视野

2013-08-20 09:14本刊编辑部
大自然探索 2013年2期
关键词:螳螂科学家

土星风暴眼

最近,在距离土星表面36.1万千米的地方,美国宇航局的“卡西尼号”探测器拍摄了土星北极上空的一个巨型漩涡的系列图像。在这一直径高达1600千米的风暴云团中,风速高达每小时1800千米。这些图像还显示了躺在神秘的土星“北极六边形”(形状类似规则六边形的一个长久性巨型云团)中的风暴眼。“北极六边形”的每一条边的长度大约是13840千米,比地球的直径还长。这个“六边形”不像土星大气层中的其他可见云团那样会在经线上移动,而是围绕土星北极旋转,转一圈只需10.5小时多一点。土星是距离太阳第六远的行星,也是太阳系中第二大的行星(第一大的是木星)。土星的直径大约是地球的9倍,体积则是地球的95倍。

翻腾脉冲星

在这幅由美国宇航局最近发布的示意图上,显示了星系中心庞大、活跃的黑洞周围的明亮、高能的脉冲星区域。根据一项新研究,这种神秘的宇宙现象发生在星系合并之后。随着星系的发展,它们在点亮脉冲星之前会经历一个恒星生长大潮。

机器人为宇航员解闷

2013年夏天,一个机器人将被发射到国际空间站陪伴宇航员。这个高34厘米的人形机器人将陪伴宇航员聊天,为宇航员拍照,甚至帮宇航员在网上发帖,还能用面部表情来安慰情绪不佳的宇航员。科学家称它为“社交机器人”,并正在研发能在地球上陪伴孤独者的同类机器人。图为“社交机器人”的效果图。

发现“没妈”的行星

经过10余年“大海捞针”,科学家最近终于发现了第一颗“没有母亲(母恒星)”的孤独行星。它的年龄在5000万年~1.2亿年之间,是一颗年轻之星,表面温度高达400℃,质量是气态巨行星木星的4~7倍。由于它周围没有闪耀的恒星,所以科学家能详尽研究它的大气层,所得信息反过来又能让科学家更好地了解那些环绕母恒星的行星。这颗“没妈”的行星的发现,可能意味着更多的孤独之星的存在。

极地冰原正在迅速缩小

一项新的大规模气象学研究证实,极地冰原正在迅速缩小面积。这意味着海面上升速度比预测的还要快,可能给人类和野生生态带来灾害。其环境影响可能包括大面积水土流失、蓄水层和庄稼被污染、海洋生命遭受损害。从长远来看,海面上升或许将迫使沿海岸居住的数亿人口迁移到内陆。科学家说,人类必须设法阻止和应对全球变暖加速的趋势。

科学家建议重新冰封北极

随着全球变暖加剧,北冰洋冰量在2012年9月达到最低水平,冰川覆盖面积只有20世纪80年代的一半。有科学家建议,利用喷气式飞机向大气层注入反射性微粒,减少到达地面的太阳光数量,哪怕减少幅度仅为0.5%,也能让北极海冰数量恢复到工业革命前的水平。这种举措在技术上完全可行,每年耗资大约80亿美元。不过,这类举措已被联合国生物多样性大会排除,因为它们可能对生态造成灾难性影响。

地球之夜

这幅无云图像是美国宇航局和大气海洋局的人造卫星最新拍摄的夜间全球图像的一部分,显示的是美国部分区域的夜晚。它展现的既有自然光也有人造光,也是迄今为止最详尽的地球夜照。许多人造卫星都能拍摄被阳光照亮的地球,但2011年发射的一颗人造卫星所搭载的新型感应器让科学家不仅能够观察夜晚的地球大气和表面,甚至还能探察来自海上的一艘船的光线。这样的图像有助于科学家建立化石燃料排放模型或监测商业渔船队的活动。

金色大海

前不久,国际空间站上的一位宇航员在这艘轨道实验室经过智利中部安第斯山脉上空时,拍摄到了图中的画面:落日把太平洋变成了液体黄金,其间点缀着低垂云团投射到海面上的黑暗阴影。

