《恐龙无处不在》知识要点与能力训练
6500万年前,在地球上生活了1.6亿年的恐龙突然灭绝,这成为生物史上最大的谜。不同地域恐龙化石的发现意味着什么?阅读课文,从中寻找答案。
【背景知识】
阿西莫夫(1920—1992)美国作家。出生在苏联斯摩棱斯克附近的彼得罗维奇小镇,3 岁时随父母移居美国纽约。他自小喜欢读科幻小说,15岁时写就过一篇科幻小说,同年考入哥伦比亚大学。18岁那年,即1938年,发表了第一篇科幻小说《偷乘飞船的人》,此后开始与著名科幻小说家接触。 1939年阿西莫夫获学士学位,两年后又获硕士学位。在此期间,他又发表了不少科幻作品。其中,1941年的《理智》第一次提出了著名的“机器人三原则”这段时期发表的作品使阿西莫夫在科幻小说界逐渐获得了声望。 1942年,阿西莫夫与格特鲁德·布卢格曼结婚。婚后最初几年,阿西莫夫在海军航空兵所属的化工厂实验室工作、开始创作《基地三部曲》,全部故事在1942年至1949年之间陆续写成。1951年,首先出版《基地》1952年《基地与帝国》问世;1953年,《第二基地》出版,《三部曲》至此出齐,获1966年雨果奖。 二次大战后,阿西莫夫在哥伦比亚大学从事研究工作,1949年获博士学位。1955年阿西莫夫升任波士顿大学副教授。但是,他觉得,自己至多
只能成为一个普通的科学家,但却可以成为一个杰出的科幻小说家和科普作家。因此,1958年阿西莫夫辞去了波士顿大学的教职,成了职业作家。197Z年的科幻小说《神仙们自己》获当年雨果奖和星云奖。他发表的科幻小说和科普作品至今已有300多部,是公认的当今美国科幻小说家的泰斗。
【重点字词】
(1)注音
遗骸(hài) 蟾蜍(chánchú)
褶皱(zhézhòu) 追溯(sù)
(2)解词
遗骸:遗留下来的骨骸。
蟾蜍:一种两栖动物,体表有许多疙瘩,内有毒腺,俗称癞。
褶皱:由于地壳运动,岩层受到挤压而形成的弯曲。
追溯:逆流而上,向江河发源地走。比喻探索事物的由来。
天衣无缝:神话传说中,仙女穿的仙衣,不用针线制作,没有缝儿。比喻事物没有一处漏洞。
【重点解读】
这篇科普短文选自阿西莫夫晚年的著作《域》。阿西莫夫在本书序言中说,这些文章,是“对科学近期进展的回顾和对导致我们形成清晰知识的历史成就的重新检讨与评价”。阿西莫夫认为,“科学是个极具活力的领域,而且它从来也没有像现在这样充满活力”,我们每个人都应该为科学的新进展而欣喜,“对展现在我们面前的令人敬畏的域感到惊奇”。
“恐龙无处不在”,初看标题,我们可能以为这篇短文要向人们描绘上亿年前恐龙家族繁衍生息、遍布世界的盛况,但读了全文,我们才明白这是一篇通过南极恐龙化石的麦现来证明“板块构造”学说的科普论文。
文章开头突发议论:“不同科学领域之间是紧密相连的。在一个科学领域的新发现肯定会对其他领域产生影响。”这两句议论是全篇行文的逻辑基础。南极和地球其他上都发现有恐龙化石,“说明恐龙确实遍布于世界各地”。特别是南极洲发现恐龙化石,引起了作者深入的思考:“恐龙如何能在南极地区生存呢?”恐龙实际上并不适应寒冷的气候。作者并没有把思维定格在恐龙本身的研究上,而是把“这个发现与南极联系起来”考察,由此及彼步步追问:“恐龙不可能在每一块上生存,那么它们是如何越过大洋到另一个上去的呢?”行文到第六、七段,对这一问题做出直截了当的回答:“是在漂移而不是恐龙自己在迁移。”“板块背上驮着许多,当板块向一个或另一个方向运动时,也随之一起运动。”显然,一部分恐龙正是搭乘这班“航船”来到南极的。
第八、九、十、十一段简明地介绍了“板块”学说,并说明每个都有恐龙化石的原因。地球在四十多亿年的发展史中,“泛形成和过多次”,由于恐龙统治地球
的时间太长,它们恰好经历了一个泛由合而分的过程,成了地质演变历史的见证。泛先是分成了四块,然后大部分继续(只有印度板块与欧亚板块碰撞后合为一体),于是,“每一个都携带着自己的恐龙而去”。
南极,这个也曾是生机勃勃的“生命之舟”,由于它驶向了地球的极地而“最后成了冰天雪地”,导致搭乘这班航船的大部分生物灭绝,恐龙不过是它们之中较为显赫的一个族系。如果南极现在没有几英里厚的冰层覆盖的话,我们就可以找到当年大灭绝的遗迹。
南极洲恐龙化石的发现,是漂移学说的有力证据。这表明每一个科学的新发现都会引起新的思考,成为新的科学研究的基础,或者由此可以开辟出科学研究的新领域,或者为已有的研究、假说提供新的证据,从而推动科学研究的向前发展。这就照应了作者在本文开头提出的观点
【思考与探究】
1、课文标题是《恐龙无处不在》,那么它的说明对象是否就是恐龙呢?
