第四单元
单元文阅读
科学之光
主题解说
科学所向披靡,一手缔造了工业时代的辉煌。进入21世纪,科学的发展更是日新月异。一度存在于科幻小说中的种种蓝图,正在这个时代迅速成为现实。当代青年更应手持科学火种,胖子服饰秉承科学精神,探索科学之光。
夺命大乌苏单篇研读
一、(2019北京,1—6)阅读下面的材料,完成1—6题。(22分)
材料一
随着全球人口的不断增长和科学技术的飞速发展,人类在创造文明的同时也缔造了一个深受人
类影响的全球生态系统。长期以来对生物资源及土地的过度利用,导致了动植物栖息地丧失、环境污染等一系列问题的出现,生态环境及生物系统遭受了严重破坏。据专家估计,由于人类活动和气候变化吴昕维嘉,地球上的生物种类目前正在以相当于正常水平1000倍的速度消失,全球已有约3.4万种植物和5200多种动物濒临灭绝,物种分布发生了大范围的变化,这些形成了全球性的生物多样性危机。
生物多样性危机是多种因素综合作用的结果,城市化是其中重要的因素之一。城市化是伴随工业化和现代化必然出现,反过来又推进工业化和现代化的一个历史过程;城市化水平是现代文明的重要指标。但无序蔓延的城市开发使野生动植物的栖息地日益萎缩,一部分动植物不得不和人类共同生活在城市之中。
城市中约60~70%的地表被道路、人工建筑、停车场等硬化,水不容易渗入,植物的种子难以生根。全球很多城市的人口密度已达每平方千米数万人,密集的人流对诸多生物而言是潜在的危险;除此之外,暑期社会实践调查报告还有大量的汽车、摩托车等在飞驰。高楼大厦林立,热量不断聚集,城市中心的温度有时甚至高出周边10 ℃之多,这种热岛效应对生物的生存也是一大干扰因素。
生物多样性为人类发展带来了巨大财富,目前它却面临着来自城市化等方面的威胁。城市化
对生物多样性的影响成为生态学研究者关注的焦点问题。
(取材于干靓等的相关文章)
材料二
近年来生物学家发现,城市中部分野生物种对相比地球漫长历史还十分年轻的人工环境有着不可思议的适应力。
科学家正努力揭示各物种在城市中的进化情况。“坦白说,部分物种对这种极端约束适应能力之强着实令人惊叹。”法国蒙彼利埃大学功能生态学与进化生态学研究中心主任皮埃尔-奥利维耶·切普图评论道。“其中不仅存在微观进化,我认为在某些情况下还有宏观进化。”荷兰国家生物多样性中心进化论研究员曼诺·希尔图森说,“我们在城市观察到的进化,其速度接近理论上的最大值,这让我们感到不可思议。”
联合国预计21世纪城市化进程将步入快车道:2030年,全球城市面积将达140万平方千米;到2050年,城市居民将新增25亿。城市作为人类文明的产物,最早出现于5000年前的美索不达米亚平原。如今,城市化将成为地球生物最重大的进化动力之一。
的确,城市中生物进化的各类实证开始涌现,水泥路旁、大楼脚下、阳台边缘、地铁站楼梯等,无处不在。繁衍在城市地铁通道的地下家蚊不再冬蛰,相较于鸟类的血液,它们现在明显偏好哺乳动物;它们与其他蚊子种之间,已经产生了明显的生殖隔离。除了野生物种和家养物种,有的地方如今又出现了新型城市物种,这使人们重新审视城市生态环境与生物多样性问题。科学家将城市与遭受高度集约化农业严重破坏的乡村环境进行对比后,发现城市中的物种往往比乡村更多。相较于乡村,城市为物种提供了多样化的生境。动植物可以依附于各种各样的角落、边沿、墙缝,生活在荒地、墓地和潮湿的水沟里,或者栖居于精心维护、富有情调的花园中。它们可以全年获取水资源及食物,而在野外,水资源和食物的获得具有季节性。热岛效应也成为城市生境的一大优势,城市冬季不再严寒。