鲶鱼上岸抓鸽子

身长1~1.5米的欧洲鲶鱼是欧洲大陆上最大的淡水鱼,也是世界上第三大淡水鱼。大多数鲶鱼喜欢在水底觅食,主要吃水生植物、其他鱼、腐烂植被、鱼卵、小龙虾、蜗牛以及水生虫子。但最近,在法国南部城市图卢兹东北部的塔恩河,科学家惊奇地发现,欧洲鲶鱼竟然跃出水面到岸边陆地上抓鸽子,然后拖进水里美餐,整个捕猎过程不到1秒,最多不超过4秒。鲶鱼因嘴巴周围长有像猫一样的长长的、敏感的触须,又被称为猫鱼。塔恩河鲶鱼在捕鱼时其触须会翘起。由于鲶鱼只捕杀移动的鸽子,所以科学家推测它们利用水的振动而非视觉线索来捕鱼。由于在其他地方并未发现欧洲鲶鱼到岸上捕食的行为,科学家对塔恩河出现的此种现象感到不解。不过,一些海洋哺乳动物的确有到海滩上抓捕猎物的习惯。

狗儿学会开车

为了证明收留的狗儿不比宠物狗的智力差,新西兰一家动物保护中心最近突发奇想——训练三只狗学开车。训狗师首先在室内训练狗儿驾驶一辆经过改进(包括方向盘和独立的转向、刹车及加速控制器)的微型货车。7周后,三只狗儿就能在户外的封闭车道上驾车了。这并不奇怪,因为有研究表明狗的智力相当于两岁幼儿,而且狗乐意取悦于人,在美食刺激下也乐于学习。大脑扫描也证实,狗真的能理解和回应人的指令及其他信号。在这次训练中,训狗师采用的是直觉性行为序列方法,教狗儿逐渐掌握复杂任务。训狗师一共设定了十种行为,把每种都学会并且按顺序“发挥”,狗儿就能开车了。

外来蟒蛇为患

作为入侵物种的蟒蛇,正在对波多黎各(美国在加勒比海地区的一个自治领地)岛上的原生态造成威胁。基因研究表明,这些蟒蛇源自于很少数量的蟒蛇,很可能是上世纪90年代放生于当地的一小群幼蟒。不久前,美国佛罗里达州也蟒蛇为患,以至于当地悬赏抓捕蟒蛇的人,将这些蟒蛇皮用于制作豪华皮制品的话也不会受罚,人们还可以用蟒蛇肉制作美味蛇排,据说味道比牛排还好。

螳螂也会“见风使舵”

雄螳螂或许是世界上生存压力最大的动物——当它们试图与雌螳螂交配时,很可能被对方咬掉脑袋。所幸,它们也有一个绝招:见风使舵。观察发现,当雄性大刀螳螂站在被风摇曳的树枝或树叶上时,它们更可能朝着雌螳螂移动。科学家由此猜想:雄螳螂是否利用枝叶的摇动来掩盖自己的动静呢?科学家做了一个试验:在树叶静止和用风扇吹动树叶两种情况下,把雄螳螂和雌螳螂放到树叶上。结果发现,在树叶晃动时,雄螳螂到达雌螳螂的速度要快得多。科学家又设法在使用风扇时让树叶保持不动,结果发现雄螳螂此时很容易被雌螳螂发现。这就证明了雄螳螂正是在风造成的枝叶摇晃的掩护下与雌螳螂进行交配。不过,这种掩护并非只是为了性——观察发现,在有风的情况下,雌螳螂和雄螳螂捕捉蟑螂的速度也更快。

巨树越老长得越快

科学家最近发现,衰老的巨杉树竟然比以往任何时候都长得更快,一些最高、最老的树所产生的新木头平均而言比年轻时还多。其他的长寿树,例如加州红木和澳大利亚的瑞格楠,也在年老阶段生产出更多的木头。原因可能是:在树木漫长的一生中,随着树冠越来越大,树叶面积也越来越大;树叶通过光合作用产生更多的糖,从而在形成层(把树皮和木头分隔开的活的纹理层)制造更多木头。科学家最近测量了美国加州红杉国家公园里的一棵有着3200年高龄的巨杉——“总统”。他们爬上这棵75米高的巨树,算出它有1500立方米的木头和树皮,这让它成为世界上第二大的树。

