊。
[D] 動物a和動物b所在的群體受到追捕時,它們的危險區會一直保持著類似六邊形的
樣子。
【答案】 D
【解析】 “它們的危險區會一直保持著類似六邊形的樣子”錯誤,根據文中的“處于獸群邊緣上的個體特別容易受到攻擊,因為它的危險區不是一個小小的六邊形,而是有一個開口端,開口端外的廣闊地域都是它的危險地帶”可知,當一個動物處在獸群邊緣時,它的危險區就不再是一個六邊形。另外,根據第3段的內容可知,動物為了避免處于獸群的邊緣位置,會不停地向中心地區移動,因此動物a和動物b也有可能被擠到獸群的邊緣處,這時,它們的危險區就不能保持類似六邊形的樣子了。
5.請結合材料內容,簡要概述材料的主要觀點及其帶給我們的啟示。(6分)
【答案】 ①動物有自私的基因,它們的行為受之影響,這啟示我們看問題時要把握現象和本質的關系,理解并尊重生物多樣性的生存方式。②動物出于基因的自私性而聚居,能在群居生活中獲得更多的好處,這啟示我們要團結合作,這樣才能幫助我們獲得更多的生存和發展機會。③一只鳥出于自己的安全的目的而發出警叫聲,這一舉動使它從群體中獲得好處,而整個群體也由此獲得了好處,這啟示我們個人利益和集體利益是相互依存的,在追求個人利益的同時也要保護集體利益。(每點2分)
【解析】 ①根據“鬣狗成群獵食時能夠捕捉到比它們單獨活動時大得多的野獸……獲得流體動力方面的好處”“群居生活帶來的好處可能有很多與避免被捕食者吃掉有關”可知,動物身上流淌著自私的基因,這一本質特征深深地烙印在它們的行為模式中,無時無刻不在影響著它們的生存與繁衍。這種基因的自私性,并非貶義,而是生物進化過程中的必然產物,它促使動物們為了自身的利益而做出種種選擇。這實際上揭示了一個深刻的道理:我們在看待問題時,必須把握現象和本質的關系,理解并尊重生物多樣性的生存方式。②根據“動物聚居在一起……而為之付出的代價少”可知,動物因為基因的自私性而傾向于聚居,這種行為模式在群居生活中為它們帶來了諸多好處。它們通過團結合作,共同抵御外敵、尋找食物、繁衍后代,從而提高了生存和繁衍的成功率。這種聚居的生存方式,啟示我們人類也應該學會團結合作,只有緊密團結在一起,我們才能夠獲得更多的生存和發展機會,共同面對挑戰和困難。③根據“自私基因的理論必須證明……足以抵消隨之而來的危險”可知,一只鳥在發現潛在危險時,會發出警叫聲以提醒同伴。這一舉動看似是為了自己的安全,但實際上也為整個群體帶來了好處。因為當所有鳥都提高警惕時,整個群體就能更好地應對危險,從而避免或減少損失。這種個人利益和集體利益相互依存的關系,讓我們深刻認識到,在追求個人利益的同時,我們也必須保護集體利益。只有這樣,我們才能夠實現個人和集體的共同發展,共同創造一個更加美好的未來。
二、(2024·浙江杭州二模)閱讀下面的文字,完成6—10題。(19分)
材料一:
達爾文雀隸屬于雀形目燕雀科,一共14 種,其中 13 種分布在加拉帕戈斯群島上,另一種分布在距加拉帕戈斯群島600km的可可島上。達爾文雀羽毛顏色均為暗色,體形相似,體長7—12cm不等,種間最明顯的區別是喙部的形狀和大小。據考證,這14 種達爾文雀是在過去的100 萬年至300萬年間由同一祖先進化而來。
1835 年9月,達爾文乘“貝格爾”號航行到加拉帕戈斯群島時,在島上發現一些羽毛顏色暗淡的雀形目鳥類,并采集了標本帶回英國。后來,英國鳥類分類學家 Gould在研究達爾文收集的鳥類標本時發現這些雀形目鳥類是一些以前沒有描述過的新種。達爾文也因此受到了啟發,在《物種起源》中論述到:“這些在加拉帕戈斯群島上生活的雀形目小鳥實在令人感興趣,它們由一個種分化出來而適應了不同的生活環境。”這些加拉帕戈斯群島上的雀形目小鳥促使達爾文產生了生物進化的思想,后人為了紀念達爾文就把這些雀形目小鳥稱為達爾文雀。
(摘編自鄧文洪、鄭光美《達爾文雀與生物進化》)
材料二:
1938 年12 月,28歲的英國帥小伙大衛·拉克和他的研究團隊登上了圣克里斯托巴爾島,研究不同種“達爾文雀”的繁殖和覓食行為。每天上午他外出觀察這些小鳥,下午則捕捉個體嘗試進行圈養,看不同種之間是否會發生雜交。正如達爾文曾指出的那樣,“達爾文雀”非常溫順,不怕人而易于接近。這些“很傻很天真”的鳥,是拉克在野外非常難得的理想觀察對象。
1939 年4月,拉克一行和4種共計40 只地雀一起來到美國舊金山的加州科學院。從4月底至9月初,拉克在加州科學院、加州大學伯克利分校比較動物學博物館、哈佛大學比較動物學博物館等地的館藏做研究,還專程去大英博物館檢視了達爾文當年采集的標本,最后他竟總共測量了近6 400號“達爾文雀”標本!根據掌握的翔實資料,拉克很快撰寫出了題為《加拉帕戈斯地雀亞科形態變異研究》的專著。而更令人感到驚訝的是,面對同樣的原始資料,1947 年劍橋大學出版社發行了拉克的新作《達爾文雀》,書中竟得出了幾乎完全不同的結論!
