使用“网页等级”的相同运算法则扫描人体“网络”,查找可揭晓癌症扩散的重要生物标记
据英国每日邮报报道,谷歌搜索引擎基于特殊的运算法则可以搜寻数十亿个网页,将搜索到的网页信息按照一定的形式组织在一起。目前,德国德雷斯顿科技大学研究人员使用“网页等级”的相同运算法则扫描人体“网络”,查找可揭晓癌症扩散的重要生物标记。
这项研究有望很快鉴别癌细胞蛋白质,进而评估癌症扩散程度,帮助医生确定是否提供化学性治疗。
研究人员修改了谷歌搜索引擎的运算法则,用于发现新的癌症生物标记,这些生物标记通常是指癌细胞产生的分子结构。
生物标记有助于探测体液中是否存在癌细胞,以及人体组织是否需要进行手术治疗或者活体组织切片。
研究人员需要排列分析人体内2万多种蛋白质,并从中发现胰腺癌有关的基因关联性。但是到目前为止,发现这些生物标记是非常困难,并且耗费很多时间,生物标记的差异性可显现所有不同类型的癌症,甚至同一种癌症也具有多样性变化。
研究人员决定采用谷歌搜寻数十亿个网页信息的搜索方法,从超链接网页至信息结论,之后再反馈至谷歌网站。这与人体组织具有类似性,人体细胞的所有蛋白质均通过人体物理交互网络连接在一起。
研究结果显示可以发现一种帮助诊断特定患者体内是否存在恶性胰腺癌,目前研究人员在德雷斯顿市RESprotect生物科技公司正在临床测试一种胰腺癌药物。(卡麦拉)
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夫妻沙螽
一对虫子“海枯石烂”的爱情
谁说爱情不能永恒?去南京古生物博物馆看看吧。这里新近展出的一块化石上,两只叫沙螽(音:zhong)的昆虫似乎还在说着悄悄话,而这对“夫妻”绵绵的“情话”已经讲了1.65亿年!
今天,为了迎接全国科技活动周暨南京市第二十四届科普宣传周,位于鸡鸣寺的南京古生物博物馆还将免费开放一天,欢迎公众参观。
这块“夫妻”化石上,清晰地保留了两只昆虫。“这是沙螽,化石上面的是一雌一雄两只。”南京地质古生物所张海春教授告诉,这块化石被发现在内蒙古宁城地区,属于著名的道虎沟昆虫群。地质年龄大约是1.65亿岁,该生物群也是世界上中生代昆虫类别最繁多的动物群。
沙螽究竟是什么昆虫呢?它属于直翅目长角亚目,身上长有多只脚和许多刺,主要生活在树上或石缝间。这种昆虫一直存活到今天。但是因为环境的变化,现在的数量已经不多了。有意思的是,在近两亿年的时间里,它们的身体几乎没有一点进化,依然是整个自然界最大的昆虫。其中有的重达七八十克,比苍蝇大100倍~150倍,是一般蝗虫的50倍。张教授曾经看到过一篇报道,说南极都有沙螽的存在,它们以藻类为生。不过,和现在的沙螽不同,它的“祖先”是有翅膀的。
那么这对“夫妻”怎么会相伴在一起,一同变成化石的呢?经过研究,研究人员发现化石的表面有火山灰,证明当时有可能出现了火山爆发。可是这对沙螽“夫妻”光顾着说“悄悄话”了,没来得及逃命,瞬间就被厚厚的火山灰“盖”住。 巨型蜻蜓有老鹰那么大
在展厅的上方,悬挂着一个超大的红蜻蜓模型,和现在常见的蜻蜓相比,大得都“出了号了”,简直是蜻蜓中的“姚明”。蜻蜓怎么这么大个?张海春教授介绍,这种巨型蜻蜓生活在3亿年前的石炭纪,虽然同属于蜻蜓目,但和现在的蜻蜓还是有结构上的不同现在蜻蜓的翅膀上有翅节,古蜻蜓没有。
在3亿年前的地球上,巨型节肢动物大量存在,包括超大的蜉蝣、蝎子,吊兰大小的蜘蛛等。其中最著名的要算巨型古蜻蜓,它们的翼展能达到72厘米,如同一只鹰,是地球上有史以来最大的昆虫。近年来通过对远古蜻蜓的研究,证明这种巨型蜻蜓也会飞。张海春说:“巨型古蜻蜓在3亿年前曾经昌盛一时,但大约经过5000万年的二叠纪晚期,就神秘地消亡了。”
远古昆虫的体型怎么可以这么巨大?专家说,一是与当时大气中的氧含量有关,当时大气中的氧含量最高达到了35%,而现在的氧含量只有21%。许多节肢动物是通过遍布它们肌体中的微型气管直接吸收氧气,所以高氧气含量能促使昆虫向大个头方向进化。还有一个原因,是因为当时生物界并没有“竞争对手”。
1亿年前昆虫已“社会分工”
和恐龙比起来,再大的昆虫都不过是“小把戏”,然而这些“小把戏”却笑到了最后。展厅内,蟑螂的远祖、蜂的远祖都有化石展出。张海春说,蟑螂的生命力极强,它们有的被摘头后还可以存活9天,事实上,蟑螂也是不折不扣的古老昆虫,早在3亿年前就已经存在了。而我国最古老的蟑螂化石距今也有1.65亿年生命能延续这么久远,看来“小强”并非浪得虚名啊!
