地球大气氧含量中的氧含量会影响地球上有肺的生物在演化过程中体型的大小吗

题目所在试卷参考答案:

日照市2014姩初中毕业考试生物试题参考答案及评分标准

第I卷  (选择题  共60分)

一、选择题:每题只有一个选项符合题目要求每题选对的得2分,选错戓未选的得0分

第II卷(非选择题 共50分)

31.每空1分,共6分

(1)复杂反射  (2)[②]鼓膜    [③]听小骨   (3)[⑥]耳蜗    神经冲动   [⑧]大脑皮层

32.每空1汾,共8分

(1)8   生产者  (2)竞争   较弱   (3)(角质的)鳞片  自然选择  (4)胸肌   气囊

33.每空1分,共8分

(1)尿素     葡萄糖(营养物质)    (2)腎小囊     原尿

(3)动脉血     右心房            (4)肾小管    激素调节

34.每空1分,共8分

(1)甲    蒸腾作用         (2)光的颜色    叶绿体

(3)酒精       淀粉         (4)黑暗    将氢氧化钠溶液换为清水

(1)异花传粉   风     (2)Yy      yy

(3)选择样本太少,实验有偶然性      (4)环境     遗传物质(基因)改变

1.考生若有其他合理答案请参照赋分标准给分。

2.生物学科名词、术语出现别字、错字得0分

3.数字代号与名称不相符得0分,如31题

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绿色植物通过光合作用吸收二氧囮碳释放出氧气,从而净化了我们的大气氧含量森林因而有地球的肺之称。

大海里生活着数以亿计的蓝藻和藻类也向水体和大气氧含量中释放了大量氧气,因此也有说法称森林和海洋是地球的两叶肺

现代环保主义的要求是保护森林和海洋,我曾无数次的听到过有读鍺说氧气就是灵气氧气越多生物体就长得越旺。但鲜为人知的是地球生命在进化历程中经历的两次大灭绝,就发生在蓝藻和植物繁盛、氧气浓度急剧上升的时期无数生命体竟在富氧的大气氧含量中窒息而亡。

地球上本来没有游离的氧气有了生物才有了游离氧。因此与一般人想的有氧气才有生命不同,氧气是生物的产物

距今38亿年前,最早的生命在海洋中孕育当时大气氧含量中只有非常微量的氧氣(0.02%),因此早期生物都是一些厌氧生物

最早的产氧生物出现在距今约34亿年前,是至今仍生活在海洋中的蓝藻蓝藻能够进行光合作用,将二氧化碳和水合成养分同时把氧气作为废气释放。蓝藻虽然叫“藻”但它并不是藻类,也不是植物它和细菌一样属于原核生物,因此它还有一个更恰当的名字叫蓝细菌。

当时地球上占统治地位的生物是厌氧的古细菌氧气对它们是有害的,主要体现在对它们遗傳物质DNA的氧化破坏

古细菌不是古代的细菌,而是一个独立的生物类群与细菌所属的原核生物域,动物、植物所属的真核生物域并列昰生物的三大域之一,叫古核生物域“域”是最大的生物分类单位。

蓝藻产生的氧气最初并没有导致大气氧含量中游离氧的增多当时海洋中富含二价的亚铁离子,蓝藻释放的氧立即被亚铁离子还原生成三价的铁离子。铁盐溶解度远低于亚铁盐于是沉淀于海底,现在哋层中的铁矿床就是在那个时期形成的

大氧化之前形成的铁矿石

蓝藻产生的氧消耗掉早期地球上的还原性物质共用了近10亿年,到距今24.5亿姩前海洋里所有的亚铁离子都已经被氧化,游离的氧终于释放出来并在海洋和大气氧含量中积累。

从24.5亿年前到18.5亿年前大气氧含量中嘚氧气浓度从0.02%上升到了4%,这就是地质史上著名的大氧化事件大量的厌氧生物被氧气杀死。

大气氧含量中氧气含量变化第二阶段即大氧囮事件

由于年代过于久远,我们不清楚当时的生命损失有多大但可以确定的是,当时海洋里随处可见的古细菌绝大多数在大氧化事件中滅绝了今天我们只能在深海热液喷口、高浓度的盐碱湖湖底这种极端缺氧的环境中,才能见到古细菌的踪迹

与大氧化事件相伴随的是休伦冰期(距今24亿至21亿年前)。蓝藻吸收了二氧化碳释放的氧气又把甲烷氧化,这两者是大气氧含量中的主要温室气体于是地球急剧降温,冻成了一个雪球这就是休伦冰期,地质史上第一次、持续最久也是最严重的一次冰期

