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小羚羊错认花豹当母亲

小羚羊错认花豹当母亲

小羚羊错认花豹当母亲

  科学网(kexue.com)讯 如果看到照片你认为这是大自然中感人的画面那就错了,这不是花豹在照顾年轻的小羚羊,而是把它当做玩具,更残忍的是小羚羊的母亲就在附近,却无能为力。

  这些照片拍摄于南非,刚刚出生的小岩羚不幸的被一直花豹抓住,刚来到世界只有不到45分钟的它甚至还没有认清自己的母亲,多次躺入花豹的怀抱祈求吃到食物。

  但大自然就与它开了这么个玩笑,这不是它的母亲,而是一位“杀手”。在与小岩羚玩耍了将近一小时后,花猫露出了真实面目,锋利的爪子令刚刚出生的小家伙告别了这个世界,更令人难以接受的则是它的目前就在不远处目睹了这一切,但面对强大的花豹它无能为力。


“羊入虎口”难以逃脱

  马鲁斯拍摄了这组照片,他也头一次见到了大自然的规则,马鲁斯表示:“我当时接到电话,说附近有花豹叫我去工作,我准备寻找这头花豹,在路上我看到了它,还有一头母羚羊,我看到羚羊想引开花豹的注意,它应该是为了保护幼仔,但没有成功。”

  马鲁斯感慨道:“随后我见到了难以接受的一幕,小羚羊甚至不知道它面对的是一个杀手,它竟然将它当成了自己的妈妈,想去花豹身边寻找食物,可之后它引来了杀身之祸,花豹杀死了这个小生命。这是我12年来第一次看到这样的场面,我感觉很难受,但这就是自然法则,花豹只不过在完成自己的使命,它也为了自己的孩子。今天我感受到了真正的自然,也是自然界最原始的形态。”

  (科学网kexue.com 卡鲁)

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著名的《星际迷航8:第一类接触/战斗巡航》电影情节 

  据国外媒体报道,著名的《星际迷航8:第一类接触/战斗巡航》电影情节中,人类将在2063年4月5日与外星智慧生物发生第一次接触。由于人类建造的“凤凰号”飞船进行曲速航行的痕迹被宇宙中另一种智慧生物—瓦肯星人的飞船探测到,于是改变航向飞临地球,这是人类与外星智慧生物的首次接触。但是,现实中这类事件是否会发生呢?

  华盛顿邮报的科普作家、《第一类接触:寻找地球之外生命的科学突破》作者马克·考夫曼(Marc Kaufman)认为:“如果我们以《星际迷航》中的人物斯波克(Spock)和他的瓦肯星种族等情节为根据,那么宇宙文明之间的接触会朝着必然性事件发展。但从人类的角度看,接触外星人必然是对宇宙观的彻底改变。在此之前,关于宇宙智慧生物的话题一直在被讨论,有些人认为不可能发生智慧生物之间的接触事件,然而,如果发生了与另一个文明的接触,其会预示着什么呢?”

  认为宇宙中的智慧生物不可能发生接触的观点认为宇宙中本来就不存在除了人类以外的智慧生物,其依据便是著名的“费米悖论”,该理论认为如果人类花上数百万年时间能旅行至银行系各处,那么如果外星智慧生物存在,并且只要比人类早进化数百万年,那么它们就已该到达地球了,由此可得出两个推论:要么外星人存在且已经在地球上,要么宇宙中只有人类。对此,上个世纪五十年代的研究人员却显得“胸有成竹”,认为由于没有发现任何外星智慧生物来到地球的迹象,因此它们就不存在。

  但科普学家考夫曼认为宇宙空间的广阔浩渺完全超越一般人想象能力,系外行星的数量更是非常庞大,现在几乎每天都有发现新的系外行星的观测报告,尤其是相当数量的系外行星位于恒星周围的可居住带上,而生命的基本元素在宇宙中已确认为普遍存在,因此很难在逻辑上确定没有外星智慧生物的存在。此外,另一种反对“第一类接触”可能发生的观点认为外星生命是存在的,但并不是智慧生物,它们还仅仅停留在微生物阶段。根据现有的宇宙探索结果,确实还没有发现已经有外星智慧生物与地球文明发生接触。

  人类的科学发展也仅仅数百年的时间,将其与宇宙漫长的时间长河相比,显然是太微不足道了,甚至可认为什么也没发生。在近乎无边的宇宙时间和空间下,一个文明由单细胞生命逐渐演化至能掌握宇宙航行技术的智慧生物,甚至是已经进化了数亿年之久,但还是不会发生文明之间的接触,这是因为它们可能与我们“擦肩而过”,它们在另一个遥远的宇宙空间中发展其文明,空间的隔离使得我们无法发现彼此,更重要的是,可能它们的文明已经灭亡了,而人类文明才刚刚开始演化,时间上不同时性也使得“第一类接触”事件无法发生,犹如一个文明走了,而另一个文明却来了。

  考夫曼认为在目前对现有的事实下,除非我们想说宇宙是由神创造的,或者是一个极为巧合且难以置信的事件,即宇宙只有地球这里的空间环境适合生命存在,我们之所以能看到现在的宇宙,是因为宇宙本来就是为了人类而存在,如果宇宙不是现在这个样子,那么人类就不可能出现,这就是著名的“人择原理”。但最好也最符合逻辑的观点认为外星智慧生物是存在的,但它们没来到地球,地球之外的宇宙生物不仅有智慧文明,也有简单的微生物。

  目前科学家已经推算出在宇宙中恒星周围的可居住带上存在的行星数量可达数十亿颗,构成生命的基本元素遍布于宇宙中,它们需要的仅是合适的空间环境。因此没有理由认为生命以及进化是地球独有的,这就如同14或者15世纪流传的地球中心说,认为地球是宇宙生命的中心。随着我们对宇宙认为的不断加深,特别是以美国宇航局开普勒系外行星探测器的前导下,越来越多的系外行星被我们发现,对宇宙的认识已成为一种真正的科技变革力量,推动着人类寻找外星生物。

