视野

土卫二地下海洋被证实

美国宇航局“卡西尼号”飞船于2005年发回地球的图像表明，直径仅500千米的土星卫星——恩克拉多斯（土卫二）的表面存在间歇性喷泉（这样的地带被称作虎纹带）。从那时起，科学家一直推测土卫二的冰冻表面下存在大型水体。2010年4月到2012年5月，“卡西尼号”三次近距离飞过土卫二，并进行了引力测试。利用“卡西尼号”发回的数据，科学家计算出土卫二不同位置的物质密度，从而揭示在土卫二南极地区的冰层下面存在某种密度比冰更为致密的物质。科学家认为，这种物质最有可能是水。科学家还推测，土卫二地下海洋或许就是土卫二间歇性喷泉的水源——在土卫二以椭圆轨道环绕土星的过程中，土卫二的一部分被土星的引力潮汐加热，而土卫二表面裂缝可能与这些部分连通，海水最终经由虎纹带喷出。

在月球上建人类定居点

美国宇航局近期已把创制可供宇航员居住的建筑作为重点目标，载人火星任务和新的月球探索都在议事日程中。科学家正在对各种非常规建筑方法进行调查，其中最有希望的是3D打印，它能实现不到24小时在月面上直接建造定居点，而宇航员所做的事情不过就是按几个按钮，然后让机器人代劳。3D打印的主要原材料是混凝土或其他材料如月球土壤。科学家认为，月面定居点所需建筑材料中90%都可从月球就地取材，其余部分在地球上造好后用火箭发射到月球。利用3D打印技术修建的建筑也可以做到颇具美感。

树懒为什么“艰苦跋涉”去排便？

住在热带树冠上的树懒是一种特别懒的动物，它们的新陈代谢缓慢，平时的活动通常限于吃树叶。不过，它们每周要下地一次，目的是去排大便。树懒下地不仅耗费体力，而且还会冒被地面掠食者捕食的危险，那它们为什么非得下地解大便呢？科学家最近破解了这个奥秘。

在树懒的皮毛中生活着很多小生物，包括甲虫、蛾子、细菌和真菌等，其中绿藻和蛾子占到绝大多数。蛾子在树懒的皮毛中完成交配，然后在树懒下地时在其粪便中产卵。蛾子幼虫孵化出来后，以粪便为食，并跳到下地排便的树懒身上。那么，树懒与其身上的生物之间存在什么关系呢？

科学家对树懒毛发样本中的氮含量进行测量，发现毛发中氮含量高的树懒身上有更多的蛾子和绿藻，由此揭示了树懒与蛾子和绿藻之间的共生关系：在树木周围的地面上，散落着树懒先前排下的粪便；当树懒再次下地排粪时，生长在粪便中的蛾子幼虫趁机跳到树懒背上；它们把粪便中的养分带到树懒毛发中，刺激生活其中的绿藻生长；绿藻为食素的树懒补充能量（绿藻富含油脂）。这样的共生关系在动物世界比比皆是。

蚂蚁自建筏子逃离洪水

当瓢泼大雨来袭时，生活在瑞士泛滥平原上的蚂蚁会建造“筏子”，以逃离洪水。通过实验室观察，科学家发现，当水位上升时，蚂蚁们会抓住任何它们可以抓到的幼蚁和蚁蛹来组建“筏子”，然后将蚁后移到“筏子”中央。蚂蚁为什么要这样做？科学家最初大惑不解——要知道，位于“筏子”底部的蚂蚁更可能被鱼吃掉，或被湍急的水流冲走。

这个问题直到不久前才被破解。科学家经过测试发现，蚂蚁在建造“筏子”时采取了成本最低策略：幼蚁拥有更多的脂肪，这让它们比成年蚂蚁更能抵御冷水环境，而且浮力也更大，能像浮筒一样支撑起整个“筏子”；把幼蚁和蚁蛹而不是成年蚂蚁安排在最危险的地方——“筏子”的底部，蚁群在洪水过后恢复的速度会快得多。

动物的“约会”

国际媒体最近评出了四种以极端形式“约会”的动物。

黑魔琵琶鱼 这种鱼生活在海面下2000～3000米，在那里它们能找到的食物实在太少，所以它们运用头上摇摆的发光诱饵来勾引猎物。雄鱼的个头比雌鱼小许多。雄鱼一旦成熟，其消化道就关闭，这时它就必须拼命寻找到一条雌鱼，然后咬破对方腹部，将自己永久性地附着在对方身上（这或许是由于在深海黑暗中要想找到对方太困难）。雌鱼被咬中部位的皮肤溶解，雄鱼的嘴巴与雌鱼的皮肤融合，两条鱼的血流连接起来，这使得雄鱼能为雌鱼授精，同时也能从雌鱼那里获得养分和氧。随着时间推移，雄鱼的身体退化到完全依赖雌鱼的地步。有时候，甚至有多条雄鱼寄生在同一条雌鱼身上。