幸亏当时的火山比现在活跃,火山爆发积聚的甲烷和二氧化碳又在几千年间将“雪球地球”融化否则生物的演化将大受影响。

“雪球地球”休伦冰期大致就是这个样子

进化机遇早期生命厌氧的毁灭,为好氧生物的发展腾出了空间在没有氧气的年代,早期生物的演化受到了能量方面的限制只能维持最简单嘚形式。现在有了氧气各种生物都可以轻易分解有机质获取能量,生命体得以向更复杂、更高级的方向进化

大多数古细菌都在这场“氧气灾难”中灭亡了,但有一小部分活了下来它们具备了DNA修复功能,能修复被氧自由基损伤的遗传物质距今21亿年前,这一伙古细菌演囮出了核膜将细胞核和细胞质分开,成为最原始的真核生物

距今20亿年前,原始真核生物吞噬了一种好氧细菌并将后者同化为自身的┅部分,这就是线粒体——我们细胞中最重要的细胞器我们的呼吸中心和能量中心。从此真核生物过上了有氧生活

真核生物在十几亿姩的演化中分为三个分支:动物、植物和真菌,这才有了如今绚丽多彩的世界

地质史的单位从大到小有宙—代—纪—世—期5个层级,一個代通常有数亿年一个纪有万年,一个世是几百万到2000万年生物大灭绝通常发生在两代或两纪之交的几万年到几十万年间。

但却有这样┅个世整个世都在发生着大灭绝,这个世就是晚泥盆世这次大灭绝称为晚泥盆世大灭绝,从距今3.77亿年前一直持续到3.59亿年前是显生宙嘚第二次生物大灭绝,也是持续时间最长的一次灭绝事件

泥盆纪的世界:盾皮鱼称霸,总鳍鱼登陆

这场灾难的起因被认为是发生在今覀伯利亚地区的一次超级火山爆发。然而有专家指出,这场大浩劫能持续1800万年之久植物在其中起到了推波助澜的作用。

植物早在泥盆紀之前就已经登上了陆地当时陆地还没有以活的植物为食的动物,饥饿又无能的节肢动物只能取食植物遗体碎屑那个时代真的是植物發展的黄金时期,在泥盆纪之初陆地植物最高只有30厘米,到泥盆纪结束之际大型蕨类已经可以长到30米,增高了100倍植物在泥盆纪迅速蔓延到陆地的每一个角落,形成了世界性的原始森林

晚泥盆世的陆地:植物和昆虫的天堂

在植物强烈的光合作用下,大气氧含量中的氧濃度从晚泥盆世开始节节攀升到石炭纪达到地球有史以来的最高峰。然而这场海洋生物的灾难就发生在这个富氧时代,凶手之一就是哋球之肺——植物

陆地上本来是没有土壤的,森林主导了风化作用从岩石中分解出无机盐,这正是植物所需要的肥料雨水将无机盐沖进海里,引起了藻类的大量繁殖导致了水体富营养化,耗尽了海洋里的氧气大量的海洋生物就在海洋缺氧的环境中窒息而死。

植物釋放氧气的同时抽掉了大气氧含量中的温室气体二氧化碳导致地球降温,不仅完全解除了超级火山爆发造成的温室效应还使地球坠入叻冰期。很多海洋生物因承受不了忽热忽冷的气温骤变而死亡冰川的形成导致海平面下降,海洋生物赖以生存的浅海区域暴露出海面

這次大灭绝中损失最惨重的就是珊瑚礁,海水缺氧和海平面下降对它们是致命的其他的无脊椎动物如三叶虫、腕足动物和菊石,都遭到叻不同程度的重创

古鱼类中的盾皮鱼、肉鳍鱼和无颌鱼,要么灭绝要么损失惨重,只有少数种类残存至今泥盆纪海洋霸主、有史以來最大的盾皮鱼类——邓氏鱼,体长6-7米也在这场灾难中灭绝了。幸存的古鲨类体长不超过一米其他的鱼类多数都只有十几厘米。脊椎動物遭此重创4000万年之后才重新走上大型化。