  现在,几乎每一天都有系外行星被发现,从科学的角度看,表明了科学正往某一个方向前进,接下来的数十年显然是一个系外行星发现的阶段,我们要做的便是研发最新的系外行星探索技术以及相关的补充理论。系外行星的大量发现,天体生物学可能是下一个重要的科学领域,因为我们探索宇宙的目的之一便是发现外星生命,这无疑是个突破口。科学家们几乎一致认为外星生命是存在的,只是我们还没有找到它们。最近甚至有观点认为美国宇航局削减行星任务的预算使得不能发射更多的探测器进行空间探索。

  在各大研究机构和学校,从基因工程合成生命到研究宇宙学、天体化学等,所有的研究都可关联到对另一个世界生命的探索,这是一个真正有意义并且将获得收获的领域。因此,如果明天外星智慧生物的宇宙飞船来到地球,我们该如何应对?从科学层面上说,我们有希望获得只有高级文明才掌握的宇宙奥秘,对浩瀚的宇宙更加敬畏。但也应该考虑,诸如著名天文学家霍金所言:我们不应该向宇宙空间发送任何暴露文明存在的消息,因为技术先进的高级文明对尚未发展的低级文明而言,很可能出现坏结果。在历史上,通过各种目击事件流传着关于不明飞行物的传说,不论它们是天使还是上帝、亦或宇宙飞船,人类也许不会永远孤单。(Everett/编译)

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 “宠物人”工作的模拟图

  “宠物人”工作的模拟图

  据香港《文汇报》17日报道,继弹跳力惊人的“沙蚤”后,美国国防高级研究计划局(DARPA)研发出新型机械人“宠物人”。这是世上首个能仿照人类做出爬楼梯、俯卧撑等动作的机械人。

  研究人员花了13个月设计“宠物人”,又用17个月的建造、组装及测试,最后在2011年面世。“宠物人”是拟人机械人,不但外形、大小与常人无异,还能模仿人类生理状态,随温度及湿度改变而“流汗”。制造“宠物人”的公司称:“置身在有害化学物质中,‘宠物人’可平衡自己并自由移动,做出步行、爬行等动作。我们希望用它来作实地测试,确定化学保护衣是否安全。”

  “宠物人”并非该公司的唯一成员,机械人家族另一明星是四足机械人“巨犬”,它在负重时可跑可爬,更可在强烈冲击下保持平衡,诀窍在于可屈折的四肢能在主体遭到推撞时,像动物肢体一样,迅速屈曲并移动,以保持平衡。“巨犬”能在泥泞山径上爬行,亦可在雪地或湿滑路面行走,可在不加油的状态下持续移动12.8米,创下世界纪录。

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  据媒体报道,加拿大多伦多大学和以色列希伯莱大学的研究人员称,他们在南非北开普省库鲁曼山温得沃克石洞的沉积层中发现了100万年前人类祖先使用火的痕迹——植物的灰烬和烧焦的动物骨头碎片,旁边还有石器。

  能够使用火是人类进化过程中的一个重要转折点。过去考古发现人类进化过程中最早使用火的证据在以色列,约为70—80万年前。此次科学家在南非的考古发现表明,在直立人(距今180万—20万年)的较早时期人类祖先已会使用火。

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臭虫卷土重来:不进食存活6个月一生产500个卵臭虫卷土重来:不进食存活6个月一生产500个卵

  臭虫曾经一度被控制,现在却卷土重来,科学家开始尝试新的方法来对付它们。

  一位中年男性独自住在美国辛辛那提附近的低收入社区,但他并不孤独。天黑后,臭虫会从他的躺椅和破旧的弹簧床垫中爬出,吸食他的血液。我在他的房间里发现了多达数千只臭虫,可以判断,他的这种生活状态已经持续很长时间了。受制于贫穷和疾病,这个男人只能无奈地忍受这些虫子的日夜叮咬,看着它们的数量日渐膨胀。

  由于DDT和其他广谱杀虫剂的出现,在过去近50年里,臭虫中的温带臭虫(Cimex lectularius)几近消失。但如今,它们卷土重来,并且不止是出现在拥挤的城市地区。这种害虫可能在旅馆、大学宿舍、零售商店、办公楼、剧院、医院以及居民住宅中滋长。即便如此,在大部分地区,臭虫只是被当作一种烦人的东西而被无视,但实际上,臭虫除了叮咬,令人发痒之外,还能导致更多问题:2010年的一项调查显示,在一个臭虫大量滋生的社区,400多名居民中有31%的人出现其他症状,比如失眠、情绪低落等,这些症状都“归功于”臭虫。2011年的一项研究发现,臭虫携带的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)可能导致严重皮肤损伤,尽管还需要更多的研究才能确定,臭虫是否会促进MRSA的传播。臭虫还可能造成不小的经济损失,例如旅馆可能不得不关闭一些房间,以阻止它们滋生繁衍。在美国俄亥俄州,一处公共住宅为了阻止臭虫肆虐,已经花费了50万美元:工作人员先是采用了一些传统的灭虫方法,但不能解决问题,最后不得不对整栋建筑物进行了熏蒸处理。

  为击败这些讨厌的害虫,科学家正在研究,臭虫之害为何能死灰复燃。我的同事、肯塔基大学的迈克尔•波特(Michael Potter)认为,臭虫群体数量的恢复,可能受益于一次“完美风暴”——它们进化出了能抵抗杀虫剂的基因、人们把控制重点转向其他城市害虫、国际旅行和迁移模式的改变等众多利好因素,促进了臭虫的滋生。好消息是,近期的研究已提出了一些新颖的办法,能在这些吸血昆虫成长起来之前,检测到它们的存在,而且这些研究也揭示了臭虫的某些生物学特点,可作为防治臭虫的突破口。

