自然

  新浪环球地理讯 北京时间3月29日消息 据国家地理杂志网站报道,生物塑化技术利用硅胶代替标本的脂肪和体液,可以把组织保存得像活体一样。生物塑化技术的发明者、德国解剖学家冈瑟-冯-哈根斯对新西兰奥克兰科技大学乌贼专家史蒂夫-奥谢(Steve O'Shea)提供的大王乌贼标本进行了生物塑化处理,令其看上去栩栩如生。

  1.像在游泳时被冻住

像在游泳时被冻住(图片提供:)
像在游泳时被冻住

  这条经过生物塑化处理的大王乌贼看上去像是在游泳时被冻住一样,是即将于本月底与公众见面的两个大王乌贼标本之一。据奥谢介绍,以前哈根斯也曾对一条大王乌贼(如图所示)实施过生物塑化处理,但两条最近接受过这种技术处理的乌贼是“迄今最栩栩如生的标本。”

  奥谢捐给德国海德堡生物塑化研究所的大王乌贼是2004年在新西兰的海滩上发现的,该研究所的负责人正是生物塑化技术的发明者冈瑟-冯-哈根斯。生物塑化研究所是“身体世界”(Body Worlds)展览的主办方,展览集中展示了哈根斯利用生物塑化技术处理过的大象、人体和其他动物。奥谢表示,无骨、稀有、组织结构细密的大王乌贼是生物塑化研究迄今所遭遇的最大技术挑战。

  2.内部构造

内部构造
内部构造

  图中所示的大王乌贼体长16英尺(5米),是12名技术人员历时两年,使用396加仑(约合1500升)硅胶制作而成。这条巨型乌贼被技术人员从身体一侧切口,展示了通常由包膜覆盖的身体内部结构和器官。奥谢说:“当我将大王乌贼送给生物塑化技术的发明者冈瑟-冯-哈根斯时,才知道这项技术的现状,这的确是奇妙的重建外科手术。哈根斯堪称一位艺术家。”

  3.不愿分离

不愿分离
不愿分离

  这两条经过生物塑化处理的大王乌贼看上去好像不愿分离,尽管如此,它们不久仍将被分离,其中一条将返回新西兰,在奥克兰科技大学地球与海洋科学研究所展示。另一条将在世界各地的“身体世界”展览中亮相。大王乌贼通常栖息于深海地区,可能是体型最大的无脊椎动物,体长可达33英尺(约合10米)左右,是一个极为罕见的物种。迄今新西兰海岸周围一共发现了130条大王乌贼,主要是由渔网打捞以及在海滩搁浅所致。

  4.泡在防腐液中

泡在防腐液中
泡在防腐液中

  在进行生物塑化处理前,一条大王乌贼泡在实验室的甲醛液体中,这一处理有助于防止标本腐烂。在从新西兰运往德国途中,两条大王乌贼全部被冷冻。在切开奥谢所称的“两个无价标本”以前,哈根斯只是对数十个较小的乌贼标本做过生物塑化处理。

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  新浪环球地理讯 北京时间3月25日消息 据国家地理杂志网站报道,美国研究人员表示,随着粪便化石以及骨骼咬痕证据浮出水面,史前史体型最大的鳄鱼之一——恐鳄的形象变得更加有血有肉。恐鳄是鳄鱼家族的一个可怕成员,身长相当于一辆加长型豪华轿车。有证据显示,它们可能潜伏在浅水域并伺机捕杀与它们体型相当的恐龙。

  研究人员发现的粪化石距今7900万年,是迄今为止已知第一个恐鳄粪化石。在对化石进行分析之后,古生物学家于上周宣布了他们的结论。恐鳄粪化石的发现有助于古生物学家了解这种巨型鳄鱼的生活。恐鳄曾经生活的地区就是现在的美国以及墨西哥北部。

  恐鳄粪化石是几年前在佐治亚州一条河流内发现的。研究人员表示,粪便中的沙子和贝壳碎片说明,恐鳄更喜欢生活在河口——至少在佐治亚州,研究人员发现的恐鳄遗迹主要集中在河口地区——可能主要以海龟为食。

  佐治亚州哥伦布州立大学学生萨曼塔·哈莱尔表示,佐治亚州恐鳄的猎物相对比较温顺,“我们确信它们就是这一地区处在食物链顶端的捕食者”。在3月17日于巴尔的摩举行的美国地质学会会议上,哈莱尔公布了她的研究发现。

  此外,研究小组还在恐鳄粪化石外面发现一颗鲨鱼牙齿。由于没有在牙齿上发现任何被消化过的痕迹,研究小组认为鲨鱼是在恐鳄粪便中寻找食物时留下这颗牙齿的。研究人员并未在粪便中发现骨头或者其他未消化的动物残骸。哈莱尔说:“这是一个令人欣喜的发现。因为无论是现代鳄鱼还是古代鳄鱼均能分泌可以消化几乎一切东西的消化液,其中就包括骨头、角和牙齿在内。这一发现恰好说明粪便来自于一条鳄鱼。”

  根据年代更为久远的咬痕证据,恐鳄在佐治亚州以外地区显然遭遇更难对付的猎物。在美国地质学会会议上,哥伦布州立大学古生物学家大卫·施维默递交了这一证据。恐鳄牙齿在猎物骨骼上留下的咬痕向人们讲述了一场激烈的生死较量。当时,一条29英尺(约合9米)长的恐鳄向体型相当的恐龙发起攻击,其中就包括霸王龙的近亲蒙氏阿巴拉契亚龙和阿尔伯脱龙。施维默说:“我们发现的骨头愈合迹象说明,恐龙在遭受恐鳄猛烈攻击后幸存下来。也就是说,与这个标本联系起来的明显是捕食行为而不是食腐行为。”

