相关试卷

甲

关于“物种起源”，如果一个自然学者，对于生物的相互亲缘关系、它们的胚胎的关系、它们的地理分布、地质上的连续以及其他的此类事实加以思考，而是像变种一样，是从其他物种传下来的。然而这样的结论，也还是不充分的，除非等到能够说明世界上无数的物种曾经是怎样变化以获得如此完善地、正当地引起了我们赞叹的构造和相互适应。自然学者们常常把变异的唯一可能原因归之于如气候、食物等等外界条件，这是正确的，我们以后会论述到。但是要把像啄木鸟那样的构造，如此巧妙地适应于捉取树皮下的昆虫，仅仅归因于外界的条件是不合理的。又如槲寄生的情形，它的种子必须由某几种鸟为它传播，它的花雌雄分开，把花粉从一朵花带到另一朵花上。如果说这种寄生物的构造，以及它与其他数种不同生物的关系，也同样是不合理的。

节选自《＜物种起源＞绪论》

乙

英国伦敦大学的起源学教授史蒂夫•琼斯日前雄心勃勃地向物种起源学的开山鼻祖达尔文发起了挑战。

1858年，达尔文在伦敦将他的进化论公之于众，然而，反而遭到当时科学界的冷嘲热讽，伦敦科学家协会的主席在当年的年会上说：“今年没有任何的发现。”当然了

然而任何学说都有其时代的局限和不足之处，达尔文的物种起源学说也不例外。按琼斯教授的说法，达尔文最大的不足便是没有解释人类的起源这一最为人们关心，有关人类起源的话只有一句：“人类的起源和它的历史总有一天会大白于天下。”此外，琼斯教授还认为

节选自《挑战达尔文》

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，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，并得到保存或选择呢？那些在漫长的时间长河里起作用的，并严格审视每个生物的全部体制、构造和生活习性的选择力量一即择优弃劣的力量，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。仅此一点

选段是分几个层次论证“自然学说极为可信”这一观点的？请简要概括。论证过程中包含哪几个成为已知事实的论证前提？请指出来。

社会达尔文主义说，这个世界是弱肉强食的。但150年前，达尔文就说过生物不仅有竞争，“弱肉强食”这个词极不精确，歪曲了演化过程的性质。自然选择意味着能帮助适应环境的基因会拥有更多的拷贝，除了以适应为中心的自然选择的许多不同形式和过程外，还有其他机制，我就生存了，不是这个意思

我们探索宇宙的时候， ▲ 。 ▲  ，  ▲ 。 ▲  ，  ▲ 。 ▲  ， 它有典雅的事实，错综的关系，微妙的机制。

①没有想象，我们就到处碰壁

②还可以检验我们的推测

③怀疑可以使我们摆脱幻想

④想象经常能够把我们带领到崭新的境界

⑤既要勇于怀疑，又要富于想象

⑥宇宙神秘非常。

 ▲ 动植物确有变异， ▲ 这一变异是多么微小和缓慢， ▲ 其变异或个体差异在某一方面有益于自身发展， ▲ 所谓最适者生存呢？ ▲ 人们能够耐心地选择有利于自己的变异， ▲ 在复杂而多变的生活条件下，并得到保存或选择呢？

古有女娲补天、夸父逐日，今有“嫦娥”奔月、太空行走，人类对太空由最初的传说、幻想，延展到如今“____”的考察研究。而要真正飞向太空，去星际旅行，就需要载人航天器环境控制和生命保障技术。第一代环控生保技术，就是我国载人航天过程中正在使用的“携带供给型”。第二代属于物理化学再生，虽实现水和大气的循环利用，也无法解决食物自我供给问题。目前国际空间站和未来的中国空间站使用的也是这一技术。第三代属于生物再生技术，主要针对星际长期驻留，在空间站运行期间也会尝试，比如中国航天员未来在空间站很可能吃到自己种的新鲜蔬菜。

（      ）。这是首次由我国主导、多国参与的“人与环境”大型国际试验，在试验规模、参试人数、持续时间和技术要求上均处于国际先进水平。对志愿者来说，180天的密闭试验意味着外面的世界____，却又远在天边。舱内的物质闭合度非常高，氧气达到100%，水达到99%，食物达到70%，也就是说，绝大部分的生活所需都得依靠他们所种植的植物和设备来____。试验期间，志愿者在密闭舱内克服各种困难，与舱外科研人员协同配合，____地完成各项任务，为我国载人航天事业作出了突出贡献。