  人类与臭虫的斗争史

  要理解臭虫如何烦扰人类,需要对臭虫的生物学特征有一个基本认识。臭虫会受到热源和二氧化碳(也可能是体味)的吸引,而所有人都能产生并释放这些东西。臭虫会成群附着在床上和床的周围,白天隐藏于阴暗处及缝隙内,夜里则外出活动,以吸食宿主血液为生。在有正常的食物供应时,一只成年雌性臭虫每天大概能产两个卵,整个生命周期中平均可产下150~500个卵。在理想条件下,臭虫不进食也能存活6个月甚至更久。臭虫很容易扩散开来,它们可在邻近的居室间自由移动,或附着在人们的衣服、鞋及其他私人物品上进行迁移。

  人类与臭虫的斗争历史悠久。考古学家已发掘出3500年前,古埃及法老王时期的臭虫残骸。事实上,这种斗争关系的出现时间久远得多。一些专家推测,臭虫的祖先是蝙蝠身上的寄生虫,后来转移到人类身上,而这个过程可能发生于人类的穴居时代。当人类祖先从游牧生活方式向永久定居方式转变时,臭虫与人类的寄生关系就固定了下来。在气候温和的纬度地区,冬季的来临会抑制害虫的生长。由于对冷敏感,臭虫的种群数量会在温暖月份内增加,在寒冷月份减少。

  在杀虫剂发明之前,我们的先辈使用了他们能想到的所有方法来控制臭虫数量,有时甚至会尝试现代社会不允许的危险做法。例如,1777年的一本“害虫控制指南”建议,在床铺周围的裂缝中点燃火药以驱赶臭虫(我不知道当时的人使用这种方法只是为了“报仇”,还是说具有实用价值)。据说,把某些植物,比如苦艾及藜芦,放在“适量尿液”中煮沸,也可以起到类似的效果(或者说,这种做法只是为了迫使人们换个安全或干净点的地方睡觉?)。砒霜、氰化物及其他有害化学物质也曾是人们对抗臭虫的“武器”,但收效甚微。更常见的做法是,人们会对屋子做一次“大扫除”——把沸水和煤油泼在床架的死角,扔掉草垫、褥子等。这种做法能暂时缓解虫害。

  20世纪初,欧洲及北美地区的建筑物普遍开始使用中央供暖系统,臭虫迎来了“美好年代”,它们的生长不受季节的限制了。直到20世纪40年代, DDT问世之后,人类才真正从臭虫的烦扰中解脱出来。第二次世界大战中,DDT首次用于保护美国军队免受蚊子侵扰,同时,人们发现DDT对臭虫也具有良好的杀灭作用。与市场上其他方法迥然不同的是,DDT的效果持续时间很长,这意味着单次使用也能一劳永逸地解决问题。短短几年内,这些害虫几乎从美国、西欧及其他发达国家中消失。不幸的是,人们发现DDT及类似化学物质可能导致某些严重的环境问题,比如这种物质可能与其他环境因素一起,使某些肉食性鸟类濒临灭绝。因而在1972年,美国禁止使用和销售DDT。

  不过,即便DDT被禁止使用,臭虫也到2000年左右才卷土重来。学者们为臭虫的这次回归提出了多种解释。部分人认为,虽然在时间上,臭虫大军的重新崛起并未与任何人群的大规模迁徙吻合,但由于在某些地区,臭虫一直没得到控制,而随着这些地区与其他地区间的交流增多,臭虫就可能转移,出现在臭虫一度被消灭的地区,并在那里“生根发芽”。而另一个影响力更大的因素是,东西方国家间的交流也在增多,而各国内部的人口迁移同样日趋频繁。

  DDT之类的广谱杀虫剂被针对性更强、效果更好的诱饵和喷雾剂取代,这也在一定程度上帮助臭虫逃过灭顶之灾,因为这些诱饵和喷雾剂主要用于杀灭蟑螂、蚂蚁及其他城市害虫。人们的贫富差异甚至也可能促进了臭虫的传播:当一个漂亮完好的沙发因为藏了臭虫而被遗弃在路边,需要它的家庭就可能把它带回家继续使用。耐药性是臭虫死灰复燃的原因:它们是最早发展出DDT耐药性的害虫之一,甚至早在第二次世界大战刚结束时,珍珠港就出现了耐DDT的臭虫(事实上,虽然有些工作人员主张重新在卧室中使用DDT,但现在的臭虫很可能已经对DDT产生了耐药性)。如今,DDT已被其他杀虫剂取代,但在世界范围内,不少臭虫种群也对这些新型杀虫剂产生了耐药性。上述因素,再加上人们不好意思承认自家有臭虫,阻碍了虫害的有效控制,从而导致臭虫的大范围流行。

  搜寻臭虫

  在数千年前就有文字记录的臭虫从是令人生畏的“敌人”。不过,研究者们正试图改变这种局面。他们的首要任务是找到更好的方法,及早发现臭虫的藏匿地点。臭虫很小,白天通常是藏起来的,因此很难发现并消灭它们。准确找到它们是一个关键步骤——实施杀灭措施后,确认没有漏网之鱼同样很关键。最近上市的检测工具中,最简单的一种称名为“爬升昆虫拦截机”(Climb Up Insect Interceptor),由一个带有一圈凹槽的浅碗状物(本质上是由两个塑料碗铸合而成)构成,放置于床脚下。这种陷阱装置能让我们知道臭虫是从哪里来的:如果出现在内碗壁上,说明它们来自床铺;如果是在外碗壁上,就可能来自屋外的其他地方。但当臭虫较少,或藏在床头板后面时,这种工具就可能无法检测到。

  还有一种新型检测设备,则是利用臭虫寻找人类宿主的机制所做的一个陷阱。该设备既能发热,也能释放二氧化碳,还含有其他一些秘密成分,现在已经能在市场上买到。一种自制陷阱装置效果也不错:把一个猫用食盘倒置,装上缓慢升华的干冰,释放二氧化碳诱捕臭虫。不过,与前述“双碗陷阱”相比,这些方法有时无法臭虫刚入侵时就发现它们,从而错过清除臭虫的最佳时机。