黑寡妇蜘蛛 在全球众多种类的黑寡妇蜘蛛里，澳大利亚红背蜘蛛的“约会”尤显复杂，因为大约有80%的雄性红背蜘蛛永远都找不到配偶。因此，对于一只雄蛛来说，一次偶然相遇可能是它此生中唯一的能找到配偶的机会。于是，一种很常见的情况是，为了吸引雌蛛的注意力，一些雄蛛会长久地呆在雌蛛的网中；雄蛛（典型情况是个头或力量很大的雄蛛）在蛛网上待得越久，越有可能赢得交配机会以传递自己的基因。在雌蛛身边有足够多的雄蛛可做选择的情况下，雌蛛找伴侣不费吹灰之力，但对雄蛛来说，它们的优势则在于它们是否有良好的基因，而这在求偶仪式中会表现出来。

扁虫 与黑寡妇蜘蛛不同，扁虫无需与竞争者打斗，这种雌雄同体动物之间的打斗旨在决定谁会成为“孩儿他爸”。它们的首次“约会”是用生殖器互戳对方，先刺破对方皮肤者成为雄性，它随即游走，不须对后代负任何责任。失败的扁虫因为这一戳而受孕，它在日后就得为寻找食物和安全而花费更多的能量。

螳螂 螳螂是臭名昭著的性食同伴动物。雌螳螂经常会在交配结束之前吃掉雄螳螂。为了找到配偶，雄螳螂持续嗅闻空气，一旦嗅到附近有雌螳螂，它就会接近对方并且开始跳舞。如果它的舞蹈让雌螳螂喜欢，它就会骑到对方身上开始交配，但得提防自己被对方咬掉脑袋。

印度紫蛙的奇特叫春

在地球上所有的蛙种里，生活在印度西高止山脉的印度紫蛙显得非常独特：身体圆胖，体色呈紫色，口鼻部尖尖的。印度紫蛙的这些不同寻常的特征，源自于它们的生活方式：它们在一年中的大部分时间都呆在地下，运用自己短而结实的肢腿挖洞，最深可达3.7米。在短暂的季风季节，印度紫蛙会钻出地面交配。这时雄蛙会叫春以吸引雌蛙。不过，雄性印度紫蛙的叫春方式十分奇特——它们从地下发出叫声，确切地说，是在蛙洞附近的薄土层下发声。科学家通过记录并研究雄蛙在大雨后的叫声（这也是它们叫得最欢的时候）发现，雄蛙叫春时收缩肌肉和声囊，发出短暂、迅速、重复而又独具特色的声音，这种声音会穿过薄薄的土层。科学家也正因此能循声找到雄蛙所在的位置。

需要指出的是，印度紫蛙在2003年才被正式发现，但如今已成为濒危物种。

会接吻的鱼

接吻鱼是一种颇受水族爱好者喜爱的热带观赏鱼。这种体形为扁圆形、体色为乳白色，看上去十分普通的热带鱼之所以为水族爱好者所喜爱，是因为它们会“接吻”，而且它们的“吻”还十分另类——几乎所有接吻的鱼都是雄性，时长可达数分钟！

那么，雄性接吻鱼之间的“热吻”代表着什么呢？并非表示亲热，而是它们争夺领地的行为。不过，这种争斗并不激烈，只要其中一方退却让步，另一方是不会穷追猛打的。所以，拥有温和习性的它们不会对水族箱里的其他鱼类构成威协。

接吻鱼还有一个奇特之处：特别喜欢啃食水草，以及水族箱壁和饰物上的水藻和青苔，是水族箱里名副其实的“清道夫”。当它们在啃食箱底的藻类或青苔时，常常会头朝下，呈倒立状，看上去十分可爱。值得一提的是，鉴别接吻鱼的性别十分困难。如果你有意饲养，最好购买六只或更多，以让它们自由配对。

企鹅的“交通堵塞”

