阅读下面的文字,完成下面小题。
计算生物学家奥利特•佩莱及其团队自主研发了高精度360度摄像机和三角测量方法,清晰地记录了散落在各地的不同萤火虫物种闪光的数据。
佩莱实验室发现,真实的萤火虫群体行为并不像几十年来书本上那样的理想化,并不是所有的萤火虫都有自己的节拍器。对于没有节拍器的萤火虫而言,只有在许多只萤火虫聚集的时候才会出现集体性的节拍。除此之外,佩莱还记录到了一种罕见的同步类型,数学家称之为“嵌合体状态”。
“藏本模型”是日本物理学家藏本由纪建立的解释同步现象数学机制的鼻祖。多年来,这种模型出现了几种变体。1990年,斯特罗格茨和他的同事证明,如果将一组简单的类萤火虫振子相互关联,无论数量是多少,它们几乎总会同步。第二年,埃门特劳特描述了东南亚的屈翅萤群体通过加快或减慢内部振荡频率来实现同步的过程。
但是,当佩莱团队的相机在2019年开始从Photinus carolinus(P•carolinus)萤火虫中捕捉三维数据时,他们的分析揭示了新的模式。其中之一是确认了萤火虫生物学家早就提到的事情:一簇闪光往往从一个地方开始,然后以每秒半米的速度在森林中级联扩散开。萤火虫似乎在不同的距离范围内关注其他萤火虫,这可能是因为萤火虫只能看到在持续的视线范围内发生的闪光。
似乎并不符合“藏本模型”的核心前提,田纳西州的P•carolinus萤火虫没有每次闪光的内在周期。把一只P•carolinus萤火虫放在帐篷里时,“有时它等了几秒钟就闪光,而有时会等几分钟。”但一旦放入15只以上的P•carolinus萤火虫,整个帐篷里的虫群就出现间隔几十秒的集体性闪光。和物理学家合作研究,佩莱团队提出了一种新的周期性涌现模型。
(如图所示)

(Merrill Sherman制图,牛晓杰)想象一下,一只孤独的萤火虫在闪光,它将等待一个随机的时间间隔,然后再次闪光。
但是,萤火虫需要给它的光器官“充电”,因此存在一个最短等待时间(恢复期)。它也很容易受到同伴的影响:如果它看到另一只萤火虫闪光了,只要自己的身体条件允许,它也会立即闪光。谁先闪了一下,就会激发其他所有的萤火虫立即进入闪光。每次环境变暗时,整个过程重复发生。随着萤火虫数量的增加,至少有一只萤火虫会随机选择在身体允许的情况下再次闪光,而这将引发其他的萤火虫闪光行为。因此,两次闪光之间的时间会缩短为恢复期的时间。认真观察这一幕的研究者都会看到一个稳定的群体节奏:即从闪光步入黑暗,然后从黑暗中突然闪光。
佩莱小组还发现了另一种奇特的模式。虽然大部分萤火虫“合唱团”在有节奏地闪烁,但固执的离群者却拒绝配合。这些离群者处于同一空间,按照自己的周期闪烁,与周围的“交响乐”节奏不相称。有时,这些离群者们之间似乎是同步的;有时它们不顾彼此,只是随机地闪烁。佩莱的研究小组将这描述为一种嵌合体状态,这是同步的一种形式。一些神经科学家的研究表明,在某些实验条件下看到了脑细胞活动中的这种奇异同步状态,但除此之外,此前还没有在自然界中观察到它。
(摘编自JoshuaSokol《萤火虫的同步闪烁:随机中怎样涌现出秩序?》牛晓杰译)
(1)下列对佩莱团队提出的P•carolinus萤火虫同步新模型相关内容的理解和分析,不正确的一项是 DD
A.P•carolinus萤火虫群体并非一开始就同步闪烁,而是从一个地方开始级联扩散开,往往要经历一定的时间才能形成“合唱团”。
B.处在等待期的孤立的P•carolinus萤火虫会受到其他萤火虫的激发而发光,但会受限于自身的身体情况和与其他萤火虫的距离。