拉克在第一本書中依據野外觀察和標本測量數據對“達爾文雀”的分類進行了修訂,并把主要篇幅放在了闡述種間及種內變異上。比如喙的大小和形狀在不同種之間和同一種但分布于不同島上的種群之間都存在明顯差異。受到當時主流觀點認為亞種之間形態差異不具備自然選擇上的適應性的影響,拉克在“達爾文雀”身上也得出了相似的結論,并認為上述差異主要是在不同種間生殖隔離當中發揮作用,即同種的雌鳥主要通過喙型來識別同種的雄鳥。而生活在大達夫尼島的中地雀和克羅斯曼島的小地雀由于具有介于兩種之間的喙型,而被認為可能是雜交的產物。
在回到達丁頓會堂學校又教了一年中學生物之后,拉克開始為軍方工作,主要是與其他科學家一道為剛剛投入實戰不久的雷達提供智力支持。在這期間,生態學上一項名叫高斯原理的理論引起了拉克的注意,并最終改變了他關于“達爾文雀”的研究結論。他明確地指出競爭導致了“達爾文雀”在食物資源利用上的分化,產生了已知的14 個種和它們形態各異的喙。以地雀為例,在同時有大、中、小地雀的島上,3種鳥喙的大小都不重疊,對應著取食大小不同的種子。而大達夫尼島的中地雀和克羅斯曼島的小地雀喙的大小卻介于兩種的正常值之間,這兩個小島上各只有一種食種子的地雀,因此表現出了競爭釋放,即在缺乏競爭者時物種會拓展實際的生態位。就是說這兩個島的中地雀和小地雀可以選擇利用的種子大小更為多樣化。拉克的新書用形態學、生態學和行為學方面高質量的第一手資料予以佐證,并揭示了地理隔離和生態位分化在物種形成上的重要作用。
稍顯遺憾的是,拉克的新書更多提供的還是一種描述性的結論,定量性統計分析有限。比如,盡管他指出了對食物資源的競爭是主要的演化驅動力,但卻沒有提供大、中、小地雀在取食種子大小上是如何分化的例證。又如,他指出了對于同域分布的種群而言,生殖隔離是最后形成物種的關鍵一步,卻沒能說清楚究竟是何種機制導致了生殖隔離的實現。這些遺憾被開始于34 年之后并延續至今的一項長期研究彌補。
對“達爾文雀”的研究,研究者們手中的工具從達爾文時代的獵槍,到拉克的望遠鏡,再到后來的霧網和錄音機,發展到了今天的基因組高通量測序儀。對于“達爾文雀”的認知,既有最初達爾文的慧眼未識珠,也有拉克兩本著作之間觀點的驟然轉變,更有另一個研究團隊42年的荒島堅守。在生態學和演化生物學的研究中應當去追求長期的開放式的持續工作,因為從邏輯上來講,演化及生態過程并沒有一個確定的盡頭。
(摘編自 Robbi《邁入基因組時代的
“達爾文雀”傳奇》)
6.下列關于“達爾文雀”的說法,不正確的一項是(　　)(3分)
[A] “達爾文雀”并非特指某一種鳥,只是它們在體形和羽毛顏色上存有相似的特征。
[B] 如果“達爾文雀”的喙部形狀和大小存在明顯差異,則表明它們分屬于不同的種。
[C] 受主流觀點影響,拉克認為“達爾文雀”喙型差異主要在種間生殖隔離中起作用。
[D] 受高斯原理啟發,拉克提出,食物資源的競爭,導致“達爾文雀”的喙型變得不同。
【答案】 B
【解析】 “則表明它們分屬于不同的種”錯誤,原文“比如喙的大小和形狀在不同種之間和同一種但分布于不同島上的種群之間都存在明顯差異”,可見單憑喙的大小和形狀無法確定它們是否分屬于不同的種。
7.下列對材料相關內容的概括和分析,不正確的一項是(　　)(3分)
[A] 達爾文發現帶回的雀形目鳥類是沒被描述過的新種,這啟發了他關于生物進化的
思考。
[B] “達爾文雀”性情溫順,易于接近,這有利于研究者進行野外觀察及標本采集工作。
[C] 《加拉帕戈斯地雀亞科形態變異研究》主要闡述了“達爾文雀”種間及種內的變異。
[D] 《達爾文雀》用多方面資料佐證觀點,提供的是描述性的結論,定量性統計分析不足。
【答案】 A
【解析】 “達爾文發現帶回的雀形目鳥類是沒被描述過的新種”錯誤,原文“后來,英國鳥類分類學家 Gould在研究達爾文收集的鳥類標本時發現這些雀形目鳥類是一些以前沒有描述過的新種”。
8.根據材料二的內容,下列說法正確的一項是(　　)(3分)
[A] 大達夫尼島的中地雀和克羅斯曼島的小地雀,具有介于兩種之間的喙型,這是不同種間生殖隔離發生作用的表現。
[B] 拉克的新書吸收多學科研究成果,得出重要結論:不同島嶼的地雀喙型有異是由地理隔離和生態位的分化造成的。
