阅读下面的文字,完成下面小题。
古生物学是一门古老的学科,已经有两百多年的历史。历史上如始祖鸟、北京猿人等关键化石的发现都填补了生命演化历史的空白。如今,新的观测分析手段,给古生物学这样的传统学科注入了新的活力,从原有的以及新发现的化石中挖掘出的大量前所未知的全新信息,让我们逐渐看清远古时代。
传统上,古生物学家通过肉眼、放大镜、光学显微镜、电子显微镜来观察和研究生物化石外表的宏观和微观结构。但是,生物化石的很大一部分信息量包含在其内部,需要古生物学家通过其他技术手段来揭示。
早在20世纪中叶,就有古生物学家尝试用X光“透视”化石,但简单地使用X光照射,只能取得照射方向上的一点模糊的内部结构信息,要重建各个方向上的全部三维结构信息,就必须使用断层扫描技术,这有点像无损的磨片或切片。断层扫描(CT)最初在医学和制造业中发展起来,20世纪90年代开始,古生物学家尝试将此技术应用到化石研究中。由于化石比生物体致密得多,且不同化石的物质成分千差万别,直接套用医用CT机器往往很难达到理想的扫描效果,研发古生物研究专用CT就成为迫切需求。在这方面,我国走在了国际前列——2008年,古脊椎所与高能物理研究所和自动化所合作研制了全球首套专门应用于古生物化石研究的高精度CT,包括225kV显微工业CT和450kV通用性工业CT,并于2011年投入使用。这使得古生物学家能够方便、快速、高质量地对不同大小的脊椎动物(含人类)化石及现生生物的内部精细形态和显微结构进行无损检测和重建。应用这套设备,古生物学家迅速取得了一批重要成果,如古脊椎所朱敏团队对早期有领鱼类内部结构的重建,补充了“从鱼到人”演化史上的关键环节;刘武团队对中国重要人类化石基于CT的研究,定量重建了远古人类的颅内模、内耳骨迷路等精细内部结构。
古代生物死亡后,不同的有机物组分保留的时间长短不一,提供的生物的信息不同,而承载生物体内遗传信息的脱氧核糖核酸(DNA),成为重建古生物演化历史的重要工具。这一研究方法肇始于20世纪80年代。21世纪初期,受益于人类全基因组的发表和高通量测序技术的发展,古DNA领域开始蓬勃发展。斯万特中博是这一领域的奠基人,着手解决DNA污染问题,搭建了世界上第一个古DNA研究的超净室,并设计出超净室的工作规则。他带领团队重构出尼安德特人的基因组,发现了丹尼索瓦人——首个仅通过古分子证据而确认的已灭绝古人类。2022年的诺贝尔生理学或医学奖也因此颁给了帕博。古DNA提取物中常常包含大量污染DNA,使得测序的大部分DNA分子都是无用的信息,真正有用的常常不到测序数据的1%。对此,古脊椎所付巧妹研究员和迈耶研发应用了DNA捕获技术——通过设计DNA或RNA探针,像钓鱼一样把目标古DNA从海量的污染DNA中“钓取”出来。
自2010年起,古脊椎所建立了国际一流水平的分子古生物学实验室,以古DNA技术为核心,在主攻古人群基因组研究的同时,并行开展动物古基因组、共生微生物及病原微生物演化、古蛋白质研究等衍生7研究方向。2016年首次翔实地绘制出冰河时代欧亚人群的遗传谱图:2017年对田园洞人个体进行DNA测序,实现中国地区乃至整个东亚最古老人类的第一个全基因组测序:2018年从来次冰期前后迄今最古老的大熊猫化石成功提取到完整线粒体,揭示大熊猫新的线粒体谱系。2018年建立自动化实验平台后,实验速度快、精确度高、产量高,产出了系列重磅成果,例如,揭示东亚早期现代人的遗传多样性及长时间尺度下动态演化围谱;阐明华夏族群万年来的遗传连续性及不同文化人群的迁徙融合历史;阐述东亚特有适应性基因的选择机制:明确以台湾岛阿美人和泰雅人为代表的南岛语族与福建内陆古人群同源。这些研究更新、补充或修正国际学术界相关学术假说,为阐明华夏族群的形成过程及追溯南岛语族源流等提供了重要科学依据。实验室也在珍稀保护动物(如金丝猴、南方灰狼)演化研究上取得重大新发现,并推广至更多巴灭绝动物及濒危动物研究领域。
随着研究的深入,古生物学从定性描述进入定量的计算,引进统计学模型。研究中越来越关注生物多样性的变化、形态特征的宏演化。在古生物学中系统发育分析规模越来越大,涉及上百个物种、数千个性状。这些研究都涉及大数据,需要高性能计算机的协助。