明确:
作者谈恐龙的灭绝,谈到恐龙化石无处不在,是为了证明另一项科学理论—— 板块构造理论的正确。
2、这篇短文说明的主要内容是什么?按什么顺序说明的?作者如何得出结论的?
明确:
“恐龙无处不在”是支持“板块构造理论”的新的有力证据。作者在这里采用的是逻辑顺序,重在说明事理,将抽象的科学知识,层层解剖,既严谨,又深入浅出、通俗易懂。
3、课文的说明内容涉及到哪两个学科?主要运用了什么说明方法?
明确:
(恐龙的灭绝)生物学——(板块构造理论)地质学,道理正如课文第一段所说:“在一个科学领域的发现肯定会对其他领域产生影响。”作者主要采用了举例子的说明方法来说明白己的观点,行文严谨。本文的准确性与条理性已经看出来了。
4、如何理解“不同科学领域之间是紧密相连的。在一个科学领域的新发现肯定会对其他领域产生影响。”这句话?
明确:
从南极洲发现恐龙化石得出恐龙曾遍布世界这一结论也许并不困难,二者之间的联系也容易让人理解,但是,南极恐龙化石的发现与地质学说有什么关系,一般读者很难提出这样的问题。但是在科学家的眼里,它们却有内在的关联。课文就是从南极的恐龙化石的发现来论证“板块构造”理论,恐龙化石成了支持“板块构造”的有力证据。作者在文章开头的这两句议论,并非浮泛之论,而是有其确凿的根据。我们学习这篇课文,不能仅仅局限于知识的获得和理解,而要更多地注意学习作者的思维方法——善于联系,在貌似风马牛不相及的两种事物中寻找内在联系,这是思维创新的重要特征,也是研究和发现的必要前提。在我们平时的学习中、生活中,只要我们心,也常常会领悟到这一道理;如果具备了这样的思维品质,我们也会在别人不经意的地方有独到的发现。
5、“如果把这个发现与南极联系起来,这比仅考虑恐龙来说要重要得多。”这句话在文中起什么作用?
明确:
这一句话在文中不仅起到承上启下的作用,而且它表明了作者的思维方法,其思维触角已经伸向另一领域。正是把恐龙化石与南极联系起来的思考,才使作者进一步追问:“恐龙如何能在南极地区生存呢?”接着作者并没有正面回答,而是说明了“恐龙实际上并不适应寒冷的气候”,这样又把本来的疑团推进了一步:恐龙不可能在每一块上生存,那么它们是如何越过大洋到另一个上去的呢?行文至此,才对本文所要阐明的中心议题正面回答。由此可见,思维方式和提问方式常常是解决问题的先导。这对我们认识事物和解决问题都应有所启迪。
【研讨与练习】
一、阅读课文,说说“恐龙无处不在”的原因是什么?
设计本题的目的是让学生在通读课文的基础上,加深对课文的理解。具体内容请参考“课文研讨”部分。
二、下列语句是作者在行文中放在括号里的补充说明文字,试结合上下文,说说它们各自的作用。
1、青蛙和蟾蜍是人人皆知的现代两栖动物。
2、如果看一张地图,并假定把非洲和南美洲拼合在一起,你就会看到它们拼合得多么
天衣无缝。
设计本题的目的是让学生体会课文中的补充说明的不同作用和含义。
第l题,如果抽象地说现代两栖动物,不加以举例,读者可能一时想不到是指哪些动物。现代两栖动物很多,举“青蛙”和“蟾蜍”,是因为它们“人人皆知”,人们非常熟悉。“青蛙”和“蟾蜍”不能在南极生存,犹如当年恐龙不能适应南极的生态气候一样,因为它们同属两栖动物。
第2题,这一句补充说明了漂移学说的一个最显而易见的证据,即南美洲与非洲海岸线惊人的吻合,这不是能用巧合来解释的,只能说明它们原来在一起。当然,漂移学说还有很多深层证据(参见“有关资料”部分)。
三、“不同科学领域之间是紧密相连的。在一个科学领域的新发现肯定会对其他领域产生影响。”这段话对你有什么启发?你能从自己的学习或生活经验中举一两个例子来阐述这一观点吗?