对科学家来说，宇宙中的脉冲星是很迷人的。它们的体积非常小，小的脉冲星直径一般只有几十千米，跟宇宙中动辄直径上万千米的天体相比，身材简直弱不禁风。但是， ， 能量却非常大。目前全世界观测到的脉冲星， ， 将来，FAST（500米口径球面射电望远镜）有希望观测到银河系以外的脉冲星。说起来，银河系外脉冲星的信号频率和手机的频率差不多。 ， 就仿佛接了一个10万光年外的电话。

如果你细心观察，会发现大自然中红花、黄花似乎更为常见，蓝色花却少之又少，黑色花则几乎绝迹，①？阳光中含有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫7种可见光，有的不容易被物质吸收，则会反射出来，例如红花反射的大部分是红光，黄花反射的则大多是黄光。但② ， 难以被反射出来，因此我们很少见到蓝色花。而黑色花则会吸收所有的光，但阳光带有能量，能量过高会灼伤花朵。于是，经过长期的自然选择，③。只有在人工制造的特殊培育环境中，黑色花才可能出现。

①每个星系都是太空中的一个岛屿，它们与其邻居隔光年之距遥遥相望。我可以想象，在无数星球上的生物对宇宙的模糊认识是如何产生的：它们在开始的时候都以为，除了它们自己小小的行星以及它们周围的那些区区可数的恒星以外，再也没有其他的星星了。我们是在与世隔绝的情况下成长起来的，我们对宇宙的正确认识是逐渐形成的。

②有些恒星可能被数百万个没有生物的由岩石构成的小星球所包围，这些小星球是在它们演化的某个初级阶段冻结而成的行星系。大概许多恒星都有跟我们类似的行星系：在外围具有由大气环所包围的行星和冰冻卫星，而在接近中心处则有温热的、天蓝色的、覆盖着云的小星球。在一些行星上可能已经有高级动物，他们也许正在从事某种巨大的工程建设来改造他们的行星世界，他们是我们宇宙中的兄弟姐妹。他们跟我们的差别很大吗？他们的形状、生物、化学、神经、生态、历史、政治、科学、技术、艺术、音乐、宗教、哲学等方面的情况如何？也许有一天我们会知道的。

③我们现在已经回到了我们的后院——离地球1光年的地方。包围着我们的太阳的是一群巨大的雪球，这些雪球由冰块、岩石和有机分子组成：它们就是彗核。每当恒星经过的时候都对它们产生一定的引力作用，最后迫使它们当中的一个雪球倾倒到内太阳系。由于太阳热的作用，冰块被蒸发，于是就出现了美丽的彗尾。

④我们现在来到我们星系的行星上。这些星球相当之大，它们都是太阳的俘获物。由于重力作用，它们被迫做近似圆周的运动。它们的热量主要来自太阳。冥王星覆盖着甲烷冰，它唯一的伙伴是它的巨大卫星卡戎。冥王星是被太阳照亮的，因为太阳离它很远，从漆黑的天空中看上去，太阳只不过是一个明亮的光点。巨大的气体星球海王星、天王星、土星——太阳系的宝石——和木星都分别有一个冰冻卫星做伴相随。在气体行星及其冰冻卫星的内侧就是充满岩石的温暖的内太阳系。例如，在那里有红色行星——火星。在火星上有高耸的火山、巨大的裂谷、席卷火星的大沙暴，并且，完全可能还有一些初级形态的生物。所有太阳系的行星都绕着太阳运转。太阳是离我们最近的一个恒星，它是一个令人恐怖的氢气和氨气的热核反应堆，它的强光照耀着整个太阳系。

⑤经过一番漫游之后，我们终于回到了我们这个弱小的浅蓝色星球。宇宙汪洋茫无际涯，范围之大，难以想象，而这个星球仅是其中之一，完全淹没于宇宙汪洋之中，它的存在可能仅仅对我们有意义。地球是我们的家，我们的母亲，人类是在这里诞生和成长的，是在这里成熟起来的。正是在这个星球上，我们激发了探索宇宙的热情，也是在这里，我们正在痛苦和不安之中掌握我们自己的命运。

