微专题2 科普文
(时间:45分钟 满分:37分)
一、(2024·湖南长沙三模)阅读下面的文字,完成1—5题。(18分)
许多动物都具有群居习性,鸟、昆虫、鱼、鲸鱼乃至生活在陆地上的哺乳动物,它们活动时总是集结而出,觅食时一般成群结队。动物聚居在一起,是因为它们的基因从群居生活中得到的好处多,而为之付出的代价少。鬣狗成群猎食时能够捕捉到比它们单独活动时大得多的野兽,尽管要分食,但对每一个自私的个体来说还是划算的。两条鱼一起在水中游时,如果一条游在另一条的后面,同时保持一定的倾斜度,那么后面的那条鱼就可以从前面的那条鱼所激起的湍流中获得流体动力方面的好处。鸟类在飞翔时组成V字形的原因可能也在于此。由于飞在最前头的那只鸟处于不利地位,因此可能是它们在轮流担任这个不是出于自愿的领航员。这是一种延迟的相互利他行为。
群居生活带来的好处可能有很多与避免被捕食者吃掉有关。让我们从一个简单的“模式”讲起。模式尽管是抽象的,却可以帮助我们理解客观世界。设想有一群某一物种的动物正受到一只捕食者的追捕,最靠近捕食者的那只动物往往最先受到攻击。对于捕食者来说,这种策略是合理的,因为这样可以节省精力。但对被捕食的动物而言,这种策略却使这群争相逃命的动物都力图避免处于最靠近捕食者的位置。这群动物如果老远就发现了捕食者,只要逃走就行了。即使捕食者突然出现,每只动物还是能够见机行事,尽量避免处于最接近捕食者的位置。我们可以想象,每一只被追捕的动物周围都有一个危险区,从这个危险区里的任何一点到这只动物的距离都短于从该点到其他任何一只动物的距离。如果一群被追逐的动物在移动时形成一个规则的几何图形,彼此之间有一定的间隔,那么每一只动物(除非它正好处在边缘上)的危险区大体上是个六边形。如果捕食者正好潜伏在个体A的六边形危险区内,个体A就有被吃掉的可能。处于兽群边缘上的个体特别容易受到攻击,因为它的危险区不是一个小小的六边形,而是有一个开口端,开口端外的广阔地域都是它的危险地带。
一个头脑清醒的个体显然会尽量缩小自己的危险区,它会尽力避免处于兽群的边缘位置。如果发觉自己已处于边缘位置,它就会立即采取行动,向中心地区移动。不幸的是,边缘上总得有“人”,但就每一个个体而言,这个“人”最好不是它!因此,一群动物在前进时,处于边缘的个体会不停地往中心移动。如果这群动物原来是松散的,那么这种向群体中心移动的倾向很快就会使它们挤成一团。这样,集群迅速形成,而且会变得越来越稠密。
在实际生活中,这种聚拢倾向显然受到各种阻力的限制,不然的话,这些动物免不了要乱成一团。但这个模式还是很有意思的,因为它说明了即使是一些极其简单的假说也可以得出动物倾向于聚拢的结论。“自私的兽群”这个模式本身并不容许存在合作性的相互作用,这里没有任何利他行为,有的只是每个个体为了私利而利用其他个体的情况。但在实际生活中常出现这样的情况:个体似乎积极地为保护群体里的伙伴免遭捕食者的袭击而做出努力。
说到这里,我不禁想起鸟类的警叫声。这种警叫声使其他个体闻声而逃,确实起到了警告的作用。乍看起来,这种行为似乎是利他性的,因为它的效果是把捕食者的注意力引到报警者身上。鸟类的这种警叫声似乎具有某种理想的物理特性:捕食者往往难以发现叫声来自何方。在自然界里,这种警叫声的形成肯定是自然选择的结果,这意味着很多个体因为它们的警叫声而丢掉性命。因此,发出警叫声似乎总是有危险的。自私基因的理论必须证明,发出警叫声具有一种令人信服的优点,足以抵消随之而来的危险。
我的第一个想法是凯维理论。凯维的意思是“当心”。这个理论适用于采取伪装策略的鸟类,这种鸟在面临危险时会一动不动地伏在矮树丛里。假设有一群这样的鸟在田野里觅食,这时一只老鹰从远处飞来。老鹰因为还没有瞥见鸟群,所以没有径直飞过来,但以它锐利的目光可能会随时发现鸟群。如果鸟群中的一只小鸟首先发现了老鹰,而其他的鸟都还没有发现,那么这只小鸟可以马上躲在草丛中,但这样做对它并无好处,因为它的伙伴还在周围活动,既醒目,又喧闹。它们当中的任何一只都可能会引起老鹰的注意,那时整个鸟群都要陷入危险的境地。从自私的动机出发,这只发现老鹰的小鸟会立即对它的伙伴发出警叫声,让它们马上安静下来,以减少它们无意中把老鹰引到它自己附近的可能。对这只小鸟而言,这是最好的策略。