  施维默在佐治亚州海龟化石上第一次看到这种奇怪的、凹陷的蛋状痕迹。后来,他在德克萨斯州大本德国家公园和新泽西州国家博物馆的恐龙骨骼化石上看到了类似的痕迹。他说:“我意识到这些咬痕来自真正有力的下巴和很多牙齿。很明显,这种大型钝齿鳄鱼是可能的罪魁祸首。我没有看到其他动物能留下类似这样的齿痕。”

  但是,古鳄鱼咬痕专家斯蒂芬妮·德鲁姆赫勒表示,齿痕不能说明一切。他说:“现代鳄鱼——鳄鱼、美洲鳄和相关的已灭绝鳄鱼,更擅长将猎物整个吞下和把大型动物分成适合吃下的块状。很少留下咬痕的证据。所以,我们推断,恐鳄之类的庞然大物可能有甚至更具破坏力的进食习性。”

  虽然咬痕的证据存在,但是也由此引出一个问题:能吃大恐龙的鳄鱼为何会在海龟身上浪费精力呢?两个字:位置。现代鳄鱼猎食范围很广,会吃在自己领域内捕猎到的任何食物。同样的因素可能决定个别恐鳄基本以海龟为食,或者以恐龙乃至其他猎物为食。

  芝加哥大学古生物学家保罗·塞雷诺了发现了尼日尔语也叫超级鳄鱼的1.1亿岁的帝鳄,他指出,原产北美的恐鳄还说明大型鳄鱼出现在不同地方和时期。国际地理学会驻会探险家塞雷诺说:“恐鳄和独立的帝鳄是两个家系,一种比另一种老,这证明鳄鱼的身体能够长到和恐龙一样大。”恐鳄只生活在白垩纪结束之前,比帝鳄更接近于现代鳄鱼,但仍难逃灭绝厄运。

  塞雷诺解释说,一只成年雄鳄可能需要霸占数英里的河流才能寻找可维持生存的足够猎物。因此,空间限制可能让鳄鱼数目很少,这也使得这些大型鳄鱼在困难时期更容易灭绝。塞雷诺说:“似乎偶尔会出现大型鳄鱼生存的合适条件,但通常不会持续太久。”(孝文)

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这张艺术概念图显示了新发现的系外行星Corot-9b及其恒星
这张艺术概念图显示了新发现的系外行星Corot-9b及其恒星

  新浪环球地理讯 北京时间3月18日消息,据美国国家地理网站日报道,最新研究称,新发现的气态巨行星是太阳系外第一颗可供天文学家细致研究的类木行星。

  这颗编号为Corot-9b的系外行星处于巨蛇座内,距离地球大约1500光年,以接近于圆形的轨道绕其母恒星运转,且每隔95天从其母恒星前面经过一次,每次“穿越”持续大约8个小时。当Corot-9b处于母恒星和地球中间的时候,其恒星发出的光会部分穿过这颗系外恒星的大气,落到地球上。通过研究这种渗透过来的星光,天文学家或许能够确定构成Corot-9b大气的分子。

  参与实施这项研究的法国马赛天体物理学实验室的天文学家克莱尔-蒙托(Claire Moutou)表示,如果真能做到这一点,Corot-9b或许就是搜寻系外行星的“罗塞塔石碑”。罗塞塔石碑是一块制作于公元前196年的大理石石碑,考古学家利用这块石碑,破译了失传千余年的古埃及象形文字,成为研究古埃及历史的重要里程碑。

  蒙托说:“我们希望,当我们可以对这颗行星展开研究的时候,能从它身上发现接近于其他巨大的气态系外行星的特征。”这是因为Corot-9b的物理特性被认为代表了银河系中许多巨大的气态系外行星。所以,细致研究Corot-9b系外行星,或能揭开那些不穿越其母恒星,使得天文学家不可能找到的系外行星的神秘面纱。

  以前,天文学家曾利用确定渗透到地球的星光这种技术,对其他气态系外行星的大气构成进行过研究,并且取得了很大的成功。但是,这些行星的轨道比Corot-9b更靠近其恒星,表面温度更高,因此,这些“热木星”被认为并不能很好地代表低温和中温的气态巨行星——天文学家认为系外行星主要由此类巨行星构成。

  相比之下,Corot-9b与其恒星之间的距离是“热木星”与其恒星之间距离的10倍左右,表面温度据估计在零下4华氏度至零上320华氏度(零下20摄氏度至零上160摄氏度)之间。虽然迄今没人能对Corot-9b进行近距离观测,但蒙托认为它与太阳系中气态巨行星非常相似。

  她解释说,例如,Corot-9b可能像拥有多颗卫星的木星一样,是颗多云的气态行星,还具有像土星一样的光环。本周出版的最新一期《自然》杂志将对这项研究做详细介绍。(孝文)

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英国考古学家宣布,在英国发现的51具年轻男性赤身无头尸骨的身份已经得到证实,他们就是被斩首的海盗。(图片提供:Dorset County Council)
英国考古学家宣布,在英国发现的51具年轻男性赤身无头尸骨的身份已经得到证实,他们就是被斩首的海盗。(图片提供:Dorset County Council)

  新浪环球地理讯 北京时间3月16日消息,据美国《国家地理杂志》报道,英国考古学家宣布,在英国发现的51具年轻男性赤身无头尸骨的身份已经得到证实,他们就是被斩首的海盗。遭斩首的尸骨——头骨堆在一边——是2009年6月在一个有着1000年历史的死刑坑内发现的。死刑坑就位于小镇韦茅斯南部海滨附近。