[C] 拉克通過長時間的野外觀察和認真的室內研究,掌握了翔實的資料,撰寫完成兩部關于“達爾文雀”的學術專著。
[D] 目前科學家已開始使用基因組高通量測序儀來進行研究,彌補了“達爾文雀”生態學和演化生物學研究中的遺憾。
【答案】 C
【解析】 A項,“這是不同種間生殖隔離發生作用的表現”錯誤,原文“而大達夫尼島的中地雀和克羅斯曼島的小地雀喙的大小卻介于兩種的正常值之間,這兩個小島上各只有一種食種子的地雀,因此表現出了競爭釋放,即在缺乏競爭者時物種會拓展實際的生態位。就是說這兩個島的中地雀和小地雀可以選擇利用的種子大小更為多樣化”,可見應是“食物資源的競爭”的作用。 B項,“不同島嶼的地雀喙型有異是由地理隔離和生態位的分化造成的”錯誤,原文“拉克的新書用形態學、生態學和行為學方面高質量的第一手資料予以佐證,并揭示了地理隔離和生態位分化在物種形成上的重要作用”,可見“地理隔離和生態位的分化”影響的是“物種形成”,而不是“喙型有異”。D項,“彌補了‘達爾文雀’生態學和演化生物學研究中的遺憾”無中生有,原文只是說“在生態學和演化生物學的研究中應當去追求長期的開放式的持續工作,因為從邏輯上來講,演化及生態過程并沒有一個確定的盡頭”,沒有談到使用基因組高通量測序儀得到的研究成果。
9.材料二標題為《邁入基因組時代的“達爾文雀”傳奇》,研究“達爾文雀”有哪些“傳奇” 試加以概括。(4分)
【答案】 ①同一個人面對同樣的資料卻得出了兩個幾乎完全不同的結論;②在研究了一百多年后,“達爾文雀”仍有許多未解之謎;③團隊堅守荒島42年觀察研究。(答出1點得2分,答出2點得3分,答出3點得4分)
【解析】 題目將作答范圍圈定在材料二,分析的對象是“研究‘達爾文雀’傳奇”的傳奇之處。從能力要求看,本題旨在考查梳理概括能力。材料二主要以英國人大衛·拉克和他的研究團隊對“達爾文雀”的研究為線索,介紹了“達爾文雀”的研究的基本面貌。題干要求分析有哪些“傳奇”,首先要明了“傳奇”的含義,即不一般的、不同尋常的,需要梳理材料中介紹的異常、精彩之處。不難找到以下語句:“根據掌握的翔實資料,拉克很快撰寫出了題為《加拉帕戈斯地雀亞科形態變異研究》的專著。而更令人感到驚訝的是,面對同樣的原始資料,1947年劍橋大學出版社發行了拉克的新作《達爾文雀》,書中竟得出了幾乎完全不同的結論!”“這些遺憾被開始于34年之后并延續至今的一項長期研究彌補”“更有另一個研究團隊42年的荒島堅守”。然后對以上原始材料進行加工處理。
10.“達爾文雀”的研究歷史,給了我們關于科學研究的哪些啟示 (6分)
【答案】 ①科學研究會受同時代觀點的影響,因此需要有自己的理性選擇和判斷;②科學研究需要持久地探索,要有恒心和毅力;③科學研究的深入需要借助最新的科學技術手段;④科學研究者要有永不停息的探索精神。(每點2分,答出三點即可)
【解析】 要準確解答此題,需要梳理“達爾文雀”的研究歷史的基本特點,在此基礎上思考有可能對科學研究的思維觸點;此題沒有指明材料限制,所以需要通觀兩則材料。材料一中“達爾文也因此受到了啟發,在《物種起源》中論述到:‘這些在加拉帕戈斯群島上生活的雀形目小鳥實在令人感興趣,它們由一個種分化出來而適應了不同的生活環境。’”、材料二中“受到當時主流觀點認為亞種之間形態差異不具備自然選擇上的適應性的影響,拉克在‘達爾文雀’身上也得出了相似的結論”兩處說明,從事科學研究會受到時代主流觀點的影響,所以從事科學研究首要的便是了解時代觀點。材料二中“在這期間,生態學上一項名叫高斯原理的理論引起了拉克的注意,并最終改變了他關于‘達爾文雀’的研究結論”表明科學研究不能盲從時代觀點。材料二中“這些遺憾被開始于34年之后并延續至今的一項長期研究彌補”“更有另一個研究團隊42年的荒島堅守”說明要從事科學研究需要有足夠的恒心,能堅持探索。材料二中“研究者們手中的工具從達爾文時代的獵槍,到拉克的望遠鏡,再到后來的霧網和錄音機,發展到了今天的基因組高通量測序儀”說明從事科學研究需要與時俱進,不斷掌握和借助最新的科學技術手段。另外,材料二中“在生態學和演化生物學的研究中應當去追求長期的開放式的持續工作,因為從邏輯上來講,演化及生態過程并沒有一個確定的盡頭”說明科學研究是永無止境的,這就需要科學研究者具有永不停息的探索精神。