我的另一个想法是“绝对不要脱离队伍”理论。这个理论适用于某些鸟类,它们看见捕食者靠近时会马上飞走,也许飞到树上。假设一群正在觅食的鸟中有一只鸟首先发现了捕食者,它可以自己飞走,并不警告它的伙伴。但如果是这样的话,它这种脱离队伍的行为可能就是一种自杀性的策略。第一个飞离地面的个体免不了暂时地扩大了自己的危险区。生活在鸟群这一集体中总会有一些重要的有利条件,不论这些有利条件是什么,第一个飞出鸟群的小鸟至少要部分地丧失这些有利条件。这只小鸟如果不擅离队伍,或许可以若无其事地继续进行活动。但这样做的风险毕竟太大,因为无遮无拦,它很容易遭受袭击。在树上到底安全得多。飞到树上确实是上策,但务必要使伙伴们采取一致的行动。只有这样,它才不致成为一只脱离鸟群的孤单的小鸟,从而丧失集体为它提供的有利条件。
(摘编自理查德·道金斯《自私的基因》)
1.下列对原文相关内容的理解和分析,不正确的一项是( )(3分)
[A] 受基因影响,许多动物选择聚居在一起,但基因的自私性让每个个体都出于私利行事,不能给群体带来有利的影响。
[B] 捕食者在追捕一群动物时大多会先攻击最靠近自己的那一只,这样做可以节省精力,所以靠近边缘的动物比较危险。
[C] 动物的聚拢倾向来自它们自私的动机,即每一个个体都试图把自己挤到群体中间,以达到缩小自身危险区的目的。
[D] 凯维理论适用于采取伪装策略的鸟类,它们当中先发现老鹰的鸟不会先躲起来,而是发出警叫声以让鸟群保持安静。
【答案】 A
【解析】 “不能给群体带来有利的影响”错误,说法绝对,根据原文第1段中的“这是一种延迟的相互利他行为”可知,动物有时出于私利而做出的举动也有可能给其他个体带来有利的影响。
2.根据原文内容,下列说法不正确的一项是( )(3分)
[A] 作者在谈到动物有群居习性时,列举了天上、地上、水中等不同领域的动物,这说明动物群居现象是普遍存在的。
[B] 作者运用一个抽象的“模式”来解释动物具有自私的基因,有假设的成分,所以在阐述时用“可能”“往往”等加以限制。
[C] 被捕食者发现捕食者后,为了不被捕捉,会想办法远离捕食者,会采用尽量缩小自己的危险区或挤入群体中两种策略。
[D] 鸟类发现捕食者后,有的采取伪装策略,有的让同伴和自己一起飞到树上,虽然方式不同,但本质上都是为了保护自己。
【答案】 C
【解析】 “会采用尽量缩小自己的危险区或挤入群体中两种策略”错误,“挤入群体中”是“尽量缩小自己的危险区”的做法,不能说是“两种策略”。
3.下列选项中,能说明动物可以从群居生活中得到更多好处的一项是( )(3分)
[A] 在繁殖季节,黄翅飞蝗泥蜂会寻找黄翅飞蝗,并在其身上产卵。
[B] 生活在南极洲上的帝企鹅会在恶劣天气里紧紧地挤在一起。
[C] 母狮子在产崽之前会离开狮群,找一处远离狮群的安全地方生产。
[D] 藤壶寄生在鲸鱼身上,以获取充足的食物和相对稳定的生活状态。
【答案】 B
【解析】 A项,黄翅飞蝗泥蜂的繁殖行为,与群居生活无关。B项,帝企鹅在恶劣天气里紧紧地挤在一起,这样暴露在外的身体表面比独处时小,可以更好地抵御寒冷,这说明了帝企鹅可以从群居生活中得到更多的好处。C项,母狮子离开狮群产子行为,与群居生活无关。D项,藤壶在鲸鱼身上是一种寄生行为,不是群居生活。
4.根据材料内容,下列选项对这幅图的解读不正确的一项是( )(3分)
[A] 捕食者1处于动物a的危险区内,捕食者2处于动物b的危险区外。
[B] 动物a被吃掉的可能性要大于动物b,因为动物a的危险区内有捕食者。
[C] 若捕食者位于两只动物危险区的交界处,那它们都有可能最先受到攻击。
[D] 动物a和动物b所在的群体受到追捕时,它们的危险区会一直保持着类似六边形的
样子。
【答案】 D
【解析】 “它们的危险区会一直保持着类似六边形的样子”错误,根据文中的“处于兽群边缘上的个体特别容易受到攻击,因为它的危险区不是一个小小的六边形,而是有一个开口端,开口端外的广阔地域都是它的危险地带”可知,当一个动物处在兽群边缘时,它的危险区就不再是一个六边形。另外,根据第3段的内容可知,动物为了避免处于兽群的边缘位置,会不停地向中心地区移动,因此动物a和动物b也有可能被挤到兽群的边缘处,这时,它们的危险区就不能保持类似六边形的样子了。
5.请结合材料内容,简要概述材料的主要观点及其带给我们的启示。(6分)
【答案】 ①动物有自私的基因,它们的行为受之影响,这启示我们看问题时要把握现象和本质的关系,理解并尊重生物多样性的生存方式。②动物出于基因的自私性而聚居,能在群居生活中获得更多的好处,这启示我们要团结合作,这样才能帮助我们获得更多的生存和发展机会。③一只鸟出于自己的安全的目的而发出警叫声,这一举动使它从群体中获得好处,而整个群体也由此获得了好处,这启示我们个人利益和集体利益是相互依存的,在追求个人利益的同时也要保护集体利益。(每点2分)
