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部编版高中必修下册语文13.1《自然选择的证明》同步练习
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)
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