张海春说,“昆虫世界中,最多的是甲虫类,其次是蝴蝶飞蛾类,再次是蜂类。”有一种长腹细蜂看上去像豆娘,目前生活在南美地区,但是在1.65亿年前,中国却是它们生活的家园,因为在道虎沟发现了很多长腹细蜂的化石。说起昆虫的分工,张海春说,早在1亿年前,就已经出现了社会性昆虫。比如蚂蚁,已经有兵蚁、工蚁、蚁后等,而蜜蜂在1亿年前也已经有蜂巢了。王晟 摄影 刘莉
据外媒17日报道,美国古生物学者在南美洲哥伦比亚的一座矿坑中发现了一种巨型乌龟化石。据推测,这种巨型乌龟生活在距今6000万年前,体型庞大,甚至可能以捕食鳄鱼为生。
据悉,美国北卡罗来纳大学的古生物学者在南美洲哥伦比亚的一座煤炭矿坑中,发现了这种巨龟化石。据推测,这种巨龟是在恐龙灭绝500万年后出现的,生活在距今6000万年前的时代。
古生物学者表示,这种巨龟体型庞大,大小如同一辆汽车一般。它的头骨就有一只足球大小,下颚骨相当有力,可能以软体动物、小型乌龟,甚至是鳄鱼为食。
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据国外媒体报道,上个世纪英国一位科学家詹姆斯·洛夫洛克(James Ephraim Lovelock)提出地球是一个超级有机体的假说,认为地球可以自我调节以维持生命进程,并以古希腊大地之神盖亚来命名这个假说。科学家认为硫元素是开启地球周期的关键因素。虽然盖亚假说在提出之时被其他研究人员嘲笑,但现在的科学发现认为我们应该认真对待这个假说。
盖亚假说认为地球是一个巨大的“超级有机体”
在上个世纪七十年代,詹姆斯·洛夫洛克与知名的美国生物学家林恩·马古利斯(Lynn Margulis)发现地球的物理与生物过程可“关联”到一种神秘的自我调节机制。但是该理论被编写成书籍出版时,却成了“邪教”的反面典型,假说中提到地球时一个巨大的化学系统,几乎就像是一个外星“有机体”,虽然该理论永远不可能被证明,但它还是一直延续至今。
在2010年,有将近400名学者建议将盖亚假说授予英国学术突破第六个伟大的发现,这是因为科学家们现在发现地球化学存在一个新的线索,即从硫元素的循环可计算出地球可能是一个巨型“活着的”化学系统,支撑着星球上所有生物。盖亚假说并不侧重于强调地球是某种意义上的“生命”,但该理论将所有的生物与非生物环境联系起来,从而形成了一个可维持生命条件的系统。
盖亚假说的早期提出者为詹姆斯·洛夫洛克,他做出的预测中包含了一个惊人的事实:现代的科学家发现海洋中的生物可产生一种含硫的化合物,并释放到空气和陆地上。科学家目前正处于检验盖亚假说的理论边缘,至少可得出地球的一部分是一个系统的结论,含硫化合物的最可能物质被认为是二甲基硫化物。马里兰大学的研究人员哈利奥杜洛(Harry Oduro)创建了一个工具来测量和跟踪含硫量的变化,该循环链通过海洋生物释放进入大气等环境中,这套方法可能有助于证明或者反驳盖亚假说。
值得一提的是,硫元素是宇宙中第十种丰富的元素,可参与形成许多有机和无机化合物。硫循环在陆地、大气以及生物链中进行,并在气候与生物和生态系统健康上扮演重要角色。根据哈利奥杜洛在马里兰大学地质与地球系统科学的博士学位论文上称:“二甲基硫的释放在气候调节中占据重要地位,通过转换成气溶胶从而影响地球的辐射平衡。”目前,哈利奥杜洛是麻省理工学院博士后研究员。
科学家们通过展示二甲基硫可能存在的不同释放形式,有助于精确估计其释放到大气以及海洋循环的总量。与其他化学元素一样,硫也有不同的同位素,它们具有相同数量的电子和质子,只有中子数量上存在不同。因此,同位素的特点是具有几乎完全相同的化学特性,而在质量和原子核属性上有差异。
科学家们可利用元素的放射性同位素作为示踪物质,寻找其循环的路径。根据马里兰大学地球化学家詹姆斯·法夸尔(James Farquhar)介绍:“这项研究工作的建立使我们可观察到硫同位素在不同的海洋环境和不同生物体中出现。”因此,通过跟踪同位素来了解海洋硫化物循环,可帮助我们更好地发现二甲基硫的释放量与硫酸盐气溶胶之间的联系。(Everett/编译)
