【美国连线杂志网站5月21日报道】题:银河系呈镜面对称
一项新研究提出,银河系几近完美。天文学家提出这一论断的基础是,他们发现银河系一条螺旋臂向外延伸至银河系边缘。这一发现表明,银河系具有罕见的对称之美———其中一半事实上是另一半的镜像。
位于马萨诸塞州剑桥的哈佛-史密森天体物理学中心的托马 达姆和帕特里克 撒迪厄斯说,他们发现的这一结构很可能是盾牌—南十字臂从银河系内部向外延伸的部分。这一发现表明,盾牌—南十字臂完全缠绕着银河系,因而这一螺旋臂与银河系的另一主要螺旋臂英仙臂呈对称状。
这些研究人员在即将出版的一期《天体物理学杂志通讯》上指出,这两个螺旋臂似乎是从呈棒状的银河系中心区域的相对两端向外延伸的,而且都缠绕着银河系。
达姆在研究有关以21厘米无线电波长进行辐射的原子氢云的大量数据时发现了上述新结构存在的证据。这一新发现的结构距离银河系中心大约4.9万光年,这一螺旋臂的众多巨型分子云之一含有相当于5万颗太阳含量的分子氢。
这一结构此前遭到忽视是因为,它倾斜于银道面之外。达姆说,大部分有关螺旋臂的研究关注的是银道面。
威斯康星大学白水分校的罗伯特 本杰明指出:“这是一项重大的新发现。发现这一结构中存在分子气体有力地证明了这是一个螺旋臂。”
日本和英国科学家最近发现,就像人类大脑分为左右脑那样,一种产于印度的热带淡水鱼斑马鱼的脑也有左右之分,两部分功能有差异。
日本理化学研究所和伦敦大学共同组成的研究小组发现,斑马鱼只用右眼观察它不熟悉的诱饵。研究人员猜想,这一现象可能与鱼脑构造的左右差异有关。研究小组为此开发了一项新技术,能够把脑部特定部位和通过其中的电流信号转变为图像,用于观测鱼受到视觉信号等外部刺激后间脑部位的反应。间脑位于脊柱动物的大脑和中脑之间。
结果显示,间脑左右各有一个叫作手网核的部位,它们的构造不对称。手网核是与嗅脑的反射线路相关的细脑群。左侧手网核的神经细胞多与背部关联,而右侧手网核的神经细胞多和腹部关联。这一差异对脑部功能有何影响,人们还不清楚。但研究小组推测,其构造不同可能导致大脑机能存在左右差别。
一般认为,人类的大脑皮层非常发达,左右脑分别拥有理论思考和直观判断的机能。左右分工的脑部构造是人脑的一大特征。
日本和英国科学家最近发现,就像人类大脑分为左右脑那样,一种产于印度的热带淡水鱼斑马鱼的脑也有左右之分,两部分功能有差异。
日本理化学研究所和伦敦大学共同组成的研究小组发现,斑马鱼只用右眼观察它不熟悉的诱饵。研究人员猜想,这一现象可能与鱼脑构造的左右差异有关。研究小组为此开发了一项新技术,能够把脑部特定部位和通过其中的电流信号转变为图像,用于观测鱼受到视觉信号等外部刺激后间脑部位的反应。间脑位于脊柱动物的大脑和中脑之间。
结果显示,间脑左右各有一个叫作手网核的部位,它们的构造不对称。手网核是与嗅脑的反射线路相关的细脑群。左侧手网核的神经细胞多与背部关联,而右侧手网核的神经细胞多和腹部关联。这一差异对脑部功能有何影响,人们还不清楚。但研究小组推测,其构造不同可能导致大脑机能存在左右差别。
一般认为,人类的大脑皮层非常发达,左右脑分别拥有理论思考和直观判断的机能。左右分工的脑部构造是人脑的一大特征。
最近,科学家在刚果(金)发现5种“迷失”的青蛙,其中包括透明蛙。1950年至1952年,科学家第一次描述这些青蛙种群。很长时间以来,它们的生存状况便是一个谜,直到最近的一次野外考察,科学家才再次发现它们的踪迹。此次野外考察于2009年至2011年进行。
1.透明蛙
透明蛙(图片来源:Eli Greenbaum)
