近十几年“全球变化”和“大洋钻探”研究中的最大进展之一,在于对地圈与生物圈相互关系的认识的突破,结果使地学与生命科学的交叉提高到一个空前(qian)的新高度(du)。
地(di)学(xue)(xue)(xue)与生(sheng)(sheng)(sheng)命科(ke)(ke)学(xue)(xue)(xue)的(de)结合,并不是(shi)新命题。地(di)质学(xue)(xue)(xue)创立伊始,就与生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)学(xue)(xue)(xue)结下(xia)了不解之(zhi)缘:地(di)质年代便是(shi)以生(sheng)(sheng)(sheng)命演(yan)化为序(xu)的(de)。但传统(tong)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)地(di)层学(xue)(xue)(xue)是(shi)建(jian)立在(zai)化石形(xing)态的(de)肉眼(yan)鉴定(ding)基(ji)础之(zhi)上(shang)的(de),难(nan)免有片断性和表面性。世纪(ji)之(zhi)交,地(di)球科(ke)(ke)学(xue)(xue)(xue)向(xiang)地(di)球深(shen)处和地(di)球以外发展,生(sheng)(sheng)(sheng)命科(ke)(ke)学(xue)(xue)(xue)向(xiang)愈益深(shen)入的(de)微(wei)观世界(jie)进军(jun),正(zheng)是(shi)在(zai)这里(li)产生(sheng)(sheng)(sheng)了两者交叉的(de)新层次:地(di)下(xia)深(shen)处微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)的(de)发现,在(zai)分子生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)学(xue)(xue)(xue)与生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)地(di)球化学(xue)(xue)(xue)的(de)层面上(shang),开拓了全新的(de)研究领域。
70年代末“Alvin”号(hao)深(shen)潜器在(zai)(zai)东太平(ping)洋(yang)发(fa)现(xian)深(shen)海(hai)热液活动和热液生物群,说明地(di)球(qiu)上不仅(jin)有(you)我们(men)所(suo)习惯的“有(you)光食物链”,还存(cun)(cun)在(zai)(zai)着“黑暗食物链”。前者依(yi)靠外源(yuan)能(neng)量(liang)即太阳能(neng),在(zai)(zai)常温(wen)和有(you)光的环(huan)境(jing)下,通过(guo)光合作用产生有(you)机质,后者依(yi)靠地(di)球(qiu)内(nei)源(yuan)能(neng)源(yuan)即地(di)热支持(chi),在(zai)(zai)深(shen)海(hai)黑暗和高(gao)温(wen)的环(huan)境(jing)下,通过(guo)化(hua)合作用(chemosynthesis)产生有(you)机质。甚至数(shu)千米(mi)深(shen)海(hai)海(hai)底(di)下面(mian)数(shu)百(bai)米(mi)的深(shen)处,还有(you)微生物在(zai)(zai)地(di)层的极(ji)端条件下生存(cun)(cun),这种“深(shen)部生物圈”虽然(ran)都由微小的原核(he)生物组成,却有(you)极(ji)大(da)的数(shu)量(liang)。
“深部生(sheng)(sheng)物圈(quan)”的(de)(de)发现,大大拓宽了生(sheng)(sheng)物圈(quan)的(de)(de)分(fen)布范围,直到极地(di)(di)(di)冰盖(gai)、火山热泉和(he)洋底(di)地(di)(di)(di)层,几乎无所不在。生(sheng)(sheng)物的(de)(de)分(fen)类(lei),也扩展到古菌(jun)、细菌(jun)与真(zhen)核(he)生(sheng)(sheng)物三大类(lei)。地(di)(di)(di)球历(li)史的(de)(de)85%只有前(qian)两类(lei)组成(cheng)的(de)(de)原核(he)生(sheng)(sheng)物,它(ta)们从还原到氧化环境都有分(fen)布,在地(di)(di)(di)球系统的(de)(de)时空(kong)坐标中占(zhan)据一大片,而我们熟(shu)悉的(de)(de)动(dong)植物只是真(zhen)核(he)生(sheng)(sheng)物中的(de)(de)一部分(fen)。
