阿摩線上測驗
9. Which of the following options correctly identifies three evolutionary adaptations that enable some animals to directly exchange matter (such as gases, nutrients, and wastes) between their body cells and the environment?
(A) A gastrovascular cavity, a body with only two cell layers, and a flat body shape.
(B) An external respiratory surface, a small body size, and a complex circulatory system.
(C) A large body volume, a long tubular body, and a thick protective cuticle.
(D) An unbranched internal surface, a microscopic body size, and a thick skin.
(E) A high surface area-to-volume ratio, a flattened body shape, and a branched internal digestive tract.
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統計： A(2), B(0), C(1), D(0), E(1) #3847725
統計： A(2), B(0), C(1), D(0), E(1) #3847725
詳解 (共 2 筆)
Celeste
#7389720
哪些演化適應能讓部分動物的體細胞，直接與周圍環境進行物質（如氣體、養分、廢物）交換？
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要達成「直接交換」，動物的細胞必須距離外部環境極近，以便單純依靠「擴散作用」(diffusion) 來完成交換。
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直接交換最有利：
薄表面 + 大表面積 + 短擴散距離
↓
快速擴散
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各選項解釋
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(A) A gastrovascular cavity, a body with only two cell layers, and a flat body shape.
(一個胃水管腔、只有兩層細胞的身體，以及扁平的體型。)
正確答案。這些特徵能極大化動物表面積並縮短擴散距離。例如水螅、水母等刺絲胞動物具有「胃水管腔」與「兩層細胞」，內外層細胞都能直接接觸水；而扁蟲具有「扁平體型」，確保體內所有細胞都離體表不遠，能夠直接與環境進行物質交換。
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(B) An external respiratory surface, a small body size, and a complex circulatory system.
(B選項動物的條件具備:外部呼吸表面、微小的體型，以及複雜的循環系統。 (a complex circulatory system)。
錯誤。 Direct exchange 指體細胞直接透過擴散與外界交換物質；然而complex circulatory system.複雜循環系統的存在代表動物已不再主要依賴擴散，而需透過血液將物質運送至各細胞。因此B選項動物並非直接與環境交換物質，不符合 direct exchange 的定義。
(C) A large body volume, a long tubular body, and a thick protective cuticle.
龐大的體積、細長的管狀身體，以及厚實的保護性角質層。
錯誤。和題目要求的體型小，細胞接近外界，擴散距離短矛盾，
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1.「龐大的體積」(large body volume) 會讓表面積與體積比驟降，當動物體型變大後，單靠擴散（direct exchange）就不夠用了，因此會逐漸演化出專門的運輸系統，
2.而「厚實的角質層」(thick protective cuticle) 會形成物理屏障，氧氣、二氧化碳、養分和廢物較難通過。物質通透性（permeability）下降。
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，也會增加擴散距離（diffusion distance）
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分子必須走更長的路徑才能到達細胞。
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擴散速度因此降低。
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這兩者都會嚴重阻礙細胞與環境之間的直接物質擴散。
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(D) An unbranched internal surface, a microscopic body size, and a thick skin.
（未分枝的內部表面、顯微鏡可見的微小體型，以及厚皮。）
錯，
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雖然微小體型（microscopic body size）有利於直接交換，因為細胞距離外界較近、擴散距離較短，但其餘兩項特徵皆不利於擴散作用。未分枝的內部表面（unbranched internal surface）提供的交換表面積較小，降低了物質交換效率；厚皮（thick skin）則會增加氧氣、養分與廢物的擴散距離，使擴散速率下降。因此，這些特徵無法有效促進體細胞與周圍環境進行直接交換。
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(E) A high surface area-to-volume ratio, a flattened body shape, and a branched internal digestive tract.
高表面積與體積比、扁平的體型，以及分枝的內部消化道。)
(E) 的特徵其實也有助於直接交換。因為身體扁平，細胞離外界較近；表面積大，可以和外界接觸的地方較多；分枝的消化道則能讓身體更多部位接近養分和氣體交換的位置，所以氧氣、養分和廢物都能較容易靠擴散進出細胞。不過如果這是一題單選題，而且標準答案是 (A)，原因在於 (A) 的動物只有兩層細胞，並具有胃水管腔，使幾乎所有細胞都靠近外界或消化腔，因此能完全依靠直接交換生存，而不需要專門的呼吸系統或循環系統。所以 (E) 雖然有利於直接交換，但 (A) 更能代表完全依賴直接交換的典型構造。
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