揭开十大自然之谜

会“走路”的风帆石

美国加州赛马场盐湖死亡谷国家公园中的一片表面平整的干涸湖床，是会“走路”的风帆石的所在地。从19世纪40年代至今，风帆石“走路”的现象每隔几年或几十年发生一次，一股不可预见的力量使上百块岩石同时跨越大地，在干泥上留下一条条平行的轨迹线。而这些风帆石，每块重达300千克。

2011年，一组美国研究者决定启动调查。他们设置了一台延时相机和一个测量阵风的天气站，然后在15块石灰岩上安装了动态感应GPS追踪器。

2013年12月，当这些岩石移动时，谜题终于被解开——大雨和降雪在盐湖上留下了7毫米的降水。在夜晚，这些水冻成了薄薄的冰片，而这些冰片在正午的阳光下破碎成大块浮动的冰板。风速约15千米/小时的微风吹动这些聚积起来的冰板，这些冰板推动着岩石在冰面下的泥土上留下轨迹。几个月后湖床干涸，这些轨迹就显露出来。

也就是说，只有在条件完美的情况下，岩石才能移动。风、阳光、水、冰，这些都不能过多或过少。

长颈鹿如何保持直立

长颈鹿体重约1000千克，但相对它们的体型，那竹竿一样的腿简直令人难以置信的细。然而，它们却从来不会摔倒或出现受伤的情况。

为了找到原因，英国皇家兽医学院的研究者们对来自欧盟动物园捐献的长颈鹿肢体进行了研究。研究者们将肢体放在钢架中，然后用质量为250千克的重量模拟承担在长颈鹿腿上的长颈鹿的体重。每条腿都很稳定，直立完全没有问题。

实际上，长颈鹿的腿可以成功地承受更大的重量——这要归功于沿纵向陷在长颈鹿腿骨中的悬韧带（用于把骨头聚集在一起的纤维状组织）。这些腿骨同人类脚中的跖骨和手中的掌骨类似。但与人相比，长颈鹿的这些骨头要长得多。悬韧带自身不产生任何力，它提供一个被动的支持，只是因为它是弹性组织，而不是肌肉。它能减轻动物的疲劳，因为它不需要用大量的肌肉去承受自身的重量。这些悬韧带同时还保护长颈鹿的足关节并阻止它的双脚瘫倒。

澳大利亚唯一活火山的独特起源

澳大利亚仅有一片活火山区，它从墨尔本延伸至甘比亚山，长达500公里。在之前的400万年中，大约发生了400次火山爆发，最后的一次爆发约在5000年前。科学家们一直被一个问题所困扰：是什么导致这些火山爆发集中在一个时间段，而另外的时间里几乎没有爆发？

如今，研究者们已经解决了这个谜题。地球上的绝大多数火山形成在地壳构造板块上，而位于地幔上的地壳构造板块始终保持小距离（每年几厘米）的移动。但在澳大利亚，陆地厚度的区别使得地幔下产生了流动，将热量导向到了地表。再加上澳大利亚每年向北漂移约7公分，这片地区就演化出了一个热点，从而产生了岩浆。

信鸽百慕大三角

19世纪60年代，康奈尔大学的研究者开始研究信鸽的一项非凡能力：它们可以从之前不认识的地方找到回家的路。研究者在横跨纽约州的不同地方放飞了鸽子，除了Jersey山上放飞的鸽子，其余的鸽子都做的很好。

来自美国地质调查局的JonathanHagstrum教授认为，虽然他的理论尚存争议，但他可能已经解决了这个谜团。“鸟儿们寻找方向的方法是使用一个指南针和一张地图。指南针通常是指太阳的位置或地球磁场，它们用声音当做地图，这将告诉它们相对家的位置。”

Hagstrum认为鸽子使用的是次声波，就是那些频率较低、人类听不到的声音。鸟儿们可能是将次声波（在这种情况下，这些次声波是由深海海浪导致的地球表面小幅的振动引起的）当作回家的灯塔。

会“唱歌”的沙丘

目前已知有35个沙丘会发出响亮的隆隆声，就像大提琴的低吟。这些声音会持续15分钟左右，可传播约10公里远。一些沙丘偶尔会唱歌，而另一些每天都会唱。这种现象发生于沙粒从沙丘上滑下时。

一开始，科学家们认为这些声音来自沙丘次表层的振动。但研究者们通过实验模拟发现：是沙子，而不是沙丘发出了声音——当沙粒从沙丘或一个斜面结构上滑下来时，就会发出声音。

接下来，研究者们调查了为什么一些会唱歌的沙丘能一次发出多种音调。他们研究了来自两个沙丘的沙子——一个来自摩洛哥西南部的沙丘，沙子始终发出频率约105Hz的声音，和低于中C两个八度的升G类似；另一个来自阿曼东南部的沙丘，沙子发出的声音在9个音符的范围内，从升F到D，频率约在90～150Hz之间。

原来，沙粒的大小是决定音符音调高低的因素。摩洛哥的沙粒差不多都是一样大小，约在150～170微米。它们一致地发出类似升G的音调。而阿曼的沙粒大小从150～310微米不等，这使得它们可以发出9个音符范围内的音调。