海马的捕猎手段

你可能很容易就忘记海马其实是一种鱼。似马的头部,大大的肚子,以及擅长抓握的尾巴,使得海马的独特性堪比鸭嘴兽。然而,海马的体形绝不光是为了显摆,它的拱形颈部的作用就像是储存了能量的弹簧,确保它随时做好准备,一旦发现猎物就出手攻击。最近,有科学家根据海马的体形及其近亲尖嘴鱼的直线型体形,建立了数学模型。模拟结果表明,海马颈部的弹性和稳定性让它能一跃而出并抓住从它前方经过的、一定距离外的虾。与之相比,尖嘴鱼不能发动如此远距离的进攻。由于海马并非游泳健将,所以这种折弯身体、猛袭猎物的技术对于海马捕猎来说非常关键。目前,科学家对于海马的认识堪称刚刚开始。

粪便记录人类迁徙

研究发现,人类的粪便被“涂抹”在了他们居住地的所有地质记录中。科学家最近检测了挪威北部罗弗敦群岛(资源丰富的渔场)一座湖中沉积物里的粪便“化学指针”——史前定居者及其牲畜的粪便被冲刷到湖中,随着时间推移,最终留下只由高级动物肠道产生的特异分子的微量记录——由此证明人类曾在这里居住。

人类消化道在消化胆固醇时会产生一种化合物——粪醇,它在人粪被冲刷到水体中后会聚集在沉积物里。科学家对沉积物中的粪醇进行检测发现,7300年前~2250年前,该地区没有可见的人居迹象,但此后,人类和牲畜的粪便“化学指针”就出现了。结合其他研究结果,科学家认为,历史上大部分时间里,该地区的人口密度都很低,直到公元500年才达到高峰;公元850年再现人口低潮,暗示人们迁居他乡;此后人口密度起伏不定,至1750年降至另一个低点。这一过程与当时挪威的气候变化相当吻合:在环境严苛的挪威北部,夏季平均气温的降低与人口的减少刚好匹配。

6500 年前就有牙医

20世纪初,科学家在斯洛文尼亚一座古代洞穴的洞壁上发现了数颗人类牙齿。最近运用新型X射线技术进行的检测表明,它们属于一名年龄在20~30岁之间的女性。其中一颗牙齿还有明显的蜂蜡补牙迹象。放射性碳检验发现,无论是这些蜂蜡还是这些牙齿的年代都在6500年前。至于这些牙齿上的严重磨损痕迹,科学家认为很可能与新石器时代女性的非食物性活动如编织有关。

发现最早的恐龙

科学家最近宣布,在坦桑尼亚出土的尼亚萨龙化石很可能属于地球上最早的恐龙,比雷克斯霸王龙早1.5亿年,比其他早期恐龙早1000万~1500万年。尼亚萨龙的大小与拉布拉多犬相仿,体格不如后者强健,很可能依靠两腿直立行走。尼亚萨龙从头到尾全长2~3米,其中尾巴占到身长的一半,其并非威猛的体格很可能让它生活在同时期那些更高大的爬行动物的阴影下。科学家推测,尼亚萨龙的食物包括小型猎物、昆虫和植物。

尼亚萨龙的生活年代是2.5亿年前的“石炭-三叠纪大灭绝”事件之后几百万年,它们的化石为科学家了解恐龙的起源和早期演化提供了重要线索。今天地球上的一切生命都源自于在“石炭-三叠纪大灭绝”中存活下来的那4%的物种,这场大灭绝可能是由小行星撞击地球或超级火山爆发引起的。科学家确信,导致恐龙起源的谱系在大约2.43亿年前演化出来。

发现制作木乃伊的工具

最近,在对一具2400年前的女性木乃伊进行检测时,科学家意外发现了嵌在木乃伊头骨中的一件工具。这是当初防腐师用来取出死者大脑时使用的一种工具,防腐师通过死者鼻子附近的一个钻孔把它插进大脑,一些脑组织缠在工具上被拉出来,剩下的脑组织在被搅动后液化,顺着鼻孔排出。这件工具显然是防腐师当时误留在那里的,它是由一种单子叶植物(例如棕榈和竹子)制作的。至于为何没采用金属工具,可能是为了节省成本。这件工具因为被浸泡在了当时灌入木乃伊头骨内的树脂里,所以没有腐烂。

说谎真的会让你的鼻子变“长”