  7月公布的放射性碳年代测定结果显示,这些年轻男子生活在公元910年至公元1030年之间,当时的英国正在抗击海盗入侵并且经常战败。但直到最近,这些尸骨的身份仍没有得到证实。其中10具头骨的主人年龄在20岁左右,对其牙齿进行的分析显示,这些海盗来自斯堪的纳维亚的不同地区,有一人可能来自北极圈北部地区。

  此项有关无头尸骨身份的研究由英国国家环境研究委员会同位素地球科学实验室的简·埃文斯领导。他们对能够泄密的化学标记——同位素进行了研究。同位素能够揭示一个人来自何处。例如,饮用水中的氧同位素会随着年龄增长留在牙齿内。

  基于同位素比随气候变化这种现象,埃文斯证实这些年轻男子来自气候更为寒冷的地区,而不是英国。他说:“同位素比值说明这些人并不是英国人,更有可能来自挪威和瑞典。”氮同位素分析结果显示,这些人喜欢吃肉类高蛋白食物,与同一时期生活在瑞典的人类似。

  埃文斯说:“令人感到好奇的是,海盗素以凶悍、劫掠和强奸而臭名卓著,但我们发现的证据却也为人们描绘出一群不一样的海盗。当时盎格鲁-撒克逊人围捕了海盗并将他们处死。”

  “牛津考古学”组织的大卫·斯科莱领导的再现研究发现了这个海盗死刑坑。他表示,很多尸骨的头部、颚部和颈部均有深深的切痕,说明这些海盗是战俘,曾遭到斩首。“很多人似乎多次受刑。”其他伤痕说明一些海盗曾试图向行刑人反抗,其中一人的手指被砍断就是一个证明。

  头骨堆在死刑坑一侧,这可能是为了展示胜利。出人意料的是,考古学家并未在死刑坑内发现衣物残骸,说明这些海盗被裸葬。斯科莱说:“即使武器和贵重物品被拿走,我们也应该发现骨头纽扣或者类似的东西,但迄今为止,我们仍是一无所获。这些无头海盗是一群身体非常健壮的年轻人。他们是一流的战士。”

  斯科莱表示,尸骨被葬在一个小山顶上,山顶旁边就是古代通往韦茅斯的主要道路。这同样说明这些无头尸的身份就是海盗。他说:“在撒克逊晚期和中世纪,英国战士通常就在类似这样的地方行刑。如果你是一名海盗,你更有可能在城镇或者海滩展开屠戮。”

  牙齿研究权威埃文斯指出,同位素分析结果同样显示,被处死的海盗有着各种各样的出身,复杂程度超出此前预计,其中不仅仅包括撒克逊人的其他敌人,例如生活在英国北部的古丹麦人。

  在新研究发现公布前,《海盗武器和战争》作者基姆·希德恩便已提出无头尸身份就是海盗的观点。希德恩在7月推测说:“他们离开船,步行前往内陆,而后冲向早有防备的撒克逊人。他们的举手投降可能是被迫的。”

  这位历史再现学会Regia Anglorum创始人表示,尽管海盗凶残成性,但在战场上,海盗与早期英国战士之间没有太大区别。“在双方交战的时候,如果他们站在你面前,你很难分清哪些是海盗,哪些又是撒克逊人。”他们的主要武器都是长矛,备用武器则是剑和斧子。

  希德恩指出,但在某些情况下,海盗通常占有人数上的巨大优势。“在作战能力方面,海盗并不比撒克逊人出色,但他们人多势众。在海盗掠夺活动最为猖獗的时候,我们有理由相信生活在沿岸20英里(约合32公里)内的任何地方都不安全。” (孝文)

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最新研究称月球岩石中含有微量水
最新研究称月球岩石中含有微量水

  新浪环球地理讯 北京时间3月10日消息,据美国国家地理网站报道,美国科学家3月3日宣布,他们在“阿波罗”飞船带回地球的月球岩石中发现了微量水的证据。

  近来,美宇航局的两个探测器撞向月球,同时月球轨道器也在扫描月表寻找光线信号——这一切的努力都是为了证实月球并不是一个完全干燥的星球。然而,令人始料未及的是,月球有水的确凿证据竟然就在我们眼皮底下。美国科学家在“阿波罗”飞船带回地球的月球岩石和火山玻璃中发现了水的证据,而含量最多只有千分之几,这一定程度上解释了科学家在20世纪60年代末和70年代初对样本分析后为何会得出月球绝对干燥的结论。

  美宇航局约翰逊太空中心月球样本管理员加里-洛夫格伦(Gary Lofgren)表示:“过去十年,科学仪器的敏度得到显著提高,甚至能分析出含量如此少的水。”洛夫格伦没有参与最新研究,但他称这项研究是“可靠的工作”,值得进一步调查。月球岩石样本中含有水的线索最早是在2008年《自然》杂志的一项研究中浮出水面的。科学家当时报告称,在“阿波罗”飞船带回地球的月球火山玻璃样本中发现了水分子。

  不过,水分子是否是因某种原因(如操作失误)到了地球才有的,那个研究小组未能证明。美国康涅狄格州卫斯理大学地球与环境科学教授詹姆斯-格林伍德(James Greenwood)表示,一个确定水分子诞生地的途径是,测量水样本中不同氢同位素的含量,那个在《自然》杂志发表论文的研究小组尚未掌握这项技术。

  同位素测量数据的作用类似于人的指纹,例如,来自地幔的水的同位素比值不同于来自彗星的水。在发表于《自然》杂志上的那项研究公开时,格林伍德正在开发一种技术,通过这种技术,他可以研究火星陨石的化学构成。他后来将这一方法应用于从各种月球岩石遴选出的矿物磷灰石样本,用以确定里面水分子的“指纹”。