⑥人类有幸来到地球这个行星上。这里有充满氧气的蓝天，有碧波荡漾的海洋，有凉爽的森林，还有柔软的草地。这无疑是一个生机勃勃的星球。从整个宇宙来看，它不但景色迷人，天下稀有，而且到目前为止，在我们的行程所经历过的所有时空当中，只有这个行星上的人类开始对宇宙进行探索。必定有许多这样的星球散布在整个宇宙空间里，但是，我们对它们的探索从这里开始。我们有人类百万年来用巨大的代价积累起来的丰富知识。我们这个世界人才济济，人们勤学好问。我们的时代以知识为荣，我们是很幸运的。人类是宇宙的产物，现在暂时居住在叫做“地球”的星球上。人类返回家园的长途旅行已经开始。

（节选自《宇宙的边疆》）

①我很幸运能在进化论中徜徉，在整个科学领域中，进化论是最激动人心、最重要的理论之一。

②进化论之所以使许多人着迷，我想是由于这个理论的三个特点。首先，根据现在发展的状况看，进化论的证明令人非常满意和信服，同时还有大量的宝藏没有挖掘出来。其次，进化论是一门覆盖极其广泛的学科，既是涉及永恒、定量等带有普遍原则的科学，又与历史的独特性直接相关。因此，在进化论的研究中，可以容纳各种风格和个性。有的人在这个领域探讨纯粹抽象的问题（群体增长规律和DNA结构），有的人则揭示非常独特的棘手问题（霸王龙用弱小的前肢做什么）。第三，进化论与我们的整个生活息息相关，因为我们总会关心一些重大的谱系问题：我们来自何方？这又意味着什么？当然，这个理论还涉及形形色色的生物，仅描述过的物种就已经超过了百万种，小到细菌，大到蓝鲸，还有大量的甲虫，每一种生物都有它的故事。

③然而，达尔文的学说一方面在扩展影响，另一方面其中的一些假设却失去了价值，至少是失去了普适性。已经统治了30年的当代达尔文主义，即“现代综合论”，利用局部群体的适应基因替换的积累和扩大模式，来解释生命的整个历史。在小的局部群体的适应调节方面，这种模式可能是出色的经验性说明；生活在已经被工业污染熏黑的树上，并且作为可见度的选择回应，桦尺蠖飞蛾（Biston betularia ）的体色确实变黑了，而且的确是由于单个基因变化的积累。但是，仅仅将这个过程扩大到更多的基因和更大的效应，就能解释新物种的起源吗？主要谱系中大的进化趋势只是连续适应变化的不断积累吗？许多进化论者（包括我本人）已经开始对现代综合论发出了挑战。我们主张一种阶层体系的观点，认为不同层次的进化变化通常是由于不同种类的原因所致。群体内微小的调节可能是连续的、适应的，但是造成这种事件的原因却是染色体的明显改变，这种变化导致某一物种与其他物种之间的不育，不过原因可能与适应无关。进化趋向可能代表了一种更高层次的选择作用于本质上静止的物种本身，而不是由于单一的大群体经过说不清多少年的缓慢、稳定的积累。

④在现代综合论之前，许多生物学家〔见参考文献中贝特森（Bateson），1922〕表示过迷茫和沮丧，因为提出不同层次的进化机制显然会造成太多的困难，妨碍科学的统一。在现代综合论之后，有一种观点（那些缺乏思想的追溯者将其视为教条）传播开来，认为所有的进化都可以还原为达尔文式局部群体的适应变化。我认为，我们现在正在探寻一条富有成果的途径，这条途径介于贝特森时代的迷茫与现代综合论观点的局限性之间。现代综合论的观点适宜一定的领域，但是在进化的更高阶层系统领域，达尔文式的突变和选择可能以截然不同的方式在起作用。我想我们可能希望存在因果动因的一致性，即希望存在一种含有达尔文主义内核的普遍性理论。但是，我们必须考虑到，面对机制的多样性，用适合较低层次的适应基因的替换，根本无法解释更高层次的现象。

⑤造成进化理论蓬勃发展的基础就在于大自然具有无与伦比的复杂性。生物不是台球，不是在可以测量的简单外力作用下，就可以到达生命台球桌上预定的新位置。极为复杂的系统都有非常丰富的内涵。任何生物都有其历史，生物的历史以多种方式微妙地限定了生物的未来。面对施加在基本结构上的各种自然选择压力，生物以形态的复杂性所具备的大量功能来回应。基本上不为我们了解的生物胚胎固有的发育途径，保证了简单的输入（例如定时性的微小变化），就可以转化为输出（生物成体）的令人惊奇的明显变化。