21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共43張PPT)
(時間:45分鐘　滿分:37分)
一、(2024·湖南長沙三模)閱讀下面的文字,完成1—5題。(18分)
許多動物都具有群居習性,鳥、昆蟲、魚、鯨魚乃至生活在陸地上的哺乳動物,它們活動時總是集結而出,覓食時一般成群結隊。動物聚居在一起,是因為它們的基因從群居生活中得到的好處多,而為之付出的代價少。鬣狗成群獵食時能夠捕捉到比它們單獨活動時大得多的野獸,盡管要分食,但對每一個自私的個體來說還是劃算的。兩條魚一起在水中游時,如果一條游在另一條的后面,同時保持一定的傾斜度,那么后面的那條魚就可以從前面的那條魚所激起的湍流中獲得流體動力方面的好處。鳥類在飛翔時組成V字形的原因可能也在于此。由于飛在最前頭的那只鳥處于不利地位,因此可能是它們在輪流擔任這個不是出于自愿的領航員。這是一種延遲的相互利他行為。
群居生活帶來的好處可能有很多與避免被捕食者吃掉有關。讓我們從一個簡單的“模式”講起。模式盡管是抽象的,卻可以幫助我們理解客觀世界。設想有一群某一物種的動物正受到一只捕食者的追捕,最靠近捕食者的那只動物往往最先受到攻擊。對于捕食者來說,這種策略是合理的,因為這樣可以節省精力。但對被捕食的動物而言,這種策略卻使這群爭相逃命的動物都力圖避免處于最靠近捕食者的位置。這群動物如果老遠就發現了捕食者,只要逃走就行了。即使捕食者突然出現,每只動物還是能夠見機行事,盡量避免處于最接近捕食者的位置。
我們可以想象,每一只被追捕的動物周圍都有一個危險區,從這個危險區里的任何一點到這只動物的距離都短于從該點到其他任何一只動物的距離。如果一群被追逐的動物在移動時形成一個規則的幾何圖形,彼此之間有一定的間隔,那么每一只動物(除非它正好處在邊緣上)的危險區大體上是個六邊形。如果捕食者正好潛伏在個體A的六邊形危險區內,個體A就有被吃掉的可能。處于獸群邊緣上的個體特別容易受到攻擊,因為它的危險區不是一個小小的六邊形,而是有一個開口端,開口端外的廣闊地域都是它的危險地帶。
一個頭腦清醒的個體顯然會盡量縮小自己的危險區,它會盡力避免處于獸群的邊緣位置。如果發覺自己已處于邊緣位置,它就會立即采取行動,向中心地區移動。不幸的是,邊緣上總得有“人”,但就每一個個體而言,這個“人”最好不是它!因此,一群動物在前進時,處于邊緣的個體會不停地往中心移動。如果這群動物原來是松散的,那么這種向群體中心移動的傾向很快就會使它們擠成一團。這樣,集群迅速形成,而且會變得越來越稠密。
在實際生活中,這種聚攏傾向顯然受到各種阻力的限制,不然的話,這些動物免不了要亂成一團。但這個模式還是很有意思的,因為它說明了即使是一些極其簡單的假說也可以得出動物傾向于聚攏的結論。“自私的獸群”這個模式本身并不容許存在合作性的相互作用,這里沒有任何利他行為,有的只是每個個體為了私利而利用其他個體的情況。但在實際生活中常出現這樣的情況:個體似乎積極地為保護群體里的伙伴免遭捕食者的襲擊而做出努力。
說到這里,我不禁想起鳥類的警叫聲。這種警叫聲使其他個體聞聲而逃,確實起到了警告的作用。乍看起來,這種行為似乎是利他性的,因為它的效果是把捕食者的注意力引到報警者身上。鳥類的這種警叫聲似乎具有某種理想的物理特性:捕食者往往難以發現叫聲來自何方。在自然界里,這種警叫聲的形成肯定是自然選擇的結果,這意味著很多個體因為它們的警叫聲而丟掉性命。因此,發出警叫聲似乎總是有危險的。自私基因的理論必須證明,發出警叫聲具有一種令人信服的優點,足以抵消隨之而來的危險。
我的第一個想法是凱維理論。凱維的意思是“當心”。這個理論適用于采取偽裝策略的鳥類,這種鳥在面臨危險時會一動不動地伏在矮樹叢里。假設有一群這樣的鳥在田野里覓食,這時一只老鷹從遠處飛來。老鷹因為還沒有瞥見鳥群,所以沒有徑直飛過來,但以它銳利的目光可能會隨時發現鳥群。如果鳥群中的一只小鳥首先發現了老鷹,而其他的鳥都還沒有發現,那么這只小鳥可以馬上躲在草叢中,但這樣做對它并無好處,因為它的伙伴還在周圍活動,既醒目,又喧鬧。它們當中的任何一只都可能會引起老鷹的注意,那時整個鳥群都要陷入危險的境地。從自私的動機出發,這只發現老鷹的小鳥會立即對它的伙伴發出警叫聲,讓它們馬上安靜下來,以減少它們無意中把老鷹引到它自己附近的可能。對這只小鳥而言,這是最好的策略。