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今年,广东遭受红火蚁侵袭,疫情已蔓延到广州、深圳等多个地区,其中仅惠州就已确认红火蚁疫情发生总面积18万亩。
源自南美洲的红火蚁,是世界上最具入侵性的有害生物之一。车辆、流水都可能成为红火蚁的传播渠道。红火蚁环境适应性强,繁殖能力惊人,因此,一旦红火蚁进入某地,如果没有得到及时控制,将会以惊人的速度发展。
世界上至少有1.5万种蚂蚁,除了南极洲,蚂蚁几乎遍布所有的大陆,所有蚂蚁的重量差不多相当于全球人口的总体重。
有人戏称,假使外星人来到地球,他们一定认为蚂蚁才是地球的主宰。
当然,在地球上,人类占据了主宰地位。不过,要是将成功定义为数量和领土占据上的优势,蚂蚁可能要更加成功。
与百种植物数千种动物共生
蚂蚁曾与恐龙同时代
在非洲热带草原上,蚂蚁与金合欢树组成了生物共生组合。金合欢树树枝上的空心刺,适合含羞草工蚁作巢,并可供其享用金合欢树叶尖分泌出的甜汁。当树木的天敌如天牛在金合欢树上钻孔时,含羞草工蚁就会通过吞食天牛的幼虫将它们消灭殆尽;当大象或长颈鹿来啃食树叶时,小蚂蚁又会猛蜇它们,令其灼痛难耐逃跑。
在南美洲,蚁栖树和阿兹特克蚁组成了生物共生组合。蚁栖树茎像竹子一样有空腔,阿兹特克蚁用它做自己的巢穴。蚁栖树叶柄基部丛毛处可以不断生出富含蛋白质和脂肪的“小蛋”,为阿兹特克蚁提供美食。当专门侵害树叶的树叶杀手切叶蚁攻击蚁栖树时,阿兹特克蚁就会勇敢地冲出去击退入侵者,保护蚁栖树安然无恙正常生存。
与其他生物创建和谐的共生关系,是蚂蚁生存的本能。科学研究表明,与蚂蚁共生的生物、植物超过了52科465种,动物则达到了数千种,还有大量未知的真菌和微生物。
这或许是蚂蚁强大生存能力的一种铁证。从波罗的海沿岸捡到的嵌着蚂蚁遗骸的琥珀化石来看,蚂蚁至少有5000万年的历史,事实上它们的祖先可以追溯到1亿多年前的中生代。这是一个恐龙占据地球的时代,但恐龙并没有存活下来。
蚂蚁在适应环境时,还特别善于改造环境。亚马逊热带雨林地区“魔鬼花园”就是典型的例证。在这片原始森林中,四周的各种树林郁郁葱葱,有一些特殊的区域只稀稀落落生长着一种树木——柠檬蚂蚁树。美国斯坦福大学生物系研究生伊丽莎白·弗雷德里克森发现,“魔鬼花园”的缔造者不是别人,正是亚马逊雨林中的蚂蚁。蚂蚁为了建立自己的专属领地,将侵入领地内的其他植物全都杀死,只保留一个它们最喜欢寄生的树种。
弗雷德里克森发现,蚂蚁所使用的是自身产生的“除草剂”——蚁酸。在蚂蚁占领第一棵柠檬蚂蚁树之后,“魔鬼花园”开始出现。随着时间的推移,蚁酸使花园内越来越多的物种死掉了,通过这种方式,蚂蚁帮助它们的寄生树不断扩大生长的地盘,与此同时它们的“殖民地”面积也就越来越大。
“魔鬼花园”的历史可达几百年。最大的一块“殖民地”的面积为1300平方米,“驻扎”了大约1.5万只蚁后和300万只工蚁,它的历史估计有807年。
用“抗生素”种植真菌
蚂蚁从事农业比人类还要早
拥有特殊的生产技能,是蚂蚁的生存绝活。
包括人类,世界上有4种动物有着“农业种植”的本领,蚂蚁也在其列。
切叶蚁是蚂蚁中的农业高手。切叶蚁从树木和其它植物上切下叶子,但并非为了吃,而是将其带回蚁穴,制作培养真菌的菌床。切叶蚁首先把叶子切成1-2毫米的碎片,再 咀嚼切磨成糊糊状,然后把液浆粘贴在一层干燥的叶子上,再从“菌圃”的其它部位拔下一束束菌丝,“种植”到新制的“菌床”上,移栽的真菌在上面像雾一样扩 散,生长极为迅速,24小时内即可布满菌床表面……
现阶段,科学家们一共发现了550多种蚂蚁种植的真菌。
美国等国家和地区的科学家,曾花了不止15年的时间组合了一个复杂的标本阵列,包括91个蚂蚁标本,其中的65个来自于代表不同的培育菌类的蚂蚁群落。 接着,研究人员们使用了DNA排序以及多种世界一流的计算机算法,构建出了这些蚂蚁的进化树,并且还用到了多米尼加琥珀中的蚂蚁化石,用它来校准进化树中 的时间间隔。据此,科学家们可以确定,所有培育菌类的蚂蚁都源自一个共同的祖先,这个祖先在5000万年前全球气候变暖期间首创了这一农业方式,并且在 2500万年前出现了4种不同的特殊农业体系,这4个体系各有自己的一套培育菌类的特殊方法。
而人类的农业文明也不过才仅仅1万年!
