科学

  新浪环球地理讯 北京时间4月9日消息,据美国国家地理网站报道,美国“国家地理新闻”网站公布了一组图片,展示了一个神秘盘状天体遮住御夫座ε星并使其形成“日食”的过程。对御夫座ε星“日食”进行研究有助于天文学家揭开这个神秘天体的真实身份。

  1.艺术概念图

艺术概念图
艺术概念图

  距离地球2000光年的恒星——御夫座ε星在一个黑色尘盘遮蔽下形成“日食”。

  自19世纪20年代以来,天文学家便发现御夫座ε星每27年便会在一个神秘“伴侣”影响下发生“日食”,“日食”持续时间长达18个月。2010年1月1日,这颗黄色特大恒星处于“日全食”状态。

  让御夫座ε星发生“日食”的天体种类一直是一个不解之谜。科学家对此提出各种各样的理论,有人认为是一个黑洞,也有人认为是一个多尘星云。最近进行的研究显示,这个看不见的天体可能是一颗被巨大尘盘环绕的恒星,两颗恒星彼此绕对方运行,形成所谓的“双星系统”。

  有关御夫座ε星的新图片刊登在4月8日出版的《自然》杂志上。这些图片似乎能够证实双星系统理论。研究论文联合执笔人、美国丹佛大学天文学家罗伯特·斯特赛尔表示:“图片显示这个盘呈雪茄状,长度和薄度均超过绝大多数画家想象中的模样。”

  2.发生“日食”前的御夫座ε星

发生“日食”前的御夫座ε星
发生“日食”前的御夫座ε星

  借助于加利福尼亚州威尔逊山上的望远镜阵列CHARA(高解析度天文中心的英文缩写),天文学家得到了这幅图片。图片展示了2008年的御夫座ε星,此时的这颗恒星处于“全亮”状态。根据此前的预计,御夫座ε星的质量是太阳的15倍。但CHARA获取的最新数据显示这颗恒星的体积远远低于此前的预计,更有可能只是太阳的3.5倍。与使其发生“日食”的神秘盘相比,它的体积可能只有这个盘的40%左右。

  斯特赛尔指出,其他观测数据显示御夫座ε星的寿命达到1亿年,现在可能已经走到生命的尽头,所拥有的氢和氦将燃烧殆尽。此外,这颗恒星的一些质量可能以气体的形式消失,伴星的盘则获得这些质量。但御夫座ε星仍拥有足够质量,最终可能以爆炸的方式结束生命,形成一颗超新星。

  3.开始形成“日食”

开始形成“日食”
开始形成“日食”

  这幅2009年11月绘制的增强图像显示,神秘天体开始遮住御夫座ε星。美国维拉诺瓦大学天文学家爱德华·古纳恩在同样刊登于8日《自然》杂志上的评论中指出:“早期研究就已清楚地表明御夫座ε星是一颗非凡的双子星。它的轨道周期以及极长的‘日食’时间说明存在一个体积巨大并导致其发生‘日食’的伴侣。这个伴侣的体积是太阳的1000倍。”研究论文联合执笔人斯特赛尔指出,这个碎片盘的实际质量低于地球,内部恒星的质量可能是太阳的6倍左右。

  4.形成“半日食”

形成“半日食”
形成“半日食”

  这幅2009年12月绘制的增强图像显示,黑盘已经遮住了御夫座ε星近50%的区域。直到现在,御夫座ε星伴侣的身份仍旧是一个不解之谜。在众多波长情况下,天文学家无法观察到这个质量巨大的天体。遮住御夫座ε星使其发生“日食”为研究这个神秘天体提供了一个最佳时机。

  5.画家的想象图,神秘天体状如飞盘。

画家的想象图,神秘天体状如飞盘。
画家的想象图,神秘天体状如飞盘。

  在画家创作的这幅想象图中,导致御夫座ε星发生“日食”的神秘黑盘状如一个薄薄的飞盘。一项新的专业-业余人员合作计划——Citizen Sky将帮助天文学家在当前的“日食”发生过程中进一步了解御夫座ε星系统。通过斯特赛尔的Twitter博客,天文爱好者可以了解有关御夫座ε星的最新消息。

  斯特赛尔说:“当前的御夫座ε星仍十分明亮,绝大多数人都能对此进行观察,即使在不借助望远镜的情况下也是如此。今天晚上,如果观察条件较为理想,你们可以到外面欣赏这颗恒星正在上演的‘日食’。”对此感兴趣的天文爱好者应首先寻找位于西部天空的猎户星座,而后将目光转向这个星座上方。御夫座ε星就位于五车二右侧,后者处在御夫座的最顶端。(秋凌)