设置本题意在让学生在学习时与自己平时的阅读积累和生活经验联系起来,学有所得,学而有悟;同时借此培养学生用联系的观点看问题、想问题的思维方法。
【拓展延伸】
一、板块构造学(杨树锋、郭令智)
研究地球岩石圈板块的成因、运动、演化、物质组成、构造组合、分布和相互关系以及地球动力学等问题的学科。地质学的一个分支。它认为地球的岩石圈分解为若干巨大的
刚性板块即岩石圈板块,重力均衡地位于塑性软流圈之上,并在地球表面发生大规模水平转动;板块与板块之间或相互离散,或相互汇聚,或相互平移,引起地震、火山和构造运动。板块构造学说囊括了漂移说、海底扩张说、转换断层、碰撞等概念和学说,为解释地球地质作用和现象提供了极有成效的模式,是当代最有影响的全球构造理论。
简史 板块构造学的创立和发展大致可以分为三个阶段:①1912年德国学者A.L. 魏格纳提出了漂移说。当时由于多数人的反对而没有被接受。50年代古地磁学的研究测得各地在地质时代中的磁极位置变化多端,用固定论无法解释,采用漂移说则可以得到的解释,漂移说随之复活。②60年代初美国地质学家H.H. 赫斯和R.S. 迪茨在古地磁学研究的基础土提出了海底扩张说,随后英国的F.J.瓦因和D.H. 马修斯通过海底磁异常的研究对海底扩张说做了进一步论证,论述了地壳的产生和消亡,并得到深海钻探的验证。③1965年加拿大人J.T. 威尔逊建立转换断层概念,并首先指出,连绵不绝的活动带网络将地球表层划分为若干刚性板块。1967—1968年法国的X. 勒皮雄、美国的D.P.麦肯齐将转换断层概念外延到球面上,定量地论述了板块运动,确立了板块构造学的基本原理。
基本内容 地球上层构造根据物理性质在垂向上可以分为两个截然不同的层圈,即下部塑性的软流圈和上部刚性的岩石圈。岩石圈在侧向上被地震带所分割,形成若干大小不一的块体,称为岩石圈板块,简称板块。板块的厚度变化较大,约在几十公里至200公里。
成就与展望 板块构造学深刻地解释了地震和火山分布、地磁和地热现象、岩浆与造山作用;阐明了全球性大洋中脊和裂谷系、漂移、洋壳起源等重大问题;更新了地质学中的许多概念,使得既承认水平运动也承认垂直运动的活动论观点取代了曾占统治地位的固定论。板块构造学以全球整体的研究观点开拓了地球科学研究的深度和广度,是地球科学领域中的一场。
板块构造学还存在一些有待解决的难题。板块构造学对于板块构造活动总的轮廓已比较清楚,但具体作用过程和细节还不十分明确;对板块动力学的确定依然有困难;对板块内部的构造和岩浆活动研究不足;对板块俯冲、消亡及伴随的岩浆活动、边缘盆地起源等还了解不够;还不能地解释岩石圈的成因和演化。
(摘自《中国大百科全书·地质学》,中国大百科全书出版社1993年版)
二、小行星与恐龙的灭绝
恐龙为何会绝迹?这一问题在长达一个多世纪的时间里既引起了科学家和大众的兴趣,也令他们困惑不已,因而也出现了大量不切实际的理论,有些甚至十分好笑。例如,认为恐龙的灭绝是因为它们的躯体太庞大而导致交配困难——雄性恐龙在交配过程中可能会压垮它的配偶。另一种理论就是,随着植物的进化,恐龙的饮食发生变化,最后导致致命的便秘。还有一种说法就是:恐龙下的蛋全被刚刚进化的、而且更加灵活聪明的动物——哺乳类动物吃掉了。有的认为是新出现的疾病使恐龙在地球上消失。一种更令人信服的理论是以恐龙时代的玛瑙化石中的气泡为依据。这种空气中氧的含量比现代空气中的氧含量要高出50%。可能是随着氧气浓度逐渐下降至今天的浓度标准,恐龙就因窒息而死掉。
尽管有一些牵强的解释,但在关于恐龙灭绝的问题上存在着两大思想学派:(1)它们突然死于某一场世界性的大灾难;(2)由于地球上天气的逐渐变冷使得恐龙难以适应而慢慢灭亡。
灾难学派描绘的是一幅十分令人震撼的场面:一颗相当于曼哈顿岛大小的小行星或彗星以每秒15英里(相当于25公里)的速度向地球陨落,与地球撞击的能量相当于100万亿吨TNT炸药(是扔在广岛上的原子弹的能量的50亿倍),而且在进入地壳25英里深
的同时熔化了沿途的岩石。在这场剧烈的碰撞之后,成千上万吨的尘埃和碎石进入大气层,罩住了地球,遮挡了阳光,使得地球连续好几个月甚至好几年都处于黄昏状的黑暗之中。在这种黑暗里,植物不能正常生长——因为它们需要阳光来制造养分,以植物为生的动物不能正常生存,不靠植物为生的其他动物也难以生存,恐龙就是那种不能在黑暗中生存的动物。事实上,根据某些科学家的观点,地球上60%的动物是不能在黑暗中生存的。
然而,小行星或者彗星的陨落真的发生过吗?地球上生命的大规模消亡是有大量资料可查的,但这是由于剧烈的碰撞所造成的吗?让我们从头来叙述这个故事并从中找到答案。
