问专家

2021-01-03 04:54
科学之谜 2021年10期
关键词:卷心菜抗菌肽星系

严格来说,鸟类排出的白色物体是粪便和尿酸的混合物,白色的部分主要是从肾脏排出的尿酸。与哺乳动物不同,鸟类不以可溶性尿素的形式排出蛋白质分解产物,而是以尿酸的形式排出。这些尿酸只是少量可溶,因此看起来是白色糊状物。

鸟类通过泄殖腔排泄、排尿、产卵和交配,因此它们体内的尿酸会从肾脏进入泄殖腔,然后排出体外。而粪便往往会先产生,然后被尿酸覆盖,这就是为什么我们看到鸟的排泄物是白色的原因。

英国爱丁堡大学斯蒂芬·弗莱

理论上,当星系合并时,新的恒星形成的速度更快,形成的新恒星也更多。这在现实中就有例子,距离地球约4500万光年的天线星系是两个正在合并的星系,在那里正快速形成恒星。

但是,在过去几年里,天文学家们发现在合并星系和非合并星系中,恒星形成的数量差异并不大,平均而言,合并星系的恒星形成率比非合并星系多20%,但并非所有的合并星系的恒星形成率都高于非合并星系。对此,天文学家提出了可能的解释。

合并星系中包含的气体多少决定了恒星形成的数量。当大部分气体已经坍缩时,就没有剩下多少“原材料”以供形成新的恒星。据观测,一些非常古老和巨大的星系合并时就形成较少的恒星,年轻星系合并则形成更多的恒星。另外,一些科学家认为,恒星的形成速率只会在两个星系合并的特定时间段增加,而我们观测到的只是合并星系某个随机时间段的情况,因此会观察到有些合并星系有更多的恒星形成,有些则更少。

美国康奈尔大学博士卢卡斯·温兹尔

加热水和大喊都需要能量。当你大声喊叫的时候,体内储存的化学能转换成活跃的声能。能量不會消失,而是会转移到其他地方。因此从理论上来说,如果你是对着水大声喊叫,那么声音的能量会转移到水中,从而将它加热。

不过,声音携带的能量相对较低,人类的平均吼叫强度大约为80分贝,所产生的能量大约是0.001瓦,点亮一个标准的100瓦灯泡所需要的能量是它的10万倍左右。如果你将这个能量集中在一杯约0.25升的水上,持续1秒钟的叫喊大约可以使水温升高0.000095℃。

而要回答这个问题,我们需要做两个假设,一个是喊叫的声音的能量完全转移到水中,并且水的热量完全不会流失。另一个假设是设原始水温和加热的目标水温,在这里我们假设这两个温度分别为30℃和80℃。那么,通过公式计算可得,水温从30℃升到80℃需要大约52000焦耳的能量,需要喊叫52000000秒(即601天20小时26分40秒)才能加热到目标温度。

美国科普作家赛琳娜·劳特利

科学家用“史瓦西半径”来描述黑洞的大小,史瓦西半径指的是黑洞的引力大到连光都无法逃脱的半径。一个简单的规则是,当黑洞的质量是太阳质量的M倍时,其半径为3M千米。因此一个太阳质量的黑洞,史瓦西半径大约为3千米。粗略估算一下,假设黑洞的影响在史瓦西半径的1000倍左右变得微不足道,那么在距离一个太阳质量大小的黑洞3000千米左右的地方,这个黑洞的影响力应该就很微弱了。这个距离小于太阳与地球的距离,因此如果太阳是一个黑洞,那么地球轨道也不会因为它而发生改变。

让我们来说说超大质量黑洞,在银河系中心就有一个超大质量黑洞,它的质量大约是太阳质量的1000万倍,因此通过计算可以得知,它的史瓦西半径大约是3000万千米,广义相对论效应在300亿千米的范围内才有效。现在,太阳系大约有60亿千米宽,银河系中心的超大质量黑洞可以容纳大约5个太阳系。而银河系的质量大约为1000亿个太阳质量,大约有2000亿颗像太阳系这样的恒星,整个银河系的直径有10万光年,因此这个超大质量黑洞在银河系中的影响是有限的。可以说,黑洞不可能是星系旋转的来源——它们太小了,而且离大多数恒星太远了。