我的另一個想法是“絕對不要脫離隊伍”理論。這個理論適用于某些鳥類,它們看見捕食者靠近時會馬上飛走,也許飛到樹上。假設一群正在覓食的鳥中有一只鳥首先發現了捕食者,它可以自己飛走,并不警告它的伙伴。但如果是這樣的話,它這種脫離隊伍的行為可能就是一種自殺性的策略。第一個飛離地面的個體免不了暫時地擴大了自己的危險區。生活在鳥群這一集體中總會有一些重要的有利條件,不論這些有利條件是什么,第一個飛出鳥群的小鳥至少要部分地喪失這些有利條件。這只小鳥如果不擅離隊伍,或許可以若無其事地繼續進行活動。但這樣做的風險畢竟太大,因為無遮無攔,它很容易遭受襲擊。在樹上到底安全得多。飛到樹上確實是上策,但務必要使伙伴們采取一致的行動。只有這樣,它才不致成為一只脫離鳥群的孤單的小鳥,從而喪失集體為它提供的有利條件。
(摘編自理查德·道金斯《自私的基因》)
1.下列對原文相關內容的理解和分析,不正確的一項是(　　)(3分)
[A] 受基因影響,許多動物選擇聚居在一起,但基因的自私性讓每個個體都出于私利行事,不能給群體帶來有利的影響。
[B] 捕食者在追捕一群動物時大多會先攻擊最靠近自己的那一只,這樣做可以節省精力,所以靠近邊緣的動物比較危險。
[C] 動物的聚攏傾向來自它們自私的動機,即每一個個體都試圖把自己擠到群體中間,以達到縮小自身危險區的目的。
[D] 凱維理論適用于采取偽裝策略的鳥類,它們當中先發現老鷹的鳥不會先躲起來,而是發出警叫聲以讓鳥群保持安靜。
A
【解析】 “不能給群體帶來有利的影響”錯誤,說法絕對,根據原文第1段中的“這是一種延遲的相互利他行為”可知,動物有時出于私利而做出的舉動也有可能給其他個體帶來有利的影響。
2.根據原文內容,下列說法不正確的一項是(　　)(3分)
[A] 作者在談到動物有群居習性時,列舉了天上、地上、水中等不同領域的動物,這說明動物群居現象是普遍存在的。
[B] 作者運用一個抽象的“模式”來解釋動物具有自私的基因,有假設的成分,所以在闡述時用“可能”“往往”等加以限制。
[C] 被捕食者發現捕食者后,為了不被捕捉,會想辦法遠離捕食者,會采用盡量縮小自己的危險區或擠入群體中兩種策略。
[D] 鳥類發現捕食者后,有的采取偽裝策略,有的讓同伴和自己一起飛到樹上,雖然方式不同,但本質上都是為了保護自己。
C
【解析】 “會采用盡量縮小自己的危險區或擠入群體中兩種策略”錯誤,“擠入群體中”是“盡量縮小自己的危險區”的做法,不能說是“兩種策略”。
3.下列選項中,能說明動物可以從群居生活中得到更多好處的一項是(　　)
(3分)
[A] 在繁殖季節,黃翅飛蝗泥蜂會尋找黃翅飛蝗,并在其身上產卵。
[B] 生活在南極洲上的帝企鵝會在惡劣天氣里緊緊地擠在一起。
[C] 母獅子在產崽之前會離開獅群,找一處遠離獅群的安全地方生產。
[D] 藤壺寄生在鯨魚身上,以獲取充足的食物和相對穩定的生活狀態。
B
【解析】 A項,黃翅飛蝗泥蜂的繁殖行為,與群居生活無關。B項,帝企鵝在惡劣天氣里緊緊地擠在一起,這樣暴露在外的身體表面比獨處時小,可以更好地抵御寒冷,這說明了帝企鵝可以從群居生活中得到更多的好處。C項,母獅子離開獅群產子行為,與群居生活無關。D項,藤壺在鯨魚身上是一種寄生行為,不是群居生活。
4.根據材料內容,下列選項對這幅圖的解讀不正確的一項是(　　)(3分)
[A] 捕食者1處于動物a的危險區內,捕食者2處于動物b的危險區外。
[B] 動物a被吃掉的可能性要大于動物b,因為動物a的危險區內有捕食者。
[C] 若捕食者位于兩只動物危險區的交界處,那它們都有可能最先受到
攻擊。
[D] 動物a和動物b所在的群體受到追捕時,它們的危險區會一直保持著類似六邊形的樣子。
D
【解析】 “它們的危險區會一直保持著類似六邊形的樣子”錯誤,根據文中的“處于獸群邊緣上的個體特別容易受到攻擊,因為它的危險區不是一個小小的六邊形,而是有一個開口端,開口端外的廣闊地域都是它的危險地帶”可知,當一個動物處在獸群邊緣時,它的危險區就不再是一個六邊形。另外,根據第3段的內容可知,動物為了避免處于獸群的邊緣位置,會不停地向中心地區移動,因此動物a和動物b也有可能被擠到獸群的邊緣處,這時,它們的危險區就不能保持類似六邊形的樣子了。