一只身怀六甲的透明蛙,体内的卵清晰可见。这种青蛙学名“Hyperolius leucotaenius”,1950年首次被人发现。最近,科考队又在刚果(金)埃利拉河岸边发现这种青蛙的踪迹。美国德克萨斯州大学阿尔帕索分校生物学家、科考队领队埃利·格林鲍姆表示:“与绝大多数‘迷失’的两栖动物一样,我们在数十年时间里一直未能发现它们的踪迹,对它们的生存状况一无所知。”
2010年,国际自然和自然资源保护联合会发起行动,决心在世界各地重新发现100种“迷失”的两栖动物。此次刚果(金)野外考察便是受这一行动启发。联合会的重新发现行动规模空前,首要目标是寻找10种具有较高科学研究价值并具有美感的物种。不过,科学家最终只发现了15种迷失的动物种群,其中只有一种是他们最希望发现的。
格林鲍姆表示,在刚果(金)重新发现蛙类种群是一个好消息。他在一份声明中说:“我们的发现说明这些丛林并没有留下太多人类足迹,科学家尚未进行深度考察。它们拥有丰富的生物多样性,现在就加大努力进行保护还不算太迟。”此次刚果(金)野外考察的部分资金由美国国家地理学会的研究与探索委员会提供。
2。家住高海拔地区
家住高海拔地区(图片来源:Eli Greenbaum)
这种青蛙学名“Chrysobatrachus cupreonitens”,是在刚果(金)东南部伊托姆伯维高原(Itombwe Plateau)被洪水淹没的高海拔草地发现的。科考队队长格林鲍姆表示,全世界有大约三分之一的两栖动物灭绝或者即将灭绝。此次野外考察的发现让人们看到了一丝希望。他在一份声明中说:“必须在全球范围内进行保护,这一点非常重要。两栖动物就像是矿井中的金丝雀。它们的生存状况令人担忧。”
3.身体只有指甲大小
身体只有指甲大小(图片来源:Eli Greenbaum)
科学家在伊托姆伯维高原海拔大约6000英尺(约合2000米)的地区发现的青蛙,学名“Arthroleptis pyrrhoscelis”,只有指甲大小。格林鲍姆的网站指出,Arthroleptis的卵直接孵化成幼蛙,跨过蝌蚪这个阶段。长久以来,科学家一直很少对刚果(金)森林进行考察。由于1960年前后频繁爆发战乱,很多科学家无法进入这个国家进行研究。格林鲍姆表示,危险而糟糕的公路、不完善的卫生设施以及大量地雷的存在提高了研究工作的难度。此次野外考察过程中,他步行100英里(约合160公里)穿越丛山,还感染了登革热。
4.森林幸存者
森林幸存者(图片来源:Eli Greenbaum)
科考队在刚果(金)东部卡胡兹别加国家公园的森林发现的青蛙,学名“Hyperolius chrysogaster”。这座国家公园的森林比较健康,是已知唯一的Hyperolius chrysogaster栖息地。格林鲍姆的网站指出,刚果(金)东部的其他森林遭到砍伐,为农业生产腾出空间。森林遭到破坏威胁到青蛙、山地大猩猩以及其他动物的生存。
5.青蛙家族的肌肉型
青蛙家族的肌肉型(图片来源:Eli Greenbaum)
这种青蛙学名“Phrynobatrachus asper”,肌肉非常发达。格林鲍姆在他的网站上表示:“这种青蛙腿上肉很多,是2009年重新发现的,当时伊托姆伯维高原的村民将用这种青蛙做的晚饭卖给科学家。”这一举动促使科考队出发寻找一只活的Phrynobatrachus asper。在高原的一个森林溪流中,他们最终如愿以偿。森林溪流是这种青蛙的首选栖息地。
栖息在马达加斯加岛上的这种长相可怕的Cataulacus intrudens蚂蚁,是AntWeb项目的收藏之一。
印度的trap-jaw蚂蚁的下颌运动速度是动物界最快的。