  目前,寻找一个小而分散的臭虫种群,最好的方法是让一只受过良好训练的狗来执行这一任务。虽然还不清楚狗是通过什么机制来寻找臭虫,不过可能还是与某些化学信号有关,比如在2008年,加拿大西蒙菲沙大学的研究人员就发现了一些化学成分,是臭虫聚集的化学信号。除了觅食,臭虫的各种行为——交配、产卵、发育成熟等,都发生于臭虫的藏身之处,它们会使用粪便及自身散发的挥发性化合物,来标记这些地方。这些信号有助于同一群体的成员找到“回家”的路。聚集在一起,对每个臭虫个体可能都有好处,比如可使居住环境的湿度升高,更有利于生存。如果能模拟出那些聚集信号,我们就可以制造一种简单陷阱,看周围有没有臭虫存在。只要这样的装置不要太难看,显然对宾馆有很大的吸引力,因为任何宾馆都需要小心监测客房中是否存在臭虫。

  杀灭臭虫

  当然,检测臭虫仅仅是第一步,将其根除的难度要大得多。仔细检查之后,检查者通常直接将藏在褥垫或弹簧床垫中的臭虫就地杀灭。紧接着,他们会采用真空喷雾、蒸发、冷冻或喷洒某种快速起效的杀虫剂,将能看见的臭虫迅速杀死。他们还可能向墙壁缝隙喷撒杀虫剂或干燥剂,以杀灭爬经此处的臭虫,这种方法的效果可以持续数天、数周或数月。不过,那些最有效的杀虫剂,即使是最有经验的专业人士,通常也要经过几道申请流程才能使用。这些杀虫剂只有特定工作人员才能拿到,并且在使用时,要严格遵循指导方针,以保护人体健康及周围环境。而非处方杀虫剂如果被滥用,会非常危险,并且经常效果不佳。不过,使用专业设备,把房间加热到50℃,维持4小时,是一种效果很好的方法,而且没有毒性。如果不使用加热和全建筑物熏蒸处理措施,要摆脱臭虫的困扰就需要巧妙地综合运用多种策略。

  显然,我们发现臭虫后,需要新的清除方法。为达到此目的,世界各地的科学家已在研究臭虫不同寻常的交配方式,以寻找可能的途径。臭虫的交配行为是残忍粗暴的。雄性臭虫使用如同军刀一样的阴茎刺破雌性腹部的外层(或称表皮),这种交配方式被形象地称为“创伤性授精”。雌性臭虫已具备能够适应这种破坏性交配方式的身体结构,它们的腹部有一个称为外部储精器(ectospermalege)的V形凹槽,可成为雄性穿刺的通道,从而减小损伤程度。一旦进入雌性的体腔,精子及任何附着的病原体会遇到一层屏障——由松散的血细胞构成的、可能具有免疫功能的器官——中间储精器(mesospermalege)。精子必须穿过中间储精器,才能到达卵巢根部附近的储存区域。即使具备了上述适应性,我在实验室饲养的臭虫也逐渐变得以雄性为主,这是因为雌性臭虫还是无法承受由多次交配造成的损伤。如果没有人为干预,实验室臭虫最终会走向灭亡。

  在现实世界中,臭虫却能够持续繁衍,很可能是因为雌性臭虫为逃避破坏性的交配行为而四处分散。为什么臭虫会走上这种代价巨大的进化道路,而在数以百万计的其他昆虫中,雌性却进化出了开放性的生殖口,从而避免交配损伤?我和同事正在探索这种交配行为是否是臭虫的弱点之一。

  瑞典阿尔纳普农业大学的理查德•伊格纳尔(Richard Ignell)及其同事,以及瑞典兰德大学的卡米拉•瑞恩(Camilla Ryne)分别在2010年和2011年发表的研究结果显示,臭虫对创伤性交配还有一种很有趣的适应性改变,而这种改变,很可能成为消灭臭虫的突破口。雄性臭虫在初次交配时,往往不能正确找到性对象,可能扑向其他成熟雄性、未成熟的雄性和雌性臭虫。对于后面3种臭虫,这样的性接触可能造成足以威胁生命的表皮损伤,因为它们没有成熟雌性所具有的适应破损的能力。研究者还发现,为了避免上述危险的求爱行为,未成熟的雌性及成熟雄性臭虫会释放出某种信息素,以告知突袭者,它们的行为是在浪费时间和精子。不难想象,如果我们能干扰臭虫的信息素,将取得怎样的效果。理论上,在臭虫藏匿点喷洒合成信息素,可抑制它们的交配行为,即使它们习惯了这种气味,也能使臭虫错误交配,使种群数量降低。

  臭虫繁殖的另一特点也值得一提。和大多数以两性交配繁殖后代的动物一样,雄性臭虫有一对用于生成精子的睾丸,以及一根在交配时用于输送精子和体液至雌性体内的输精管;雌性臭虫则有可储存卵子的卵巢,以及运输卵子的输卵管。臭虫同时还具有一个含有共生细菌的器官,称为含菌体(mycetome)。日本国家先进工业科学技术研究院的深津武马(Takema Fukatsu)与合作者试图查明,使用抗生素,清除共生细菌,会对臭虫的生育能力产生何种影响。他们发现,无菌群体中的雌性臭虫生育率较低,而给雌性臭虫吸食的血液中加入维生素B,可恢复它们的生育能力。这表明,含菌体中的细菌能为臭虫提供相应的营养成分。

  根据上述发现不难推测,给臭虫宿主使用抗生素,可以间接作用于臭虫的共生细菌,最终杀灭臭虫。不过,我们还需要一个针对性更强的实施方案。健康人使用广谱抗生素会产生很多问题。首先,肠道有益菌可能会被抑制,耐药菌就会在肠道内占据优势地位,而这些细菌中,有些可能是病原体,有些可能导致维生素缺乏症。臭虫含菌体中的细菌是我们的真正目标,因而我们需要设计出针对性极强、只作用于这些细菌的抗生素。