（节选自【美】S·J·古尔德《熊猫的拇指·自序》）

材料一：

达尔文在划时代的《物种起源》巨著中，创立了以“自然选择”为核心的科学进化论，大大地促进了科学的发展，推动了社会的进步。在这部经典著作中，达尔文以诚实的态度提出了进化论中的一系列难点，其中一个就是“寒武爆发”。

所谓“寒武爆发”，是指在寒武纪（距今5.7亿年前至5.0亿年前）初期世界各地不约而同地突然爆发出众多无脊椎动物，海绵动物、腔肠动物、环节动物、软体动物、节肢动物、腕足动物、棘皮动物、须腕动物等无脊椎动物的主要门类，几乎都在此时出现。在我国澄江动物群中还出现了脊椎动物——鱼类。达尔文不相信进化中有“突然爆发”的事件，认为无脊椎动物的主要门类在寒武纪初期几乎同时出现，是生物逐步进化，即连续渐进的结果；现在人们感到突然，一是地质上有间断，二是未找到“中间型过渡生物”。他在《物种起源》中，说自己的进化论是“缓慢而渐进的进化论”，还多次宣告“自然界无跃进”。这是达尔文学说的第一个缺陷，也是达尔文的第一个可悲之处。事实上，生命演化史上的爆发远不止寒武纪初期一次，还有三叠纪初的大爆发、第三纪初的大爆发等；自然界也绝不是“无跃进”。生物的演化亦不完全是连续渐进的。

鉴于大量的事实，美国科学家N·埃尔德雷奇和S·J·吉尔德于1972年提出了生命演化的全新理论“间断平衡论”。认为生物演化的过程不完全是达尔文强调的连续渐进的过程，而是突进与渐进交替的过程；认为生物演化过程不完全是达尔文强调的线性进化图形，根据基国突变学说，生物演化进程应该是间断平衡图形；认为新种的形成不是缓慢变异积累过程，而是由基因突变或地理隔离形成。间断平衡论以一种全新的哲学观点看待生物进化史，向达尔文进化学说提出了严重挑战。它比较合理地解释了生命历史上的许多化石纪录：即生物界的突进、跃变，是可以在没有地质间断的层序中发生的。例如，在中国南方古生界和中生界之间往往是连续沉积的，看不到长时间的间断，但是古生界的生物与中生界的生物都发生了突变，无论是腕足类、双壳类、有孔虫类、牙形石、三叶虫类、珊瑚类等都发生了突然的变化或绝灭和新的生物的爆发。而且，可以说生命演化的绝大多数突变阶段都找不到达尔文所期待的“中间型过渡生物”，这都是达尔文的渐变论无法解答的。

（摘编自孙关龙《中国大百科全书》《达尔文进化论的五大缺陷》）

材料二：

今天我们已经明确地知道，达尔文是错误地把即使在最纯的群体里也会出现的细微的、连续的、偶然的变异，当作是自然选择的材料。因为事实已经证明，这些变异不是遗传的。这个事实很重要，值得作简要的说明。

如果你拿来一捆纯种大麦，一个麦穗一个麦穗地测量它们的麦芒的长度，并根据统计数字作图，你将会得到一条钟状的曲线。换句话说，一定的中等长度占优势，以一定的概率向二个方向偏离。现在把一组麦芒明显超过平均长度的麦穗拿出来，麦穗的数目足够在地里播种并长出新的作物。对新长出的大麦作同样的统计时，我想，达尔文是会发现向右方移动的相应的曲线的。换句话说，他可以期待通过选择来增加麦芒的平均长度。如果用的是真正纯种繁育的大麦品系，就不会是这种情况。从选出来播种的大麦的后代那里得到的新的统计曲线，跟第一条曲线将是完全一样的，即使选麦芒特别短的麦穗作种子，也将是完全一样的。因为细微的、连续的变异不是遗传的，所以选择没有效果。它们显然不是以遗传物质的结构为基础的，而是偶然出现的。

可是，在四十多年前，荷兰人德弗里斯发现，即使是完全纯种繁育的原种的后代里，也有极少数的个体，比如说几万分之二或万分之三，出现了细微的但是“跃迁式”的变化。“跃迁式”，并不是说这个变化是相当大的，而是说这是一种不连续的变化，在未变和少许改变之间没有中间形式。德弗里斯称之为突变。重要的事实是不连续性。这使我想起了量子论物理学家——在两个相邻的能级之间不发生中间能量。打个比喻说，德弗里斯的突变论，不妨称为生物学的量子论。以后我们将会明白这可不是比喻。突变论实际上是由于基固分子中的量子跃迁所引起的。1902年，当德弗里斯第一次发表他的发现时，量子论的问世还不过二年时间。因此，要由另一代去发现它们之间的密切联系，是不足为怪的！