大约一百五十年前,一位名叫理查德·欧文的英国解剖学家创造了“恐龙”
(DINOSAUR)这个词来描述刚刚发现的一种曾在地球上生存过的动物。 DINOSAUR这个词源于希腊语的“可怕的” (DEINOS)和“晰蝎”(SAURS)。那个时候(即1841年),可供研究的恐龙化石少得可怜,因此,人类对恐龙也知之不多。
我们对恐龙的认识了解在过去的一个半世纪里有了一定的提高。我们知道它们是在大约2.25亿年前由爬行动物的祖先进化而成,于大约6 500万年前灭绝的。它们的个子有很大的差异,身长从不足2英尺到140多英尺不等;体重有20磅的,也有90吨的(陆上现存最庞大的动物大象的重量为6吨)。恐龙属爬行类冷血、笨拙型动物,下蛋并且全身长满鳞片。
然而,关于恐龙笨拙、动作缓慢的说法最近也引起了人们的怀疑。研究表明,许多恐龙相对于爬行动物而言是十分聪明的,且腿脚十分麻利。这一观点使得科罗拉多大学的罗伯特·巴克尔于1968年提出,恐龙根本就不是冷血的动物,而是像我们人类一样的热血动物,这一争论至今未得到解决。按照一群英国古生物学家的说法,恐龙有可能“属中间型的”。或者说,个子小些、更灵活的恐龙是热血的,而那些个子大些、笨重的家伙则是冷
血的。一位科学家甚至提出,恐龙的新陈代谢可能是随季节变化的:冬天里是热血,夏天里又变成了冷血。
那么,在使得恐龙灭亡的6 500 万年前又发生了些什么呢?有没有可以说明某颗小行星或彗星曾撞入地球并灭杀了恐龙的任何证据呢?有的,有证据。
70年代末期,由已故物理学家路易斯·阿尔瓦雷兹和他的儿子、加州大学柏克莱分校的沃尔特·阿尔瓦雷兹率领的一个小组有了惊人的发现。他们注意到,在大约有6 500万年历史的沉积土层中有一种叫做“铱”的元素的含量异常高,铱是地球上罕见的重金属,只存在于地壳的深处,但在小行星和彗星上却大量存在。起初,地质学家们认为6 500万年前的火山活动可能会把铱喷入大气层,落下时便集中形成一个独特的土层。最终,事实并不能证明这一理论。
那么这与小行星或者彗星又有什么联系呢?小行星或者彗星与地球的碰撞会使小行星或彗星的大部分被气化掉,并使含有大量铱的尘埃进入全球的大气层中,尘埃落到地上后,便形成了含铱丰富的土壤沉积层。阿尔瓦雷兹小组曾在意大利和丹麦发现过这种矿藏,自那以后,这种含有大量铱的土壤层在全球五十多个地方先后被发现。这些土壤层有6 500万年的历史,且恰巧与恐龙灭绝的时间吻合,这一点是小行星或彗星灭杀了恐龙的令人信服的证据。而且,某些地方的矿层出现的断裂是由某种剧烈的碰撞所造成的。这一证据也与某颗小行星或彗星曾与地球碰撞过,并且杀死了“可怕的蜥蝎”的理论相吻合(太阳系中落在地球上的块状物被称为“陨星”),落在地球表面的彗星或者小行星,或其某一部分就是陨星。它在陨落之前进入地球的大气层时叫做“流星”。
假如一颗曼哈顿岛那么大的小行星或彗星的确在6 500万年前撞击地球的话,那么撞击所造成的窟窿或者“陨石坑”又在哪里呢?这一直是一个难以回答的问题。不过,多年
来人们提出了许多不同的答案。其中之一就是陨石的碰撞砸开或撕裂了地壳,从而导致了形成冰岛(我们知道是由火山形成)的火山活动。然而,这一理论也不再广为人们所接受。在有6 500万年历史的沉积土中的铱矿层在冰岛并不是那么厚。地质学家们推断在碰撞地区周围的铱矿层可能最厚,因为铱矿是在那个位置最先冲进空气中的。而且,伴随着微细的白色富铱沉积土层,一定会有较为粗糙的次沉积层。这可能是碰撞后飞溅的熔岩下落时形成的。正如一粒石子扔入水池时溅起的水花一样。这种次沉积层,也叫做“喷出层”,只能出现在碰撞现场几千英里的半径范围之内,而在冰岛却没有发现。
1990年,亚里桑那大学的阿兰·希尔德布兰德沿着铱矿层和喷出层找到了它们的最密集点。他发现有两处陨石坑可能是陨石撞击地球的现场。一处是在哥伦比亚盆地,位于哥伦比亚北部的加勒比海地区,另一处是在墨西哥东部的尤卡坦半岛的北端。今天,越来越多的证据对尤卡坦陨石坑的推断更有利。它的直径大约为110英里(180公里),形状及成分都很正确。这个陨石坑完全被埋在岩石下面,且位处陆地,尽管在6 500万年前这个地区曾是一片浅海区域。陨石碰撞造成恐龙灭绝的理论的拥护者们觉得他们不仅是发现了“正在冒烟的”,而且也找到了被杀者尸体中的弹头——证据确凿。
你可能会认为,至此,恐龙灭绝之谜已被破解。铱矿土层证明某个小行星或彗星曾撞击地球,而且碰撞所发生的时间也是正确的,再说也发现了一处陨石坑来支持这一理论。然而,疑问依然存在。那么,问题又在何处呢?