  对于开发新的杀虫剂,前景并不明朗。最近几十年,人们过分依赖于一类名为拟除虫菊酯(pyrethroids)的化学物质来控制臭虫。如今,臭虫已进化出对拟除虫菊酯的耐药性,这并不让人意外,考虑到臭虫对DDT的耐药性早在20世纪40年代就已出现。DDT和拟除虫菊酯有一种共同的作用模式,通常可导致交叉耐药性的出现——即针对某种化学物质出现的耐药性,可能导致对另一种化学物质的耐药性。我和同事在美国辛辛那提发现了一个臭虫种群,它们能抵抗10 000倍正常剂量的溴氰菊酯(deltamethrin,常用的拟除虫菊酯类物质),这意味着,要想杀死这类臭虫,所需杀虫剂剂量是对付普通的、对拟除虫菊酯类物质敏感的臭虫的10000倍。我们惊讶地发现,耐药臭虫即便经过几乎由纯溴氰菊酯“铺就”的路径时,仍然能够存活一天,而对溴氰菊酯敏感臭虫,即便暴露于肉眼不可见的痕量溴氰菊酯中,也会迅速死去。对溴氰菊酯具有耐药性的臭虫同样抵抗DDT。

  在辛辛那提发现的这些顽固臭虫并不是特例:我的研究小组在从全美采集的臭虫种群样本中发现,超过85%的种群都具有耐杀虫剂基因。我们和美国其他实验室才刚刚开始研究臭虫产生耐药性的机制。我在肯塔基大学的两位同事,朱芳(Fang Zhu)和沙巴•瑞迪•帕利(Subba Reddy Palli),已经开始使用基因技术,使耐药臭虫的耐药性。他们发现,在耐药臭虫体内,有些酶可以消除杀虫剂的毒性作用,这些酶可能成为人类干预的作用目标。同样,我的研究小组也发现,一种广为人知的增强杀虫剂毒性的化学物质,可与那些酶的复合体发生相互作用,从而使耐药性为普通臭虫10 000倍的臭虫也对溴氰菊酯敏感。害虫控制行业已开始使用商品化的增效醚,以部分恢复臭虫对拟除虫菊酯的敏感性。不久后,研究者或许就可以快速确定任何臭虫的耐药模式,选择专门针对该种群的杀虫剂及增效剂将它们根除。

  臭虫确实是个噩梦,尤其对于那些相对贫穷,承担不起杀虫费用的人来说更是如此。受过良好训练的灭虫人员可以通过彻底检查,合理使用现有杀虫剂,并综合其他灭虫策略来控制臭虫肆虐,但他们的工作要耗费大量人力物力,成本高昂。对于普通人来说,最好的防虫方法就采用一些常规措施,避免将臭虫带入家中。比如我从臭虫成灾的公寓里回到家中时,首先会将随身衣服放进干洗机,将强度开到最大,把衣服清洗干净。同样地,当我旅行归来后,为了避免把臭虫带进家里,我会将行李箱放在汽车内,让它度过一个炎热的夏季周末,而不是直接将其带进家中,因为持续暴露于45℃的高温,能将手提箱内每一个角落的臭虫都杀死(想把臭虫冻死在汽车里是比较困难的,因为这些虫子能在家用冰箱的低温环境中存活很长时间)。

  如今,臭虫已不大可能像过去一样,迅速被控制下来,但通过对公众进行宣传教育,研究这些虫子独有的生理漏洞,科学家还是可以找到击败它们的方法。将臭虫视为一个公共卫生问题,而不是难以启齿的“家丑”,这是今天就应该采取的措施。

  本文作者:肯尼思•F•海恩斯是肯塔基大学的昆虫学教授,他的主要研究兴趣是昆虫的行为及交流方式。在世界范围内臭虫卷土重来,使他的学生能够致力于这些特殊昆虫的研究。

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 科学家在我国西南区发现全新人种马鹿洞人

  科学家在我国西南区发现全新人种马鹿洞人
科学家Darren Curnoe和Andy Herries在马鹿洞进行挖掘工作。

  科学家在我国西南区发现全新人种马鹿洞人
马鹿洞人的头骨在解剖学上是独一无二的。

  科学家在我国西南区发现全新人种马鹿洞人
从马鹿洞挖掘出的鹿骨化石。其中一些曾被马鹿洞人烧过。

  科学家在我国西南区发现全新人种马鹿洞人

  马鹿洞人想象图。“他”一万年前生活在我国西南地区。这个人种有着深色皮肤,看起来既具有某些现代特点,又有一些不寻常的特征。通过分析其头盖骨,克诺伊博士如此描述其外貌:“他们长着圆脑壳,有突出的眉脊,厚的颅骨,短而扁平的脸,宽鼻子,突出的颌,缺少像人一样的下巴,大脑为中等大小,具有和现代人看起来类似的脑前叶,但同时顶叶短而原始,还有很大的臼齿。”

  “马鹿洞人”:一万年前另类中国人?

  科学家在我国西南地区发现一个已消失的、或是全新的人种——

  最近,发表在国际著名科学期刊《PLoS ONE》上的一份研究报告引起各大媒体的关注。

  这份报告是我国和澳大利亚考古研究者的研究成果。几年前,他们开始对我国西南境内发现的被称为“马鹿洞人”的古人类化石进行分析研究。研究者推测,“马鹿洞人”也许是此前从未发现的新人种,他们生活在距今1.45万~1.15万年前的东亚大陆,直到1.1万年前冰期结束才消亡。

  1万多年前,在我国其他地区生活着现代人类的祖先。活跃在西南地区的“马鹿洞人”有何不同?它的发现有何意义?该项研究的中外专家接受了本报独家专访。

  以马鹿为食熟练用火

    消失于约1.1万年前

  这篇研究报告的题目很长:《来自更新世向全新世过渡期间中国西南地区的人类遗迹表明东亚人复杂的进化历史》。研究中最为吸引的焦点在于,专家们表示,他们所研究的来自中国西南地区的4具古人类化石,也许是此前从未在人类进化史中出现过的全新人种。

  在这一新发现之前,大家曾以为现代人,即智人(Homo sapiens),独占东亚大陆,没想到曾有其他和现代人不同的人种也曾生活在这片大陆之上,只是其血脉却因种种原因消失于无形。如今,考古人类学家把这些在人类历史上“失踪”的人群重新置于时间的坐标之上。