在密集型农业时代,城市将成为全新的生态系统,有利于保护生物多样性,并且这一潜能还将不断得到激发。
(取材于吴苏妹编译的相关文章)
材料三
研究发现,每个物种每一次成功适应城市生活的同时,会有多个物种在当地消失;而一个物种若过于迅速地适应了城市生活,也意味着有众多个体要做出牺牲。城市化引发的生物快速进化往往要付出代价。
多伦多、波士顿等城市里的白车轴草,为提高抗寒性而舍弃了释放的能力。释放可抵御来自食草动物的威胁,但抗寒性会降低。而在市中心,城市高温使得积雪极易消融,没有了积雪的覆盖,植物就难以抵御夜间冰冻。一项新的研究表明,包括徒步旅行在内的人类活动,正在促使世界各地的哺乳动物在夜间变得更加活跃,呈现出夜行性增强的趋势。夜行性增强会带来一系列的负面影响,包括习性的改变、繁殖能力的降低等。关于纽约市各公园白足鼠的研究发现,相比乡村白足鼠,城市白足鼠体内涉及脂肪酸消化的基因出现过度表达。此种进化选择极有可能与在城市中能够轻易吃到人类丢弃的油纸、吃剩的比萨饼和芝士汉堡有关。自1940年以来,意大利城市地区家蝠的颅骨体积在不断増大,这或许是受路灯影响。路灯会吸引并聚集大量的大型昆虫,随着世代更替,咬合力强的蝙蝠越发具有优势。王希怡图片
城市中的生物进化与生物多样性密切相关,生物进化是一个难以操控、可预见性低的课题。加拿大多伦多大学助理教授马克·约翰逊强调说:“我们观察到,一些物种在全世界大部分城市中都呈现出趋同进化。在部分城市,物种未能顺利适应,个中缘由目前还不得而知”。
(取材于赵熙熙等的相关文章)
1.根据材料一,下列表述不属于生物多样性危机的一项是(3分)(  )
A.生物种类以非正常速度消失。
B.大量动植物濒临灭绝。
C.物种分布发生大范围变化。
D.动植物和人类共同生活。
2.根据材料一,下列理解和分析,符合文意的一项是(3分)(  )
A.深受人类影响的全球生态系统利于缓解生物多样性危机。
B.第一段通过列举数据来凸显生物多样性危机的严重程度。
C.生态学者关注的焦点是生物多样性危机给人类带来哪些损失。
D.这则材料反映了对生物多样性危机的担忧并提出了应对策略。
3.材料二说,与遭受高度集约化农业严重破坏的乡村环境相比,城市中的物种往往更多。下列对其原因的理解,不正确的一项是(3分)(  )
A.城市提供了更加多样的栖居地。
B.城市中的生物得到了精心保护。
C.城市中有持续性的水源和食物。
D.城市的冬季温度一般比乡村高。
4.下列对材料一和材料二的理解,正确的一项是(3分)(  )
A.材料一分析了城市环境特点,认为应该减缓城市化的步伐。
B.材料二的引文表达了科学家对城市中生物进化速度的忧虑。
C.两则材料中关于城市化是人类文明的产物的看法是一致的。
D.两则材料中关于热岛效应是否有利于生物生存的看法相似。
5.根据材料三,下列理解不符合文意的一项是(3分)(  )
A.白车轴草为抵御积雪的覆盖而舍弃了释放的能力,这与城市高温有关。
B.哺乳动物因夜行性增强而改变了习性,繁殖能力降低,这与人类的活动有关。
C.城市白足鼠可能因为吃了比萨饼等食物,涉及消化的某种基因出现过度表达。
D.路灯吸引并聚集了大量的大型昆虫,家蝠或因捕食它们而颅骨体积不断增大。