问题就在于恐龙是不是一下子突然全部绝迹的。小行星的碰撞会造成恐龙迅速地灭亡——只是几千年的时间,而不需要几百万年。不幸的是,化石记录却没有能给我们展示一个清楚的、无可争辩的画面。人们都知道恐龙大约是在同一时期——即在一个主要的地质纪元(白垩纪)结束,另一个纪元也就是第三纪开始时灭亡的。这一过渡就是大家所熟知的白垩纪——第三纪(或K—T)之交。
宾夕法尼亚大学的彼德·多德逊曾专门对这个时期的恐龙化石记录进行了分析。他的结论是,在白垩纪结束前的800万年,恐龙家族十分兴旺。可是,600万年之后,3/4的恐龙种类便已灭绝。这对于小行星碰撞地球造成恐龙灭绝的理论的支持者来说真是个坏消息。因为许多恐龙看来是在某个小行星或彗星与地球发生碰撞之前就已消失。不过,小行星学派的理论家们却指出,在北美洲的大多数恐龙的种类是一直活到白垩纪——第三纪之交(K—T)时由于发生了陨石碰撞才突然消失的。他们还争辩说只统计恐龙种类多少有些误导性。许多恐龙种类几乎没有多少分支,因而从进化含义上讲不能很充分地被确认。他们说,最重要的种类以及大量的单个恐龙都活到了白垩纪末期,直到过渡期才因为陨石碰撞而灭绝的。
在路易斯·阿尔瓦雷兹和他的儿子惊人地发现铱以来的15年或更长的时间里,陨石碰撞理论经历了一个曲折的历史。目前,传统的学者们开始倾向于支持这一理论,尤其是随着尤卡坦的陨石坑的被发现,对这一理论的间接支持也来自在过去的4.5亿年中地球上至少有过4次其他类型的生命突然大规模灭亡这个事实(尽管这些时期小行星与地球碰撞的诸如含铱丰富的地质结构或能说明问题的陨石坑这类证据仍未出现)。事实上,大约2.4亿年前发生的一次大规模地球生命的灭亡变故使恐龙的灭绝变得黯淡。因为这次变故灭杀了地球上 9o%以上的生命形式。然而带讽刺意味的是,就是这场大规模地球生命的灭亡为恐龙主宰地球(大约是在这个时候开始)铺平了道路。因为它们的大多数天敌已被消灭。“砰”的一声出现,“砰”的一声又消失了。
最后一点思考:假如陨石碰撞理论真的正确,那么某一块陨石的确撞击地球并导致了恐龙的灭绝倒真是一件好事,不然的话,人类就可能永远也不会进化至今。因为有恐龙至高无上地统治陆地和海洋达无数个百万年的话,哺乳动物生存的空间就会很少。它们可能仍然是小个子的食虫动物,根本就没有有效竞争的能力。这一切都是随着“砰”的一声巨响而开始改变的。
(巴里·E·齐然尔曼、戴维·J·齐然尔曼,见《在岩石上漂浮》,张树昆、张昭理译,江苏
人民出版社1998年版)
三、恐龙之死:新的线索
10年前有人提出一种理论认为,恐龙(以及其他某些生物属种)在6 500万年前的灭绝是由于巨大陨星或彗星与地球相撞的结果。另一些科学家则认为大量火山的喷发和气候异常是造成恐龙灭绝的原因。尽管如此,撞击说的支持者们还是占了上风,并且现在又有新的证据来肯定这种观点。
来自加利福尼亚州拉霍亚的斯克里普斯海洋研究所的杰弗里·L·巴达(Jeffrey L. Bada)在6 500万年前形成的沉积物中发现了氨基酸。
氨基酸是蛋白质的建筑块。每个蛋白质分子是由一个或多个氨基酸链构成的,而每个链又是由数十到数百个氨基酸组成。总体来说,地球上的氨基酸只能由生物组织来产生。
如果是这样的话,在6 500万年前形成的沉积物中发现的氨基酸链应该说没有什么特别不寻常之处,因为当时生命已经非常繁盛,各种生物都会形成氨基酸。为什么我们不应该发现一些呢?