皮诺曹的故事很有名——这个木头男孩的鼻子在他说谎时就会变长。一项新研究发现,人说谎时真的会有“皮诺曹效应”:鼻子和眼睛内角区域开始升温。科学家说,这是他们运用温度图技术发现的与情感有关的一系列体温变化之一。当我们进行大量脑力活动时,面部温度会降低;而在我们焦虑时,这一温度会升高。温度图技术使用特殊相机侦测红外辐射,产生基于热量的物体图像。

模仿豪猪刺

北美豪猪背上有大约30000根刚毛,豪猪在逃离前会把刚毛拔出来,作为它们对付掠食者的武器。科学家最近揭示了豪猪刚毛成为有效武器的原因:每根刚毛的锥形尖端上都点缀着向后的微型倒刺,其作用就像锯齿利刃,能干净利落地切割开掠食者的身体组织。在刺入掠食者的皮肉的同时,这些倒刺能把所需的穿透压力降到最低。利用这个原理,科学家希望研发出新型的无痛注射针。科学家目前正在研发只有蚊子口器大小的皮下注射器,其针头长度仅为1毫米,直径只有0.1毫米,注射机制模仿穿透人皮肤的蚊子颚。

爱因斯坦的大脑异于常人

科学家最近对新发现的14幅爱因斯坦大脑照片进行分析,并与85位“常人”的大脑进行对比,结果发现:虽然爱因斯坦的大脑大小和非对称形状与一般人没有两样,但他的大脑的多个部位却明显不同于一般人,包括额前皮质、躯体感觉皮层、主要运动皮层和额枕皮质等。科学家认为这些特质可能是让爱因斯坦成为大天才的生理基础。爱因斯坦于1955年去世后,他的大脑被取出并拍照,而且还被分成了240个单元以制作组织切片。

肚脐眼里的“雨林”

最近,科学家在人的肚脐眼里发现了多达2368种细菌,其中1458种可能系未知的细菌。人体上的细菌种类究竟由什么因素决定?目前还不清楚。科学家之所以展开这项研究,部分原因是为了调查近年来的一种说法:人体皮肤上的微生物组成了对病原体的第一道防线。现在已经知道,如果没有这些微生物,人体免疫系统就不可能正常运作。事实上,这些微生物必定有某种组成来形成一定的生态系统(其复杂性堪比雨林生态),从而保证人体免疫系统正常运转。

1 /3海洋物种仍未知

最近一项大规模的海洋新研究发现了许多新物种,并且暗示全球海洋中至少1/3的物种可能仍未被人类认识。科学家估计海洋物种的总数可能多达100万个,其中仅有22.6万个得到了科学描述。绝大多数未知的海洋物种可能都是小型甲壳纲动物、软体动物、虫子和海绵,它们有望在21世纪之内被发现。这里是新发现的一部分海洋物种。

在新卡勒多尼亚发现的海胆

在加利福尼亚海域发现的有柄水母

在加利福尼亚湾新发现的炮弹水母

新发现的波利尼西亚海蛞蝓

在中国台湾东部浅海域发现的虾

在关岛附近海域发现的蟹

神奇的冰川洞

图为最近公布的加拿大境内落基山上新发现的大冰洞——“隆隆冰渊”的一组照片。坠落的岩石一路滚到140米深的洞底,发出轰隆巨响,“隆隆冰渊”因此得名。洞里好几米厚的晶亮冰层让探险者感觉自己像是在天空中飞翔。这种洞也被称为“冷阱洞”——冬季的相对高密度的冷空气进入洞穴深处后永远无法逃逸,流进洞里的雨水和融雪变成天然冰道,使洞里常年冰封。

探索“隆隆冰渊”绝非易事。入洞者必须穿上有鞋底钉的登山鞋,稍有大意就可能飞快滑落,最终撞上下方的洞壁,而要想把伤者送出洞得花好几天时间。更要命的是,在洞里的冰上行走让人感觉奇寒,伤员可能因超低温而丢命。在如此环境中控制体温很困难:如果不活动,你很快就会觉得很冷;如果活动过快,你又会感觉很热。而出汗是危险的,因为当你停止活动后,冷却的汗液会让你非常非常冷。正因为探险难度太大,“隆隆冰渊”里不少部分至今尚未被探索过。

探险家在探索“隆隆冰渊”

140米的洞深让洞中对话很困难

晶莹透亮的洞中天然冰道

“隆隆冰渊”的洞口

探险家在“隆隆冰渊”洞中

“隆隆冰渊”的洞口情景

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