【解析】 ①根据“鬣狗成群猎食时能够捕捉到比它们单独活动时大得多的野兽……获得流体动力方面的好处”“群居生活带来的好处可能有很多与避免被捕食者吃掉有关”可知,动物身上流淌着自私的基因,这一本质特征深深地烙印在它们的行为模式中,无时无刻不在影响着它们的生存与繁衍。这种基因的自私性,并非贬义,而是生物进化过程中的必然产物,它促使动物们为了自身的利益而做出种种选择。这实际上揭示了一个深刻的道理:我们在看待问题时,必须把握现象和本质的关系,理解并尊重生物多样性的生存方式。②根据“动物聚居在一起……而为之付出的代价少”可知,动物因为基因的自私性而倾向于聚居,这种行为模式在群居生活中为它们带来了诸多好处。它们通过团结合作,共同抵御外敌、寻找食物、繁衍后代,从而提高了生存和繁衍的成功率。这种聚居的生存方式,启示我们人类也应该学会团结合作,只有紧密团结在一起,我们才能够获得更多的生存和发展机会,共同面对挑战和困难。③根据“自私基因的理论必须证明……足以抵消随之而来的危险”可知,一只鸟在发现潜在危险时,会发出警叫声以提醒同伴。这一举动看似是为了自己的安全,但实际上也为整个群体带来了好处。因为当所有鸟都提高警惕时,整个群体就能更好地应对危险,从而避免或减少损失。这种个人利益和集体利益相互依存的关系,让我们深刻认识到,在追求个人利益的同时,我们也必须保护集体利益。只有这样,我们才能够实现个人和集体的共同发展,共同创造一个更加美好的未来。
二、(2024·浙江杭州二模)阅读下面的文字,完成6—10题。(19分)
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6 400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中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》)
6.下列关于“达尔文雀”的说法,不正确的一项是( )(3分)
[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。
【答案】 B
【解析】 “则表明它们分属于不同的种”错误,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分属于不同的种。
7.下列对材料相关内容的概括和分析,不正确的一项是( )(3分)
[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”种间及种内的变异。
[D] 《达尔文雀》用多方面资料佐证观点,提供的是描述性的结论,定量性统计分析不足。
【答案】 A
【解析】 “达尔文发现带回的雀形目鸟类是没被描述过的新种”错误,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”。
8.根据材料二的内容,下列说法正确的一项是( )(3分)
[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] 拉克的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。
【答案】 C
【解析】 A项,“这是不同种间生殖隔离发生作用的表现”错误,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项,“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”错误,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项,“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”,没有谈到使用基因组高通量测序仪得到的研究成果。
9.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。(4分)
【答案】 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。(答出1点得2分,答出2点得3分,答出3点得4分)