首先,从理论上讲氨基酸有无数种,但由生物所形成的蛋白质仅利用了其中20种氨基酸。再者,各种生命形式,无论是病毒、栎树、海星、蛇或者人类,都是利用同样的这20种氨基酸,例外情况极少。
没有人知道为什么生物只利用这20种氨基酸,以及那些没有被利用的其他氨基酸有
什么问题。
巴达在19年6月所报道的存在于古老岩石中的氨基酸只有两种,即异缬氨基酸和a-氨基异丁酸。蛋白质中不会有这两种氨基酸,并且就目前所知,它们不是由生物形成的。有一种极少见的真菌,确实可以形成一些异缬氨基酸,但这是非常例外的现象。
是否在别的什么地方也发现有氨基酸呢?是的。在某些被称为“含碳球粒陨石”中含有少量的碳水化合物。在碳水化合物中存在一些氨基酸。事实上,在少数陨石中所发现的氨基酸就是异缬氨基酸和a-氨基异丁酸。因此,这些氨基酸可能是由于含有氨基酸的陨石或彗星撞击的结果,它们把氨基酸撒在地球的表面。
这种解释可靠吗?首先,那些极少的真菌确实形成了异缬氨基酸。也许在6 500万年以前,一些最终灭绝的动物产生了大量的这些氨基酸。它们现在虽然稀少,但在当时却并非如此。
我们可以十分肯定这种情况并没有发生过。像许多对生命至关重要的其他物质一样,氨基酸有不对称性分子,并且能以两种形式存在,即左型或右型(像手套和鞋一样)。生物酶所形成的氨基酸都为左型,这一点是肯定的。左型氨基酸易于结合在一起从而构成有利于蛋白质分子形成的链。缠绕在一起的左型和右型氨基酸不形成链。当然,全由右型氨基酸构成的链也有助于蛋白质分子的形成。当生命在35亿年前刚开始出现时,左型氨基酸通过一些随机过程最先被选用,自此以后氨基酸一直为左型,甚至形成异缬氨基酸的极少数的真菌也只含有左型异缬氨基酸。
如果氨基酸由人工或通过任意过程形成,正如通过一般化学反应而在化学家们的试管里形成一样,左型和右型的产生几率是一样的,哪一种都没有优势。在陨石中所发现的氨
基酸中左型和右型是等量的,这就告诉我们它们是通过化学反应形成的,与生物酶无关。
在6 500万年前形成的沉积物中所发现的氨基酸也具有等量的左型和右型。这是一个有力的证据,说明它们不是由地球表面的生物形成的,而是由陨星或彗星中的非生命过程形成的。
科学家对这一发现还存在一些疑问。氨基酸为什么没有被由于撞击而生成的热毁灭掉呢?对这个问题没有一个简单的答案。氨基酸不是一个十分牢固的分子,一般不能抵御高温,也许这种氨基酸处于撞击物体的内部,从而得以受到保护,免遭高温的破坏。
更加难解的是,这些来自地球以外的氨基酸并不是恰好出现在6 500万年的沉积物界面上,而是出现在此界面靠上或靠下一段距离的位置上。也许它们最早是存在于此界面上,但在随后的数千万年中,穿过岩层向上或向下迁移了。而这听起来并不能令人信服。巴达正在调查其他地区的岩石,或许会有更多的资料来支持这一解释。
(阿西莫夫,见《域》,孟庆任译,上海科技教育出版社1999年版)
【同步练习】
阅读拓展
阅读下面文段,完成1~9题。
(一)
五亿三千万年前的一天。一股意外涌来的泥沙把滇中海城浅海区中大量的动物埋在下
面。由于迅速地与外界隔绝.致使大量包括软体动物在内的生物没有腐烂.在泥沙中完好的保存下来。这些原来难以成为化石的动物在泥沙中经过几亿年而最终成为化石。随着地壳的运动.这座难得的古生物宝库被抬升到云南澄江帽天山。
澄江化石群异常珍贵。一般情况下.寒武纪的许多元脊椎动物若无特殊的埋葬条件,不会变成化石。而在澄江它们不仅成为化石,而且还保存得非常完好。澄江化石的完整性解开了一些长久令人费解的“化石谜”。例如早在i00年前发现的奇虾的“脚”化石一直被认为是一种节肢动物的尾巴,而奇虾的“嘴巴”化石则被认为是水母。而且荒唐地被单独“立户”取了名称。澄江奇虾化石的发现纠正了把奇虾的肢体当物种的“历史错案”。
澄江化石群的发现十分重要。寒武纪比我们较熟悉的恐龙时代的“侏罗纪”早四亿年。1909年,在加拿大发现的寒武纪中期的布尔吉斯动物化石群和1949年在澳大利亚发现的前寒武纪末期的埃迪卡拉动物化石群。这两个化石群时间间隔有一亿一千万年,两者物种间发生的突发性变化难以在实物上得到证明。澄江动物化石群正好处在以上两个化石群时间跨度上的中闻.是寒武纪生命由单一性向多样性发生快速飞跃的最重要的环节。
1、使一些在其他地区“原来难以成为化石的动物”在澄江“最终成为化石”的一个最重要的条件是( )
A. 这些动物在澄江地区埋藏于泥沙中的时间长——五亿三千万年。
B. 这些动物在被泥沙埋藏的瞬间与外界迅速隔绝。
C. 这些动物原来生活在海域的浅海区中。容易被泥沙埋藏。
D. 这些埋藏在地下的没有腐烂的动物由于地壳的运动而被抬升。
2、联系澄江奇虾化石的特点,分析造成奇虾化石“历史错案”的根本原因.正确的一项是 ( )
