(三)共生:双赢的生存智慧
一提起生物进化,映入人们脑海的多半是“物竞天择,适者生存”这八个字。在漫长的进化历史过程中,唯有战胜对手的幸运儿才能赢得大自然的青睐,拿到参加下一场物种角力的入场券。然而,大自然并不只是沿着单一的路线前行,“合则双赢,争则俱败”,体现互助与合作精神的共生或许是影响历史进程的另一重大因素。
从表面上看,共生关系只是存在于残酷竞争中的权宜之计,是在特定条件下的偶合而已。然而生物学的研究成果却发现,这种生存战略同样是大自然的选择,是另一条进化道路——共生进化的产物。它提供了共生双方的任何一方不能产生的物质,带来了任何一方都不能产生的效率。
共生的形态多种多样,不拘一格。它存在于各层次、各种类生物的互动之中。海葵虾,顾名思义,对美丽的海葵(腔肠动物)情有独钟,它总是夹着海葵浪迹于海底世界。一遇危险,自有长着含毒触角的海葵出面摆平。这样一来,海葵虾可以放心觅食,不必为安全多费心机;而生性慵懒、喜静不喜动的海葵只要从共生伙伴的食物中分一杯羹就足以果腹。
动物之间的共生的现象是这样,植物与动物共生的现象也不少见。生活在墨西哥的一种蚂蚁把巢筑在刺槐中空的树干中,享用刺槐叶柄部位分泌的富含糖分的汁液。作为回报,蚂蚁则负责植物的安全工作,一旦刺槐的敌人——食叶昆虫及其幼虫、草食动物——靠近时,盛怒的蚁群就会蜂拥而出,与入侵者做殊死搏斗,直到把它们赶走。除此之外,蚂蚁还可以清除对刺槐造成威胁的寄生植物。当这些植物靠近时,蚂蚁就会毫不客气地上前啃掉它们的藤条和嫩芽。
高等植物与真菌的共生早已为人类所熟知。在这种共生关系中,真菌的菌丝体长在植物的根部,吸收植物光合作用的产物,而植物则可以从真菌的分解物中吸取养料。其实,在生物界发展的初期,不确定和不平衡因素充斥于物种之间,它们的关系表现出高度的对抗性。对抗越激烈,对自身乃至生物界造成的破坏就越大。这不仅破坏了生物之间的平衡,而且对生态发展造成灾害。要保持生态平衡,就要依靠生物共生所带来的正面作用。
10.本文列举了几种共生关系?请简要概括。
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11.体会下面句子中加点词的准确性。
体现互助与合作精神的合生或许是影响历史进程的另一重大因素。
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12.本文主要运用了举例说明的方法,试简要说明其作用。
13.生物的共生关系对人类的生存规则有什么启示?
14.你能否运用生物学知识,再举出一例生物的共生关系?
(四)自给自足的人体生物能发电
①随着煤炭、石油等资源日趋枯竭,环境恶化日趋严重,一些科学家为了开发更多的新能源,已把研究课题转向人类自身的生物能这一领域,利用人体生物发电现已初见成效。
②人体中存在着一些化学物质,它们之间在发生反应时会产生化学能量。像新陈代谢过程中,葡萄糖和氧分子的反应就有能量释放出来。若稍加利用,这种能量就可以转化为电能。根据这一原理,科学家开始了人体生物电池的研究。
③据专家介绍,人体生物电池的电极是由两根长2百米、直径约1/7000纳米的碳纤维制成,在每根碳纤维的外层还涂有一种聚合物,此外还有一种作为催化剂的葡萄糖氧化酶。聚合物的作用是将碳纤维与葡萄糖氧化酶连接成一个电路,而葡萄糖氧化酶则是用来加速葡萄糖与氧分子的化学反应。这种人体生物电池在37℃、pH为7.2的环境下工作,这很接近人体血液的温度和酸碱度。它产生的动力可以驱动一个监控糖尿病的小型传感器。
④人体生物能发电还有其他形式。当一个人坐着或站立时,就会持续产生重力势能。此时,若能采用特制的重力转换器就能将这种能转换成电能。美国有一家公司将发电装置埋在行人拥挤的公共场所,外面是一排踏板。当行人从板上走过时,体重压在板上,使与踏板相连的摇杆向另一个方向运动,从而带动中心轴旋转,使与之相连的发电机启动。
⑤除此以外,人体生物能中的热能也可被利用。人每天都要散发大量的热能,而且是通过辐射传播出去。一般一个50千克重的成年人一昼夜所散发的热量约为2500千卡。利用人体的热能制成的温差电池,可以将人体的热能转换成电能。这种温差电池做得很精致,只要放在衣服口袋里就能工作。它可以起到电源的作用,给助听器、袖珍电视机、微型发电机等供电,可谓是自己发电自己使用。
⑥人体能源可以说取之不尽,用之不竭,而且没有污染。如此神奇的能源是我们每个人都具有的,充分利用它,便会为我们的社会节约更多的能源,希望这种新型的能源会越来越多的造福于人类。
(选自《能源科学的奥秘》,有改动)
15.选文介绍了哪几种利用人体生物能发电的形式?
16.研制人体生物电池依据的科学原理是什么?
17.说说第③段、第⑤段中加点词的表达作用。
(1)据专家介绍:___________________________________________________
(2)一般:_________________________________________________________
18.请从“节约能源”的角度,拟一则富有文采的宣传用语。
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