【解析】 题目将作答范围圈定在材料二,分析的对象是“研究‘达尔文雀’传奇”的传奇之处。从能力要求看,本题旨在考查梳理概括能力。材料二主要以英国人大卫·拉克和他的研究团队对“达尔文雀”的研究为线索,介绍了“达尔文雀”的研究的基本面貌。题干要求分析有哪些“传奇”,首先要明了“传奇”的含义,即不一般的、不同寻常的,需要梳理材料中介绍的异常、精彩之处。不难找到以下语句:“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!”“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”“更有另一个研究团队42年的荒岛坚守”。然后对以上原始材料进行加工处理。
10.“达尔文雀”的研究历史,给了我们关于科学研究的哪些启示 (6分)
【答案】 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;④科学研究者要有永不停息的探索精神。(每点2分,答出三点即可)
【解析】 要准确解答此题,需要梳理“达尔文雀”的研究历史的基本特点,在此基础上思考有可能对科学研究的思维触点;此题没有指明材料限制,所以需要通观两则材料。材料一中“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。’”、材料二中“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”两处说明,从事科学研究会受到时代主流观点的影响,所以从事科学研究首要的便是了解时代观点。材料二中“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”表明科学研究不能盲从时代观点。材料二中“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”“更有另一个研究团队42年的荒岛坚守”说明要从事科学研究需要有足够的恒心,能坚持探索。材料二中“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”说明从事科学研究需要与时俱进,不断掌握和借助最新的科学技术手段。另外,材料二中“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”说明科学研究是永无止境的,这就需要科学研究者具有永不停息的探索精神。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共43张PPT)
(时间:45分钟 满分:37分)
一、(2024·湖南长沙三模)阅读下面的文字,完成1—5题。(18分)
许多动物都具有群居习性,鸟、昆虫、鱼、鲸鱼乃至生活在陆地上的哺乳动物,它们活动时总是集结而出,觅食时一般成群结队。动物聚居在一起,是因为它们的基因从群居生活中得到的好处多,而为之付出的代价少。鬣狗成群猎食时能够捕捉到比它们单独活动时大得多的野兽,尽管要分食,但对每一个自私的个体来说还是划算的。两条鱼一起在水中游时,如果一条游在另一条的后面,同时保持一定的倾斜度,那么后面的那条鱼就可以从前面的那条鱼所激起的湍流中获得流体动力方面的好处。鸟类在飞翔时组成V字形的原因可能也在于此。由于飞在最前头的那只鸟处于不利地位,因此可能是它们在轮流担任这个不是出于自愿的领航员。这是一种延迟的相互利他行为。
群居生活带来的好处可能有很多与避免被捕食者吃掉有关。让我们从一个简单的“模式”讲起。模式尽管是抽象的,却可以帮助我们理解客观世界。设想有一群某一物种的动物正受到一只捕食者的追捕,最靠近捕食者的那只动物往往最先受到攻击。对于捕食者来说,这种策略是合理的,因为这样可以节省精力。但对被捕食的动物而言,这种策略却使这群争相逃命的动物都力图避免处于最靠近捕食者的位置。这群动物如果老远就发现了捕食者,只要逃走就行了。即使捕食者突然出现,每只动物还是能够见机行事,尽量避免处于最接近捕食者的位置。
我们可以想象,每一只被追捕的动物周围都有一个危险区,从这个危险区里的任何一点到这只动物的距离都短于从该点到其他任何一只动物的距离。如果一群被追逐的动物在移动时形成一个规则的几何图形,彼此之间有一定的间隔,那么每一只动物(除非它正好处在边缘上)的危险区大体上是个六边形。如果捕食者正好潜伏在个体A的六边形危险区内,个体A就有被吃掉的可能。处于兽群边缘上的个体特别容易受到攻击,因为它的危险区不是一个小小的六边形,而是有一个开口端,开口端外的广阔地域都是它的危险地带。