  格林伍德在德克萨斯州休斯顿召开的第41届月球与行星科学大会上公布了他的研究发现。他表示这项研究证明月球岩石中的水“并不是来自于地球。”在这次大会上,第二个研究小组宣布了在含有磷灰石的月球岩石中发现了水的证据。这些岩石取自阳光照射不到的月球阴暗区,科学家认为该地区形成于古代月球熔岩流。

  研究人员利用来自电子微探针的粒子束轰击磷灰石,可以计算出岩石样本内氟气和氯气这两种气体的含量。根据用以计算磷灰石的已知公式,氟气和氯气的存在表明,要使得磷灰石的晶体结构趋于完整,还需要另一种化合物。研究人员得出的结论是,缺失的分子可能是氢氧化物——磷灰石的常见组成部分和水分解后的副产品。

  据参与这项研究的华盛顿卡内基科学研究所地球学家弗朗西斯-麦克科宾(Francis McCubbin)介绍,最新发现是“最先在月球岩浆矿物中发现水的努力之一”,进一步证明月球岩浆中含有微量水。但是,麦克科宾同时指出,虽然月球有水的发现会越来越多,但它们其实只是杯水车薪:“尽管月球上存在远比我们以前想象更多的水,但与地球和火星相比这只是杯水车薪,因此,与过去40年对月球样本的研究结果完全吻合。”

  研究人员还计划调查月球上水的来源。最常见的几种猜测集中在月球的早期历史,即在火星大小的天体与地球相撞产生月球后不久。格林伍德说,一种可能性是,冰质彗星在月球固化过程中撞上了这颗年轻的星球,在上面留下了水。麦克科宾表示,另一种可能性是,月球上的部分水在地球分裂飞向太空形成月球过程中“捎带”过去的,换句话说,它们可能来自于古代的地球。(孝文)

 

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乌干达布温迪国家公园的野生山地大猩猩(图片提供:Michael Poliza, National Geographic Stock)
乌干达布温迪国家公园的野生山地大猩猩(图片提供:Michael Poliza, National Geographic Stock)

  新浪环球地理讯 北京时间3月9日消息,据美国国家地理网站报道,最新研究显示,与有时无法抗拒汉堡包诱惑的素食者一样,本是食草动物的大猩猩可能在一定条件下,也禁不住诱惑将魔爪伸向同类。

  尽管有些动物园饲养的大猩猩会吃肉,但就科学家所知,野生大猩猩仅以植物、水果以及奇异的昆虫为食。然而,最新一项研究在加蓬卢安果国家公园的非洲野生山地大猩猩的粪便中发现了猴和小羚羊的DNA样本。这一发现提出了一种可能性,即野生大猩猩可能具有秘密的食肉习惯——以腐肉为食。

  德国马克斯-普朗克协会进化人类学研究所灵长类行为学家格利特-舒伯特(Grit Schubert)参与实施了这项研究。他认为,这项惊人发现或许具有更为平常的解释——而在黑猩猩可能被列为食肉动物之前,这些解释必须一一被排除掉。例如,大猩猩吃蚂蚁,而蚂蚁又以猴和其他哺乳动物的尸体和骨骼为食。研究人员推测,当大猩猩吃掉蚂蚁的时候,它们可能还吞下存在于蚂蚁消化道中的哺乳动物DNA,然后再排出体外。

  另一种可能性则是,哺乳动物DNA来自于活猴或小羚羊,它们在大猩猩粪便中寻找可以食用的种子或其他残留植物颗粒时留下了自己的DNA。舒伯特说,猴或小羚羊“可能舔了舔大猩猩的粪便,或是闻了闻,或是在上面撒尿。大猩猩的粪便中出现哺乳动物DNA的可能性有很多。我并不认为大猩猩会吃肉。”

  如果大猩猩真的吃肉,那么它们可能就是第一种食肉类人猿。我们知道,黑猩猩和倭黑猩猩就捕食其他哺乳动物,比如猴。马克斯-普朗克协会的遗传学家迈克尔-霍夫利特(Michael Hofrieter)也参与了这项研究。他说:“大多数食草动物都善于消化肉类。”研究结果于2月25日发表在《公共科学图书馆-综合》杂志的网站上。(孝文)

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褐红色的冰河时代沉积物帮助证明这块加拿大火山岩曾在“雪球地球”时代被冰雪覆盖。(图片提供:Francis A. Macdonald)
褐红色的冰河时代沉积物帮助证明这块加拿大火山岩曾在“雪球地球”时代被冰雪覆盖。(图片提供:Francis A. Macdonald)

  新浪环球地理讯 北京时间3月8日消息,据美国国家地理网站报道,最新一项研究称,在距今7.16亿年前,如今炎热潮湿的地球赤道曾覆盖着冰雪,这似乎为“雪球地球”理论进一步提供了证据。

  所谓“雪球地球”(snowball Earth)是地质史上的一个名词,描述了距今约7.5亿到5.8亿年前,地球表面从两极到赤道全部结成冰,只有海底残留了少量液态水。美国哈佛大学地球学家弗朗西斯-麦克唐纳(Francis Macdonald)领导实施了这项研究,他和同事对夹在冰川沉积物之间的加拿大火山岩进行了研究。科学家可以通过冰川融化留下的残骸以及因冰川活动而变形的沉淀物,确定这种冰川沉积物。

  麦克唐纳的研究小组利用极为精确的铀-铅年代质谱测定法认定火山岩和冰川沉积物是在大约7.16亿年前沉淀的,那也是科学家所假设的“雪球地球”时期。接下来,研究人员将自己的发现与以前一系列研究结果进行了对比,那些研究发现火山岩是在加拿大处于赤道附近时形成的。