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  新浪环球地理讯 北京时间4月8日消息,据美国国家地理网站报道,年龄越大,时间过得越快。已经45.7亿岁的地球可能也有这样的感受。一些科学家指出,地球已经进入一个新纪元,这比它应该进入新纪元的时间早了几百万年。

  地质年代加快

  以岩石层为据确定的地球的地质时期一般持续时间在300万年以上。而我们刚刚进入当前纪元——全新世大约1.15万年,但一篇最新发表的论文指出,我们已经进入了一个新的地质年代——人类世(Anthropocene)。

  这个名词并非新生事物。诺贝尔奖得主、这篇论文的联合作者保罗·克鲁岑在2002年创造了这个词,用来反映自工业革命以来大约200年间人类经历的史无前例的变化。这篇报告无疑推动了“人类世”时期(Anthropocene epoch)被确认的速度。

  论文作者表示,栖息地遭破坏、环境污染以及动物和植物灭绝等最近人类对地球产生的影响是如此之大,它们将导致地球岩层形成明显的分界线。英国莱斯特大学古生物学家、这篇论文的联合作者简·萨拉西魏兹说:“我们很擅长利用能源和操控环境,现在我们是地球表面的地质过程的重要推动力。”即使如此,世界最大的地质主管部门国际地质科学联合会还要用几年甚至几十年时间,才能正式确认这个新纪元。

  需要有力证据

  要想让人类世时期这个概念得到认可,科学家首先必须确定和界定一个边界线或称标志物,这种边界线一般位于岩层中间。英国利兹大学古生物气象学家艾伦·海伍德并未参与这项研究,但他解释说:“关键问题是,在未来数千年或者几十万年间,地质学家如何才能辨认出沉积物中人类世开始的标记。它并不像你想象的那么简单,因为这种标志物要求非常精确,你必须在世界各地的不同地区将它识别出来。”

  这种标志物的一个候选对象是由原子弹试验留下的与众不同的放射标记,这种实验从1945年开始进行。海伍德说:“核爆炸产生的沉降物基本遍及整个世界。”科学家利用类似方法找到流星撞击地球留下的铱元素,帮助确定了白垩纪和第三纪之间的分界线,地球大约在6550万年前进入第三纪,这是大型恐龙走向灭绝的时期。论文联合作者萨拉西魏兹对《国家地理》杂志表示,现在的生命形式一旦变成化石,也将成为以后确定全新世和人类世之间的分界线的重要标志物。

  萨拉西魏兹举例说,研究显示,海洋浮游生物现在所含的碳同位素,跟人类开始大规模燃烧化石燃料之前它们所含的碳同位素存在很大区别。与此类似,污染留下的永久性痕迹,例如燃烧加铅汽油释放出来的铅粒子,可能对确定人类世也有帮助。

  最终动机

  迫切要求正式宣布人类世时期,并非只是受科学好奇心的驱使。科学家在最近的《环境科学与技术》杂志上写道,这项举措“或许有助于缓解碳排放和生物多样性消失”,或者“可以把它作为环保标准的法律证据”。

  利兹大学的海伍德表示,要了解我们导致环境发生了多大改变,正规化将成为“一个非常强有力的说明”。他表示,虽然“我们有非常合理的科学理由说明我们已经进入人类世,但是我们不应该把它建立在一个政策性应急决定之上。”联合作者萨拉西魏兹还排除了政治作为决定因素的可能性。他说:“科学家正在严肃对待地质年表改变的问题。在这里我们正在着手处理时间间隔问题。”

  活在过去

  一些科学家争辩说,我们甚至还没有进入全新世,更不用说人类世了。他们表示,全新世并不是一个纪元,它只是更新世里的另一个温暖时期,更新世从大约260万年前开始。

  英国剑桥大学的地质学家菲利普·吉巴德说:“我们现在正处在冰河时期。如果历史具有指导意义,我们没理由认为这个时期已经结束。”吉巴德表示,假设人为的全球变暖没有从地质年表上改变气候,冰河世纪应该至少还会再持续100万年,继续在温暖和寒冷时期之间波动。

  他说:“我们希望我们在不久的过去看到的这个振荡周期(冷暖转换),能继续保持在至少100万年一个周期。”他表示,如果科学家确实想要有一个在人类出现后定义的时期,他们已经得到一个,即全新世,这个时期是从人类文明出现开始,并非从地质记录变化开始。吉巴德说:“这意味着人类世的概念有点像往茶里加糖。”

  不能仓促做决定

  论文联合作者萨拉西魏兹表示,有关人类世的问题,不管最终做出什么决定,我们都不能仓促下结论。他和其他联合作者写道:“地质学家非常珍视地质年表,因为它是他们工作的基础,而且它还很难发生改变。”