突变同原始的、未变的特性一样，也是丝毫不爽地遗传下去的。比如，上面讲到的大麦的第一次收获中，会出现少量的麦穗的麦芒长度大大超过了变异范围，比如说是完全无芒。它们可以代表一种德弗里斯突变，并将生育出一模一样的后代，就是说，它们的所有后代全都是无芒的。

因此，突变肯定是因此宝库中的一种变化，而且必须用遗传物质中的某些变化来说明它。由于突变繁育模样相同的后代，所以突变是达尔文描述的、通过不适者淘汰、最适者生存而产生物种的自然选择的合适材料。在达尔文的学说里，恰恰必须用上述所谓的“突变”来代替他的“细微的偶然变异”。

（摘选自薛定谔《生命是什么——生物细胞的物理学见解》1944年出版）

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。

材料二：

达尔文在环球考察中观察到，在加拉帕戈斯群岛生活着13种地雀。这些地雀的喙差别很大，不同种之间存在生殖隔离。而在辽阔的南美洲大陆上，却看不到这13种地雀的踪影。

这些地雀的祖先属于同一个物种，从南美洲大陆迁来后，逐渐分布到不同的岛屿上。由于生活在地理隔离的各个岛上的地雀种群可能会出现不同的突变和基因重组，而一个种群的突变和基因重组对另一个种群的基因频率没有影响。因此，不同种群的基因频率就会发生不同的变化。由于各个岛上的食物和栖息条件互不相同，自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用就有差别：在一个种群中，某些基因被保留下来，在另个种群中，被保留下来的可能是另一些基因。久而久之，这些种群的基因库就会形成明显的差异，并逐步出现生殖隔离。生殖隔离一旦形成，原来属于一个物种的地雀，就成了不同的物种。由此可见，隔离是物种形成的必要条件。

（摘编自普通高中生物教科书《遗传与进化》）

材料三：

达尔文提出的由一个共同祖先进化出不同物种分支的进化理论，在较短时间内就得到了认可，但自然选择学说的命运要曲折得多，即使在科学界也是如此。实际上，人们迟迟不肯接受自然选择学说是可以理解的，因为达尔文在著作中并没有详细描述遗传机制，只是假设一个个微小的“胚芽”从各种组织中分裂出来，然后进入性器官进行复制，并传给下一代。达尔文的“自然选择”理论要有以下几个前提条件，首先要有遗传变异；其次要有个体间的生存与繁殖竞争，而竞争的前提是繁殖过剩或者说资源有限；最后，他强调这种进化是渐进式的。这是达尔文理论的核心思想。

后来崛起的进化论新学说，向达尔文的自然选择理论提出了挑战，认为进化不是、至少不全是由自然选择为主导的。比较有代表性的观点是上世纪60年代日本从事分子生物学研究的学者木村资生提出的“中性学说”。进化可以由随机因素造成，并不是有目的的，分子水平的变异并没有好和坏之分，因而选择不起作用。当然木村的理论局限于分子水平，但分子和形态两个不同层次的进化仍存在一些不衔接的地方，仍然是当前进化生物学研究的薄弱环节和难题。

更早的时候，针对渐进进化的观点，古生物学家提出过质疑，他们认为进化不是渐变的而是爆发式突变的。从5亿多年前寒武纪澄江生物群的化石记录看，在很短时间内，各大动物门类都出现了，因此可以认为进化是平衡一段时间后的突然爆发，之后生物的进化可能又会平衡一段时间，甚至出现大规模的绝灭。

其实达尔文自己在面对古生物化石时，也曾有过类似的困惑，并在他的著作中多次提到。但是支持达尔文理论的人认为这并不矛盾，其中关键在于渐进与突变的时间尺度到底是什么，毕竟古生物化石的时间尺度跨越得太大。

目前在进化研究领域，“综合进化论”的观点比较为大多数学者接受。这种理论综合了从达尔文开始的比较有影响有说服力的几种观点，包括承认突变的重要性、引入孟德尔遗传理论来解释遗传变异、从群体遗传学角度来定义适应性以及强调遗传漂变的进化意义等。这一学说认为，上述因素在生命进化的过程中同时存在并起作用。

1959年，《物种起源》发表100周年之际，自然选择学说的地位似乎已不可动摇了。

（摘编自2009年5月27日《科学时报》