5.請結合材料內容,簡要概述材料的主要觀點及其帶給我們的啟示。(6分)
【答案】 ①動物有自私的基因,它們的行為受之影響,這啟示我們看問題時要把握現象和本質的關系,理解并尊重生物多樣性的生存方式。②動物出于基因的自私性而聚居,能在群居生活中獲得更多的好處,這啟示我們要團結合作,這樣才能幫助我們獲得更多的生存和發展機會。③一只鳥出于自己的安全的目的而發出警叫聲,這一舉動使它從群體中獲得好處,而整個群體也由此獲得了好處,這啟示我們個人利益和集體利益是相互依存的,在追求個人利益的同時也要保護集體利益。(每點2分)
【解析】 ①根據“鬣狗成群獵食時能夠捕捉到比它們單獨活動時大得多的野獸……獲得流體動力方面的好處”“群居生活帶來的好處可能有很多與避免被捕食者吃掉有關”可知,動物身上流淌著自私的基因,這一本質特征深深地烙印在它們的行為模式中,無時無刻不在影響著它們的生存與繁衍。這種基因的自私性,并非貶義,而是生物進化過程中的必然產物,它促使動物們為了自身的利益而做出種種選擇。這實際上揭示了一個深刻的道理:我們在看待問題時,必須把握現象和本質的關系,理解并尊重生物多樣性的生存方式。
②根據“動物聚居在一起……而為之付出的代價少”可知,動物因為基因的自私性而傾向于聚居,這種行為模式在群居生活中為它們帶來了諸多好處。它們通過團結合作,共同抵御外敵、尋找食物、繁衍后代,從而提高了生存和繁衍的成功率。這種聚居的生存方式,啟示我們人類也應該學會團結合作,只有緊密團結在一起,我們才能夠獲得更多的生存和發展機會,共同面對挑戰和困難。
③根據“自私基因的理論必須證明……足以抵消隨之而來的危險”可知,一只鳥在發現潛在危險時,會發出警叫聲以提醒同伴。這一舉動看似是為了自己的安全,但實際上也為整個群體帶來了好處。因為當所有鳥都提高警惕時,整個群體就能更好地應對危險,從而避免或減少損失。這種個人利益和集體利益相互依存的關系,讓我們深刻認識到,在追求個人利益的同時,我們也必須保護集體利益。只有這樣,我們才能夠實現個人和集體的共同發展,共同創造一個更加美好的未來。
二、(2024·浙江杭州二模)閱讀下面的文字,完成6—10題。(19分)
材料一:
達爾文雀隸屬于雀形目燕雀科,一共14 種,其中 13 種分布在加拉帕戈斯群島上,另一種分布在距加拉帕戈斯群島600km的可可島上。達爾文雀羽毛顏色均為暗色,體形相似,體長7—12cm不等,種間最明顯的區別是喙部的形狀和大小。據考證,這14 種達爾文雀是在過去的100 萬年至300萬年間由同一祖先進化而來。
1835 年9月,達爾文乘“貝格爾”號航行到加拉帕戈斯群島時,在島上發現一些羽毛顏色暗淡的雀形目鳥類,并采集了標本帶回英國。后來,英國鳥類分類學家 Gould在研究達爾文收集的鳥類標本時發現這些雀形目鳥類是一些以前沒有描述過的新種。達爾文也因此受到了啟發,在《物種起源》中論述到:“這些在加拉帕戈斯群島上生活的雀形目小鳥實在令人感興趣,它們由一個種分化出來而適應了不同的生活環境。”這些加拉帕戈斯群島上的雀形目小鳥促使達爾文產生了生物進化的思想,后人為了紀念達爾文就把這些雀形目小鳥稱為達爾文雀。
(摘編自鄧文洪、鄭光美《達爾文雀與生物進化》)
材料二:
1938 年12 月,28歲的英國帥小伙大衛·拉克和他的研究團隊登上了圣克里斯托巴爾島,研究不同種“達爾文雀”的繁殖和覓食行為。每天上午他外出觀察這些小鳥,下午則捕捉個體嘗試進行圈養,看不同種之間是否會發生雜交。正如達爾文曾指出的那樣,“達爾文雀”非常溫順,不怕人而易于接近。這些“很傻很天真”的鳥,是拉克在野外非常難得的理想觀察對象。
1939 年4月,拉克一行和4種共計40 只地雀一起來到美國舊金山的加州科學院。從4月底至9月初,拉克在加州科學院、加州大學伯克利分校比較動物學博物館、哈佛大學比較動物學博物館等地的館藏做研究,還專程去大英博物館檢視了達爾文當年采集的標本,最后他竟總共測量了近6 400號“達爾文雀”標本!根據掌握的翔實資料,拉克很快撰寫出了題為《加拉帕戈斯地雀亞科形態變異研究》的專著。而更令人感到驚訝的是,面對同樣的原始資料,1947 年劍橋大學出版社發行了拉克的新作《達爾文雀》,書中竟得出了幾乎完全不同的結論!