经济补偿金如何计算6.就城市化与生物多样性的关系,上面三则材料分别表达了什么观点?说说这些观点对你认识这一关系有何启发。(7分)
 
 
二、阅读下面的文字,完成7—9题。(16分)
世界最大的膜
[美]刘易斯·托马斯
站在月亮上远望地球,让人惊讶得敛声屏气的事儿是,它活着。从照片上看,近景中干燥的、备受击打的月球表面,死沉沉如枯骨。高高地漂浮于天际,包着那层湿润的、发光的、由蓝天构成的膜的,是那正在升起的地球。在茫茫宇宙的这一方,唯它才是生机四溢的活物。
在生物学上,从无序中理出秩序的,是膜。你须能获取并抓住能量,贮存起准确的需要量,然后再把它均衡地释放出来。细胞会这样做,它里面的细胞器也会这样做。每一个生命集合都在太阳能的粒子流中摇摆不定,从太阳的代谢物中攫取着能量。为了活着,你必须能够跟平衡抗争,能够保持不平衡,积聚能量以抵抗熵的增加。在我们这样的世界上,只有膜才能处理这样的事务。
地球活起来之后,它就开始构造自己的膜,其基本的目的就是处理太阳能。起初,在地球上由水中的无机成分合成肽与核苷酸的前生物期,除水以外再没有什么东西来遮挡紫外线的辐射。最初的稀薄大气直接来自地球慢慢冷却时的排气过程,其中只有丝丝缕缕的几乎察觉不到的氧气。从理论上讲,水蒸气在紫外线的作用下也能发生光解而产生氧气,但量不会多。
氧的制造需等待光合细胞的出现。它们生存的环境,必须有充足的可见光以便进行光合作用,同时又必须遮蔽,不受那致命的紫外线的照射。伯克纳和马歇尔推算出,绿细胞必须生存在约十米深的水下,很可能是在水塘里,这些地方水比较浅,没有很强的对流。
你可以说,向大气释放氧气是进化的结果。你也可以反过来说,进化乃是有了氧气的结果。你怎么说都通。一旦光合细胞——很可能相当于今天的蓝绿藻——出现,未来的地球呼吸机制就形成了。从前,大气中氧的水平增高到今天氧气浓度的百分之一时,不可避免地要出现带有氧化系统和ATP(三磷酸腺苷)的突变型。有了这些,我们来到了一个爆炸性发展的阶段,千万种会呼吸的生命,包括多细胞的生命形式就可以滋生繁衍了。
伯克纳提出,曾有过两次这样的新生的爆炸,两次飞跃都有赖于氧的水平突破某一临界值。第一次飞跃,氧的浓度达到了现在水平的百分之一,遮挡住相当的紫外线,使细胞能够移居到河湖海洋的表层水域。这一变化发生在大约六亿年以前的古生代前期。第二次飞跃,氧的浓度达到今天水平的百分之十,距今约四亿年,这时,已经形成一个足够强大的臭氧层,减轻了紫外线辐射,使生命可以从水中移居到陆地上。从此,生物的发展便畅通无阻。
还有一件事说明我们极其有福。氧气吸收的,正是紫外线光谱带中对核酸和蛋白质最具杀伤
作用的部分,而同时它又允许光合作用所需的可见光充分通过。如果不是氧气的这种半透性,我们不会这样进化起来。
现在,我们很安全,通风良好,安然无恙。如果我们能避免那些可能乱鼓捣臭氧层,或者可能改变二氧化碳浓度的技术的话,氧气还不是我们的大患,除非我们放手进行足够次数的原子爆炸,去杀死海洋中的绿细胞。如果我们这样干,那就是拉着绞绳往自己脖子上套。它为我们而呼吸。它还为我们的欢乐保护着我们。每天都有几百万个陨星落入这层膜的外层,由于摩擦它们被化为乌有。没有这层屏障,我们地球的表面早就会像月球表面一样,在流星的轰击下化为齑粉。尽管我们的感受器还没有灵敏到听见那轰击声,但我们还是感觉到了,我们会感到安慰:那声音就在我们头顶上,就像万点夜雨敲打着屋顶。