A. 一百多年前发现奇虾化石时.古生物化石研究技术不够先进。难以认清其实质。
B.一百多年前发现的奇虾化石的形态与某些物种形态极其相似。科学家们以貌定论。
C. 一百年前发现的奇虾化石都是奇虾的局部而非整体.难以从整体判定。
D. 长期以来遗留下的“化石谜”影响了科学家对奇虾化石的准确判定。
3、“澄江化石群的发现十分重要”,说其“重要”的一个具体依据是( )
A.澄江动物化石群所处的时期正好在前寒武纪末期与寒武纪中期的时间跨度的中间。
B.澄江动物化石证明了由埃迪卡拉动物化石到布尔吉斯动物化石两者物种问发生的突发性变化。
C.澄江动物化石是寒武纪生命由单一性向多样性发生快速飞跃的最重要的环节。
D.澄江动物化石所处的寒武纪比“侏罗纪”早四亿年更有研究价值。
4、对全文表达的主要意思概括最准确的一项是( )
A. 目前发现的澄江动物化石在古生物进化研究方面具有其他化石无法替代的作用。
B. 澄江动物化石由于具有特殊的成因,因而形成了独特的完整性。
C. 澄江动物化石的发现证明了我国对古生物的研究又有新突破。
D. 澄江动物化石是.目前世界上稀有的化石宝库。
(二)恐龙时代的两栖动物——三燕丽蟾
①最近,一只古老的蟾蜍“跳入”了人们的视野。它就是新近在我国辽宁西部发现的,我国已知的时代最早的一只古蛙化石。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所两位学者将它命名为“三燕丽蟾”。这种动物生活在距今1.25 亿年前的中生代中晚期,它与各色各样的恐龙、早期鸟类以及一些小型的原始哺乳动物生活在同一时代。
②这块罕见的中生代古蛙化石,发现于我国东北辽西著名的化石产地--四合屯。随着三燕丽蟾的发现,四合屯地区发现的动物化石涵盖了脊椎动物中的所有主要门类,即在鱼类、爬行类、鸟类和哺乳类之后,又有了两栖类的代表。
③在分类学上,三燕丽蟾是一种原始的盘舌蟾类。辽西这块完整的骨架化石,不仅是我国盘舌蟾类化石的首次发现,也是该类群在亚洲的最早化石记录,且为世界仅知的第二种具有完整骨架的中生代盘舌蟾类。有关资料表明,在西班牙同时期的地层中,也有一种保存了完整骨架的原始盘舌蟾类,称为始盘舌蟾。它发现于本世纪50年代中期,40 余年来一直被当作该类群最原始的代表。由于辽西的新发现保存了完整的骨骼,使研究者可以把这两种盘舌蟾类进行直接的对比。
④比较的结果十分令人鼓舞,辽西的三燕丽蟾在很多特征上比西班牙的始盘舌蟾更原始。比如它有9个荐前椎,具尾杆骨横突,上颌骨及前颌骨具有牙齿,无髂骨背突,荐椎横突十分扩展等等。这就更加增强了辽西这一新发现的分类学意义。因为这种原始性,使研究者可以在解剖学和骨骼学特征上探讨盘舌蟾类乃至无尾两栖类的进化历史。
⑤现在我们可尝试恢复三燕丽蟾的一些生活习性。三燕丽蟾骨骼从吻端到臀尖的距离为94毫米,如果把肌肉系统考虑在内,它应是一只体长约10 厘米的中小型蛙类。既然它是盘舌蟾家族的成员,它很可能也象其它现生盘舌蟾类一样,具有粗糙的皮肤。遗憾的是化石上没有提供任何关于皮肤形态的信息。从对三燕丽蟾化石骨骼的研究我们得知,它的骨骼形态已经与现生无尾两栖类十分相似,即:具有发育的髂骨和伸长的后肢,这表明三燕丽蟾已经具有相当的跳跃能力。同时也说明了蛙类跳跃能力的获得,应该比三燕丽蟾生活的时代还要早很多。三燕丽蟾的上颌边缘长满了细细的梳状排列的牙齿,而我们现在见到的蛙类大多没有牙齿,所以具有牙齿是一种原始特征的表现。根据这一特征判断,三燕丽蟾的舌部捕食机能及身体的运动能力可能还不够强,牙齿在辅助捕食中具有比较重要的作用。因此,三燕丽蟾在食性及取食方式上与无齿的种类也应该有所不同。
⑥由于其骨骼形态的原始性,三燕丽蟾化石还提供了很多关于蛙类起源和早期进化的重要信息。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的专家们正努力地工作,试图揭开一个个古蛙演化之谜。
(节选自1999年第7期《科学大观园》)
5、第①段首句说:最近,一只古老的蟾蜍“跳入”了人们的视野。这句话意在表明( )
A. 新近发现的“三燕丽蟾”是我国已知的时代最早的一只。
B. 这只古老的蟾蜍并非真正“跳入”人们的视野,而是指已被人们发现。
C. 新近发现的“三燕丽蟾”具有重大意义,引起了人们广泛的关注。
D. “跳入”即发现,是形象的说法;这句话形象地说明人们发现了一只古老的蟾蜍化石。
6、第②段第二句说:“随着三燕丽蟾的发现,四合屯地区发现的动物化石涵盖了脊椎动物中的所有主要门类,即在鱼类、爬行类、鸟类和哺乳类之后,又有了两栖类的代表。”对这句话的意思理解正确的一项是( )