  随着时间的推移,地球构造板块的活动驱使火山岩向北移动,到了加拿大育空地区和西北地区。麦克唐纳称,围绕“雪球地球”还有许多谜团尚未解开,例如,仅凭借一个冰封的赤道,科学家无法确定当时地球上冰雪覆盖的程度。地球可能一直处于完全的“深度冰冻”状态,或者可能只是受制于不断活动的冰川和冰山,或是介于两者之间的冰体。

  事实上,连“雪球地球”这一名称可能同样需要重新考虑。麦克唐纳说,地球可能不是“一个白球,而更有可能是一个泥球”。由于向外喷射灰烬的火山经常爆发,可能使得地球表面“布满灰尘”。由于植物在7亿年前并未进化,脏兮兮的冰可能是地球表面吸收阳光的唯一“黑点”。结果,这些区域更有可能融化,产生令原始生命形式茁壮成长的水体,比如藻类和真菌类。

  据麦克唐纳介绍,在“雪球地球”时期,部分有机体存活下来,甚至形成新的物种,这增加了一种假说的可信度,即“雪球地球”具有开放水域的避难所,或至少是冰层裂缝,举例来说,今天,南极洲附近的冰缝就“充满”单细胞生命形式。

  麦克唐纳表示,了解地球早期历史极端状况,可能还有助于科学家对现代气候变化有新的认识。例如,科学家了解到,在过去一千年,地球一直在无处不在的冰雪覆盖期和温室状况(如到处是恐龙的无冰白垩纪)之间“摇摆”。麦克唐纳的研究结果刊登在最新一期的《科学》杂志上。他说:“这一切说明,地球十分敏感,我们认为地球任何微小变化都能对环境产生极大的影响。”

  例如,科学家认为“雪球地球”时期的火山喷发向大气层释放了大量硫颗粒,阻滞阳光照射大地,从而使地球温度下降。有专家甚至建议,现在,我们也可以采用人工方式阻滞阳光,用以解决全球气候变暖。麦克唐纳指出,这意味着调查这种地球历史的“自然实验”十分重要:“这会告诉我们远比电脑模型更多的东西。”

  (孝文)

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东西伯利亚海表面漂浮的冰块,甲烷气泡从下面不断冒出
东西伯利亚海表面漂浮的冰块,甲烷气泡从下面不断冒出
北极表面水体中被溶解的甲烷浓度图
北极表面水体中被溶解的甲烷浓度图

  新浪环球地理讯 北京时间3月5日消息,据美国国家地理网站报道,美国科学家表示,北极海底正在释放大量甲烷气体,他们由此得出结论,海底永久冻土是一个庞大但很大程度上被忽视的温室气体来源。温室气体与全球气候变暖有着直接联系。

  以前的研究发现,北极湿地和湖泊永久冻土融化释放出甲烷气体。不过,科学家当时认为,遍布冰冷深海的永久冻土仍将继续保持冰冻固体状态,令数量不明的被捕获的甲烷气体释放不出去。领导实施最新研究的美国费尔班克斯大学生物地球化学家纳塔莉娅-莎克霍娃(Natalia Shakhova)表示:“如今,情况已经变了。永久冻土保存这种气体的能力确实在下降。”

  事实上,根据莎克霍娃和同事的估计,东西伯利亚海每年大概将800万吨甲烷释放到大气,加剧了人们对全球变暖趋势加速的担心。2003年至2008年,莎克霍娃的研究小组先后六次远赴西伯利亚北极大陆架实地考察,细致测算水体中的甲烷含量。

  西伯利亚北极大陆架面积为77204平方英里(约合200万平方公里),表面存在多处深度不足164英尺(约合50米)的浅海,而永久冻土层遍布整个大陆架。研究人员发现,海拔高于大陆架的部分水体充满了甲烷,这种气体正被释放到大气中。此外,莎克霍娃的研究小组还发现,当前北极大气中的甲烷含量是最早可追溯至40万年前的几个气候循环所记录的甲烷含量的三倍。

  研究人员指出,这种现象极有可能并不限于东西伯利亚海。如果东西伯利亚海的永久冻土正在融化,那么北极大陆架沿线的所有浅海应该也会遭受同样的影响。为寻找答案,莎克霍娃和同事计划明年春天在海底永久冻土钻孔,建立一个区域性监控网。目前尚不清楚人为诱发的气候变化是否是引起北极大陆架水体释放甲烷的原因。

  莎克霍娃指出,全球气候变暖可能正在加速本应是自然进程的气候循环的步伐,产生一个反馈环路:永久冻土释放的甲烷令地球温度进一步上升,地球温度上升使得更多的永久冻土融化,进而释放出更多的甲烷,整个过程往复循环。莎克霍娃说:“这种人为因素或全球气候变化可能是最后一击,加速或引发了整个循环。”研究结果刊登在最新一期的《科学》杂志上。(孝文)

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  在古阿卢戈三角地带,常见的连续使用不同工具的行为并不只有这一种。就在我们观看戴娜打击蜂巢的时候,安装在1公里之外一个白蚁蚁丘上的感应相 机,拍下了另一只叫做马娅的黑猩猩(它是莫托社群中的雌性长者),正在从事一项大概对于人类之外所有动物来说都最为复杂的,使用一系列工具的行为。

  马娅来到白蚁的蚁丘(这东西如岩石般坚硬,圆鼓鼓的,高度是马娅身高的三倍),嘴里叼着几根植物的茎,随后,它将用这些茎钓出营养丰富的白蚁。 首先,它用一根较粗的枝条伸进一个蚁洞,然后使劲晃动枝条,把洞口弄大。然后,它拿来从附近的竹芋植物上摘下的一根较细且有韧性的茎。非洲其他地区也有黑 猩猩用类似工具钓白蚁的行为,然而马娅的做法却比它们更进一步,而且还改进了工具。它将茎末端的15厘米在齿间来回蹭,使其末端产生湿润分叉的效果,就像 是一只笔刷,然后攥起拳头一捋,把磨出的毛穗理了理。紧跟着,它用像开锁能手一样灵巧的动作,将头部分叉的枝条从刚才的洞口小心翼翼地伸进去,再拉出来, 吃掉了几只挂在毛穗上的白蚁。