  澳大利亚新南威尔士大学生物、地球及环境科学学院的副教授达伦·克诺伊(Darren Curnoe)以及云南省文物考古研究所古人类部主任吉学平是该项研究的科研人员,他们在接受专访时表示,这些化石是由中国考古人员发现的。1979年,一名中国地理学家在广西隆林的一个洞穴中发现了一具古人类骨架化石。1989年,中国人类学家在云南蒙自的一个洞穴中又发现三具古人类化石。不过,一直到2008年,才开始由中国和澳大利亚的数个研究机构共同开始对这4具古人类化石展开研究。

  研究者将在这两处洞穴发现的人类命名为“马鹿洞人”,之所以有此称呼,是因为研究者发现这些古人类以已经灭绝的大型哺乳动物——马鹿为食,所以称之为“马鹿洞人”。在西方媒体的报道中,也称其为“红鹿洞人”(red deer cave people)。克诺伊博士表示,两种称呼并无不同,都可使用。

  吉学平教授说,其实,当时在云南蒙自的山洞中发现这些化石的时候,山洞还没有名字,由于洞中发现了大量大型鹿类化石,考古队员将遗址命名为马鹿洞,在此曾经生活的古人类被命名为“马鹿洞人”。除了人类头盖骨化石遗迹和马鹿兽骨之外,在洞中还发现了大量灰烬、烧红土、柴炭、烧骨炭等,显示出这一时期的人类已经能熟练用火。

    头骨在解剖学上独一无二

    或代表一条新人种进化线

  根据画家描绘的马鹿洞人假想图,可看到他们既具有某些现代特点,又有一些不寻常的特征。克诺伊博士介绍,马鹿洞人可能是一个新人种的主要根据是:其化石在人体解剖学上体现出与众不同的特征,其头骨在解剖学上是独一无二的。他们看起来和所有现代人非常不同——无论是生活在今天的现代人还是生活在15万年前的非洲现代人。“总的说来,在人体解剖学上,他们在人类‘进化树’的所有成员中是独一无二的。”

  尽管有此推断,但科研人员依然未能决定如何将这些人科学地进行归类。克诺伊博士解释,人类的进化过程非常复杂,即便对我们现存人种“智人”,也仍然缺乏一个大多数人都认同的满意的生物学定义。尽管如此,马鹿洞人头骨化石独特的解剖学特点还是令研究者倾向于认为马鹿洞人代表了一条新的人种进化线。

  此外,一个已被科学界认可的事实是,1.1万年前,也就是马鹿洞人在地球上消失前,具有现代人外貌的人种和他们同时生活在亚洲东部和南部,但他们彼此间也许是隔离的,从这种隔离可推测他们没有进行异种交配,或者即使有,也是以非常有限的方式在进行的。对于这一种群为何会在中国西南被发现,吉学平教授指出,中国西南地区受青藏高原的影响,地理多样性丰富,进而使这片地区以生物多样性和文化多样性而著称。

   东亚最“年轻”古人类

    开启进化史新的篇章

  此前,人们对人类在亚洲的进化历史所知甚少,因为亚洲古人类化石较为缺乏,已发现的化石也有很多搞不清楚年代,所以之前的人类起源研究主要关注欧洲和非洲。马鹿洞人的发现则显示出人类于冰期末期在亚洲的进化历史是多么复杂,又是多么有趣。

  克诺伊博士介绍,马鹿洞人是迄今为止东亚大陆发现的最“年轻”人类,也是世界上迄今发现的年代最近的在解剖结构不吻合现代人类特征的人群。此前,除了我们的祖先“智人”外,东亚大陆还没有发现其他距今10万年以内的古人类化石。

  此前的证据显示,第一批现代人类抵达东亚之前,这个区域可能没有人类居住,但“马鹿洞人”的发现可能会使人们重新认识人类在亚洲的演化。克诺伊博士表示,“马鹿洞人”种群是对亚洲早期人类生存状况的“惊人揭示”。人类进化史上,“曾有多个人群生活在这个区域,也许代表着不同的进化线。”他说。比如马鹿洞人,他们最早也许来自非洲,却未能在东亚地区繁衍下去。曾生活在印尼佛罗勒斯岛上的佛罗勒斯人也是一种史前人类,其主要特征是体型小,大脑小,因此也被叫做“哈比人”,这个人群在约1.2万年前灭绝。与马鹿洞人、哈比人同时生活在亚洲的,还有从东北亚一直到澳大利亚广泛分布的现代人,也就是现存人种的祖先。

  “马鹿洞人的发现开启了人类进化史中新的篇章:“亚细亚篇”,而且这是一个刚刚才开始讲述的故事。”克诺伊说。对马鹿洞人的研究带出的问题目前远远超过它所能给出的答案。

  提取DNA

    希望揭开人类起源之谜

  克诺伊博士介绍,今年他们将完成对马鹿洞人化石以及文化遗物的研究工作,并将陆续把他们的发现发表于科学杂志上。此外,他的研究伙伴——中国科学院昆明动物研究所的研究人员已经开始尝试从马鹿洞人的牙齿化石中提取DNA,展开新的研究。

  研究者认为,这个兼具远古人类和现代人类的某些特征、兼有亚非欧人群交融特征的古人类种群的发现,佐证了东西方文化、人种、基因在早期就已有双向交流融合的说法,说明人类并不是在某一个地区单独起源的,而是在不断迁徙、交融中演进的。研究人员希望通过深入研究,一点点揭开人类起源进化的面纱。

  消失之谜:

    鹿死人亡还是竞争力不够?

  克诺伊博士表示,马鹿洞人可以被认为是一种来自非洲的、早期的且不成熟的现代人种,在遗传学上与现代人并无关系。他们在两万年前冰期的最后一个阶段,也是最严寒的阶段之一 ——“末次盛冰期”中幸存下来。在1.5~1.1万年前,也就是在更新世向全新世过渡的时期,兴盛于今天中国西南地区。当时,地球气候以及人类生态正逐渐过渡为和今天相似的状况。

  关于马鹿洞人为何未能在东亚大陆延续下去,克诺伊博士坦承这仍是一个谜。

  他推测:“他们在冰期最恶劣的寒冷气候阶段存活了下来,当气候变得较为温暖时,他们也是存在的。但我们也知道,就在这个时期,全球范围内,一些直到冰期结束时仍然存活的大型哺乳动物灭绝了。在马鹿洞,我们发现了一些巨型马鹿幼崽的骨头化石,它们也是在这个时期灭绝的。马鹿洞人曾以这些马鹿为食。也许他们就是随着这种巨型陆地动物的灭绝而灭绝的?”