  国际地质科学联合会已经组成一个专家小组,即人类世工作组,专门考虑这个问题。不过萨拉西魏兹表示,该委员会需要3到5年时间才能做出最后表决。在提交给更高级的联合会进行最后审批前,任何决定都要通过一系列评审委员会的层层筛选和审查。萨拉西魏兹表示,目前正式确定人类世的定义可能更加紧迫一些,因为这便于科学家工作者和科学文献使用它。不过他表示,可能至少还要10年时间,它才能得到证实批准。(秋凌)

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揭秘食虫植物致命陷阱:捕蝇草0.1秒瞬间闭合

  食虫植物设下迷局,然后展开杀戮。捕蝇草的细小绒毛被碰触两次,便“啪”地一声突然关闭。

揭秘食虫植物致命陷阱:捕蝇草0.1秒瞬间闭合

  猪笼草的气味在虫子闻来甘甜无比,但它滑溜的表面却让猎物跌入虎口。

揭秘食虫植物致命陷阱:捕蝇草0.1秒瞬间闭合

  全世界有675种以上的食虫植物,其中许多都采用守株待兔的捕食方式。圆面包大小的捕虫堇长满胶黏的绒毛,困住昆虫的脚步,直到消化液开始工作。

揭秘食虫植物致命陷阱:捕蝇草0.1秒瞬间闭合

  口渴的虫子被匍匐毛毡苔上的水滴吸引,之后便发现自己纠缠在黏性的腺毛丛中。

  撰文: 卡尔 · 齐默 CARL ZIMMER

  摄影: 海伦妮 · 施米茨 HELENE SCHMITZ

  翻译: 陈昊

  美国北卡罗来纳州,一只饥肠辘辘的苍蝇在松林中横冲直撞,它被地面上鲜红色花朵形状的物体散发出的花蜜般香气所吸引,降落在其红润丰满的叶面上。苍蝇小酌一口叶子分泌出的甘甜汁液,把腿在叶面一根细小的绒毛上蹭了蹭,然后在另一根绒毛上又蹭了一下。突然间,苍蝇的世界被围墙包裹,叶子的两边向中间合拢,边缘上的棘刺像捕兽夹的利齿一样咬合起来。苍蝇挣扎欲逃的当儿,兽夹已紧闭门户。此时,叶面停止供应蜜液,开始释放消化酶,侵蚀苍蝇的内脏,把其逐渐变成黏稠状物体。这苍蝇经历了身为动物最伤自尊的事:被一棵植物取了小命。

  以北卡罗来纳州威尔明顿为中心,周围半径140公里的范围内有一片分布着松树的湿地草原。地球上的捕蝇草原产地仅此一处。这里还生长着若干种其他食虫植物,不似捕蝇草那般有名,分布也较普遍,但诡谲程度却毫不逊色。有长着细长香槟酒杯般叶子的猪笼草,昆虫(有时还有体型更大的动物)失足跌入叶中便命丧黄泉;茅膏菜用黏乎乎的腺毛把虫子拥入怀中;水塘和溪流中还生长着狸藻,啜食猎物好似水下吸尘器。

  饕餮动物为生的植物让人发毛又无限着迷,可能是因其悖理而为的行事方式吧。发明我们如今使用的生物分类方法的18世纪伟大瑞典博物学家卡尔林奈对此持反对意见。他宣称,捕蝇草若真以昆虫为食,就会“违背依上帝意愿建立的自然法则”。他推论植物只是不小心才捉到了昆虫,倒霉的小虫一旦停止挣扎,植物自然会敞开叶片,还其自由。

  头脑更灵光的查尔斯· 达尔文也为食虫植物颠倒错乱的行为方式深深着迷。1860年,这位《物种起源》的作者遭遇平生所见的第一株食虫植物——茅膏菜之后不久写道:“我对茅膏菜比对世上所有物种的起源更加关心。”他花了好几个月的时间对这些植物进行实验,把各种物体置于叶片上,观察它们用黏乎乎的腺毛把猎物慢慢包裹起来。他用小块生肉和蛋黄刺激这些植物,对一根人类毛发的重量都能激起反应的事实感到惊叹不已。“在我看来,植物界观察到的现象中,几乎没有比这更非比寻常的了。”他如此记录道。然而茅膏菜却对水滴视而不见,即便是从极高的地方落下的水滴。他分析道,如果对雨水的“假警报”也做出反应,这植物很显然就犯下弥天大错了。这可不是偶发事件,这是适应行为。

  达尔文把研究领域由茅膏菜扩展至其他物种,最后在1875年把观察和实验结果记录下来,写成《食虫植物》一书。他对捕蝇草迅速精准的反应和强大的力度惊叹不已,称其为“世界上最奇特的植物种类之一”。他告诉人们,叶面瞬间闭合之后,就形成“暂时存在的杯子或胃”,分泌酶,溶解猎物。他还注意到,叶片闭合后要一个多礼拜才会重新张开,由此推论叶片边缘的齿状棘刺给体型较小的昆虫留出脱逃的空间,这样便可使植物不必费时消化分量不足的餐食,从而节约成本。达尔文把捕蝇草瞬间反应的动作(“啪”地一声闭合起来,只用大约0.1秒)比作动物的肌肉收缩。但植物并没有肌肉和神经,那么它们是如何像动物一样做出反应的呢?