  马娅这根“钓竿”非凡之处就在于,它体现了对工具的改进。这不光是一些聪明的黑猩猩想出可以折下植物的茎来钓蚂蚁那么简单——尽管这本身已足够 给人留下深刻印象——而是在于有的黑猩猩找到了钓蚂蚁更好的办法。分叉的一端可不只是微不足道的改良。摩根和桑斯试着用一端分叉的和未经加工的枝条分别钓 蚂蚁,发现他们用分叉的枝条钓上来的蚂蚁数量是普通枝条的十倍。世上没有时光机器,我们永远无法知道人类文明究竟是如何起源的,不过一定类似于这种情况: 一个简单的发现促成另一个发现。

  “古阿卢戈很可能是地球上唯一一处人类有机会了解黑猩猩文化真谛的地方。”迈克尔-费伊说,他是国际野生生物保护学会的研究者,曾帮助建立了努阿巴莱-恩多基国家公园。“由于人类的原因,百分之九十五的黑猩猩都无法过上这种不受干扰的生 活。”在乌干达最重要的两处黑猩猩研究基地基巴里国家森林公园和布东格森林保护区,四分之一的黑猩猩都曾落入陷阱受伤。在坦桑尼亚的研究基地贡贝(由珍 妮? 古道尔开辟),目前仅有一百余只黑猩猩,并且全部生活在人类的包围当中。

  这是一个无法回避,也令人不安的问题:假如所有科学家在他们以为观察到黑猩猩自然行为的地方,看到的都是它们受到人类影响后的行为,又该怎样?

  黑猩猩是适应性非常强的生物。无论是在刚果的密林,还是在塞内加尔稀树草原的边缘,它们都能安然惬意地生活。然而根据荷兰灵长类动物专家卡雷尔-范斯海克率先提出的文化脆弱假说,也许我们大大低估了黑猩猩文化的脆弱程度。要导致黑猩猩行为异常,根本无需等到人类伐光整片森林。即便是有选择的采伐和 偶尔的打猎,一旦引发黑猩猩的群体冲突或它们捕食的蚁丘数量下降,就会令黑猩猩的社会陷入混乱。

  摩根和桑斯提出了一条有力的假说:蚁丘越少,小黑猩猩向长辈学习使用工具技巧的机会就越少,黑猩猩的文化将慢慢退化,后天习得的复杂行为将逐渐 消失。这对搭档很快就有机会验证他们的假设。在未来几年当中,刚果木材工业公司可能将在紧邻古阿卢戈河东部一片被称为C区的森林开始采伐作业。自2002 年起,研究团队已经预先在C区实行严格的样带调查,以便对采伐前后黑猩猩行为受到的影响进行清晰比对。

  D区位于三角地带以西,刚果木材工业公司五年前就已开始在那里采伐,它展现了将来有可能发生在C区的情况。“2004年时,这里还是一片美丽的 森林。”我们从独木舟上下来,踏上D区的土地时摩根痛心地说。很明显,如今我们身处的环境与当年完全不同。我们穿过一条又一条泥泞的集材道路,其中有的路 足有两车道的街道那么宽,两旁是翘起的树根和正在腐烂的斜料。

  刚果木材工业公司的采伐完全符合木材工业最为严格的可持续发展及环境责任标准。“他们是中非最好的木材公司。”国际野生生物保护学会刚果项目的负责人保罗-特尔弗说,“我更希望没有采伐,但如果非要在公园附近建一个木材公司,我希望它是刚果木材工业公司。”尽管如此,当地的景观还是遭到了一定程度的破坏,黑 猩猩也已不见踪影。就在六年前,摩根和桑斯在D区发现的黑猩猩还都从未遭受过人类的侵扰。而如今,它们一旦察觉到有人来了,就会藏起来或是逃跑。它们已经 懂得惧怕人类。

  摩根和桑斯在古阿卢戈三角地带见到的400来只黑猩猩,大多已经不会再有像过去一样对人类充满好奇的表现。研究人员在那里待的时间越长,对这片原始森林了解得越透彻,遇到单纯的黑猩猩的机会也就越稀少。研究和保护这些黑猩猩,无可避免地意味着要改变它们。

  然而古阿卢戈三角地带只是一大片几乎未经勘测的森林中的冰山一角。离开古阿卢戈之前,我和摩根以及桑斯继续前往三角地带的最南端,在古阿卢戈河 与恩多基河交会点附近的马耶勒社群的活动范围内度过了两个晚上。在这片摩根和桑斯偶尔才会到访的森林中,我们遇到了一只非常单纯的黑猩猩。

  它一看到我们,就开始歇斯底里地狂叫,在树枝间迅速移动,好把我们看个清楚。摩根放下背包,轻手轻脚地拿出一架单筒望远镜,好拉近看看。“那只黑猩猩以前从没见过人。”他告诉我。

  这只年轻的雄性黑猩猩猛烈地挥舞着一根藤条,一副精力过剩的样子,然后朝我们扔来几根木棍试探我们作何反应。过了一会,它用叫声引来其他伙 伴,最后总共有七只黑猩猩赶来,和它一起停留在我们头顶的树枝上,全神贯注地看着地面上这几只身上不长毛、会直立的“猩猩”,仿佛我们是天外来客。