C.孤立的P•carolinus萤火虫闪光的时间间隔是随机的,但不小于恢复期,而萤火虫群体闪光的时间间隔是稳定的,等于恢复期。
D.新模型揭示了P•carolinus萤火虫群体闪光的内在规律,似乎与“藏本模型”的核心前提不符,这表明“藏本模型”已经不成立。
(2)下列对材料相关内容的分析和评价,不正确的一项是 BB
A.佩莱团队发现的奇异的嵌合体同步状态,此前神经科学家只在脑细胞活动中发现,还没有在自然界中观察到。
B.萤火虫群体在随机中涌现出秩序的内在机制不止一种,对其同步现象的研究能够解释社会中其他的同步现象。
C.“几乎”“似乎”“可能”等词语可增强说明语言的准确性,而“合唱团”“交响乐”等词语的运用又使说明更加生动。
D.作者用画图表的方法直观形象地介绍了佩莱团队提出的周期性涌现新模型,与文本相印证并有助于读者理解。
(3)佩莱团队关于萤火虫的研究可以给我们开展科学研究带来哪些启示?请结合材料简要说明。
【答案】D;B
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/28 8:51:19组卷:3引用:2难度:0.5
相似题
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1.阅读下面的文字,完成下列小题。
在150年前,科学家关于植物利用伪装躲避天敌的猜测就已经零星出现,但一直没有得到严格的实验证实。达尔文进化论观点的来源——“自然选择”理论提出者、英国博物学家、探险家和生物学家华莱士,曾认为植物几乎不会“隐藏自己的需求”。
但近年来,随着色彩测量技术、动物感官和其他相关领域的研究不断取得进展,人们重新燃起了对生物色彩这一经典进化生物学话题的热情。在动物研究之外,科学家们发现的不少证据显示,植物也可能利用各种伪装策略来防御天敌。
从2012年起,孙航和中国科学院昆明植物研究所牛洋博士在做青藏高原——喜马拉雅植物多样性形成与演变研究时,开始关注伪装植物。“我们从高山上的紫堇属植物着手研究,注意到很多当地人采挖贝母,有时甚至会向我们推销刚采挖的鳞茎。当然,我们也注意到梭砂贝母的伪装和叶色变异。”牛洋向科技日报记者介绍。“在一些群体中,梭砂贝母呈现常见的绿色,而在另一些群体中,它们则与背景融为一体,大多显出灰褐色,非常隐蔽。”牛洋博士介绍,他们起初推测,与囊距紫堇相似,这种伪装可能也是应对食草动物的防御策略。但在多地经过长达数年的观察,他们并没有发现动物取食梭砂贝母的明显证据。
“由于体内富含生物碱,贝母属植物具有很强的化学防御,在一定程度上抵御了动物取食,那梭砂贝母为何要伪装?这让我们很困惑。”牛洋说,后来,他们才意识到,梭砂贝母的地下鳞茎长期遭到大量采挖,而这种采挖本身,有可能产生强烈的选择压力。这也意味着梭砂贝母的伪装,可能与人类有关!
为了进一步搞清这一猜想,研究团队做了更深入的研究,他们比较了动植物伪装策略进化的差异、推测了影响植物伪装进化的要素,这不仅是一个惹人着迷的话题,更关系到人类与植物未来的关系和命运。
“作为一味常用的中药材,人类取用贝母已经有2000年的历史,当代大规模采挖的历史超过80年。”牛洋说,为了评估每个群体遭受的采挖强度,他们从川滇一带基层药商那里得到了过去6年间梭砂贝母干品总量数据,并估算出每个群体单粒贝母鳞茎的干重。他们惊讶地发现。要获得一千克干燥鳞茎,意味着要挖掉3000株以上的贝母。这样的选择压力非同小可。牛洋说,通过样方统计和分布面积评估,他们得到潜在贝母产量,从而获得了每个群体的采挖强度。与此同时,他们发现采集强度越大的地方,贝母伪装的也越好。