  另外,他介绍,这个时期,生活在中国南方的现代人类在行为上有一个主要的转变,那就是他们开始制造陶器用来储存食物,以及开始收集野生的稻米,这标志着现代人类向成熟农耕文明迈进了第一步。马鹿洞人曾和这些前农业时期的现代人类共同分享过东亚大陆同一历史时期的风景。

  “但是我们不得而知他们是否曾相互影响,或者是否为资源而竞争。”克诺伊说。他猜测马鹿洞人的消失也许与他们无力和这些早期的农民在食物及其他资源上展开竞争有关。

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  据英国每日邮报报道,未来几个月或许人们会看到机器人替身演员,4月10日,日本最新研制的一款“双子替身F号”仿生机器人在中国香港购物中心展出,它能说会唱,可以表达65种面部表情。 

日本仿生女机器人能说会唱 有65种面部表情

 日本最新一款能说会笑的超级仿生机器人于4月10日亮相中国香港一家购物中心 

日本仿生女机器人能说会唱 有65种面部表情

 “双子替身F号”仿生机器人颇似人类,能够模拟人类的语音,还能表达65种面部表情

  “双子替身F号”仿生机器人可以使用橡胶“皮肤”之下的机械制动器进行微笑,甚至表达神秘、古怪的表情。它的设计师声称自己的目标是研制一款超级仿生机器人,能够迷惑人们,让他们相信这是真实的人类。

  这款机器人是由日本大阪大学著名机器人设计师石黑浩(Hiroshi Ishiguro)研制的,他设计的机器人售价最高可达到120万美元。相比之下,双子替身F号机器人价格是低廉的,仅售价11万美元,石黑浩希望这项仿生机器人技术更近一步接近主流技术。

  虽然它看上去有点表情呆滞茫然,但它能够微笑,皱眉头,并产生微妙的面部表情,它还可以行走和唱歌,能够录音,模仿别人的语腔说话。

  双子替身F号机器人装配着12个机械制动器,通过气压进行驱动,从而使它能够复制人类的面部表情。

  此前石黑浩教授曾设计了多款仿生机器人,外形颇似人类,甚至他还设计了一个模拟自己外型的“孪生机器人”。他指出,未来有一天机器人能够真实迷惑人类,让人类相信它们是人类。

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人类由海豚进化而来,这事靠不靠谱?

  科学网(kexue.com)讯 通常的进化论认为,人类从类人猿进化而来。但是我们是否有可能在进化的过程中,曾在水里呆过一段时间呢?少数的进化生物学家认为人类或将由海豚进化而来。尽管这种观点看上去挺不靠谱的,为什么还是有人支持这种理论呢?

  当陆地不再适合哺乳动物居住的时候,人类不会是第一批选择进入水中生活的生物。七千万年前,巨大的生物进入水中生活,后腿变成了尾巴,于是它们变成了鲸。五千万年前,体形类似大象的海牛如法炮制,两千五百万到三千万年前,熊一样大的生物也在水里进化出了适合水生的鳍,就是海狮和海豹。还有许多动物进入水中生活之后,也能在陆地上生活,比如河狸、河马。不过这并不意味着人类的进化过程也要来这么一遭。

  为什么会有人认为人类曾在水中生活过?他们持有的证据之一,就是人类体表没有毛。猩猩猴子之类的灵长类动物体表都覆盖了浓密的毛发,为什么人类没有?而且雄性灵长类动物毛发是否浓密,关系到能否吸引更多雌性来交配。如果认为人类曾在水里生活,这就好解释多了。海豹等动物体表都是光滑的,流线型的体形使得它们在水中游动非常方便。而头发在人类涉水的时候不会有这个问题,于是就保留了下来,而且母亲在水中喂奶的时候,可以让孩子抓着她的头发。失去毛发所导致的保暖问题就由皮下脂肪的增益来解决了。其他灵长类动物的脂肪都堆积在腹部,而人类的四肢和脸部也会有脂肪堆积,这也是其中一项进化的证据。

  其他的证据还有人类为什么直立行走(四肢着地时身高不足以使头部露出水面)、为什么嗅觉不灵敏、为什么婴儿天生会游泳、为什么人类的听觉与分辨声音的能力进化了等等。

  至于人类是什么时候进入水中的,大约在四百万年前,海平面上升导致森林面积缩小,为了生存,类人猿就进入了水中。

  “海猿说”的反对声音也很多,其中最大的反对意见就是,水生人类的化石至今没有找到。也就是说,就算其他特征证据再多,没有物证也是白搭。以及,虽然河马海豹这些没毛的动物在水里很灵活,但最擅长游泳的动物还是长着大量毛发的苏门答腊犀牛,以及很多野猪也很擅长游泳。(科学网kexue.com 重林)

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 该干细胞研究可能让女性告别绝经期,女性成年后仍然有可能形成新的卵子