  如今,使用21世纪高科技手段的生物学家开始了解这些植物狩猎、进食和消化的方式,以及这些奇异的适应行为最初是如何发生的。经过多年研究,亚拉巴马州奥克伍德大学的植物生理学家亚历山大· 沃尔科夫认为自己破解了捕蝇草的秘密:“这是株电动植物。”

  昆虫蹭上捕蝇草叶子的一根绒毛时,这动作就产生一枚电荷,电荷在叶面组织内聚集,但还不足以激发其闭合,如此一来就可避免捕蝇草对雨滴之类的假警报发生反应。而运动中的昆虫则很有可能再次触动另一根绒毛,从而增加电荷量,导致叶面关闭。

  沃尔科夫的实验揭示出,电荷沿叶面内部充满流体的导管向下传导,使细胞膜上的小孔张开,液体从叶内面的细胞流至叶外面,导致叶面瞬间如隐形眼镜般由凹面翻成凸面。叶面翻转的同时就闭合起来,把昆虫困在其中。

  狸藻设置水下陷阱的方式同样手段高明。它把水从小巧的气囊内排出,降低内部气压。水蚤或其他小虫游过时,碰弯气囊上的触毛,开启瓣膜,低压作用把水吸进,猎物也顺流而入。0.05秒的时间内,门户重新闭合。之后气囊内的细胞再次开始向外排水,形成新的真空环境。许多种食虫植物都像捕蝇纸一样用黏乎乎的腺毛粘住猎物,而猪笼草则采用另一种战术,长出长长的瓶状叶片,等待虫儿跌入。最大的瓶子深度可达一尺,能消灭一整只青蛙,甚至是不走运栽进来的老鼠。精密的化学作用把瓶囊变作死亡陷阱。生长于婆罗洲丛林的莱佛士猪笼草产生的甘蜜在引诱昆虫的同时还形成光滑的表面,让虫子站不住脚。降落在瓶口边缘的昆虫脚底打滑,滚跌进去。里面的消化液特质完全不同,不似瓶口的液体那般滑腻,而是胶黏的。苍蝇若想抬腿逃跑,黏液就会如橡皮筋一样紧抓不放。

  许多食虫植物具有特殊的腺体,可分泌强效消化酶,穿透昆虫甲壳,吸取猎物体内的养分。而在北美大部分沼泽和贫瘠沙地都有分布的紫瓶子草却征用其他生物帮它消化食物。这种植物体内分布着一张由蚊子幼虫、小飞虫、原生物和细菌组成的食物网,其中许多物种唯有在这种环境中才能生存。动物把落入瓶内的猎物撕碎,小一些的生物以碎屑为食,最后,瓶子草再从这场盛宴的排泄物中吸取养分。“这些动物形成一条加工链,加速了整个反应过程。”佛蒙特大学的尼古拉斯· 戈泰利说,“之后植物再把氧气排入瓶内,给养里面的昆虫。这是个紧密的循环系统。”

  马萨诸塞州中部哈佛林区的沼泽地中,猪笼草成片地聚生在一起,每一片中都达数千株。晚春时节里的一天,阿龙· 埃利森领我前往此地观光,我一路走走停停,不时把腿从烂泥中拔出,埃利森总是耐心等待。“没淹没到胯下就不算真正体验过行走沼泽的滋味。”这位林区的资深生态学家说道。

  沼泽地上到处翻飞着桔黄色小旗,每面旗帜标记着一株供科学研究用的猪笼草。远处一名学生正在给插了小旗的植物喂食苍蝇。研究人员用掺了特殊的碳和氮元素的食物喂养这些昆虫,这样日后便可采集猪笼草测量其从苍蝇身上吸收的各种元素的数量。由于猪笼草生长缓慢(能存活几十年),所以实验要花费多年才能出结果。