紧接着贝母色彩之谜的研究又摆到了眼前。牛洋与同事再次来到高山流石滩,采集每个群体的反射光谱数据,又根据专为人类设计的CIELAB色觉模型,量化植物与砾石的光谱,算出在群体之间梭砂贝母体色确实有显著差异。利用这一模型,他们还计算出贝母与生境岩石背景的匹配程度,来为伪装程度提供衡量的指标。
“背景匹配是利用自身色彩融入背景,让采挖者难以发现,实现伪装。”孙航说,考虑到采挖压力可能在较长历史内有变化,他们还评估了伪装程度与采挖难度的关系。
因落脚地方不同,有的鳞茎采挖只需几十秒;有的长在数十厘米深处的石缝中,挖一颗需要数分钟甚至更长时间,从价值和时间成本计,采挖者往往会放弃,遭受的采挖压力也较小。从实际经验看,越是难以采集的群体,植株伪装越好,与周围灰褐色的石头“浑然一体”;越是容易采挖的植株,越会“大模大样”地保持通体透绿的本色。梭砂贝母的体色与生存有显著的相关性,伪装增加了它们的生存概率。然而,“变色”的过程仍有诸多有趣的自然之谜。
(摘编自赵汉斌《植物化身“变色龙”是人类“逼”出来的吗》)(1)下列对材料相关内容的理解和分析,不正确的一项是
A.早在150年前,科学家就已经有了植物利用伪装躲避天敌的看法,但因没有得到严格的实验证实,只能算是猜测。
B.2012年之前,孙航和牛洋博士并未关注到伪装植物。之后他们从紫堇属植物着手研究,并取得了一定的研究成果。
C.梭砂贝母一般为绿色,但有时则与周围景物的颜色相似,与囊距紫堇一样,梭砂贝母利用伪装来抵御动物取食。
D.牛洋博士对贝母伪装的研究主要是通过观察、实地调研、科学的统计和评估等方法实现的,其结论具有一定的科学价值。
(2)下列对材料相关内容的分析和评价,不正确的一项是
A.文章从150年前科学家的猜测起笔,提出文章的中心话题,激发读者的探究欲望,并能突出下文牛洋等人研究的价值和意义。
B.文中多次引用孙航和牛洋博士说的话,既能对说明内容做出具体解释说明.同时也使得文章更具说服力,增强了文章说明的准确性。
C.“植物也可能利用各种伪装策略来防御天敌”“并没有发现动物取食梭砂贝母的明显证据”等语句体现了文章语言准确严密的特点
D.文章结尾处说“仍有诸多有趣的自然之谜”,表明孙航和牛洋等人的研究只是冰山一角,并不能解释贝母的体色变化的原因
(3)简要概括孙航、牛洋等人对贝母的伪装研究的结论。发布:2025/1/1 2:0:1组卷:7引用:5难度:0.5 -
2.阅读下面的文字,完成下列各题。
龙涎香 龙涎香是一种名贵的动物香料,有“天香”、“香料之王”等美誉。它与麝香的香韵一样,几乎是所有高级香水和化妆品中必不可少的配料。龙涎香的香味清灵而温雅,既含有麝香气息,又微带壤香、海藻香、木香和苔香,有着一种特别的甜气和莫可名状的奇异香气。其留香性和持久性更是其他香料所不可比拟的,要比麝香长一倍,作为固体香料它可保持其香气长达数百年。历史上流传有龙涎香“与日月共长久”的佳话。据说在英国旧王室中,有一房间因为涂有龙涎香,历经百年风云,至今仍香飘四溢。
那么,如此美好的东西是怎样产生的呢?《星槎胜揽》中记载:“龙涎屿,独然南立海中,波击云腾,每至春间,群龙所集,于上交戏,而遗涎味……其龙涎初若胶脂,黑黄色,颇有鱼腥之气,久则成就土泥。”由此可知,先人相信龙涎香是“龙之唾液”。这种说法当然是不科学的。