  女性成年后仍然有可能形成新的卵子,该干细胞研究可能让女性告别绝经期

  据英媒报道,科学家最早将在今年内让从干细胞中提炼出的卵子完成受精,从而改变人类繁衍规则,女性将来也有可能告别不孕和绝经期,让生育不再受年龄限制。

  目前,英国爱丁堡大学繁殖学科学家将向生育监督机构提出申请,期望尽早得到进行该项试验的批准。

  该大学的研究人员正在与美国哈佛大学医学院的研究小组合作,使用从人类卵巢组织上提取的干细胞来培育成熟的人类卵子,这在全球尚属首次。

  观念更新

  挑战卵子数量固定说

  获取无限量供应的人类卵子和让绝经现象逆转的前景得益于哈佛大学教授乔纳森·蒂莉领导的研究小组取得的一系列突破。

  今年2月底,蒂莉所在机构发布研究报告说,人类也有一种类似老鼠等动物的卵原干细胞,或可成为无尽的卵子来源。

  报告称,2004年,蒂莉宣称老鼠卵巢内的活性干细胞似乎能够毕生补充卵子,在生殖生物学界引起轰动。这次他们用同样技术,发现人类卵巢中也存在这种细胞。

  研究所用的人类卵巢由日本研究人员提供,来源是6名接受了变性手术的年轻女性。

  这一发现对女性卵子数量在出生时就已被限定的传统观点形成挑战。这些卵原干细胞来自于成年女性的卵巢,说明女性成年后仍然有可能形成新的卵子。如能大量培育这种卵原干细胞,意味着医疗上拥有了无尽的卵子来源。

  半个世纪以来,生殖生物学认定,女性一出生就有了全部的卵细胞,在以后的人生中逐渐减少,到绝经时消耗殆尽。

  蒂莉教授表示,女性在出生时就有了固定的卵子数量这一老观念是不正确的。

  技术突破

  卵子可无限量供应

  这项旨在“实现人类卵子无限量供应”的试验不仅能让不孕女性拥有孩子,同时也能让女性像男性一样,在晚年依然具有生育能力。

  此外,通过干细胞培育人类卵子的做法也可能让老年女性的卵巢重新恢复活力,从而减少女性患上与绝经相关的疾病,如骨质疏松症和心脏病。基于此,还有科学家甚至提出为女性研制“永葆青春药”的设想,让女性彻底消除绝经期,从而让老年女性依然保持年轻时的健康。

  据了解,目前科学家只能从服用了激素的女性的卵巢上直接提取到相对较少的成熟卵细胞。这一技术上的局限导致用于体外受精和科学研究的人类卵子极为短缺。而英国法律规定,在实验室里培育的卵子细胞受精后所产生的胚胎将只能被观察和研究最多14天。

  科学家们想让这些卵子完成受精,以证明它们能够生长发育。这些早期胚胎将被视为实验材料,因此不会被植入女性的子宫,它们要么被冷冻起来,要么任其自然死亡。

  爱丁堡大学的生殖生物学家伊夫琳·特尔弗已经非正式地联络了英国人工受精与胚胎学管理局,打算在几周内递交正式的许可申请。她表示,会在今年内完成对在体外培育的卵细胞进行受精。

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  移植卵巢可阻更年期

  据英媒3月25日报道,最近美国医学专家在生殖研究方面取得新的突破,发现移植卵巢的方法可以阻止女性更年期的到来,让她们即使到了一定的年龄,也照样能继续怀孕生子,新成果给不少女性带来了福音。

  这项研究由美国密苏里州的一个专家团队开展,在这项研究之前,有3位女性在接受卵巢移植后自然受孕,并先后生下了7名婴儿。受到这3个病例的启发,医学专家深信,这一医疗技术将让女性在决定生育时间时有更多的选择。

  实验结果显示,被移植的卵巢在至少7年时间内会正常运行,这同时也意味着,将来医生可以通过这样的方法阻止女性更年期,把她们生孩子的年龄大大延长。

  接受实验的丹麦人斯丁妮在接受英媒采访时说,“7年前,我刚刚结束化疗,身体非常虚弱。但现在我不仅重新过上正常的生活,还又生了3个孩子,这真不可思议。”

  该研究的带头人之一,舍曼·西尔伯称,“切下一小部分卵巢组织冷藏起来,等到女性50岁左右到更年期时再把这个组织移植回去,这样她们就可能永远不需经历更年期,这完全可行。”(晓诗)

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这个问题——“为什么人类还值得拯救?”——是我非常喜欢的。这原是科幻剧集《星际战舰卡拉狄加》(Battlestar Galactica)中人类逃亡舰队的指挥官阿达马提出的问题。这是一个终极性质的追问,许多思想深刻的幻想作品最终都会涉及这个追问。而影片《阿凡达》中对这个追问的答案竟然是如此明确——人类已经不值得拯救。

在科幻电影史上的初步定位

影片《阿凡达》伴随着超强力的营销推介,横空出世,全球热映,一票难求。许多人期许它将成为科幻电影史上的又一座丰碑。这样的期许能不能成立呢?

网上和平面媒体上关于《阿凡达》的影评已经汗牛充栋,可惜其中大部分只是营销程序中标准动作所产生的泡沫。欲求真正能够直指精微的评论,则渺不可得。

看科幻影片,大致有三条标准:一曰“故事”,故事要讲得好,能吸引人;二曰“奇观”,即场景、画面给观众带来的视觉冲击;三曰“思想”,这要求影片能够提出某种深刻的问题,并通过故事情节的发展来引发观众思考。

在我看来,这三条标准是递进的——“故事”是对所有故事片的基本要求,“奇观”本来是科幻影片最适合展现的,而“思想”才是科幻影片的最高境界。

例如《星球大战》系列,是科幻电影史上公认的丰碑,“故事”其实是常见的王朝兴衰故事,只是改在幻想的时空中搬演而已,主要胜在“奇观”,基本上没有什么深刻思想。又如《银翼杀手》,被推崇为科幻影片中的头号经典,“思想”很深刻,“故事”和“奇观”也都有可取,但都没有达到令人震撼的地步。再如《黑客帝国》系列,也是科幻电影史上公认的丰碑,有“奇观”更有思想,地位肯定在《星球大战》和《银翼杀手》之上。

如果持上述三条标准,尝试给《阿凡达》一个科幻电影史上的大致定位,则“科幻电影史上的又一座丰碑”这样的期许是可以成立的。因为《阿凡达》不仅有一个相当不错的故事(它甚至能让人联想到“钉子户”和“强拆队”),也有非常惊人的“奇观”(许多观众就是被这些“奇观”震撼和打动的),更蕴含了极为深刻的问题和思想——而且是以前的科幻影片中很少涉及和很少这样表现的。

 

《阿凡达》剧照

 

 

导演卡梅隆

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