  埃利森和戈泰利致力于弄清是何种进化之力促使这些植物对肉类产生胃口。食虫植物以动物为餐显然获益不浅,科学家给猪笼草多喂食小虫,它就长得更大。但是吃肉带来的裨益可能跟你预期的不同。像人类这样的食肉动物利用蛋白质里的碳和肉里的脂肪促进肌肉生长、贮存能量,而食虫植物则从猎物中汲取氮、磷等重要元素用来生成捕光的酶。换句话说,吃肉帮助食虫植物完成与所有植物一样的使命——从阳光中直接获取生长的能量。

  但是可惜,它们把这活儿干得不怎么样。食虫植物在把阳光转化为组织的过程中效率极低,这是因为它们要利用大量能量生成捕捉猎物的装备——酶、泵结构、黏性触手等等。猪笼草或者捕蝇草无法进行大量光合作用,是因为它们与其他植物不同,没有平坦的叶面充当太阳能板,来大量吸收阳光。埃利森和戈泰利猜测,只有在特殊环境下,食肉的益处才会高于为其付出的代价。比如,在贫瘠的沼泽地区,土壤中氮和磷含量极低,食虫植物便比那些采取常规手段获取这些养分的植物更占优势。同时,沼泽地区阳光如瀑,即便是效率极低的食虫植物所进行的光合作用也足以生存。“它们处境困窘,却物尽其用。”埃利森说。

  进化作用已多次采取这种向环境妥协的折中方案。科学家通过对比食肉植物与其他物种的DNA,发现它们是在至少六种环境下各自独立进化而来。有些看起来互相之间形态酷似的食虫植物,实际上亲缘关系却极为疏远。两种长着瓶状叶子的植物(热带的猪笼草和北美的瓶子草)都生有细长水罐似的叶子,并且采用同样的战术捕捉猎物,然而它们却是从不同的祖先进化而来。

  有些情况下,科学家能够观察到复杂的食肉植物是如何从结构较简单的祖先进化而来。比如,捕蝇草与只在茎上生有被动捕食的黏性腺体的露叶毛毡苔有一个共同的祖先。同时它们还与茅膏菜共有一个离现在年代更近的祖先,而茅膏菜不仅生成捕蝇纸似的腺体,还可卷曲叶面包裹猎物。捕蝇草貌似在此种陷阱的基础上进化出了更加高明的版本,长出的叶子犹如大口。

  不幸的是,使食虫植物得以在边缘环境中繁荣生息的适应能力,却同时也使它们对环境变化极其敏感。北美地区农业废水和发电污染使许多沼泽地氮含量超标。食虫植物构造精巧,只能适应低水平的氮含量,多余的养料使其生态系统不堪重负。“它们最终把自己的生命消耗殆尽。”埃利森说道。

  人类同时还以其他方式威胁食虫植物的生存。如今贩卖奇异食虫植物的黑市极为猖獗,以至生物学家对有些珍稀种类的生长地进行保密。北卡罗来纳州成千上万株捕蝇草被非法采集,在路边摊出售。北卡罗来纳州农业部给捕蝇草涂上无毒染料,这种染料平时看不见,但在紫外光照射下会发亮,这样一来,发现待售捕蝇草的检查员就可以迅速判断出这些植物是花房繁殖还是野外盗取。然而即便可以终止对食虫植物的偷采行为(可能性极小),它们还是会继续遭受其他的冲击。它们的栖息地不断被购物中心和住宅占领,逐渐消失,同时野火也受到控制,其他植物得以快速生长,势头压过捕蝇草。兴许对苍蝇来说这是个好消息,但对那些欣喜于进化之力的鬼斧神工的人们来说,却是一大遗憾。

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秘鲁南部的海岸沙漠中,雕刻在土地上的图画四处铺展,包括蜘蛛、猴子、一种奇怪的飞禽等图形。从20世纪20年代首次被发现后,这些巨画就一直令天上飞过的旅客惊愕不已。古纳斯卡人从2000多年前便开始创作这些图画,如今科学家认为他们已掌握古人的意图。
秘鲁南部的海岸沙漠中,雕刻在土地上的图画四处铺展,包括蜘蛛、猴子、一种奇怪的飞禽等图形。从20世纪20年代首次被发现后,这些巨画就一直令天上飞过的旅客惊愕不已。古纳斯卡人从2000多年前便开始创作这些图画,如今科学家认为他们已掌握古人的意图。
这个沿山坡铺展的圆睁着眼睛的形象高达30米,可能是由帕拉卡斯人创作,这些人在纳斯卡人之前居于本地。后来,雨季带来的洪水把周边的铁锈色石层冲刷殆尽,在下面的沙层中蚀刻出道道沟坎。
这个沿山坡铺展的圆睁着眼睛的形象高达30米,可能是由帕拉卡斯人创作,这些人在纳斯卡人之前居于本地。后来,雨季带来的洪水把周边的铁锈色石层冲刷殆尽,在下面的沙层中蚀刻出道道沟坎。
远处,乌尔巴诺用脚步测量一个与螺旋图交叉的四边形的宽度。
远处,乌尔巴诺用脚步测量一个与螺旋图交叉的四边形的宽度。
布兰科山附近,一株干枯的角豆树兀自矗立,让人联想到曾经为人们遮阴纳凉的树林。如今有些科学家认为,纳斯卡人变林地为耕地,导致土地更加干旱。
布兰科山附近,一株干枯的角豆树兀自矗立,让人联想到曾经为人们遮阴纳凉的树林。如今有些科学家认为,纳斯卡人变林地为耕地,导致土地更加干旱。