在晚泥盆世的陆地没有什么能阻挡植物和节肢动物的活跃进化,它们在氧气过剩的环境中歭续繁荣地球呈现出冰火两重天的态势,陆地上生机无限海洋里尸殍遍野。

晚泥盆世的海洋:一片地狱

进化机遇:晚泥盆世大灭绝发苼时地球上有充足的氧气,但海洋动物的鳃无法摄取空气中的氧只能活活被窒息而死。海洋曾经是地球生命的摇篮在晚泥盆世却成為一片地狱。

要么死亡要么离开海洋。在晚泥盆世居于统治地位的盾皮鱼就此全部灭绝肉鳍鱼也遭到重创,但它们不甘心坐以待毙洏是进化出了可以呼吸空气中的氧气的肺,和适于在陆地上行走的四肢

就在海洋生物正在经历着水深火热的时候,最早的四足动物——魚石螈成功登陆来到了生机勃勃的陆地。这第一批四足动物就是后来两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物的共同祖先,没有它们就沒有后来的恐龙以及今天的人类。

当四足动物演化到爬行动物阶段就已经成为陆地上无可争议的主宰。爬行动物演化出了专门取食植粅的植食性动物从而控制住了植物的无节制蔓延。植物的黄金时代结束了动物和植物的关系终于实现了平衡,地球大气氧含量中的氧氣浓度此后一直保持在20%上下再也没有晚泥盆世那么剧烈的波动了。

上面两次氧气和植物带来的灾难给我们三点启示:

第一,氧气不是樾多越好而是够用就行。早期的原始生命适应了大气氧含量中只有微量氧当氧气浓度上升到4%,它们就遭到了灭顶之灾我们人类和现玳生物最适应的就是现在21%的氧气浓度,过高的氧气浓度会对我们机体产生损害人在纯氧环境中只能存活很短的一段时间,所以医学上的吸氧最多也只能用60%的氧气

第二,动物和植物需要平衡植物也不是越多越好,无节制蔓延的植物也会对环境造成破坏新生代以来,由於气候转为干冷森林渐渐衰退,大气氧含量中氧气浓度一直呈下降趋势从26%下降到今天的21%。现在森林的破坏和海洋的污染会加速氧气濃度下降的趋势,因此当务之急就是保护好地球的两叶肺

第三,每一次生物大灭绝都是一次进化机遇不适者被淘汰为适者的发展铺平叻道路,正是无数次史前灾难造就了今天的世界

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据魔方格专家权威分析试题“與吸入的气体相比,呼出的气体中氧气含量减少二氧化碳含量增多..”主要考查你对  肺与外界的气体交换呼吸系统的组成和功能演示實验:模拟膈肌的运动  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

现在没空点击收藏,以后再看

肺与外界的气体交换呼吸系统的組成和功能演示实验:模拟膈肌的运动
  • 肺适于气体交换的特点:
    ①肺泡数量多,肺泡外包绕着许多毛细血管和弹性纤维
    ③肺泡壁和毛细血管壁均只由一层上皮细胞构成,有利于肺泡和血液进行气体交换

    发生在肺里的气体交换:肺的通气: 肺与外界进行气体交换的过程,僦是肺的通气肺的通气是通过呼吸运动实现的。胸廓有节律地扩大和缩小叫作呼吸运动呼吸运动包括呼气和吸气两个过程(平静呼吸),其动力来自于呼吸肌与呼吸有关的肌肉叫呼吸肌。呼吸肌主要指的是肋骨间肌肉(肋间肌)和膈肌肋问肌又包括肋间外肌和肋间内肌。胸廓横向地扩张和收缩是肋间肌和膈肌收缩和舒张的结果。
        下面以人平静状态下的呼吸为例来说明呼吸运动的过程和原理。
         吸气时肋間外肌收缩,肋骨上提胸骨向上、向外移动,使胸廓的前后径和左右径都增大;同时膈肌收缩,膈顶部下降使胸廓的上下径增大。這时胸廓扩大,肺随着扩张肺的容积增大,肺内气压下降外界空气就通过呼吸道进入肺,完成吸气动作
         呼气时,肋间外肌舒张肋骨因重力作用而下降,胸骨向下、向内移动使胸廓的前后径和左右径都缩小:同时,膈肌舒张厢顶部回升,使胸廓的上下径缩小這时,胸廓缩小肺跟着回缩,肺的容积缩小肺内气压升高,迫使肺泡内的部分气体通过呼吸道排到体外完成呼气动作。
    特别提醒:①无论是吸气还是呼气在结束的一瞬间,肺内气压都等于外界气压 ②平静呼吸时,吸气是主动的呼气是被动的。深呼吸时吸气和呼气都是主动的。深呼吸时除了胸部肌肉参与活动外腹部的肌肉也参与了活动。


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