更加令人惊奇的是,蚂蚁在种植过程中,还会使用“抗生素”。多伦多大学的居里博士花费了三年时间,对包括切叶蚁在内的22种蚂蚁进行了仔细观 察。他发现蚂蚁的“蘑菇农场”偶尔也会受到霉菌感染,使蘑菇在几天内全部死光,结果是整穴蚂蚁全部饿死。但尽管如此,切叶蚁还是有办法控制这种灾难,其奥 秘在于,雌蚁会分泌一种含有链霉素的活细菌。切叶蚁蘑菇园中那些忠于职守的小蚂蚁勤于察看,一发现霉菌就用随身携带的链霉素就地将之消灭,以防止其蔓延。
蚂蚁的这一本领是历代传习的。每当切叶蚁分群时,蚁后将蘑菇菌种含在口中,连同随身的会分泌链霉素的细菌带到新穴传种,所以切叶蚁的单一品种的蘑菇农场能延续至今,历经千万年而不衰。
这使得药物学家既羡又妒。人类使用抗生素的历史还不到70年,却由于长期遭滥用产生了抗药性。目前,一些国家的科学家试图从蚂蚁身上寻找突破口,研发出新一代的抗生素,更有效地治愈人类的疾病。
从独立王国走向合众共赢
蚂蚁“联合国”已绵延5000公里
一只蚂蚁不会产生奇迹,而群体的工作成果往往让人目瞪口呆。
1亿多年来,蚂蚁一直在按自己的“世界观”改造着世界。它们有组织、有分工,有种族、有军队,甚至有国家。美国蚂蚁学者爱德华·威尔逊认为,他 心目中“生物学最大的未解之谜”——为什么生命历史上会有那么二三十种生物达成了伟大突破,建立起高度复杂的社会形态。在他看来,真社会性物种“绝对是生 命历史上最为成功的物种”。
与人类社会的联合国类似,蚂蚁也在地球上建立了自己的联合国。洛桑大学的生物学家阿诺德·梅德,利用全球卫星定位系统记录各蚁穴之间的关系,绘制出全世界最有组织的超级群落社会。
在瑞士的侏罗纪森林里,分布着1200个红褐林蚁蚁穴,用100公里的通道连接,每一个蚁穴在大小和功能上都有所差异。母穴是当然要有的,还有 囤积粮食的季节性临时穴,以及分区转继站的附属蚁穴。研究表明,这个群落约有1.5亿只蚂蚁,数量相当可观。但更惊人的是,这里有成百上千只蚁后和平共 处、相安无事。这个体制内没有战争,就像没有领袖的联邦一样,完全是自行组织的。它们以互助式政体为基础,从来不会陷入无政府状态。
蚂蚁已不满足它们往昔的小王国式的社会构架,它们正在走向合众!
研究发现,地球上至少有4种蚂蚁,已开始组成类似合众国式的超大型群体,群体内包括几百个连成网络的蚁穴,连结这些蚁穴的“通道”竟长达数百公 里。在日本北海道,一个由红蚁建立的“合众国”,小团体多达45000个,占地270公顷,其中有100万个蚁后,3000亿个工蚁;在法国的汝拉山,有 一个由1200个蚁穴组成的蚂蚁联合群体;在欧洲南部,一个难以置信的超级大蚁群绵延5000公里,从意大利的西部海岸沿海岸线一直延伸至西班牙的西北 部。据称,这是世界上已知最大的蚂蚁合作群体。组成这个超级蚁群的是阿根廷蚂蚁,足有数十亿之众,它们居住在几百万个蚁穴中,互相之间紧密合作。
蚂蚁“合众国”的出现,已然向人类宣示,蚂蚁凭借着它们优秀的社会组织和令人叹为观止的集体主义精神,正在悄悄地扩张着自己的地盘。难道,未来世界的主宰真的会是它们?