  撰文:斯蒂芬· S · 霍尔 Stephen S. Hall

  摄影:罗伯特· 克拉克 Robert Clark

  翻译:陈昊

  从空中俯瞰,刻画在沙漠上的线条仿佛长时间暴露在阳光下的画作,轮廓已模糊难辨。飞行员在秘鲁南部纳斯卡镇以北的荒漠高原上空急转盘旋,我只能依稀辨出地面上一系列描绘精美的图形。

  “奥卡!”秘鲁考古学家约翰尼· 伊斯拉指向下方一个虎鲸形状的图案,在引擎轰鸣声中用西班牙语高喊道。“莫诺!”不一会儿,著名的纳斯卡猴形图映入眼帘之后,他又开口道。“克里布里!” 这回是蜂鸟图。

  20世纪20年代末,利马与秘鲁南部城市阿雷基帕之间首开商业航空线路,这种被称作纳斯卡线图的神秘沙漠图画逐渐广为人知,自此以后,这些图形便一直让考古学家、人类学家以及所有对美洲古文明着迷的人们百思不得其解。从那时开始,一波又一波的科学家和考古爱好者对这些线条进行了多种解读,纳斯卡线图仿佛成了世界上规模最大的心理学中用于解读人格的罗夏测验墨迹图。历史上曾把它们解释为印加古道、灌溉工程、乘坐原始热气球欣赏的图形,还有一种最有喜剧效果的说法,说是外星飞行器的着陆跑道。

  二战后,德国女教师马里亚· 赖歇首次对纳斯卡以及邻镇帕尔帕外围的线条及图案(叫做“地画”)进行正式勘察。直到她1998年去世,赖歇在长达半个世纪的时间里对保护地画起到了至关重要的作用,然而她所倾向的线图代表天文图中方位的理论却普遍受到人们的否定。赖歇坚定捍卫线图,防止其受到外人侵害,如今线图的管理者继承了她的精神,以至于连科学家都难以靠近紧邻纳斯卡西北边缘的平原上那些最为著名的动物图案。

  然而,自从1997年以来,在更北边的帕尔帕镇附近兴起了一个大规模的秘鲁、德国两国合作的研究项目,名为纳斯卡-帕尔帕,由伊斯拉和德国考古研究所的马库斯· 赖因德尔共同领导。该项目对本地区的古人类展开系统的多学科研究,研究范围包括纳斯卡人的居住地区、生活方式、绝迹原因,以及他们遗留在荒漠中的奇异图形的含义。

  飞机倾斜着再次开始转弯,当地土生土长的高地人伊斯拉把高颧骨的宽阔脸庞贴向舷窗。“四边形!”他指着一片逐渐显现在视野中的巨大几何形状的空地喊道。“祭台!”他又说,一面用手指比划着,“祭台!”

  祭台?他指着的是四边形图案一端的一个石垛。如果伊斯拉及其同事的判断属实,这种不起眼的结构中可能包含着解读纳斯卡线图真正用意的关键——故事源于水,且止于水。

  秘鲁南部和智利北部的沿海地带是地球上最干旱的地域之一。纳斯卡文明崛起于群峰环绕的小盆地中,十条径流从东边的安第斯山脉流下,其中大多数起码在一年中某些时节是干涸的。十条绿色缎带被上千个黄褐色块包围,一方沃土为早期文明崛起营造出上佳环境,恰如尼罗河三角洲及美索不达米亚地区的河流一般。“这里是完美的人类居住地,因为这里有水。”纳斯卡-帕尔帕项目成员,地理学家伯恩哈德· 艾特尔说道,“但同时这里也是片高危地带。风险非常大。”

  据艾特尔和他在海德堡大学的同事伯蒂尔· 梅希特尔称,纳斯卡地区的小气候在过去5000年中经历了激烈的动荡。南美洲中部的玻利维亚高压向北移动时,就会给安第斯山脉西坡带来更多降水;而当它转而向南移动,降雨就会减少,纳斯卡山谷中的河流便会干涸。