一个头脑清醒的个体显然会尽量缩小自己的危险区,它会尽力避免处于兽群的边缘位置。如果发觉自己已处于边缘位置,它就会立即采取行动,向中心地区移动。不幸的是,边缘上总得有“人”,但就每一个个体而言,这个“人”最好不是它!因此,一群动物在前进时,处于边缘的个体会不停地往中心移动。如果这群动物原来是松散的,那么这种向群体中心移动的倾向很快就会使它们挤成一团。这样,集群迅速形成,而且会变得越来越稠密。
在实际生活中,这种聚拢倾向显然受到各种阻力的限制,不然的话,这些动物免不了要乱成一团。但这个模式还是很有意思的,因为它说明了即使是一些极其简单的假说也可以得出动物倾向于聚拢的结论。“自私的兽群”这个模式本身并不容许存在合作性的相互作用,这里没有任何利他行为,有的只是每个个体为了私利而利用其他个体的情况。但在实际生活中常出现这样的情况:个体似乎积极地为保护群体里的伙伴免遭捕食者的袭击而做出努力。
说到这里,我不禁想起鸟类的警叫声。这种警叫声使其他个体闻声而逃,确实起到了警告的作用。乍看起来,这种行为似乎是利他性的,因为它的效果是把捕食者的注意力引到报警者身上。鸟类的这种警叫声似乎具有某种理想的物理特性:捕食者往往难以发现叫声来自何方。在自然界里,这种警叫声的形成肯定是自然选择的结果,这意味着很多个体因为它们的警叫声而丢掉性命。因此,发出警叫声似乎总是有危险的。自私基因的理论必须证明,发出警叫声具有一种令人信服的优点,足以抵消随之而来的危险。
我的第一个想法是凯维理论。凯维的意思是“当心”。这个理论适用于采取伪装策略的鸟类,这种鸟在面临危险时会一动不动地伏在矮树丛里。假设有一群这样的鸟在田野里觅食,这时一只老鹰从远处飞来。老鹰因为还没有瞥见鸟群,所以没有径直飞过来,但以它锐利的目光可能会随时发现鸟群。如果鸟群中的一只小鸟首先发现了老鹰,而其他的鸟都还没有发现,那么这只小鸟可以马上躲在草丛中,但这样做对它并无好处,因为它的伙伴还在周围活动,既醒目,又喧闹。它们当中的任何一只都可能会引起老鹰的注意,那时整个鸟群都要陷入危险的境地。从自私的动机出发,这只发现老鹰的小鸟会立即对它的伙伴发出警叫声,让它们马上安静下来,以减少它们无意中把老鹰引到它自己附近的可能。对这只小鸟而言,这是最好的策略。
我的另一个想法是“绝对不要脱离队伍”理论。这个理论适用于某些鸟类,它们看见捕食者靠近时会马上飞走,也许飞到树上。假设一群正在觅食的鸟中有一只鸟首先发现了捕食者,它可以自己飞走,并不警告它的伙伴。但如果是这样的话,它这种脱离队伍的行为可能就是一种自杀性的策略。第一个飞离地面的个体免不了暂时地扩大了自己的危险区。生活在鸟群这一集体中总会有一些重要的有利条件,不论这些有利条件是什么,第一个飞出鸟群的小鸟至少要部分地丧失这些有利条件。这只小鸟如果不擅离队伍,或许可以若无其事地继续进行活动。但这样做的风险毕竟太大,因为无遮无拦,它很容易遭受袭击。在树上到底安全得多。飞到树上确实是上策,但务必要使伙伴们采取一致的行动。只有这样,它才不致成为一只脱离鸟群的孤单的小鸟,从而丧失集体为它提供的有利条件。
(摘编自理查德·道金斯《自私的基因》)
1.下列对原文相关内容的理解和分析,不正确的一项是( )(3分)
[A] 受基因影响,许多动物选择聚居在一起,但基因的自私性让每个个体都出于私利行事,不能给群体带来有利的影响。
[B] 捕食者在追捕一群动物时大多会先攻击最靠近自己的那一只,这样做可以节省精力,所以靠近边缘的动物比较危险。
[C] 动物的聚拢倾向来自它们自私的动机,即每一个个体都试图把自己挤到群体中间,以达到缩小自身危险区的目的。
[D] 凯维理论适用于采取伪装策略的鸟类,它们当中先发现老鹰的鸟不会先躲起来,而是发出警叫声以让鸟群保持安静。
A
【解析】 “不能给群体带来有利的影响”错误,说法绝对,根据原文第1段中的“这是一种延迟的相互利他行为”可知,动物有时出于私利而做出的举动也有可能给其他个体带来有利的影响。
2.根据原文内容,下列说法不正确的一项是( )(3分)
[A] 作者在谈到动物有群居习性时,列举了天上、地上、水中等不同领域的动物,这说明动物群居现象是普遍存在的。
[B] 作者运用一个抽象的“模式”来解释动物具有自私的基因,有假设的成分,所以在阐述时用“可能”“往往”等加以限制。
[C] 被捕食者发现捕食者后,为了不被捕捉,会想办法远离捕食者,会采用尽量缩小自己的危险区或挤入群体中两种策略。
[D] 鸟类发现捕食者后,有的采取伪装策略,有的让同伴和自己一起飞到树上,虽然方式不同,但本质上都是为了保护自己。
C
【解析】 “会采用尽量缩小自己的危险区或挤入群体中两种策略”错误,“挤入群体中”是“尽量缩小自己的危险区”的做法,不能说是“两种策略”。