拉克在第一本書中依據野外觀察和標本測量數據對“達爾文雀”的分類進行了修訂,并把主要篇幅放在了闡述種間及種內變異上。比如喙的大小和形狀在不同種之間和同一種但分布于不同島上的種群之間都存在明顯差異。受到當時主流觀點認為亞種之間形態差異不具備自然選擇上的適應性的影響,拉克在“達爾文雀”身上也得出了相似的結論,并認為上述差異主要是在不同種間生殖隔離當中發揮作用,即同種的雌鳥主要通過喙型來識別同種的雄鳥。而生活在大達夫尼島的中地雀和克羅斯曼島的小地雀由于具有介于兩種之間的喙型,而被認為可能是雜交的產物。
在回到達丁頓會堂學校又教了一年中學生物之后,拉克開始為軍方工作,主要是與其他科學家一道為剛剛投入實戰不久的雷達提供智力支持。在這期間,生態學上一項名叫高斯原理的理論引起了拉克的注意,并最終改變了他關于“達爾文雀”的研究結論。他明確地指出競爭導致了“達爾文雀”在食物資源利用上的分化,產生了已知的14 個種和它們形態各異的喙。以地雀為例,在同時有大、中、小地雀的島上,3種鳥喙的大小都不重疊,對應著取食大小不同的種子。
而大達夫尼島的中地雀和克羅斯曼島的小地雀喙的大小卻介于兩種的正常值之間,這兩個小島上各只有一種食種子的地雀,因此表現出了競爭釋放,即在缺乏競爭者時物種會拓展實際的生態位。就是說這兩個島的中地雀和小地雀可以選擇利用的種子大小更為多樣化。拉克的新書用形態學、生態學和行為學方面高質量的第一手資料予以佐證,并揭示了地理隔離和生態位分化在物種形成上的重要作用。
稍顯遺憾的是,拉克的新書更多提供的還是一種描述性的結論,定量性統計分析有限。比如,盡管他指出了對食物資源的競爭是主要的演化驅動力,但卻沒有提供大、中、小地雀在取食種子大小上是如何分化的例證。又如,他指出了對于同域分布的種群而言,生殖隔離是最后形成物種的關鍵一步,卻沒能說清楚究竟是何種機制導致了生殖隔離的實現。這些遺憾被開始于34 年之后并延續至今的一項長期研究彌補。
對“達爾文雀”的研究,研究者們手中的工具從達爾文時代的獵槍,到拉克的望遠鏡,再到后來的霧網和錄音機,發展到了今天的基因組高通量測序儀。對于“達爾文雀”的認知,既有最初達爾文的慧眼未識珠,也有拉克兩本著作之間觀點的驟然轉變,更有另一個研究團隊42年的荒島堅守。在生態學和演化生物學的研究中應當去追求長期的開放式的持續工作,因為從邏輯上來講,演化及生態過程并沒有一個確定的盡頭。
(摘編自 Robbi《邁入基因組時代的
“達爾文雀”傳奇》)
6.下列關于“達爾文雀”的說法,不正確的一項是(　　)(3分)
[A] “達爾文雀”并非特指某一種鳥,只是它們在體形和羽毛顏色上存有相似的特征。
[B] 如果“達爾文雀”的喙部形狀和大小存在明顯差異,則表明它們分屬于不同的種。
[C] 受主流觀點影響,拉克認為“達爾文雀”喙型差異主要在種間生殖隔離中起作用。
[D] 受高斯原理啟發,拉克提出,食物資源的競爭,導致“達爾文雀”的喙型變得不同。
B
【解析】 “則表明它們分屬于不同的種”錯誤,原文“比如喙的大小和形狀在不同種之間和同一種但分布于不同島上的種群之間都存在明顯差異”,可見單憑喙的大小和形狀無法確定它們是否分屬于不同的種。
7.下列對材料相關內容的概括和分析,不正確的一項是(　　)(3分)
[A] 達爾文發現帶回的雀形目鳥類是沒被描述過的新種,這啟發了他關于生物進化的思考。
[B] “達爾文雀”性情溫順,易于接近,這有利于研究者進行野外觀察及標本采集工作。
[C] 《加拉帕戈斯地雀亞科形態變異研究》主要闡述了“達爾文雀”種間及種內的變異。
[D] 《達爾文雀》用多方面資料佐證觀點,提供的是描述性的結論,定量性統計分析不足。
A
【解析】 “達爾文發現帶回的雀形目鳥類是沒被描述過的新種”錯誤,原文“后來,英國鳥類分類學家 Gould在研究達爾文收集的鳥類標本時發現這些雀形目鳥類是一些以前沒有描述過的新種”。
8.根據材料二的內容,下列說法正確的一項是(　　)(3分)
[A] 大達夫尼島的中地雀和克羅斯曼島的小地雀,具有介于兩種之間的喙型,這是不同種間生殖隔離發生作用的表現。
[B] 拉克的新書吸收多學科研究成果,得出重要結論:不同島嶼的地雀喙型有異是由地理隔離和生態位的分化造成的。
[C] 拉克通過長時間的野外觀察和認真的室內研究,掌握了翔實的資料,撰寫完成兩部關于“達爾文雀”的學術專著。