对人类而言，“交通堵塞”时的走走停停有时真是令人火冒三丈。但如果你是一只帝企鹅，也许就不会纠结于这个问题了，因为“堵车”或许正是你所需要的。

帝企鹅是唯一在南极冰原上越冬的企鹅，它们喜欢相互紧紧地依偎在一起，看上去既热闹非凡，又秩序井然。为了揭秘帝企鹅间的这种“私密合作”关系，德国科学家将微型温度传感器和光传感器安装在帝企鹅的身上，然后记录并分析每一只企鹅的动作。结果发现，当一只企鹅移动时，会引起它周围的其他企鹅移动，继而引起整个企鹅群的波浪式的运动，很像交通堵塞时汽车一步一挪的情景。研究发现，如果一只企鹅向任何方向移动两厘米，其邻居的羽毛层厚度就会增厚两倍。这种波浪式运动并非只出现在为了御寒而挤成一团的企鹅身上，喜欢群居的鸟类也会引起这种运动。

大树为什么喜欢“啃”石头？

在悬崖峭壁的奇峰怪石上常常会长出高大的树，这些树的根系发达，能够让它们牢牢地扎根在岩石上。

大树为什么喜欢“啃”石头？科学家认为其原因在于树的呼吸作用——树根释放的二氧化碳与石头里的水分相结合，形成可以溶解石头的碳酸。当然，这还要感谢运气——树遇上了透气性好的岩石。

树深埋地下的根的作用主要是采集土壤里的营养物质和水分，而树暴露在地面的、看上去十分壮硕的根（被称为假根）的作用则主要是支撑与固定大树。有趣的是，在各条假根之间的缝隙中会形成天然的洞以保存水分。石头越被“啃”得七零八碎，树越茁壮成长。

竹子为什么生长得这么快？

竹子是生长速度最快的植物。一株树要长到5米高大约需要25年，而一株竹子长到同样高度只需要25天。树木生长缓慢的原因在于它们的质地致密，扎根于土壤的根与呈同心圆的木质细胞支持着树木的成长。此外，树木生长主要发生在春季，一到秋季，树木生长就变缓。所以，随着春夏秋冬的季节变化，树木形成了明显的年轮。竹子则不同。竹子的生长点不在年轮，而在竹节。由于竹节是中空的，竹子达到与树木相同高度所消耗的能量更少。竹子的茎有两个不同的细胞分裂区，被称为分生组织。竹子生长快的原因就在于竹节——当其他植物只有顶端的分生组织在生长时，竹子却是每节都在同时生长。在竹节之间还存储有大量的植物激素、糖以及分解有机物的酶，为竹子的步步高升提供了充足能量。而对树木来说，其木质细胞的生长速度远远落后于空心竹子的“狂飙式”速度。

营养越少，活得越久？

实验室研究早已发现，从酵母到苍蝇再到老鼠，甚至包括灵长类，严格限制饮食会降低癌症等疾病风险，延长寿命。而最新研究则指出，吃的东西的养分越少，实验鼠的寿命越长。被普遍接受的理论是，这是动物为了提高饥荒时期的生存率而演化出来的生长模式。但最新研究认为，由于限制饮食会削弱免疫系统抵御疾病的能力，并降低躲避掠食者所需的肌肉力量，所以像这样的寿命延长只会发生在生活条件优越的实验室动物身上，而不可能发生于野外。实验室动物之所以吃得少反而活得更久，是因为限制饮食可以加快细胞里的养分的回收利用，而增强的细胞回收能力能降低退化和患癌的风险。科学家设想在未来研发能模拟这一效果的药物，以促进人类长寿。

绿色蔬菜或可阻止哮喘发作

新的研究认为，绿色蔬菜中的膳食纤维具有平衡免疫系统活动的作用，可用于阻止由过敏引起的哮喘发作。膳食纤维指不易被消化的食物营养素，主要来自于植物的细胞壁。膳食纤维是健康饮食不可或缺的。

瑞士研究人员将两组老鼠作为实验对象，一组提供低纤维饮食，另一组提供高纤维的绿色蔬菜。两周之后，研究人员将两组老鼠分别放入充满尘螨的实验仓内。食用低纤维饮食的老鼠一接触到尘螨过敏源，就表现出严重的哮喘反应，包括呼吸困难、肺部发炎和气喘等哮喘病患者常见的病症。不仅如此，其体内与哮喘炎症相关的免疫细胞数量也升高了近一倍。而食用绿色蔬菜的老鼠的哮喘反应则较弱，其与哮喘炎症相关的免疫细胞（如嗜酸性粒细胞）和免疫球蛋白E的水平数量几乎锐减了一半。