南美切叶蚁拥有尖尖的门牙,它们生活在中美和南美的热带森林里。
在马达加斯加岛发现的一只达尔文木匠蚁。
长角癫狂蚂蚁遍布世界各地,它们无法沿一条直线前进。
在加蓬发现的一种非洲蚂蚁。
这是生活在东南亚地区的树栖蚂蚁Echinopla melanarctos。
养菌蚁(Fungus-growing Ant)Kalathomyrmex emeryi。
蚂蚁体型娇小,而且生活在我们脚下,因此它们往往会被我们忽略掉。但是通过近距离观察我们会发现,蚂蚁是地球上最迷人,也是最可怕的动物。
美国加州科学博物馆的一个科研组怀着这种想法,开始不辞辛苦地为目前已知的生活在世界各地的大约1.2万种蚂蚁拍摄高清数码照片。迄今为止,布莱恩·费希尔博士的Antweb项目已经拍摄了超过5000种蚂蚁的照片。在这些蚂蚁中,最令人难以置信的是trap-jaw蚂蚁(下颌运动速度在动物界位居前列)和长角癫狂蚂蚁(longhorned crazy ant),这种蚂蚁无法沿一条直线前进。
为了完成这次收集工作,费希尔现在打算去世界各地的博物馆拍摄这些微小的“原始标本”的放大照。为了获得这些放大照,该科研组采用了英国科研数字成像公司研发的软件Auto-Montage 3D。它拍摄并合成30张不同的照片,每张的侧重点各不相同,例如显示南美切叶蚁巨大、多毛的脑袋的细节。提及拍摄的这个新品种时,费希尔说:“在进行该项目以前,它只是被放在博物馆抽屉里的一个标本。”
Antweb拥有栖息在马达加斯加岛的418种蚂蚁中的任何一种的高清彩色照片,与世隔绝导致这里成为世界上最多样化的环境。费希尔表示,他认为他的在线蚂蚁目录将会成为科研人员研究这些昆虫的资源。他说:“如果科学家拥有目前已知的每一种蚂蚁的详细资料,他们就很容易确定他们是否发现了一个新品种。我们现在发现的蚂蚁种类,仅占全球所有蚂蚁种类的15%。”
费希尔说:“与发现另外85%相比,人们似乎对在火星上发现生命更感兴趣。我认为,也许部分原因是因为他们无法看到这个与众不同的神秘外星世界。”人们之所以对蚂蚁了解那么多,部分原因是因为地球上的蚂蚁几乎多的数也数不清,它们是地球上最成功的动物群体。除了南极洲以外,每个大洲都有它们的身影,虽然有些品种仅栖息在秘鲁的一座山上,但是其他一些,例如疯狂的长角蚂蚁的栖息范围北至瑞典,南至新西兰。(秋凌)
泰国木蚁感染真菌行为大变似游走僵尸
生活在泰国热带雨林的冠层里的木蚁在感染一种寄生真菌后,行为会大变,似游走的僵尸。现在科学家更好地了解了这种蚂蚁被感染的方式,以及感染发展的进程。
这种名为Ophiocordyceps的真菌会控制木蚁的神经系统,使其出现怪异行为,帮助这种真菌繁殖后代。在这项最新研究中,科研人员利用显微镜观察了蚂蚁内部受到的影响,并查看了感染的发展进程。该研究组发现,正在生长的真菌会慢慢充满蚂蚁的身体和大脑,导致蚂蚁的肌肉日渐萎缩,肌肉纤维分离。他们发现,从被感染到木蚁完全变成一具“行尸走肉”需要大约3到9天。被感染的蚂蚁最初仍会像正常的时候一样,居住在它们的巢穴里,与其他蚂蚁发生互动,甚至进食。
美国宾夕法尼亚州立大学的昆虫学家大卫·休斯是这项研究的负责人,他说:“我认为它们是嵌合体:部分是蚂蚁,部分是真菌。随着时间推移,真菌部分逐渐增多,最终木蚁的行为不再受自己控制。”该研究还发现,这种真菌喜欢在正午时分杀死它的蚂蚁寄主,不过目前他们还不清楚确切原因。为了查看蚂蚁和真菌的这种互动行为,科学家已经对泰国木蚁进行了多年研究。例如在2009年的论文中,休斯及其同事描述了这种真菌对它的僵尸寄主的“引导”。