加拿大皇家军事学院和皇后大学教授克里斯汀·斯佩肯斯

我们日常食用的卷心菜大部分叶片是内卷的,从外形上看,它既不利于授粉,也不利于光合作用,但是它一直在人们的餐桌上占有一席之地,其中一个重要的原因或许可以说是人类希望它存在。

卷心菜在公元前1000年之前在欧洲被驯化的。经过人类的驯化,卷心菜具备了存在的优势。一方面最外层老叶片对内部的嫩叶起到了保护作用,这种蔬菜能为人类提供更多更甜更易消化的嫩叶。另一方面,卷心菜适应性很强,既耐寒又耐热,可种植范围比较大。而且卷心菜采摘后还可长期保存。

而事实上,卷心菜的形状并不会影响光合作用,种在地里的卷心菜也有一些展开的绿色叶片,这些绿叶的光合作用能为整棵植株提供能量。此外,用于食用的卷心菜是在较嫩的时候采摘的,如果卷心菜足够老了,它的叶片也会展开,而不是内卷状。卷心菜在足够老时才会开花,因此卷心菜的外形也不会影响它授粉。

澳大利亚科普作家简·霍顿

其实不是每个人在刚醒来时都很难握紧拳头,只是大部分人会有这样的体验。简单来说,刚醒来时很难握紧拳头,是因为手部肌肉中的电解质含量不足。

肌肉收缩需要两个基本成分——神经脉冲(或来自附近神经的电信号)和电解质。电解质是溶解在液体中携带电荷的矿物。常见的电解质有钾、钙、钠和碳酸氢盐。肌肉需要钙、钾和钠来收缩。当我们睡觉时,身体会放松下来,心率会下降,流向四肢的血液减少,流向四肢的电解质也自然减少。当我们醒来时,所有的系统会恢复工作,但那些在睡觉时获得更少电解质的部位,比如四肢需要更长的时间来获得足够的电解质才能完全恢复工作,因此当我们刚醒来时,手会显得没那么有力气,很难握紧。如果我们不是自然醒,那么这种现象会更明显。

当然,如果一个人从来没有过这种体验,突然某天醒来发现手没力,或者这种情况随时间推移变得明显,那么就要警惕可能患上了某种疾病。

澳大利亚神经科学研究所研究员吉姆·努佐

蝇蛆对腐肉中的细菌及其毒素免疫,很大一个原因是因为它们能产生对抗腐肉中有害细菌的抗菌肽。

抗菌肽是生物在长期进化过程中为适应环境而产生的一类免疫活性分子。科学家在地球上所有的生命类别中都发现了抗菌肽,只是不同的物种、不同类别的生命体内的抗菌肽不相同。抗菌肽在生物体内能直接杀死病原菌,还能作为免疫效应分子帮助启动、调节宿主免疫防御系统,比如抑制细菌产物诱导产生对宿主有害的细胞因子,避免内毒素血症的发生等。

人体中虽然也有抗菌肽,但是在进化过程中,人类学会了烹煮肉食,使其更易于消化,烹煮的过程也能杀死肉中的细菌,因此我们的免疫系统没有机会进化出抵抗腐肉中的细菌的能力。如今,科学家们通过研究,在利用天然抗菌肽的同时,也在利用科技手段,比如计算机算法,研发人工抗菌肽,它们将帮助人类对抗耐药细菌。

英国科普作家萨姆·巴克顿

食草类恐龙放屁会影响大气,比如体型庞大的蜥脚类恐龙。在一項研究中,研究人员估算,蜥脚类恐龙繁盛的时期,它们每年会向大气中排放约5.2亿吨的甲烷。而甲烷的温室效应是二氧化碳的25倍左右,蜥脚类恐龙排放到大气中的甲烷量足以使气温升高,并可能加速了它们的灭绝。在另一项研究中,研究人员发现在蜥脚类恐龙漫步在大陆上的时代,气温比现在要高出约10℃。他们认为,这很可能就是恐龙放屁的后果。

如今,牲畜放屁、打嗝释放的温室气体量占所有人为温室气体排放量的10%以上,尽管现在的牲畜每年排放的甲烷不到恐龙的五分之一,但是这已经对全球气候变暖起到了“推波助澜”的作用。

英国科普作家斯蒂芬·布鲁塞特

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