  尽管环境艰险,纳斯卡文明还是持续繁盛了八个世纪。公元前200年前后,纳斯卡人从之前的帕拉卡斯文明中发展起来,沿河谷定居,种植的作物包括棉花、豆类、薯类、蛋黄果(一种水果),还有一种短穗玉米。纳斯卡人以杰出的制陶工艺闻名,他们发明出一种新技术,用粘土调和十多种颜色的矿物颜料,薄薄地涂在陶器表面,这样颜色便可被烧入陶体。一件叫做“特略匾”的著名陶器作品表现了几个纳斯卡人吹着排箫悠闲信步,欢腾的狗儿围在脚边。这件作品被人们视为对一个和谐民族标志性特点的简明写照,其宗教仪式中包括音乐、舞蹈、降灵步法等元素。

  早期纳斯卡文明的神权之都是一座叫做卡瓦奇的圣城,那里黄沙遍地,其遗址于20世纪50年代由哥伦比亚大学考古学家威廉· 邓肯· 斯特朗率先发掘,是一座占地150公顷的庞大建筑群,城内的标志性建筑包括一座雄伟的土坯金字塔、几座大型庙宇、宽阔的广场与祭台,另外还有一张由台阶走廊相互衔接构成的精密网络。加州大学圣巴巴拉分校考古学家卡塔琳娜·施赖伯和一名当地学校校长兼历史学家霍苏埃 · 兰乔· 罗哈斯于2003年合出了一本书,介绍纳斯卡地区的灌溉系统,书中指出,卡瓦奇东边15公里外仍在地下奔流的纳斯卡河,到了城门口却涌泉一般重新出现在地表。“水源在此处再次出现。”书中写道,“几乎可以肯定史前人类会把这一现象视为神迹。”

  “卡瓦奇是举行宗教仪式的中心。”领导发掘工作多年的意大利考古学家朱塞佩· 奥雷菲奇说道,“人们携着祭品,从山区和海滨赶来这里。”发掘出的器物中有几十颗砍下的头颅,通常在前额上凿有一个孔洞,由编成麻花状的绳索从中穿过,可能是为了便于把头骨挂在腰间。

  而在纳斯卡文明范围内的其他地区,人们则随着降雨类型的改变沿着河谷东迁西移。这场由秘鲁和德国共同发起的考古行动已探索了从太平洋沿岸到安第斯山区海拔高达4600米的地区,所经之地几乎随处可见纳斯卡村庄的遗迹。“就像是散布在河谷两侧的珍珠。”赖因德尔说,“并且我们在每个村落附近都发现了地画。”

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  新浪环球地理讯 北京时间3月19日消息,据美国国家地理网站日报道,根据美国天文学家进行的一项新研究,一对新发现的远古特大质量黑洞可能帮助科学家揭开恒星及星系如何形成的神秘面纱。原因在于:这两个黑洞属于一个特殊的群体,也就是所说的类星体。由于周围没有被尘埃环绕,天文学家将它们称之为迄今为止发现的第一批“一尘不染”的类星体。

  类星体位于星系心脏地带,质量是巨恒星死亡后形成的黑洞的数千到数百万倍。此外,类星体能够放射出数量庞大的光线,即使从可观测宇宙边缘也能探测到它们的身影。由于光线从可视宇宙边缘抵达地球需要数十亿年,所获取的有关这些区域的数据允许科学家看到过去发生的事情。

  美国科罗拉多州玻尔得太空科学研究所天文学家、研究论文联合执笔人迪安·海因斯表示,但绝大多数类星体——大爆炸后不到10亿年形成——被甜甜圈形的尘埃和气体云环绕,给观测带来难度。

  科学家此前就曾预言J0005-0006和J0303-0019这两个类星体的存在,但直到最近,美国宇航局的斯皮策太空望远镜才发现这两个黑洞的踪影。海因斯说,根据星系进化理论,最年轻最原始的类星体周围应该没有尘埃环绕,因为所在星系的恒星还没有时间“慢慢变老”。此外,原始宇宙同样没有形成尘埃所需的分子。

  实际上,斯皮策太空望远镜将类星体尘云视为独特的红外信号,新发现的黑洞显然没有这些信号。海因斯说:“两个类星体没有尘埃环绕这一事实意味着我们的理论并没有被打破。如果宇宙开始之初形成的所有类星体均被尘埃环绕,那就很难加以解释了。”研究发现刊登在3月18日出版的《自然》杂志上。(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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墨西哥博南帕克壁画神庙之下发现的无头男子的墓穴,无头残骸旁边还有一个花盆。
墨西哥博南帕克壁画神庙之下发现的无头男子的墓穴,无头残骸旁边还有一个花盆。(图片提供: Alejandro Tovalín, INAH)
博南帕克神庙第二画厅中壁画所描述的细节
博南帕克神庙第二画厅中壁画所描述的细节