从金属矿到(dao)(dao)水合(he)物(wu),从火山口到(dao)(dao)岩(yan)溶洞,无处(chu)不有(you)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)动,许多原来(lai)以为“无机”的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)(di)质(zhi)过程,其实(shi)都是(shi)(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)命(ming)(ming)活(huo)动的(de)(de)(de)(de)(de)结果(guo)。传统(tong)(tong)(tong)地(di)(di)质(zhi)学里生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)“主(zhu)角”是(shi)(shi)大化石,其实(shi)改(gai)造(zao)地(di)(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)首先是(shi)(shi)原核生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu),它们(men)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)态过程影响着化学元素(su)周期(qi)表里几乎所有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)元素(su),默(mo)默(mo)无声(sheng)地(di)(di)“耕耘(yun)”了(le)40亿年,直到(dao)(dao)今天才(cai)有(you)可(ke)能得到(dao)(dao)重新评价。生(sheng)(sheng)(sheng)命(ming)(ming)深(shen)化史(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)研究很像社会历史(shi),引人(ren)注目的(de)(de)(de)(de)(de)恐(kong)龙、鳞(lin)木固然(ran)重要,但真的(de)(de)(de)(de)(de)要揭示(shi)机理(li),还非要深(shen)入到(dao)(dao)原核生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)不可(ke)。全面看(kan)来(lai),地(di)(di)球(qiu)生(sheng)(sheng)(sheng)态系统(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)根本基(ji)础在于原核生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu),它们(men)才(cai)是(shi)(shi)“真的(de)(de)(de)(de)(de)英(ying)雄”;而我们(men)熟悉(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)大型生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)其实(shi)是(shi)(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)态系统(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)顶(ding)层,相当于社会史(shi)里的(de)(de)(de)(de)(de)“帝(di)王将相”。寻找地(di)(di)球(qiu)和(he)生(sheng)(sheng)(sheng)命(ming)(ming)系统(tong)(tong)(tong)演变(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)规律,必须深(shen)入“基(ji)层”,深(shen)入到(dao)(dao)分(fen)子生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)和(he)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)地(di)(di)球(qiu)化学的(de)(de)(de)(de)(de)水平,才(cai)能理(li)解(jie)地(di)(di)球(qiu)系统(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)运作(zuo)。
1.下列(lie)对“地学(xue)与生命科学(xue)的(de)交(jiao)叉”及其(qi)相(xiang)关内容(rong)的(de)理解,不正确的(de)一项是
A.建立在用肉眼(yan)鉴定的(de)化石(shi)形态基础上的(de)生物地层学(xue),已经(jing)显示出(chu)地学(xue)与生命科学(xue)的(de)交叉。
B.地学(xue)向地球(qiu)深处和地球(qiu)以(yi)外发展,生(sheng)(sheng)命(ming)科学(xue)向愈(yu)益深入(ru)的微观世(shi)界进军,于是产(chan)生(sheng)(sheng)了地学(xue)与生(sheng)(sheng)命(ming)科学(xue)的交叉。
C.对极端条件下生存(cun)的原核生物进行(xing)研究(jiu),标志着地学与生命科学交(jiao)叉的研究(jiu)领域提高到了(le)一个新高度。
D.要(yao)理(li)解地(di)(di)球系统的(de)(de)运作,就要(yao)由对大化石的(de)(de)研(yan)究转(zhuan)为对地(di)(di)下深(shen)处(chu)微生(sheng)物的(de)(de)研(yan)究,深(shen)入到(dao)分子(zi)生(sheng)物和生(sheng)物地(di)(di)球化学(xue)的(de)(de)水平。
2.根据原文(wen)提供的(de)信息(xi),下列表述(shu)符合原文(wen)意思的(de)一项是