  它们谨慎地,目不转睛地向我们靠近,最后,年龄最小的一只坐在距离我们不足10米的一根树枝上。桑斯给了我们每人一个医用口罩——这是为了保护黑猩猩,而不是我们自己。

  “典型的适应不良行为。”摩根小声笑着低语道。我们稍稍退后了几步,接下来的几个小时一直和它们大眼对小眼:它们观察我们,我们也在观察它们。最终,我们不得不继续前行。还有更加广阔的森林有待探索,更多猩猩有待发现。我们的好奇心终究没有它们强烈。

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努阿巴莱-恩多基国家公园下起雨来,一只黑猩猩加入到响彻森林的激昂的嚎叫大合唱中。
努阿巴莱-恩多基国家公园下起雨来,一只黑猩猩加入到响彻森林的激昂的嚎叫大合唱中。
为了吃到蜂蜜,一只黑猩猩努力想要砸开树干缝隙中的蜂巢。它花了将近40分钟,用了6种不同尺寸的木棍击打蜂巢。这种“击打取蜜”的方法是后天习得的技艺,在中非之外的其他地区从未被观察到。
为了吃到蜂蜜,一只黑猩猩努力想要砸开树干缝隙中的蜂巢。它花了将近40分钟,用了6种不同尺寸的木棍击打蜂巢。这种“击打取蜜”的方法是后天习得的技艺,在中非之外的其他地区从未被观察到。
早饭过后,吃得心满意足的“莫托”社群成员在树冠间交流感情。觅食群体的规模和成员每个小时都在发生变化。结满果实的树会使数周未曾谋面的个体聚到一起。
早饭过后,吃得心满意足的“莫托”社群成员在树冠间交流感情。觅食群体的规模和成员每个小时都在发生变化。结满果实的树会使数周未曾谋面的个体聚到一起。
早饭过后,吃得心满意足的“莫托”社群成员在树冠间交流感情。觅食群体的规模和成员每个小时都在发生变化。结满果实的树会使数周未曾谋面的个体聚到一起。
早饭过后,吃得心满意足的“莫托”社群成员在树冠间交流感情。觅食群体的规模和成员每个小时都在发生变化。结满果实的树会使数周未曾谋面的个体聚到一起。

  撰文:乔舒亚 · 弗尔 Joshua Foer
    摄影:伊恩
· 尼科尔斯 Ian Nichols
    翻译:王丽蕊

  几年前,戴夫 ?摩根和克里克特-桑斯在刚果热带雨林扎营时,听到一群雄性黑猩猩在远处发出刺耳的吼叫。叫声越来越大,他们听出这群黑猩猩正在树冠上迅速移动。

  他们意识到,黑猩猩正径直朝他们的营地冲来。接着,几秒钟后,桑斯和摩根听到从一棵树上传来一声温和的“呼!”,声源几乎就在他们的正上方。他们向上望去,看到一只表情疑惑的成年黑猩猩正向下窥视。

  当野生黑猩猩遭遇人类,通常会惊恐地落荒而逃——鉴于两个物种之间通常是猎物和捕食者的关系,这样的反应不难理解。这种戒备,是野生黑猩猩研究 工作难于展开的因素之一。在动物成为研究对象之前,它们必须先学会看见人别撒腿就跑,这一适应过程需要研究人员在整片森林中对动物进行多年不倦的跟踪。

  没有经历过适应期的黑猩猩撞上人类时,最不可能做的事,就是呼朋引伴,将整个群体都召唤过来,然而这一幕的确发生了,过了片刻,又出现了一只黑 猩猩。然后是第三只、第四只。狂躁的尖叫声笼罩着树冠。摩根和桑斯的角色才是科学家,然而倒是黑猩猩表现得像是有了什么重大发现。这群黑猩猩整晚都坐在营 地上方的树枝上,兴致勃勃地看着火堆生起、帐篷搭好、晚餐准备就绪。

  “我想,整个中非的伐木工一定都见识过这种情况,偷猎者则会对这些天真的家伙开枪。”40岁的摩根说,他是林肯公园动物园和国际野生生物保护学 会(WCS)的研究员。过去十年中,摩根大部分时间都与桑斯生活在古阿卢戈三角地带研究区,这片隆起的原始低地森林占地380平方公里,刚果北部的恩多基 河和古阿卢戈河从林间穿过。他和桑斯对这样的近距离遭遇感到惊叹,然而他们不禁开始好奇事情将会以怎样的结局收场。天色渐晚,黑猩猩要在哪里筑巢呢?

  “毫无疑问,它们直接把巢搭在了我们的帐篷上方。”摩根说道,“我说,这可太棒了!但我们的追踪向导却说,不,伙计,这是个糟糕透顶的消息。” 一整夜,黑猩猩都在树上大喊大叫,摇晃树枝,在帐篷上大小便,朝人扔木棍。没人能睡着觉。黎明时分,黑猩猩纷纷从栖息的树枝上下来,在地面上看研究小组的 人生火做早饭。然后,一只只黑猩猩静悄悄地跑掉,消失在茂密的矮树丛中。

  当1995年,关于刚果北部“好奇心泛滥”的黑猩猩(它们从未受到人类的侵扰,对我们的存在一无所知)的故事首次在美国《国家地理》杂志上刊出 时,不少灵长类动物专家都报以嘲笑。“他们说,黑猩猩会好奇?你怎么界定好奇?”34岁的桑斯说,如今她是圣路易斯华盛顿大学的一名教授,“可怜的戴夫, 他头一回跟我说起这群黑猩猩时,就连我也不相信他的话。”尽管很久以来关于傻大胆的中非黑猩猩传闻不断,说它们在丛林中跟着探险者,好像从没见过人类一 样,然而人们还是很难相信真有一片森林里面全是如此单纯的黑猩猩。