后经反复研究,海洋生物学家才真正解开了龙涎香的诞生之谜。原来,它源于抹香鲸的体内。抹香鲸最喜欢吞吃章鱼、乌贼、锁管等动物,而章鱼类动物体内坚硬的“角喙”可以抵御胃酸的侵蚀,在抹香鲸的体内不能消化,如果直接从体内排出的话,势必割伤肠道,于是在千万年的进化中,抹香鲸慢慢地适应了这种“饮食”习惯,它的胆囊能够大量分泌胆固醇进入胃内将这些“角喙”包裹住,形成罕见的龙涎香,然后再缓慢地从肠道排出体外,有的抹香鲸也会通过呕吐排出。稀世香料就这样产生了。
奇怪的是,刚刚诞生的龙涎香不仅不香,还奇臭无比。它需要在海波的摩挲下,在阳光的照射下,在空气的催化下,臭味才能慢慢消减,然后淡香出现,逐渐变得浓烈;颜色也会由最初的浅黑色,渐渐地变为灰色、浅灰色,最后成为白色。白色的龙涎香品质最好,只是它往往需要经过百年以上海水的浸泡,将杂质全漂出来,方可“修”成上品。
(1)下列对龙涎香的介绍,准确的一项是
A.龙涎香因其香气独特而享有“天香”、“香料之王”等美誉,和麝香的香韵一样,它是所有高级香水和化妆品中必不可少的配料。
B.龙涎香的香味清灵而温雅,有一种特别的甜气和难以形容的奇异香气,它含有麝香的气息,又带有壤香、海藻香、木香、苔香等较浓的混合香气。
C.龙涎香的留香性和持久性是其他香料不可比拟的,作为固体香料它可以保持香气数百年之久。英国的旧王室中一间涂有龙涎香的房子历经百年仍香飘四溢,就是一个真实的例证。
D.刚刚诞生的龙涎香是浅黑色,无香气可言,而且奇臭无比,它要经过复杂的过程和漫长的时间,香气才逐渐散发出来,最后成为香料中的珍品。
(2)下列对龙涎香的来源的理解,正确的一项是
A.《星搓胜揽》中提到的“土泥”就是龙涎香,它是“龙的涎水”积久而成的。这种说法虽然不科学,但对海洋生物学家真正解开龙涎香的诞生之谜具有一定的参考价值。
B.《星槎胜揽》中的有关记载对龙涎香的来源作了生动的描述,给神奇的龙涎香蒙上了一层神秘的色彩,反映了我们的前人探索大自然的强烈愿望。
C.海洋生物学家认为:龙涎香源于抹香鲸的体内,被抹香鲸吞吃的章鱼类动物体内有坚硬的“角喙”,这些“角喙”不能被抹香鲸分泌的胆固醇消化,于是在抹香鲸胃内存积下来,它们是形成龙涎香的基本原料。
D.抹香鲸排出被胆固醇包裹的“角喙”有两条途径:一是缓慢地从肠道排出,二是通过呕吐排出。“角喙”被排出后,芳香袭人的稀世香料龙涎香就诞生了。
(3)根据本文提供的信息,下列推断不正确的一项是
A.龙涎香“修”成上品,需要许多条件,如海波的摩挲,阳光的照射,空气的催化,海水的浸泡等。因此可以说,龙涎香是大自然的美妙杰作。
B.白色的龙涎香是龙涎香中的上品,因此鉴定龙涎香的纯度和品质,从色泽上进行观察是最基本的也是行之有效的方法。
C.龙涎香来之不易,它的形成需要漫长的岁月,因此这种罕见的植物香料一定非常昂贵,难以“飞入寻常百姓家”。
D.龙涎香的持久性虽然很强,但历史上流传的龙涎香可“与日月共长久”的佳话不过是夸张的说法而已,实际上是不可能的。发布:2024/12/24 8:0:2组卷:0引用:1难度:0.7 -
3.阅读下面的文字,完成下列各题。
龙涎香 龙涎香是一种名贵的动物香料,有“天香”、“香料之王”等美誉。它与麝香等香料一样,几乎是所有高级香水和化妆品中必不可少的配料。龙涎香的香味清灵而温雅,既含有麝香气息,又微带壤香、海藻香、木香和苔香,有着一种特别的香甜气和莫可名状的奇异香气。其留香性和持久性更是其他香料所不可比拟的,要比麝香长一倍,作为固体香料它可保持其香气长达数百年。历史上流传有龙涎香“与日月共长久”的佳话。据说在英国旧王室中,有一房间因为涂有龙涎香,历经百年风云,至今仍香飘四溢。