此外，沙粒移动的速度也是一个因素。当所有的沙粒大小都差不多时，它们均以相似的速度移动，始终发出同一音调的声音。当沙粒大小不同时，它们移动的速度不同，从而使其发出的声音的音调范围更广。

在超级基金清洁场生长旺盛的鱼

从19世纪40年代至70年代，制造厂将多氯联苯（PCB）作为废料倾倒入美国马萨诸塞州的新贝德福德港。美国环保署宣布将这个港口作为一个超级基金清理场，因为这里的PCB污染已经超过了安全标准的4倍多。

然而，在这样的有毒物质污染环境当中，亚特兰大鳉鱼却疯狂地生长。通常，当一条鱼消化PCB时，其中代谢产生的一些化学物质对鱼来说比最初的PCB毒性更强。但研究发现：鳉鱼在遗传通道上触动了一个关闭开关，阻止了代谢毒素的形成。它们已经适应了PCB污染环境，但一些科学家相信，这种基因改变可能会使鳉鱼对别的污染物的有害效应更加敏感，也有可能当水被清理干净后，这些鱼无法在健康的环境中生存。

值得注意的是，鳉鱼是条纹鲈、竹荚鱼和另外一些我们平常食用的鱼的食物。所以，尽管鳉鱼似乎对PCB毒素免疫，但它们仍然可以将这些污染物通过食物链向上传递给我们。

水下波浪是如何产生的

水下波浪，又称潜波，驻留在大洋表面下，隐藏于我们的视线范围之外。这些潜波将大洋表面的水升高几英寸，这样一来除了使用卫星，我们通常很难探测到它们。最大的潜波出现在位于台湾和菲律宾之间的吕宋海峡，它们可高耸至170米并以每秒仅几厘米的速度移动很长的距离。

科学家认为我们必须了解这些潜波是如何产生的，因为这些潜波可能对全球气候变化有非常大的影响。潜波将大洋中的盐度低、温暖、上部的水与盐度高、冰冷、下部的水混合，并推动大量的盐、热量和营养物穿过整个大洋，这是热量从大洋表层转移至下部水的主要途径。

为了解决吕宋海峡的潜波是如何产生的这一谜题，科学家们在一个高15米的波浪水箱中进行了模拟试验。潜波通过把冰冷的底部水推向模拟海底的两个海脊来得到。研究发现：这些巨大的潜波是由吕宋海峡的海脊间的空隙产生的，而不是由海脊类似于高山的这一特点所引起的。

斑马为什么有条纹

关于斑马身上为什么有条纹这个问题目前有许多理论，一些理论主张条纹起到调节体温或是选择伴侣的作用。加州大学达维斯分校的科学家们决定要找到这个答案，他们研究了斑马、野马和野驴种群（以及亚种群）的居住地，并收集斑马身上条纹的颜色、位置和大小等信息。然后他们绘制了采采蝇（一种非洲的吸血蝇）和如马虻、鹿虻等虻的位置，再加上一些其他的变量、一些统计分析。

最终，他们找到了答案：在世界上那些吸血蝇越多的地方，斑马身上的条纹也都更多——这可以使它们避免受到吸血蝇的攻击。斑马之所以更易受到吸血蝇的伤害，是因为他们的毛发比其他类似的动物要短。这些吸血蝇会携带致命的疾病，因此对斑马来说避免这个危险非常重要。

二叠纪物种大灭绝

大约2.52亿年前，我们星球上约90%的物种都在二叠纪末的灭绝中被彻底毁灭。对于引发物种灭绝的元凶，科学家们一直在找寻。

美国麻省理工学院的研究人员称，元凶是一种叫做“甲烷八叠球菌”的单细胞微生物，它以碳化合物为食，产生甲烷作为废物。这种微生物在今天存在于垃圾堆、油井和奶牛的内脏中。在二叠纪，科学家们认为甲烷八叠球菌经历了一种基因转移，这种转移来自一种可以让甲烷八叠球菌醋酸化的细菌。一旦基因转移发生，这种微生物就可以吃掉大量的有机物。

微生物数量爆发，在大气中产生大量的甲烷，并使大洋酸化。陆地上的大多数动植物都死亡，海中的鱼类和甲壳类动物也难逃一劫。但这些微生物需要获得镍，才会如此疯狂地繁殖。基于对沉积物的分析，研究人员们认为西伯利亚的火山喷发提供了微生物繁殖所需的大量镍。

地球海洋的起源

我们的地球表面，有约70%的面积被水覆盖。一般认为，小行星和彗星的坠落为我们的星球带来了水。科学家们觉得地球表面的水必然来得非常晚——应该在地球形成几百万年以后。

但一项新的研究表明，地球早在形成时表面就已经有水存在，这些水足够生命在早于我们最初认为的进化时间时进化。

为了确定水到达地球的时间，研究者们对比了两组陨石。第一组是碳质球粒陨石，这是已认定的最古老的陨石。它几乎与太阳同时出现。第二组陨石被认为来自灶神星，一个与地球位于同一片大区域、形成于太阳系形成后1400万年的大行星带。这两种陨石含有同样的化学成分，并含有大量的水。因此，研究者们认为地球在46亿年前形成时，其表面就存在着来自碳质球粒陨石的水。（责任编辑/余风）