A. 四合屯地区发现的动物化石涵盖了脊椎动物中的所有主要门类,即在鱼类、爬行类、鸟类和哺乳类之后,又发现了两栖类,三燕丽蟾就是两栖类的代表。
B. 随着三燕丽蟾的发现,四合屯地区发现的动物化石涵盖了脊椎动物中的所有主要门类,即鱼类、爬行类、鸟类和哺乳类等。
C. 四合屯地区发现的动物化石,随着三燕丽蟾的发现,涵盖了脊椎动物中的所有主要门类,即鱼类、爬行类、鸟类和哺乳类等。
D. 随着三燕丽蟾的发现,四合屯地区又发现的动物化石涵盖了脊椎动物中的所有主要门类,即鱼类、爬行类、鸟类、哺乳类和两栖类。
7、第④段中说:“这就更加增强了辽西这一新发现的分类学意义。”“更加增强了”的“分类学意义”是指( )
A. 三燕丽蟾化石,不仅是我国盘舌蟾类化石的首次发现,也是该类群在亚洲的最早化石记录,且为世界仅知的第二种具有完整骨架的中生代盘舌蟾类。
B. 由于辽西的新发现保存了完整的骨骼,使研究者可以把这两种盘舌蟾类进行直接的对比。
C. 辽西的三燕丽蟾在很多特征上比西班牙的始盘舌蟾更原始。
D. 使研究者可以在解剖学和骨骼学特征上探讨盘舌蟾类乃至无尾两栖类的进化历史。
8、第⑤段首句说:“现在我们可尝试恢复三燕丽蟾的一些生活习性。”下列论述中哪几项属于“尝试恢复”的“生活习性”?( )
A. 体长约 10 厘米。
B. 很可能具有粗糙的皮肤。
C. 骨骼形态已经与现生无尾两栖类十分相似。
D. 已经具有相当的跳跃能力。
E. 上颌边缘长满了细细的梳状排列的牙齿。
F. 舌部捕食机能及身体的运动能力可能还不够强,牙齿在辅助捕食中具有比较重要的作用。
G. 在食性及取食方式上与无齿的种类也应该有所不同。
9、第⑤段中说:“蛙类跳跃能力的获得,应该比三燕丽蟾生活的时代还要早很多。”对这句话的意思理解正确懂得一项是( )
A. 三燕丽蟾的跳跃能力比蛙类要强。
B. 在三燕丽蟾时代之前的蛙类,早就有了跳跃能力。
C. 蛙类的跳跃能力比三燕丽蟾要强。
D. 三燕丽蟾与蛙这两类动物都有跳跃能力,但蛙类获得这种能力的时间要早很多。
【参】
(一)
1、B(在第一段中说明了澄江动物化石的成因——“由于迅速与外界隔绝……完好地保存下来”。排除其他项的依据;A项说明动物埋藏时间长,这是形成化石的一个重要条件.但不是澄江化石形成的最重要条件;C动物生活的区域不是形成化石的一个条件;D文中说地壳运动抬升了化石,这是化石形成后的走向而非成因。)
2、C(在第二段中介绍了澄江化石的一个特点——完整性。正是因为在澄江发现的奇虾具有完整性,才纠正了奇虾的“历史错案”。由此推知,l00年前发现的奇虾化石不具备完整性。排除其他项依据;A文中既没介绍发现澄江奇虾化石技术的先进,也没介绍l00年前发现奇虾化石的技术状况;B科学家们以貌定论的原因在于他们见到的只是奇虾的部
分肢体,这是造成奇虾“历史错案”的原因,而非根本原因; D奇虾化石的“历史错案”即为“化石谜”之一,两者是包含关系,而非影响与被影响的关系。)
3、B(文中介绍到“两者物种问发生的突发性变化难以在产物上得以证明”,发现的澄江动物化石解决了这一难题。排除其他项依据;A、C两项能表明其重要,但说明不具体;D生物化石研究价值不应仅以化石所处时间的早晚衡量。)
4、A(全文介绍了澄江化石独一无二的特性。排除其他项依据;B介绍特点,以偏概全;C本文重点不在于阐明我国古生物研究的发展情况;D“稀有”一词不当;二、三段没有证明其“稀有”,而是证明其所起的实证作用。)
(二)
5、C(A项言不及义,BD项把“发现”代入原文“跳入”处则不通,联系实际思考,化石是不可能自动“跳入”人们视野的,应指此项发现引起了人们的关注);
6、A(可运用语法分析理解,“即……之后”是解释“所有主要门类”的;“又有了两栖类代表”承前面“随着……发现”,指“三燕丽蟾”);
7、D(据上下文,ABC三项亦为“分类学意义”,D项是在这三项基础上“增强了的意义”);
8、D F G(体长、皮肤、骨骼、牙齿均为身体特征,而非生活习性,其生活习性是由其身体特征而推测出来的);
9、B(A、C两项均偷换了概念,此句没有比较能力的强弱,而是比较能力获得的早
晚;“三燕丽蟾”也是蛙类,不能把它与蛙并列,故D项错误)。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
Copyright © 2019- yrrf.cn 版权所有 赣ICP备2024042794号-2
违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com
本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务