那么,如此美好的东西是怎样产生的呢?《星槎胜揽》中记载:“龙涎屿,独然南立海中,波击云腾,每至春间,群龙所集,于上交戏;而遗涎味……其龙涎初若胶脂,黑黄色,颇有鱼腥之气,久则成就土泥。”由此可知,先人相信龙涎香是“龙之唾液”。这种说法当然是不科学的。
后经反复研究,海洋生物学家才真正解开了龙涎香的诞生之谜。原来,它源于抹香鲸的体内。抹香鲸最喜欢吞吃章鱼、乌贼等动物,而章鱼类动物体内坚硬的“角喙”可以抵御胃酸的侵蚀,在抹香鲸的体内不能消化,如果直接从体内排出的话,势必割伤肠道,于是在千万年的进化中,抹香鲸慢慢地适应了这种“饮食”习惯,它的胆囊能够大量分泌胆固醇进入胃内将这些“角喙”包裹住,形成罕见的龙涎香,然后再缓慢地从肠道排出体外,有的抹香鲸也会通过呕吐排出。稀世香料就这样产生了。
奇怪的是,刚刚诞生的龙涎香不仅不香,还奇臭无比。它需要在海波的摩挲下,在阳光的照射下,在空气的催化下,臭味才能慢慢消减,然后淡香出现,逐渐变得浓烈;颜色也会由最初的浅黑色,渐渐地变为灰色、浅灰色,最后成为白色。白色的龙涎香品质最好,只是它往往需要经过百年以上海水的浸泡,将杂质全漂出来,方可“修”成上品。
(选自《中国青年》2005年第20期)(1)下列对龙涎香的介绍,准确的一项是
A.龙涎香因其香气独特而享有“天香”、“香料之王”等美誉,和麝香等香料-样,它是所有高级香水和化妆品中必不可少的配料。
B.龙涎香的香味清灵而温雅,有一种特别的香甜气和难以形容的奇异香气,它含有麝香的气息,又带有壤香、海藻香、木香、苔香等较浓的混合香气。
C.龙涎香的留香性和持久性是其他香料不可比拟的,作为固体香料它可以保持香气数百年之久。英国的旧王室中一间涂有龙涎香的房子历经百年仍香飘四溢,就是一个真实的例证。
D.刚刚诞生的龙涎香是浅黑色,无香气可言,而且奇臭无比,它要经过复杂的过程和漫长的时间,香气才逐渐散发出来,最后成为香料中的珍品。
(2)下列对龙涎香的来源的理解,不正确的一项是
A.《星槎胜揽》中提到的“土泥”就是龙涎香,它是“龙的涎水”积久而成的。这种说法虽然不科学,但却赋予龙涎香以一层特别神秘的色彩。
B.龙涎香的产生与抹香鲸的食谱有关,如果章鱼等体内有坚硬角喙的抹香鲸猎物从大海中消失,龙涎香很可能也就不复存在了。
C.海洋生物学家认为:龙涎香源于抹香鲸的体内,被抹香鲸吞吃的章鱼类动物体内有坚硬的“角喙”,这些“角喙”不能被抹香鲸分泌的胆固醇消化,于是在抹香鲸胃内存积下来,它们是形成龙涎香的基本原料。
D.抹香鲸排出被胆固醇包裹的“角喙”的方式有两种:一是缓慢地从肠道排出,二是通过呕吐排出。“角喙”被排出后,还要接受风浪的浸润加工,很长时间后才能成为芳气袭人的龙涎香。
(3)根据本文提供的信息,下列推断正确的一项是
A.龙涎香是大自然的美妙杰作,也可以说是大自然对人类的美妙馈赠,现在,神奇的自然也需要人类的呵护,那种杀鸡取卵、竭泽而渔的行为是应该禁止的。
B.白色的龙涎香是龙涎香中的上品,但灰色、浅灰色的龙涎香如果保存得当,经过长期的发酵,品质也不亚于白色的龙涎香。
C.牛黄作为牛的胆结石而入药,龙涎香作为鲸鱼的胆结石而成为香料,都很珍贵,但龙涎香的形成需要漫长的岁月,更难得,也更加珍贵,难以“飞入寻常百姓家”。
D.中国沿海并无抹香鲸出没,因此龙涎香在中国尤其显得珍贵,中国古代所使用的龙涎香多半是通过海上丝绸之路从东南亚、南亚以及中东地区进口来的。发布:2024/12/24 8:0:2组卷:7引用:1难度:0.7