美国研究人员9日报告说,他们的研究显示,北太平洋海域的塑料垃圾密度在过去近40年增长了百倍,这将威胁该地区的生态环境。
斯克里普斯海洋学研究所研究人员说,北太平洋海域每平方公里塑料垃圾的数量如今已达1.3万块,与上世纪七十年代初相比增加了百倍,“如此大的增幅令人非常惊讶”。他们指出,大量细小的塑料垃圾随环流系统在北太平洋亚热带海域汇集,以塑料垃圾为主要成分的“太平洋大垃圾带”面积如今已与美国得克萨斯州相当。
研究人员说,在阳光和海浪冲击下,塑料垃圾会逐渐分解成直径不足5厘米的碎片,但始终不会沉至海底,这些垃圾为海洋昆虫—海黾提供了栖息地。他们发现,在塑料垃圾愈多的海域,海黾数量也更多。他们警告说,如果塑料垃圾密度持续扩大,海黾数量也会持续增加,浮游生物或鱼卵将进一步减少,海洋生态系统的平衡将被打破。
海黾捕食浮游生物和鱼卵,本身则是海鸟、海龟及鱼类的食物。它们在海面度过一生,产卵时需要坚固的表面,先前只会在浮木、浮石及贝壳表面产卵。
相关研究报告当天发表在英国皇家学会出版的《生物学通讯》上。研究人员还指出,大量塑料垃圾也会导致海鸟和海洋生物吞食而中毒,同样不利于海洋生态环境。他们估计,北太平洋的鱼群每年吃下的塑料在1.2吨至2.4吨之间。
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英国科学家利用细菌发电
据国外媒体5月9日报道,英国利兹大学的科学家近日表示,细菌可以用来发电,微生物可以使用光或氢气作为燃料,结果产生电流。这种能源可以作为实际应用,清洁能源有望变得廉价。
专家想要做的是希望能够创造出高效的生物燃料电池,这种电池将利用细菌作为发电的介质。在没有电池或不能充电的情况下,这些电池就会派上用场。利兹大学的科学家决定把重点放在细菌酶的研究上。这些分子可以使用光或氢气来产生电能,而不像其它生物燃料电池中的分子使用葡萄糖作为动力源。
此项研究由利兹大学生物科学学院的专家拉尔斯·杰尤肯博士(Dr. Lars Jeuken)负责,他同时也是利兹大学、谢菲尔德大学和约克大学微生物燃料电池跨学科研究中心(Interdisciplinary Center for Microbial Fuel Cells)的科学家。他说:“通过生化反应产生电信号的技术已经得到商业性使用,例如,血液中的葡萄糖生物传感器。然而,开发高效的生物燃料电池,为日常用电提供足够的电力却要困难得多。”他接着说:“主要是因为之前开发的系统只能有限地控制无机物质和生物分子的相互作用。”
杰尤肯博士补充说,新的研究将多个研究领域的先进理念相结合,包括表面物理学、胶质和有机化学、膜生物学和电化学。他们的目标是创建可以总体控制生化反应的电极,生化反应需要在生物燃料电池内进行,使电池可以产生能量。如果这些设备可以插入到膜蛋白,那么细菌将能够使用光或氢气发电。
在微生物燃料电池的研究领域,目前有一种趋势是将合成生物学和纳米工程学相结合,以获得更先进的设备。该研究团队将尝试这样做。(嘟嘟/编译)
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近日美国《大众科学》《国家地理》以及最著名的网络媒体《赫芬顿邮报》上纷纷刊载消息称,在对36年前从火星上带回来的土壤样本进行重新检测后,科研人员发现了盐,这与当年给出的结论完全相悖。现在,这似乎成了一个火星上存在微生物的最重要力证。但是,它真的能结束一直以来备受非议的火星生命之争吗?