为了建立古生代(约5.4亿年—2.4亿年前)海洋生物多样性,南京大学樊隽轩团队遴选了3112个地层剖面、11268个海洋化石物种的26万条化石数据,团队结合了模拟退火算法和遗传算法,自主开发了基于并行计算的约束最优化方法。利用“天河二号”超级计算机,经过反复计算和验证,获得了全新的寒武纪一三叠纪海洋无脊椎动物的复合多样性曲线。
近些年来贝叶斯方法在古生物学中广泛运用,但是这种方法对于计算性能要求高,即使使用目前的高性能计算机,一次运算也可能需要数周甚至上月的时间。不少古生物研究机构专门购置了高性能计算机,运行专门开发的分析软件。比如,近些年古脊椎所发表的重要成果大多离不开高性能计算机的支撑。
科研人员基于深度学习、卷积神经网络、图像识别等等进行探索,以期实现化石的自动鉴定。古生物学中微体化石的鉴定费时费力,而且很多是重复劳动,但是这一工作在油田钻井、环境研究中却必不可少;我们还希望能够实现牙形刺、笔石、孢粉等由人工鉴定转向自动识别。这个领域刚刚兴起,需要专业的古生物学家建立鉴定准确的图片库以供机器学习,也需要人工智能等多学科交叉,以实现可靠的自动鉴定。
(摘编自《光明日报》2023.3.2《当古生物遇到新科技》)(1)下列对材料相关内容的理解和分析,正确的一项是 CC
A.“新的观测分析手段”即除了肉眼、放大镜、光学显微镜、电子显微镜等传统技术手段以外的高精度扫描技术。
B.“DNA捕获技术”,通过设计DNA或RNA探针,把被测序的DNA分子从海量的被污染古DNA提取物中“钓取”出来。
C.“分子古生物学实验室”是以古人群基因组、动物古基因组、共生微生物及病原微生物演化、古蛋白质等为研究方向的实验室。
D.“化石的自动鉴定”这一目标,依靠建立鉴定准确的图片库,借助人工智能等多学科交叉的手段,就可以实现。
(2)下列对材料相关内容的概括和分析,不正确的一项是 BB
A.观察和研究生物化石外表的宏观和微观结构,通过新的观测分析手段揭示其内部结构,这样挖掘出的全新信息能让我们逐渐看清远古时代。
B.我国研制的专门应用于古生物化石研究的高精度CT,让朱敏团队完成了对早期有领鱼类内部结构的重建,走到了国际前列。
C.建立自动化实验平台后,古脊椎所产出的研究成果,既有助于阐明华夏族群的形成过程,也有助于南岛语族源流的追溯研究。
D.樊隽轩团队遴选大量地层剖面和化石数据,自主开发了基于并行计算的约束最优化方法,是为了建立古生代海洋生物多样性。
(3)根据材料内容,下列说法正确的一项是 DD
A.生物化石的很大一部分信息包含在其内部,又因为化石比生物体更致密,故只有高精度CT能取得生物化石内部结构信息。
B.刘武团队使用应用于古生物化石研究的高精度CT定量重建远古人类的颅内模、内耳骨迷路等精细内部结构,说明医用CT机器无法达到理想的扫描效果。
C.因为古DNA提取物中常常包含大量污染DNA,使得测序的大部分DNA分子都是无用信息,所以古DNA研究超净室的出现能重建古生物演化历史。
D.化石的自动鉴定领域刚刚兴起,这一技术有多种应用场景,科研人员要基于深度学习、卷积神经网络、图像识别等进行探索。
(4)本文采用了怎样的行文结构?请简要说明。
(5)本文作为篇科普文章,语言严密且运用了多种说明方法,请指出其中两种,并结合文章简要分析其表达效果。
【答案】C;B;D
【解答】
【点评】
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发布:2024/7/4 8:0:9组卷:12引用:2难度:0.6
相似题
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1.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 -
2.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 -
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