[D] 目前科學家已開始使用基因組高通量測序儀來進行研究,彌補了“達爾文雀”生態學和演化生物學研究中的遺憾。
C
【解析】 A項,“這是不同種間生殖隔離發生作用的表現”錯誤,原文“而大達夫尼島的中地雀和克羅斯曼島的小地雀喙的大小卻介于兩種的正常值之間,這兩個小島上各只有一種食種子的地雀,因此表現出了競爭釋放,即在缺乏競爭者時物種會拓展實際的生態位。就是說這兩個島的中地雀和小地雀可以選擇利用的種子大小更為多樣化”,可見應是“食物資源的競爭”的作用。
B項,“不同島嶼的地雀喙型有異是由地理隔離和生態位的分化造成的”錯誤,原文“拉克的新書用形態學、生態學和行為學方面高質量的第一手資料予以佐證,并揭示了地理隔離和生態位分化在物種形成上的重要作用”,可見“地理隔離和生態位的分化”影響的是“物種形成”,而不是“喙型有異”。D項,“彌補了‘達爾文雀’生態學和演化生物學研究中的遺憾”無中生有,原文只是說“在生態學和演化生物學的研究中應當去追求長期的開放式的持續工作,因為從邏輯上來講,演化及生態過程并沒有一個確定的盡頭”,沒有談到使用基因組高通量測序儀得到的研究成果。
9.材料二標題為《邁入基因組時代的“達爾文雀”傳奇》,研究“達爾文雀”有哪些“傳奇” 試加以概括。(4分)
【答案】 ①同一個人面對同樣的資料卻得出了兩個幾乎完全不同的結論;②在研究了一百多年后,“達爾文雀”仍有許多未解之謎;③團隊堅守荒島42年觀察研究。(答出1點得2分,答出2點得3分,答出3點得4分)
【解析】 題目將作答范圍圈定在材料二,分析的對象是“研究‘達爾文雀’傳奇”的傳奇之處。從能力要求看,本題旨在考查梳理概括能力。材料二主要以英國人大衛·拉克和他的研究團隊對“達爾文雀”的研究為線索,介紹了“達爾文雀”的研究的基本面貌。題干要求分析有哪些“傳奇”,首先要明了“傳奇”的含義,即不一般的、不同尋常的,需要梳理材料中介紹的異常、精彩之處。
不難找到以下語句:“根據掌握的翔實資料,拉克很快撰寫出了題為《加拉帕戈斯地雀亞科形態變異研究》的專著。而更令人感到驚訝的是,面對同樣的原始資料,1947年劍橋大學出版社發行了拉克的新作《達爾文雀》,書中竟得出了幾乎完全不同的結論!”“這些遺憾被開始于34年之后并延續至今的一項長期研究彌補”“更有另一個研究團隊42年的荒島堅守”。然后對以上原始材料進行加工處理。
10.“達爾文雀”的研究歷史,給了我們關于科學研究的哪些啟示 (6分)
【答案】 ①科學研究會受同時代觀點的影響,因此需要有自己的理性選擇和判斷;②科學研究需要持久地探索,要有恒心和毅力;③科學研究的深入需要借助最新的科學技術手段;④科學研究者要有永不停息的探索精神。(每點2分,答出三點即可)
【解析】 要準確解答此題,需要梳理“達爾文雀”的研究歷史的基本特點,在此基礎上思考有可能對科學研究的思維觸點;此題沒有指明材料限制,所以需要通觀兩則材料。材料一中“達爾文也因此受到了啟發,在《物種起源》中論述到:‘這些在加拉帕戈斯群島上生活的雀形目小鳥實在令人感興趣,它們由一個種分化出來而適應了不同的生活環境。’”、材料二中“受到當時主流觀點認為亞種之間形態差異不具備自然選擇上的適應性的影響,拉克在‘達爾文雀’身上也得出了相似的結論”兩處說明,從事科學研究會受到時代主流觀點的影響,所以從事科學研究首要的便是了解時代觀點。
材料二中“在這期間,生態學上一項名叫高斯原理的理論引起了拉克的注意,并最終改變了他關于‘達爾文雀’的研究結論”表明科學研究不能盲從時代觀點。材料二中“這些遺憾被開始于34年之后并延續至今的一項長期研究彌補”“更有另一個研究團隊42年的荒島堅守”說明要從事科學研究需要有足夠的恒心,能堅持探索。材料二中“研究者們手中的工具從達爾文時代的獵槍,到拉克的望遠鏡,再到后來的霧網和錄音機,發展到了今天的基因組高通量測序儀”說明從事科學研究需要與時俱進,不斷掌握和借助最新的科學技術手段。另外,材料二中“在生態學和演化生物學的研究中應當去追求長期的開放式的持續工作,因為從邏輯上來講,演化及生態過程并沒有一個確定的盡頭”說明科學研究是永無止境的,這就需要科學研究者具有永不停息的探索精神。

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