险被认作死亡星球
其实早在几年前,一位名叫吉尔伯特·列文的前美国国家航空航天局(NASA)研究员就曾指出,火星土壤中的确有某种微生物存在,但当时NASA的官方声明在很多人看来“避重就轻”。
一切的前因要追溯到1976年。这批成为争论焦点的土壤样本,正是当年NASA雄心勃勃的火星勘测计划结晶之一,由元老级的登陆器——“海盗”号采集并带回地球。但在随后NASA发布的分析及报告中,并未提及任何富含碳的有机分子或者微生物。
当年负责“海盗”号生命探测实验的列文,并不信服这一说法,执意对“海盗”号传回的生命探测数据进行分析。据《国家地理》频道的报道,列文曾于实验中发现火星上有生命存在的痕迹。他表示:“我观察其中是否有新陈代谢现象,结果所有实验数据都呈现阳性,证明在火星土壤中的确有某种微生物存在。”
将土壤样本跟放射性碳元素物质放在一起“孵化”,如果碳被消耗掉了,也就表明火星土壤中有某种微生物存在——这在当时是被大多数科学家所接受的实验方法。但在消息宣布前,NASA又通过“海盗”号进行了在火星上寻找有机物的实验,却与列文的结果有明显冲突。NASA最后摒弃了列文的研究,断定火星是一个死亡星球。
然而,2008年“凤凰”号探测器登陆火星极地区域,却发现包含氯气的高氯酸盐,NASA这才决定重拾火星土壤研究计划。
在2010年进行的一项研究初步认为,很可能30年前在对“海盗”号所采集的土壤样本进行加热分析时,高氯酸盐氧化并破坏了所有有机物质,从而得出了与事实相悖的结论。
同年,在NASA官方网站上,一条《火星上的有机物》这种不显眼的标题,配上了不足两指宽的说明文字,加上发给各外媒的新闻稿,表达了同一个意思:火星有可能并不贫瘠。
天平的两侧
“凤凰”号发现高氯酸盐,但这还无法说明彼时“海盗”号登陆器收集土壤中存在的化学物质,究竟是火星与生俱来的,还是样本受污染所致,因为每年有数以吨计的与生命毫无关联的有机物质,通过陨石或彗星倾泻到火星上。
因此,不久前展开的重新检测中,意大利锡耶纳大学和美国南加州大学研究所的科学家对“海盗”号土壤样本进行了相当复杂的数学聚类分析。该小组得出结论认为,这颗登陆器当年确实发现了微生物的迹象。
南加州大学的神经生物学家约瑟夫·米勒称,实验结果呈现了一个极为鲜明的现象:“它们(微生物)应生活在土壤下方两英寸之地,接近水冰。”
但米勒小组的结论对于“火星存在生命”的佐证,究竟有多大力度呢?
NASA埃姆斯研究中心的克里斯托夫·迈凯在接受《探索—新闻》采访时表示:“发现有机物,只能证明火星上存在有机物,并不能说过去或现在的火星上有活物。”
米勒的小组也坦言:“我们的研究本身并不能证明火星上存在生命。”米勒解释成:“它仅仅说明了‘海盗’号土壤样本的活动实验与陆生生物的活动方式及非生物因素现象排序,是大为不同的。”
然而谁会乐意听到这种让人晕头转向的解释?!米勒自己似乎也深为了解这一点,他并不认为现在有人会相信火星有生命——除非公众能看到火星微生物出现在人类的培养皿里。因此,“如果说什么是‘最终证据’的话,那无疑是拍摄到火星细菌的影像。”
如此看来,近期研究的例证,却只为“火星是否存在生命”这架天平的其中一侧加重了些砝码。人们辗转数年发现,NASA曾经的一纸新闻稿的结论还在生效:“有机模块的生命形式可能一直存在于火星上,只是未被发现而已。”
类似这样“掷地有声”的另一句话,是NASA发言人所发出的——“正是我们对火星知识的匮乏,才使结论显得如此不确定。”
那么好,现在请期待那辆正飞赴红色星球的“好奇”号火星车,据称它的灵敏度是此前火星轨道器的100倍到1000倍。无论你跟NASA怎么话不投机,技术的提升能留给你在天平两侧摇摆的空间,只会越来越小。
如子弹般迅速
为了到达这一深渊,卡梅隆和他的团队已经谋划了整整7年用来设计一款能够完成这项使命的深潜器,这些努力的结果便是这台长24英尺(约合7米)的“深海挑战者”号。
这台深潜器专门被设计成“直上直下”——它一头扎向海沟底部,然后直直的上升,下潜的速度可以达到每分钟500英尺(约合150米)。根据美国德克萨斯大学达拉斯分校海洋地质学家罗伯特·斯特恩(Robert Stern)的说法,这一速度是“非常惊人的”。
在下潜之前进行的估算认为整个下潜至海渊底部的过程将需要大约90分钟。而斯特恩表示,一般那些不载人的遥控水下机器人(ROV)的下潜速度仅有每分钟40米。