正常木蚁很少迷路,而僵尸木蚁会漫无目地的游走,根本找不到回家的路,被感染的蚂蚁会因为肌肉抽搐而从树冠上掉落下来。一旦落到地上,它们就无法重返树冠,只能在深林下层生活,这里比冠层温度更低、更潮湿,而且地面上还覆盖着一层厚厚的树叶,非常适合真菌生长。几天后,真菌操纵蚂蚁紧紧咬住一片树叶。蚂蚁大脑里的真菌细胞不断繁殖,促使蚂蚁用来打开和闭合下颌骨的肌肉纤维分离。再过几天,真菌会以子实体的形式从蚂蚁的头顶长出来,释放出孢子,感染其他从这里路过的蚂蚁。从感染到释放孢子,整个过程需要大约2到3周时间。
休斯表示,真菌什么时候操纵蚂蚁咬树叶,至少周围环境起到部分决定作用。如果林下叶层太干燥,真菌就会再“耐心等待一段时间”。2009年的研究发现的大部分长出真菌的蚂蚁,都是在湿度高达95%、温度在68华氏度到86华氏度(20到30摄氏度)的环境下找到的。最新研究使这个故事变得更加曲折,该研究显示,真菌的致命一击往往发生在正午阳光最强的时候。也许它需要借助阳光进行最后阶段的感染,不过这只是一种猜测。
该研究还指出,这种真菌不会直接攻击木蚁的大脑,而是通过分泌混合物来影响蚂蚁的大脑和神经系统。休斯表示,这种混合物“可能会对运动神经元产生影响,但是目前这只是根据我们看到的现象进行的推测。”研究人员希望这项成果最终会有实际用途,例如可以制出针对特定害虫的生物杀虫剂。多种木蚁喜欢在潮湿的木头里筑巢,这会对建筑物造成很大破坏。
休斯说:“这将是我的科研组最感兴趣的。我们如何利用这一发现控制蚂蚁,以及哪些才是具有破坏性的害虫。”该研究成果发表在5月9日的《BMC生物学》杂志上。(孝文)
德国航空航天中心日前发表公报说,素有“太空千里眼”之称的欧洲航天局“赫歇尔”红外望远镜在人类历史上首次探测到由河外星系吹出的星际飓风。
分子气体流横扫椭圆星系
河外星系是位于银河系之外、由几十亿甚至几千亿颗恒星和星云、星际物质组成的天体系统。从中吹出的星际飓风,实际上是一种超高速运动的分子流。“赫歇尔”探测到的星际飓风最高风速超过每秒1000公里,比地球上的飓风快上万倍。
“赫歇尔”项目科学家约兰皮尔布莱特说,这个发现对于了解恒星的形成具有重要意义。分子气体是构成恒星的必要原料,但强劲的星际飓风会把分子气体吹得七零八落,这可以阻止新恒星形成。
“赫歇尔”红外望远镜于2009年5月发射升空,是目前体积最大的远红外望远镜之一,主要用于研究星体和星系的形成过程。
出土的铅钱
昨日下午,阳春市文化体育广电新闻出版局、博物馆的负责同志从石望镇派出所干警的手中接过失而复得的南汉“乾亨重宝”铅钱一批,使这批在地下面沉睡了1100多年的铅钱重见阳光,为研究中国货币制度和南汉王朝经济情况留下了重大实质史料。
前不久,在阳春市石望镇铁屎迳自然村侧一口旱水塘中,该村村民用勾机深挖水塘的过程中,在深约两米的黑土处,挖出南汉“乾亨重宝”铅钱一批,有1900多个,重约15斤。
这批铅钱在深土中埋藏了1100多年,其文字依然清晰,其质地柔软,整体完好。
铁屎迳自然村两面环山,村前与村中有铅锌矿冶炼过的铁渣,分布面积达5万多平方米。
曾挖出“乾亨重宝”钱范
1982年夏,时值全国第二次文物普查期间,阳春县文普队在此发现和收集到28块残缺不全的制造南汉“乾亨重宝”的模具(即钱范)。后又发现3件残缺的钱范。
当时阳春市挖掘出的“乾亨重宝”钱范,在广东省属首次发现,1989年6月29日,省人民政府公布铁屎迳是古代冶炼遗址,列为省级重点文物保护单位。
这次在铁屎迳冶炼遗址出土“乾亨重宝”铅钱是一次重大发现。据了解,上世纪50年代也曾在广州、广西等地挖掘出类似的“乾亨重宝”铅钱多达2000多斤。