3.下列选项中,能说明动物可以从群居生活中得到更多好处的一项是( )
(3分)
[A] 在繁殖季节,黄翅飞蝗泥蜂会寻找黄翅飞蝗,并在其身上产卵。
[B] 生活在南极洲上的帝企鹅会在恶劣天气里紧紧地挤在一起。
[C] 母狮子在产崽之前会离开狮群,找一处远离狮群的安全地方生产。
[D] 藤壶寄生在鲸鱼身上,以获取充足的食物和相对稳定的生活状态。
B
【解析】 A项,黄翅飞蝗泥蜂的繁殖行为,与群居生活无关。B项,帝企鹅在恶劣天气里紧紧地挤在一起,这样暴露在外的身体表面比独处时小,可以更好地抵御寒冷,这说明了帝企鹅可以从群居生活中得到更多的好处。C项,母狮子离开狮群产子行为,与群居生活无关。D项,藤壶在鲸鱼身上是一种寄生行为,不是群居生活。
4.根据材料内容,下列选项对这幅图的解读不正确的一项是( )(3分)
[A] 捕食者1处于动物a的危险区内,捕食者2处于动物b的危险区外。
[B] 动物a被吃掉的可能性要大于动物b,因为动物a的危险区内有捕食者。
[C] 若捕食者位于两只动物危险区的交界处,那它们都有可能最先受到
攻击。
[D] 动物a和动物b所在的群体受到追捕时,它们的危险区会一直保持着类似六边形的样子。
D
【解析】 “它们的危险区会一直保持着类似六边形的样子”错误,根据文中的“处于兽群边缘上的个体特别容易受到攻击,因为它的危险区不是一个小小的六边形,而是有一个开口端,开口端外的广阔地域都是它的危险地带”可知,当一个动物处在兽群边缘时,它的危险区就不再是一个六边形。另外,根据第3段的内容可知,动物为了避免处于兽群的边缘位置,会不停地向中心地区移动,因此动物a和动物b也有可能被挤到兽群的边缘处,这时,它们的危险区就不能保持类似六边形的样子了。
5.请结合材料内容,简要概述材料的主要观点及其带给我们的启示。(6分)
【答案】 ①动物有自私的基因,它们的行为受之影响,这启示我们看问题时要把握现象和本质的关系,理解并尊重生物多样性的生存方式。②动物出于基因的自私性而聚居,能在群居生活中获得更多的好处,这启示我们要团结合作,这样才能帮助我们获得更多的生存和发展机会。③一只鸟出于自己的安全的目的而发出警叫声,这一举动使它从群体中获得好处,而整个群体也由此获得了好处,这启示我们个人利益和集体利益是相互依存的,在追求个人利益的同时也要保护集体利益。(每点2分)
【解析】 ①根据“鬣狗成群猎食时能够捕捉到比它们单独活动时大得多的野兽……获得流体动力方面的好处”“群居生活带来的好处可能有很多与避免被捕食者吃掉有关”可知,动物身上流淌着自私的基因,这一本质特征深深地烙印在它们的行为模式中,无时无刻不在影响着它们的生存与繁衍。这种基因的自私性,并非贬义,而是生物进化过程中的必然产物,它促使动物们为了自身的利益而做出种种选择。这实际上揭示了一个深刻的道理:我们在看待问题时,必须把握现象和本质的关系,理解并尊重生物多样性的生存方式。
②根据“动物聚居在一起……而为之付出的代价少”可知,动物因为基因的自私性而倾向于聚居,这种行为模式在群居生活中为它们带来了诸多好处。它们通过团结合作,共同抵御外敌、寻找食物、繁衍后代,从而提高了生存和繁衍的成功率。这种聚居的生存方式,启示我们人类也应该学会团结合作,只有紧密团结在一起,我们才能够获得更多的生存和发展机会,共同面对挑战和困难。
③根据“自私基因的理论必须证明……足以抵消随之而来的危险”可知,一只鸟在发现潜在危险时,会发出警叫声以提醒同伴。这一举动看似是为了自己的安全,但实际上也为整个群体带来了好处。因为当所有鸟都提高警惕时,整个群体就能更好地应对危险,从而避免或减少损失。这种个人利益和集体利益相互依存的关系,让我们深刻认识到,在追求个人利益的同时,我们也必须保护集体利益。只有这样,我们才能够实现个人和集体的共同发展,共同创造一个更加美好的未来。
二、(2024·浙江杭州二模)阅读下面的文字,完成6—10题。(19分)
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6 400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中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》)
6.下列关于“达尔文雀”的说法,不正确的一项是( )(3分)
[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。
B