在2009年时,一台自动深潜器曾经下潜至挑战者海渊进行过考察,当时来自美国伍兹霍尔海洋科学研究所的安迪·勃文(Andy Bowen)是这一项目的项目经理和首席研制人员,他称赞此次“深海挑战者”项目是“一次载人深潜探测的绝佳方案”。他说:“根据设计,这台深潜器可以在尽可能短的时间内从海面抵达海底。”
而这一点正是工程师们当初设计的目的:只要卡梅隆能尽快抵达海底,那么就有更多的时间可以留给科学工作。同时对速度和科学的追求,让深海挑战者项目的测试下潜,乃至此次在马里亚纳海沟的正式下潜,都看起来和这台深潜器一样偏离正统。
卡梅隆解释说:“一般而言你会首先对一台深潜器进行测试,看看它是否适合,然后就会围绕这台设备提出一些科学课题。而我们完全打破了这个传统,将所有一切都拧到了一起完成,因为我们很有信心,这台设备绝对行的。”
全副武装
现在,正在洋底深处的深潜器正在接受着考验:填充了特制泡沫材料的外壳,加上最适合抗压的球形座舱设计让深潜器可以抵御每平方厘米高达1125公斤的巨大压强。
在深潜器携带的所有设备中,有一台沉积物取样设备,这是一个机械抓手,还有一台专门用于捕捉小型海底生物的设备,除此之外还有测量海水温度,盐度和压强的各种仪器。
尽管这一切看上去很酷,但是卡梅隆表示,他“将不得不掌握好优先级”。
他说:“我的操作系统运行正常吗?我的样品槽中还有存放空间吗?我还有没有能力再进行一次钻芯取样?整个深潜器一共只允许进行3次钻芯取样操作,因此我必须决定在哪里实施钻芯操作。”
相比之下,深潜器上搭载的3D摄像设备则将几乎不间断的工作,但是这并不仅仅是为了给未来计划制作的纪录电影提供更多的原始素材。
卡梅隆解释说:“这些镜头具有科学价值,因为它们拍摄的3D画面将可以帮助判断前方物体的距离远近和真实大小,而这些在2D的画面中是很难分辨的。”
而来自斯克里普斯海洋研究所的巴特莱特则表示:“这并不仅仅是一段录像。”深潜器上安装了一根长约2.5米的桅杆,上面搭载了一台大功率的LRD灯,它能照亮黑暗的海底。因此巴特莱特说道:“它很美丽,这是你在其它潜艇或遥控深潜器拍摄的画面中所无法看到的。”
寻找生命
现在关于卡梅隆在这片海底究竟能看到什么,抓到什么,拍到什么还是一个谜团,之所以如此,部分原因是我们对于挑战者海渊的情况知之甚少。
我们对这一区域仅有的认识来自之前的两次自动遥控机器人下潜考察,它们传回的画面中显示这里的海底被一片亮灰色的淤泥覆盖着。
丽萨·列文(Lisa Levin)同样来自斯克里普斯海洋研究所,她是一位参与此次考察的海洋生物学家,她正密切关注着卡梅隆的此次下潜考察。她说,卡梅隆或许会探查到些许生命的迹象——洞穴,爬痕或者粪便痕迹。
她说,如果水质清澈,卡梅隆或许会看到水母或一种名为“xenophyophore”的奇异单细胞动物,这是一种外形像是蜂巢般的奇特生物,科学家们之前在马里亚纳海沟的其它地方曾经观察到它的存在。
在下潜之前,卡梅隆说:“如果我们交好运的话,我们或许会发现海底冷泉,这样我们呢就有可能发现管状蠕虫。”所谓海底冷泉,是海底某些区域存在的类似水热喷泉的现象,但不同的是它喷出的是一些富含碳氢化合物的液体,并且其温度和周围海水相同。
本月早些时候,在巴布亚新几内亚进行的一次测试下潜中,卡梅隆从8000米深的洋底带回了很多样子很像虾类的某种生物的样本。这些奇怪的生物体长大约17厘米左右,首席科学家巴特莱特称这是“我见过最大的片脚类动物。”但是在深潜器拍摄的画面中,他们甚至还看到了比这大上一倍的个体。
然而,在挑战者海渊这样的深度下,这种动物的钙质外壳将很快融化。因此科学家们判断卡梅隆几乎不可能会在那里发现任何有壳生物。但是如果他最后真的发现有这类生物的话,那将会让科学家们大跌眼镜。
列文说,即使只是描述说:“我看到一块岩石上有帽贝,或者被某种双壳类钻出的孔,光是那样就将让人兴奋不已。”
深海中的奇异生物
科学组中还有一位来自美国宇航局的宇宙生物学家凯文·汉德(Kevin Hand),他认为卡梅隆此番在海底可能发现的生物将帮助科学家们更好地搜寻地外生命。
举例来说,天文学家们认为木星的卫星木卫二的表面冰层下方可能隐藏有一个全球性海洋,这个海洋的情况和挑战者海渊存在相似之处——处于完全黑暗之中,温度接近冰点,以及巨大的压强。
