材料①众所周知,地球生命中有机物的基础就是碳元素。碳元素存在于地球的一切生命形式…
材料①众所周知,地球生命中有机物的基础就是碳元素。碳元素存在于地球的一切生命形式之中,因此我们也把地球生命称为“碳基生命”。火星的早期环境与地球类似,人们怀疑,如果曾经存在火星生命,那么有很大可能也是碳基生命。因此,想要寻找火星生命曾经存在的痕迹,甚至是现存的火星生命,对碳元素的研究至关重要。 ②碳元素是第6号元素,也就是说在它的原子核中有6个质子,但中子的数量则不一定。如果在碳原子核中也含有6个中子,质量相对较轻,人们称之为“碳12”;如果其中含有7个中子,人们则称之为“碳13”。这两种物质都属于碳元素的同位素。还有一种具有放射性的碳同位素“碳14”——因为一直与外界有物质交换,生物体中含有“碳14”的比例恒定,但一旦死亡,生物体中“碳14”的含量就会逐渐降低。科学家们由此发明了鉴定动植物样本死亡时间的“碳14法”。 ③相对来说,生命更喜欢较轻的碳12同位素。因此,在地球上如果发现某个区域碳12同位素的比重明显高于其在自然界中的比例,那么有可能就是生命现象留下的痕迹。很多碳12的痕迹和生命现象有关——比如,由生物释放出的甲烷气体,其中碳12的含量就明显高于由非生物过程形成的甲烷。 ④“好奇号”在曾经的火星湖底,如今的盖尔撞击坑检测了24份由曾经的湖底泥土形成的岩石样本。它把这些呈粉末状的样本放入自身携带的烤箱里烘烤,通过“可调谐激光光谱仪”设备把样本加热到850摄氏度,让其中的碳元素释放出来进行检测,就能够探明其中碳元素不同同位素的比例。结果发现,其中至少6个样本中,碳12的含量明显高于其在自然界中的比重。 ⑤但问题在于,“好奇号”的这个发现,是否可以作为人类发现火星生命曾经存在的证据?或者说,这个发现在多大程度上能够让人们相信火星曾经存在过生命现象? ⑥答案并不简单。一方面,如果我们以地球环境为参考,那么这一现象确实有可能是由远古的生命现象造成的;但另一方面,也存在一种可能,就是非生命因素造就了这一现象。我们还不得不考虑,以地球环境作为参考用来类比火星,是否完全合适? ⑦把相对较轻的碳12同位素以很高的浓度聚集起来,这可能需要多个步骤。科学家们在论文中也讨论了形成这一现象的几种可能性:生活在深层土壤之下的火星微生物以岩浆中常见的富含碳12的物质为食,之后释放出甲烷气体;随后生活在火星土壤表层的生物又以这些甲烷为食,最终把这些碳12同位素固定在了土壤中。 ⑧另外,在行星形成之初,可能地球和火星的碳同位素比例本来就有所不同,因此也不能一概而论。在地球表面,碳元素可以通过生命形式流转;而在火星,完全可能形成一个不依赖生命的碳元素循环链条。在这方面,人类的研究还处于初级阶段,需要真正地展开想象力。 ⑨总之,尽管人们希望这次发现能够证明火星表面曾经存在生命现象,但想要证明在火星湖底的碳12同位素的聚集是源于生物作用,起码还需要一些旁证,比如,发现一些岩石只有在微生物的作用下才能形成,或是发现一些在生物作用下形成的复杂的有机分子······目前正是因为没有这样的相关证据,这样的孤证并没有什么说服力。 问题:根据第②段,碳同位素分类命名的主要依据是:
A. 元素序号B. 质子数量C. 中子数量D. 质量轻重先想一想,再看答案与解析 ▸
正确答案:C
【正确率 83%|考点:细节判断题】
根据第②段“如果在碳原子核中也含有6个中子,质量相对较轻,人们称之为‘碳12’;如果其中含有7个中子,人们则称之为‘碳13’。这两种物质都属于碳元素的同位素”可知,碳同位素分类命名的主要依据在于中子的数量,C项当选。A、B、D三项均非碳同位素分类命名的主要依据,排除。
故正确答案为C。
【文段出处】《发现火星生命的痕迹?》
考点细节判断题普通篇章