在瑞士巴塞尔郊外的一座大型温室里,一只椿象悄悄落在叶片上,准备饱餐一顿。此刻,沉…
在瑞士巴塞尔郊外的一座大型温室里,一只椿象悄悄落在叶片上,准备饱餐一顿。此刻,沉默的大豆植株其实并非毫无反应,它正释放出一连串急促的电信号,宛如在发送无声的求救电波——“哎哟,我受伤了”。①过去,这种“声音”人类听不见,也看不懂。②这项发表于《科学报告》等国际期刊的研究成果,意味着人类开始“理解”植物的语言,这不仅是植物生理学的重大突破,也为全球粮食安全提供了一把“数字钥匙”。③“我们对植物的生长机制及其应对病虫害威胁的方式了解得越透彻,就越能帮助植物健康生长,从而保障粮食生产。”领导该研究团队的植物学家安克·布赫霍尔茨在接受记者采访时表示,他们现在能够准确、实时地了解作物如何应对特定的环境挑战。④ 数据显示,全球每年因植物病虫害导致的农作物损失比例高达40%,直接经济损失超过2200亿美元。以大豆为例,作为全球油料作物和植物蛋白的核心来源,每年有超过20%的大豆因病虫害问题减产。“其中一大挑战就在于,病虫害侵袭的隐蔽性。”布赫霍尔茨表示,比如拉丁美洲大豆田里常见的椿象,它们常常潜伏在大片豆田茂密的冠层隐蔽处。在椿象侵扰初期,对植物造成的损害 ,因此很难及时发现它们。等到农民注意到大豆荚变黄时,虫害已蔓延开来,最佳防治时机往往已经错过。这种“识别滞后性”不仅导致减产,更迫使农民为控制虫害扩散而加大农药喷洒剂量、增加喷洒频次,加重了对土壤、水源的环境影响。 其实,科学家对植物电信号的探索已有150年历史。中国科学院植物学博士、科普作家史军表示,植物电信号并不神秘,任何生物在生命运转过程中都会产生电信号。当氢离子、钙离子、钾离子和氯离子在细胞膜内外移动的时候,就会带来细胞膜两侧离子浓度的变化。带电离子的移动恰如金属导线中电子的移动,于是就产生电信号。当植物体受到干旱、低温、动物啃食等外界刺激时,会带动细胞膜两侧离子浓度的变化,进而产生电信号。这些信号通过植物体内输送水、矿物质和养分的组织通道中的离子流实现传播,这也是植物在细胞、组织间进行通信的最快机制之一。不过,面对植物发出的海量且极度复杂的电波数据,人们很长时间都无法真正理解这些信号的含义。布赫霍尔茨解释说,“人类处理不了这么大的信息量,这些信号交织在一起,就像嘈杂的电流声,我们以前根本不知道它们在‘说’什么。” 机器学习与人工智能技术的加入,为研究和破解植物的“求救信号”开辟了新路径。研究团队给大豆植株连接上精密的电信号监测设备。这些电信号被记录下来,随后被“投喂”给人工智能模型进行分析与解读。“这使我们能够搜索植物语言中表示‘我正遭受椿象攻击’的电信号模式。”先正达集团植物学家尤里安·弗里德里希说。研究团队还对比监测了经植物保护产品处理过(比如喷洒植物保护产品)的大豆与未处理过的大豆的反应机制。结果显示,未受保护的大豆在遭遇椿象侵袭时,电信号瞬间变得剧烈且无序;而经过处理的健康植株,其信号则保持平稳。这意味着,通过记录植物的电信号,可以更准确地判断作物是否受到侵袭,从而提前数小时甚至数天发出预警。布赫霍尔茨认为,这一新发现有助于农技人员更早、更高效地干预和防范虫害,实现作物的精细化管护,并更有针对性、更可持续地施用农药。 当然,这项技术仍处于起步阶段。现阶段科学家只能确定几种胁迫类型,例如椿象啃食豆荚,或者线虫(一种微小的蠕虫)在土壤中啃食根部。布赫霍尔茨表示,“团队的中期目标是建立一个植物‘求救信号’数据库,以便进一步区分各种病虫害或高温和干旱等影响植物健康生长的环境威胁。未来,我们希望能够破译植物的语言。”如何分辨植物的“求救信号”,是进行虫害管控的关键。史军解释说:“这项研究的关键点在于研究团队通过数学模型,排除了光照、水分等环境影响因素,筛选出那些与昆虫侵害大豆相关的电信号。这就像破译了植物的摩斯密码——‘尖峰’次数越多,呼救越急,这让我们对植物的反应有更清晰的理解,也为对抗虫害争取了宝贵时间。” 问题:近日,某研究所对贵州发现的4.36亿年前的滤食性生物——腕足动物化石群落进行了研究。研究发现,这些腕足动物体表长有细长的刚毛,从外套膜边缘伸出,且这些腕足动物在海底的分布有序,彼此保持均匀距离。据此,研究人员认为,这些刚毛是腕足动物用来调节个体间距离的,而这种空间上的优化配置,最大限度地提高了整个群落的摄食效率。 以下除哪项外,均能支持上述的观点?
A. 空间分析表明,这些腕足动物个体间的平均距离大约是刚毛长度的1.5至2倍,说明刚毛直接决定了个体间的“舒适距离”,从而优化了群落空间分布B. 对现代与这些腕足动物类似的滤食性生物的研究表明,它们也能通过调整个体间位置,以维持最佳距离,从而减少彼此间竞争,提高群落的摄食效率C. 刚毛这种软体结构很难在化石记录中保存,但这批化石罕见地保留了完整的刚毛结构,为进一步研究这些腕足动物的繁衍模式和群落稳定性提供依据D. 这些腕足动物作为滤食性生物,保持适当的距离可以避免个体间摄食水流的相互干扰,确保每个个体有独立的摄食区域,从而显著提高营养摄入效率先想一想,再看答案与解析 ▸
正确答案:C
【正确率 80%|考点:加强选非题】
第一步:找出论点和论据。
论点:这些刚毛是腕足动物用来调节个体间距离的,而这种空间上的优化配置,最大限度地提高了整个群落的摄食效率。
论据:研究发现,这些腕足动物体表长有细长的刚毛,从外套膜边缘伸出,且这些腕足动物在海底的分布有序,彼此保持均匀距离。
本题为选非题,排除加强项即可。
第二步:逐一分析选项。
A项:该项指出这些腕足动物的刚毛直接决定了个体间的“舒适距离”,从而优化了群落空间分布,补充论据,可以加强,排除;
B项:该项指出对现代与这些腕足动物类似的滤食性生物的研究表明,它们也能通过调整个体间位置,以维持最佳距离,从而减少彼此间竞争,提高群落的摄食效率,说明类似的滤食性生物也是通过空间上的优化配置来提高整个群落的摄食效率的,为类比项,可以加强,排除;
C项:该项指出刚毛为研究这些腕足动物的繁衍模式和群落稳定性提供了依据,但不明确刚毛对这些腕足动物的空间分布和摄食效率的具体影响,为不明确项,无法加强,当选;
D项:该项指出这些腕足动物作为滤食性生物,保持适当的距离可以避免个体间摄食水流的相互干扰,确保每个个体有独立的摄食区域,从而显著提高营养摄入效率,解释了为什么通过空间上的优化配置可以提高整个群落的摄食效率,补充论据,可以加强,排除。
本题为选非题,故正确答案为C。
考点加强选非题