研究人员指出，肠道中的膳食纤维能平衡并保护免疫系统，其作用足以阻止哮喘发作。同时，均衡富含纤维的膳食是最好的抗炎方法。

被限制热量摄入的猴子更长寿

多项研究已经表明，被限制热量摄入（简称“限热”）的果蝇、酵母和老鼠，其寿命能延长多达40%。而一项始于25年前、针对76只猕猴进行的跟踪研究则确定无疑地表明，限热能让猴子延年益寿。当这些猴子7到14岁时，它们被开始喂食热量降低30%的食物。对照组猴子则想吃什么就吃什么。结果，对照组猴子的患病和死亡的风险分别是限热组猴子的2.9倍和4倍。科学家解释说，限制热量的许多好处都与能量调节有关，它影响着随着生物体衰老，细胞和生物体回应环境变化的能力。糖尿病患者无法对营养物做出适当的回应，糖尿病会损害脂肪、肌肉、血管甚至大脑的功能。科学家发现，上述对照组的猴子在他们开始研究后的半年内就出现糖尿病案例，而限热组的猴子直到两年前才出现糖尿病案例。对照组中得糖尿病的猴子数量大大多于限热组。由于很少有人能耐受限热30%，所以科学家正在研发其他具有限热效应的办法。

两杯特浓咖啡助你提高记忆力

最新研究发现，对挑灯夜读的学生来说，咖啡带来的福音不仅仅是保持头脑清醒，咖啡因还有助于增强人的长期记忆，但前提是适量。

研究人员一直猜测咖啡因具有增强记忆的作用，但这类研究无法单独进行，因为记忆的改善也有可能是注意力或警觉性提高的结果。美国神经科学家让160名志愿者在观察一些物体的图片后服用一颗含有200毫克咖啡因的药片（相当于两杯浓咖啡或一颗安慰剂）。先看图片，再服用药物，是为了去除注意力或警觉性等对记忆力的影响。

一天后，志愿者们返回实验室接受记忆测试。他们被要求把图片归类于“之前见过的图片”、“没见过的图片”以及“类似但不完全相同的图片”。结果发现，服用咖啡因的志愿者在识别“类似但不完全相同的图片”而非“之前见过的图片”时，其表现明显好于未服用咖啡因的志愿者。研究人员得出结论：咖啡因有助于巩固记忆的形成，因此能增强长期记忆。

后续实验表明，咖啡因的量也很重要——食用100毫克咖啡因不具有巩固记忆的作用，而摄入300毫克咖啡因的志愿者称出现了心神不宁和头疼等副作用。

新型仿生手或可助截肢者恢复触觉

不久前，瑞士科学家称，在一只“革新性”仿生手的帮助下，一名已截肢近10年的丹麦男子重新获得了用手触摸物体的感觉。科学家称，仿生手上的手指传感器能将获得的信息传递到感觉神经，然后“真实”地传递给大脑。这位名叫丹尼斯·奥博·瑟伦森的男子因此成为世界上首位借助仿生手恢复知觉的截肢者。

为了恢复丹尼斯的触觉，研究人员在丹尼斯的残肢上（尺神经和中枢神经束内）植入了微小电极，并在指尖及机械手掌上连接压力传感器。当丹尼斯用“手”抓住一个物体时，压力传感器收集到的关于所持物体的信息会以电信号的方式迅速传递给他的感觉神经，让他感觉到物体。不仅如此，他还能区分诸如柔软的纸巾、坚硬的木片或轻薄的塑胶杯等软硬厚薄不同的物体，而对于通常的假肢使用者来说，是很难做到这一点的。

这只仿生手是电极科技不断进步的结果。电极可以选择性地激活人体的神经束，这意味着人手上多个部位的感觉神经可以被立马激活，从而使截肢者体验到超乎自然的感觉。当然，这种“通电”模式未必就是最好的，这只是“生化电子手”迈出的第一步，距科幻电影里的那些“神奇手臂”依然遥远。“感应式仿生手”的研制仍将继续。

破解84年前的一桩谋杀悬案

84年前，一个名叫阿尔弗雷德·罗斯（如图）的英国人因旅行欠下巨额债务无法偿还，想出一个诡计：谋杀一名无人关注的流浪汉，让人们相信死者是他（罗斯）本人，这样一来，他就能人间蒸发，开始一种没有债务的新生活。1930年11月6日，罗斯将失去意识的受害人放在自己汽车的驾驶席，然后点燃汽车。然而，在逃离现场途中，他被两名前去参加深夜派对的年轻人撞见，最终被捕，并于1931年3月10日被处绞刑。

那么，被谋杀的那个流浪汉是谁呢？虽然法医当时对受害人的尸体进行过尸检，对在现场发现的受害人的毛发、尸体组织等样本进行过检验，但受技术水平所限，这些检查都未能给出定论。这些样本至今仍保存于皇家伦敦医院博物馆里，其中一份来自前列腺的样本证实了死者系男性，另一份来自肺部的样本证实死者在汽车被点燃之前已经死亡。