乾亨是南汉高祖刘龚的年号。
公元917年8月,刘龚即位于广州,年号乾亨,国号大越,后改为汉,史称南汉,以别于太原刘氏的北汉。
有文献称“乾亨重宝”是岭南首次大规模造币,在岭南使用50年。
园丁鸟可以模仿多种声音。澳大利亚研究人员研究发现,这一本领可能因为鸟儿紧张。
园丁鸟生活在澳大利亚和新几内亚,一大特征是雄鸟常用草、小枝和色彩艳丽的材料建成大而精致的鸟窝以吸引雌鸟。
除掌握一手筑巢绝技,园丁鸟还“口技”出众,最多可以模仿15种声音。
人们先前认为,这种鸟经常模仿一些猛禽的叫声,以吓退敌人。但澳大利亚迪金大学研究员劳拉凯莉等学者在昆士兰省中部收录雄性斑点园丁鸟叫声后发现,猛禽叫声在模仿声音中只占20%。
凯莉说,园丁鸟发出的模仿声音中主要是鸟之间争斗时发出的声音,以及受到猛禽或其他威胁时发出的叫声。
园丁鸟甚至能模仿人的声音。凯莉记录到它模仿一个人呼唤一只名叫“邦尼”的猫。
凯莉在最新一期德国《自然科学》杂志发表研究报告说,鸣禽学舌现象并不罕见,但对形成这一现象的原因了解得不多。
她认为,栖息环境或许与这一现象相关。斑点园丁鸟模仿的声音大多是鸟处于领地遭侵犯等紧张状态下发出的声音。
“压力已经被证明在很多时候可以提高学习能力和记忆力,”凯莉说,“我们推测园丁鸟初次听到那些声音时处于紧张环境,使它学会那些声音,日后受到压力时会模仿出这种声音。”
凯莉说,一些其他种类的鸟同样可以模仿示警声音,或许同样可以用“高度紧张状态下可以提高学习能力”来解释。
英国剑桥大学研究员汤姆弗劳尔发现燕卷尾可以模仿其他几种鸟的示警声音,但原因似乎与斑点园丁鸟不同。
这种鸟会跟随猫鼬,当猫鼬找到食物时,燕卷尾就模仿其他鸟发现捕食动物时发出的示警声,好像真的有捕食动物,吓走猫鼬,然后去偷猫鼬留下的食物。
弗劳尔说,为不让猫鼬发觉受骗,燕卷尾时常模仿不同鸟的示警声音,甚至模仿猫鼬的示警声音。
凯莉说,弗劳尔对燕卷尾的研究首次证明鸟可以靠模仿示警声觅食。
她说:“鸣禽中大约20%会模仿声音,但是我们对许多鸟这样做的功能知之甚少。”
她称赞弗劳尔的发现是“拼图中关键一块”。
柬埔寨发现蜥蜴新种 无腿无眼外形似蛇
科学家已经在柬埔寨发现一种蜥蜴新品种,它既没有眼睛,又没有腿,看起来很像蛇或蠕虫。柬埔寨环保局和野生动植物保护国际(FFI)的动物学家恩格·赛博士在勘探豆蔻山脉时,发现这种长相似蠕虫的动物。
恩格在翻转一根原木时发现这种奇特蜥蜴,他设法捉住它,对其进行检查。他和同事们现在确定,这是科学界的一个新品种。他们得出的结论发表在《动物分类学》杂志上。十多年来,恩格一直在柬埔寨研究爬行动物和两栖动物,他说:“刚开始我还以为它只是一种常见品种。”但是很快他就意识到,这是他以前从未见过的动物。
科学家根据发现这种蜥蜴的山名,给它命名为达赖山(Dalai Mountain)盲蜥蜴,学名Dibamus dalaiensis。野生动植物保护国际的资深生物学家詹妮·达尔特里博士表示,他们用了将近1年时间才确定这是蜥蜴新品种。她对BBC新闻说:“他们查找所有其他种类的科学描述,查看博物馆标本。令人感到兴奋的是,这是第一次由柬埔寨人发现一种新品种,并收集所有科学证据,发表研究成果。”
这种瞎眼爬行动物看起来像条蛇,但其实它是蜥蜴,它通过进化,适应了地下生活,没有腿有助于它穿过土壤。达尔特里解释说:“其实世界上有很多无腿蜥蜴,例如英国的无足蜥蜴(slow worm)。”然而跟蛇不同,这种蜥蜴没有叉状舌。“大部分蛇只有一个肺,而蜥蜴有两个。大部分蜥蜴会眨眼,而蛇不会。”不过这种新蜥蜴并没有眼睛。(孝文)