通过研究卡梅隆采样带回的生物样本发出的反射光谱,汉德将能够了解在这种环境下生存的生物将需要何种化学物质。这些数据将反过来帮助宇航局科学家们规划未来对木卫二冰层下方海洋的下潜考察。
他说:“地质学上有一句格言:最好的地质学家一定是看过最多岩石的那位。而我想宇宙生物学同样如此。如果我们想要有朝一日在其它星球上找到地外生命,并且在我们真的看到它们时能辨认出它们来,那么我们就必须对地球上各种生活在极端环境中的生命形式有很好的认识。”
而对于德州大学的斯特恩来说,深海挑战者项目的成功将为他提供一个独特的机会来了解地球内部的运行机制。他说:“挑战者海渊是地球表面最深邃的伤疤,这为我们提供了一个机会,可以最大限度的看到其深部的情况。”
一旦所有此次深潜考察计划所获取的相关数据,样本和图像分析结束,《国家地理》计划在明年1月份左右专门出版一份特刊,完整详细地对所取得的成果进行介绍。
转折点
此次人类时隔半个世纪重返马里亚纳海沟,可能将代表着人类深海考察行动的重新复苏。无人驾驶深潜器同样可以下潜到这样的深度,并且其耗资要小得多 。那么为何还非要进行载人深潜呢?考察队成员帕特里克·菲尔(Patricia Fryer)说:“重要的是,要让人类的智慧身临其境。让你可以真切的四处张望,观察这个环境中各种生命体之间的相互关系,以及它们的行为。关掉所有的灯光,就静静地坐在那里观察而不去惊扰到动物们,这样它们才会表现出正常的行为。”他说:“所有这些,自动驾驶无人深潜器做不到。”菲尔本人供职于美国夏威夷的地球物理和行星学研究所。
事实上,卡梅隆本人对他的这次下潜信心满满,他甚至在下潜开始之前便已经开始设想后续的下潜行动了。他设想第二阶段的下潜行动中,深潜器上应当加装一些光纤,这样海面上的科学家们就可以通过光纤数据传输看到洋底的实时画面。他说:“而第三阶段的话,或许就是建造下一代更先进的深潜器了。”
这样一来,深海挑战者号深潜器或许就只是这样昙花一现了,但至少它已经创造了奇迹。对于巴特莱特来说,这次马里亚纳海沟的考察“代表了我们看待海洋科学态度的转变”。他说:“我绝对认为我们现在所目睹的仅仅只是整个项目的最初开端,不会只有这样一次伟大的远征。”(晨风)
北京时间4月28日消息,在美国肯塔基州北部的辛辛那提,业余古生物学家罗恩-费纳发现一块神秘的化石,宽3.5英尺(约合1米),长6.5英尺(约合2米),被形象地称之为“哥斯拉化石”。对于化石主人的身份和形态,古生物学家陷入迷惑之中,甚至无法确定到底是动物还是植物。
费纳现年43岁,是一名机械工程师,家住俄亥俄州代顿,一直对古生物学充满浓厚兴趣。他是业余爱好者组织Dry Dedgers成员,闲暇时就到处搜寻化石并进行研究。他发现的神秘化石宽3.5英尺,长6.5英尺,呈椭圆形。费纳怀疑化石的主人可能是一只外形类似海葵的动物,高度可达到9英尺(约合2.7米),生活在4.5亿年前,但他无法确定这种生物到底生活在陆地还是水下。
对于这块神秘的化石,地质学家和科学家陷入迷惑之中,甚至无法确定到底是动物还是植物。地质学家大卫-梅耶表示:“这是一个全新的发现。我们确信化石的主人是一种生物,但并不清楚到底是何种生物。”
费纳指出辛辛那提4.5亿年前曾被浅海覆盖,在这个生物身上发现的史前藻类化石表明,它可能是一只巨大的海葵。他说:“第一眼看到它的时候我就意识到,我发现了一块非同寻常的化石。看着它,我不禁联想到一只仙人掌。它拥有扁平的枝状结构,纹路呈水平状,而不是通常的垂直状。我收集化石已经有39个年头了,此前从未像这次一样耗费很长时间才把整个化石挖出来。我一共跑了12趟,整个夏天几乎用都在挖掘这块化石上。”
将所有碎片挖出之后,费纳又用了很长时间进行清理,而后组合在一起,还原最初的模样。他说:“最后拼出来的完整化石宽3.5英尺,长6.5英尺。化石通常只有拇指大小,这一块无疑是个大家伙。”《无鱼的海洋:奥陶纪的辛辛那提海洋生物》合著者梅耶表示这可能是在辛辛那提发现的尺寸最大的化石。
费纳说:“我个人认为这只生物呈直立姿态,枝杈朝着各个方向向外延伸,类似于一棵灌木。如果我的判断是正确的,最高处的枝杈应该有9英尺高。”在24日于俄亥俄州代顿举行的美国地质学会会议上,这块化石首次展出。印第安纳大学普渡大学恩堡分校的地质学助理教授本-达蒂罗表示:“我们希望有人能够揭开这块化石的真正身份。”(孝文)