【解析】 “则表明它们分属于不同的种”错误,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分属于不同的种。
7.下列对材料相关内容的概括和分析,不正确的一项是( )(3分)
[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”种间及种内的变异。
[D] 《达尔文雀》用多方面资料佐证观点,提供的是描述性的结论,定量性统计分析不足。
A
【解析】 “达尔文发现带回的雀形目鸟类是没被描述过的新种”错误,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”。
8.根据材料二的内容,下列说法正确的一项是( )(3分)
[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] 拉克的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。
C
【解析】 A项,“这是不同种间生殖隔离发生作用的表现”错误,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项,“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”错误,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项,“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”,没有谈到使用基因组高通量测序仪得到的研究成果。
9.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。(4分)
【答案】 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。(答出1点得2分,答出2点得3分,答出3点得4分)
【解析】 题目将作答范围圈定在材料二,分析的对象是“研究‘达尔文雀’传奇”的传奇之处。从能力要求看,本题旨在考查梳理概括能力。材料二主要以英国人大卫·拉克和他的研究团队对“达尔文雀”的研究为线索,介绍了“达尔文雀”的研究的基本面貌。题干要求分析有哪些“传奇”,首先要明了“传奇”的含义,即不一般的、不同寻常的,需要梳理材料中介绍的异常、精彩之处。
不难找到以下语句:“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!”“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”“更有另一个研究团队42年的荒岛坚守”。然后对以上原始材料进行加工处理。
10.“达尔文雀”的研究历史,给了我们关于科学研究的哪些启示 (6分)
【答案】 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;④科学研究者要有永不停息的探索精神。(每点2分,答出三点即可)
【解析】 要准确解答此题,需要梳理“达尔文雀”的研究历史的基本特点,在此基础上思考有可能对科学研究的思维触点;此题没有指明材料限制,所以需要通观两则材料。材料一中“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。’”、材料二中“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”两处说明,从事科学研究会受到时代主流观点的影响,所以从事科学研究首要的便是了解时代观点。
材料二中“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”表明科学研究不能盲从时代观点。材料二中“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”“更有另一个研究团队42年的荒岛坚守”说明要从事科学研究需要有足够的恒心,能坚持探索。材料二中“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”说明从事科学研究需要与时俱进,不断掌握和借助最新的科学技术手段。另外,材料二中“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”说明科学研究是永无止境的,这就需要科学研究者具有永不停息的探索精神。