A.原核生物的生态过程(cheng)影响着(zhe)化学元素周期表里几乎(hu)所有(you)的元素,直到今天人们才(cai)有(you)可能重新评价它们在改(gai)造地球过程(cheng)中的巨大(da)作用(yong)。
B.将地学(xue)与生(sheng)命科学(xue)交叉提(ti)高到前所未(wei)有的高度(du),这是近(jin)十几年“全球(qiu)变化”和“大洋(yang)钻探(tan)”研究中的最大进(jin)展。
C.“深(shen)部生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)圈”的发现使(shi)人(ren)们认识到,以前以为不可能有生(sheng)(sheng)(sheng)命(ming)存在(zai)的处于极端条件下的地层(ceng),如(ru)极地冰盖、火山热泉(quan)和海洋地层(ceng),分布的生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)主要是真核生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)。
D.地(di)球(qiu)生(sheng)(sheng)态系统的(de)根本(ben)基础(chu)在于(yu)原核生(sheng)(sheng)物,所以(yi)人们的(de)研(yan)究只要深入(ru)到原核生(sheng)(sheng)物,就可以(yi)探(tan)寻出地(di)球(qiu)地(di)质过程的(de)机理。
3.根据原文提供(gong)的信(xin)息,下列(lie)推(tui)断正确的一项是
A.十几(ji)年前,人们由(you)于还没有(you)在“全(quan)球变(bian)化(hua)”和(he)(he)“大(da)洋钻探”中获(huo)得进(jin)展,因此对地学(xue)和(he)(he)生命科学(xue)的(de)研(yan)究(jiu)是相互(hu)独(du)立的(de),人们关于地质(zhi)年代的(de)判断,难免有(you)片面性和(he)(he)表面性。
B.海洋深部存(cun)在着“黑暗食物链(lian)”,依靠地热支持,通(tong)过化合(he)作用(yong)产生有机质,可见原核(he)生物的存(cun)活并(bing)不需要太阳。
C.极(ji)地(di)冰盖、火山热(re)泉(quan)和海洋地(di)层这些处于极(ji)端条件下的地(di)方,可能有真核生物存在(zai)。
D.许多原(yuan)来认为“无机”的过程,其实都是生(sheng)命活动的结果,原(yuan)核生(sheng)物影(ying)响着化(hua)学元素(su)周期表里几乎(hu)所有的元素(su),可见(jian)没(mei)有原(yuan)核生(sheng)物这些生(sheng)命体,也就没(mei)有铜(tong)、铁、钙等元素(su)。
参考答案:
1.B(“于是(shi)产(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)了(le)地(di)(di)学(xue)与生(sheng)(sheng)(sheng)命(ming)科学(xue)的(de)交(jiao)叉”错(cuo),文(wen)中“地(di)(di)学(xue)与生(sheng)(sheng)(sheng)命(ming)科学(xue)的(de)结合(he),并不(bu)是(shi)新(xin)命(ming)题。地(di)(di)质学(xue)创立伊始,就(jiu)与生(sheng)(sheng)(sheng)物学(xue)界下了(le)不(bu)解之缘”说(shuo)明早已产(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)了(le)交(jiao)叉;原文(wen)中说(shuo)“产(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)了(le)两者交(jiao)叉的(de)新(xin)层次(ci)”,说(shuo)明进入了(le)新(xin)的(de)交(jiao)叉阶段。)
2.A(B.“最大(da)进展”应(ying)为“最大(da)进展之一”;C.“分(fen)布的(de)生物主要(yao)是真核(he)生物”错,原文第三段说的(de)是“这(zhei)种‘深部(bu)生物圈’虽然都(dou)由微小的(de)原核(he)生物组成”;D.“只(zhi)要(yao)…就…”是充(chong)分(fen)条(tiao)件,不(bu)合原意,应(ying)该是必要(yao)条(tiao)件“只(zhi)有…才…”)
3.C(A.前后无(wu)因(yin)果(guo)关(guan)系;B.深海原(yuan)(yuan)(yuan)核生(sheng)(sheng)物(wu)只是(shi)原(yuan)(yuan)(yuan)核生(sheng)(sheng)物(wu)的一部分,因(yin)此只能说有(you)些(xie)原(yuan)(yuan)(yuan)核生(sheng)(sheng)物(wu)的存活不(bu)需要(yao)太阳;D.“可见没有(you)原(yuan)(yuan)(yuan)核生(sheng)(sheng)物(wu)这(zhei)些(xie)生(sheng)(sheng)命体,也就没有(you)铜、铁、钙等元(yuan)(yuan)素(su)(su)”错,依据原(yuan)(yuan)(yuan)文意(yi)思,原(yuan)(yuan)(yuan)核生(sheng)(sheng)物(wu)影响化学元(yuan)(yuan)素(su)(su),但(dan)不(bu)决定(ding)化学元(yuan)(yuan)素(su)(su)的有(you)无(wu)。)