84年后的今天，有人提出：一个名叫威廉·布里格斯的人很可能是此案的被害人。此人在本案发生前离开伦敦的家，前去看医生，从此杳无音讯。于是，科学家重新检验了相关样本，检验重点是线粒体DNA。这种DNA只遗传自母亲，因此可构成一条不断裂的母系遗传线。威廉·布里格斯本人的线粒体DNA检测与其现在的亲属的这一检测结果完全匹配，由此证实了他正是1930年“烧车谋杀案”的受害人。这桩悬案终于真相大白。

印度河文明为何崩溃

公元前3000年，印度河文明在当今巴基斯坦和印度所在区域绵延超过100万平方千米。尽管同一时期的埃及文明及美索不达米亚文明赫赫有名，但它们在印度河的贸易伙伴却鲜为人知。考古调查已经证明，印度河流域的古老城市在公元前2200年～公元前1900年迅猛发展，但此后大多数城市都被遗弃。那么，印度河文明为什么会崩溃呢？

最近，考古学家检验了来自哈拉帕（印度河文明的最大城市之一）三处埋葬地的人体骨骸，发现了创伤和传染病的明显证据。这一结果推翻了长久以来的一种观点：印度河文明是在和平、合作、平等的社会氛围中发展起来的。最新研究暗示，由于气候和社会经济压力，哈拉帕的贫困社区所受到的影响（尤其是暴力和疾病）明显大于其他社区。考古学家现在相信，印度河流域的迅速城市化和越来越大量的文化交流，使得像麻风病和结核病之类的传染病在南亚和中亚迅速传播。与此同时，暴力伤害也明显增多。而暴力和疾病迹象在被弃城市的人口中最明显。更耐人寻味的是，被排斥在城市正规墓地外的死者身上的暴力和疾病证据出现频率最高。在哈拉帕东南的一个小小乱葬岗中已经发掘到的10具人骨架上，有头骨伤的多达5具，有麻风病证据的至少有两具。

水母也许才是地球上最原始的生物

长期以来，海绵都被认为是地球上最原始的生物。但最新研究认为，海绵作为最早生命祖先的角色或被一种被称为“栉水母”的凝胶状海洋生物取代。海绵拥有原始神经系统，栉水母则不仅拥有复杂的原始神经系统，还拥有能构成神经和肌肉细胞的复杂原始细胞。

由美国科学家约瑟夫·瑞安领导的一个研究小组对栉水母进行基因组测序，然后将数据输入计算机程序，与其他不同类群的生物进行比较，以确定哪一组生物是最古老的。生命进化树上的元老级角色——海绵、栉水母、水母、丝盘虫（扁盘动物门），以及两侧对称动物——被悉数请上了场。经过比对这五种原始动物的DNA编码，证明栉水母始终处于生命进化树的底部，是令所有其他生物群分道扬镳的鼻祖，谱系分裂大约发生在6亿年前。

生命进化树的根基或被撼动，这在相关领域引起了不小震动。有科学家对此表示质疑，提出需要更多的遗传密码解密，以排除其他解释。

人类祖先与恐龙同行

一项新研究发现，人类祖先（指人类最早的祖先，其外形并不像人。如图）曾经与恐龙分享地球。这种人类祖先是最早的胎盘生动物，它生活在8830万年前～9160万年前。今天的胎盘生动物包括人类和除了产卵或有袋动物之外的其他所有哺乳动物。这项研究推翻了之前的基于化石证据的研究结论：“一切胎盘生动物之母”是在恐龙灭绝后才出现的。当然，如果恐龙没有灭绝，胎盘生动物也不可能发展到今天这样的多样化，也就不可能进化出人类。

科学家对36个完整的哺乳动物基因组进行分析，并结合来自哺乳动物化石记录的信息，最终确定胎盘生哺乳动物起源于白垩纪（即恐龙昌盛时代）。科学家解释说，生物体的DNA会以恒定速度积累变异，这叫“分子钟”。例如，人类和猿人的某些DNA以每1000万年大约1%的速度变异。但分子钟并非完美，一些物种的分子钟要快些，另一些的则要慢些。因此，科学家估计了每个哺乳动物谱系累积的变异数量，并结合已知的化石年龄估计，最终估计出了相对准确的胎盘生动物祖先年龄。这是一种活泼的、主要在夜间活动的小型动物，它要么生活在远离小行星撞击地点（这被认为是恐龙灭绝的原因）的地方，要么因自己的个头、栖居地或生活方式而幸存。