  但古阿卢戈三角地带和广袤、杳无人烟的努阿巴莱-恩多基国家公园(古阿卢戈就是当中的一部分)十分偏僻,人迹罕至,几乎从未被人类触及。距离那 里最近的定居点是一座有400户居民,名为博马萨的班图-邦戈贝俾格米人村庄。这片森林中没有偷猎者,没有伐木工,甚至不曾有路人经过。古阿卢戈三角地带 的黑猩猩唯一可能遇见的人就是摩根、桑斯和他们的小团队中的成员。

  起初国际野生生物保护学会(该组织与刚果政府共同管理着刚果的两座国家公园)希望能将古阿卢戈三角地带作为保护区中的保护区,完全不准人类进 入,为避免造成不良影响,就连科学研究也禁止。然而学会的计划在1997年刚果内战期间发生了改变,当时持有卡博地区采伐许可证的刚果木材工业公司 (CIB)建立了一座码头,用于将木材运过与古阿卢戈河交会处以南几公里的恩多基河段。“我们必须抢在伐木公司之前进驻这里。”摩根说。1999年,他和 一名刚果助手徒步前往古阿卢戈三角地带,建起了全球最偏僻的类人猿研究基地之一。

  在住宿条件极其艰苦,后勤保障极差的条件下,摩根能在如此偏远又与世隔绝的地方坚持下来,与桑斯有着密不可分的关系。桑斯在2001年来到古阿卢戈,从那时起就成了摩根的研究搭档和生活伴侣。

  2008年我造访三角地带时,是想去看看这处人间伊甸园和其中天真的动物变成什么样子了。古阿卢戈三角地带仍旧是一片灵长类动物的乐土,大猩猩 和黑猩猩的数量多得惊人。这里有着人们在非洲其他地区从未观察到的现象,而且发生得颇为频繁。摩根和桑斯曾见到黑猩猩和大猩猩在同一颗树上吃果子。(虽说 不像狮子和羔羊躺在一起那么夸张,但在灵长类动物学家看来也同样稀奇。)他们曾看到黑猩猩握起拳头,捶打胸膛,好像在模仿他们的大猩猩邻居。然而过去几年 在古阿卢戈最惊人的发现,是一种只有称之为“黑猩猩文化”才较为贴切的现象,一种使用复杂的“工具组合”的传统。经过摩根和桑斯两人十年来的潜心研究,古 阿卢戈的新鲜话题已经不再是那儿的黑猩猩对我们有多陌生,而是我们对它们有多熟悉。

  刚果雨季初期一个湿热的九月清晨,摩根、桑斯和我在黎明时分和我们的追踪向导博斯科-芒古苏一同离开古阿卢戈的营地,沿着一条被大象踏平,深入密林的道路前行。这儿的水果种类繁多——能吃的品种足有20来种,从南瓜大小的面包果到富有弹 性、垒球大小的山榄果实——正是这一点令古阿卢戈成为了对黑猩猩极具吸引力的栖息地。这个清晨我们的目的地是莫托社群的主要活动范围,它是14个在古阿卢 戈三角地带安家的黑猩猩独立社群之一。

  隔一段时间,就有喘气声和叫声穿透森林从远处传来。我们跑起来。芒古苏在前面带路,他是一名巴邦泽勒俾格米人,站直后身高仅有1.5米左右,满口牙被雕琢得尖而锋利。飞奔了5分钟后,我们发现了六只黑猩猩,它们正在一棵大约40米高的非洲楝上随意走动。

  透过双筒望远镜,我们看到莫托社群里的一名新成员——一只调皮的接近成年的雌性黑猩猩正与欧文嬉闹(欧文是一只年少的孤儿,它的妈妈不久前被一 头豹子杀死了)。雌性黑猩猩(摩根和桑斯以我妻子的名字给它起名为戴娜)齿间衔着一根纤细的树枝,追在欧文身后,在附近的一根树杈上同它扭打做一团。随 后,精彩的一幕发生了,这场景在古阿卢戈三角地带之外几乎从未有人观察到。

  戴娜看见了大树主干旁的树洞里飞出的蜂群。它猛然站直,将欧文丢在后面,然后折下一根几乎有人胳膊那么粗那么长的树枝。它用粗钝的一端猛击树皮。它知道在一处难以够到的缝隙里的某个地方,有一个贮有少量蜂蜜的蜂窝。

  戴娜改用脚握住木棍,转到树干的另一边,以便找一个更好的角度。然后,它从附近的树枝上扯下一条细枝,伸入蜂巢里,像是用小刀在瓶底刮花生酱一 样搅动起来。它抽出枝条,嗅了嗅,发现上面没有蜂蜜,就扔了,随后继续击打起树干。它不断重复着这一过程,用掉了七根枝条。终于,在对着那个不近人情的蜂 巢敲打了将近12分钟之后,它将手指塞进一处裂缝,看起来像是粘出了一丁点蜂蜜,直接放进了嘴里。然而正当它开始享用劳动果实的时候,社群中地位最高的雄 性,也是最霸道的居民芬恩从邻近的一根树枝上走下来,它浑身的毛发都乍了起来,看起来火冒三丈——这个不知深浅的年轻家伙竟敢当着它的面享用甜丝丝的蜂 蜜。它冲向戴娜,戴娜扔下木棍逃到另一根树枝上。摩根和桑斯激动得互击手掌。“这是有史以来观测到的最精彩的黑猩猩敲击获取蜂蜜的过程。”桑斯欢欣鼓舞地 说。

  中非以外的其他黑猩猩研究基地从未观察到此类以敲击的方式获取蜂蜜的情况,说明这并不是黑猩猩天生具备的行为,而是在文化传播中后天习得的。戴娜的行为如此吸引人的部分原因,在于它连续使用了两种不同的工具——一根粗木棒和一条细枝——最终达到了它的目的。

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