  新浪环球地理讯 北京时间3月15日消息,据美国国家地理网站报道,墨西哥考古学家近日在墨西哥著名的博南帕克壁画遗址之下发现一座无头男性玛雅人的坟墓,这位无头男性玛雅人残骸旁边还有一些玉制饰物。新坟墓的发现为博南帕克壁画提供了实物证据。

  坟墓发现于墨西哥恰帕斯州博南帕克的一座玛雅神庙之下。这座神庙的三个厅堂内有鲜艳的玛雅壁画,因而被称为画厅。坟墓就是在其中一个绘有酷刑壁画的画厅之下。科学家推测,这位无头男子有可能是一位被俘虏的勇士,进而被作为祭品埋葬,他也许就是壁画中的受害者之一;他还有可能是该城市统治者的亲属之一。墨西哥国家人类学暨历史研究所人类学家伊米利亚-加拉加-穆里塔表示,“不管他是谁,但这个埋葬的地点告诉我们,埋葬在这里的人绝对很特别。”

  在壁画产生的年代,也就是大约公元790年,博南帕克已经是一个拥有数千人口的城市。如今,博南帕克最重要的遗址就是位于恰帕斯州一大片热带雨林中间的一座已被部分挖掘出的古城。在通往古城的途中,有一座著名的玛雅神庙,也就是这座新发现的坟墓所在地。

  这座神庙共有三个画厅。第一画厅的壁画主要介绍了一位年轻的继承人。第二画厅壁画的内容就是关于对被俘虏的勇士实施酷刑的情形,其中包括被折断的手指、被拔出的指甲以及无头尸体等。这座无头男尸的坟墓就发现于第二画厅之下。第三画厅壁画主要介绍一次重要的放血仪式。

  博南帕克壁画被外部世界发现于1946年。壁画的发现使得一些学者长期以来坚持的观点不攻自破,他们此前一直认为古代玛雅帝国是由一些温和、善良的天文学家或牧师所统治。新坟墓的发现再一次证实了玛雅帝国统治者的残暴。

  2005年到2007年间,墨西哥境内发生了一系列地震。地震过后,考古学家开始致力于修复和保护博南帕克遗址。在最近的一次雷达探测中,考古学家发现,在酷刑壁画之下存在一个墓穴。考古学家于1月8日宣布了这一重大发现。加拉加认为,在玛雅神庙或金字塔之下埋葬死人,这是很平常的事情。他说,“现在的问题是,我们可以根据这座坟墓能够有什么发现,那里有什么祭品以及埋葬于此的究竟是谁?”

  坟墓中的这具无头男尸困扰着考古学家,男尸的头颅去向成为未解之谜。据加拉加介绍,这座坟墓非常简陋,大小只够容纳一具尸体,而且上面仅仅覆盖了一块平滑的白色石膏板。通过对尸体残骸的初步分析,结果表明他应该是一位35到42岁的男子,而且患有某种关节炎,但他的头颅已经不见了。加拉加认为,这位受害者可能是被斩首的。斩首在古代玛雅战争中是非常常见的做法。

  在墓穴的地面上,还有一些玉制的耳环。它们应该是从尸体的耳朵上脱落下来的。这又为考古学家提供了一条关于头颅去向的线索,这具男尸的头颅可能是被分解到其他地方的。

  不过,加拉加排除了盗墓者将头颅偷走的观点。据加位加介绍,首先,这些玉制耳环,还有项链和手镯等贵重物品仍然留在墓穴中。盗墓者本来极有可能同时将这些物品掠走。此外,这名死者身上还戴有各种贝壳类饰物。这种贝壳类饰物呈橙紫色,在西班牙人到来之前,它们都属于高级饰物。

  加拉拉认为,排除盗墓者将头颅偷走的另一个原因是,“证据显示这个墓葬是一个独立事件。博南帕克的统治者密封了这个墓穴,并将整栋建筑建造于墓穴之上。因此,在西班牙人到来之前,没有任何人开启过这个墓穴。”

  在墓穴里,男尸身边还有两块陶瓷板、一个雪花石膏花盆和一把石制刀具,其中花盆底部还有一个小孔。研究人员认为,有孔的花盆和石制刀具表明,它们是玛雅人的祭品,尽管并不一定是斩首仪式的祭品。

  目前,科学家们正在利用碳定年法对男尸残骸的样本进行分析,以确定他所生活的年代。同时,科学家们还对他的DNA进行检测,以澄清这名男子与博南帕克玛雅人群体的关系。

  墓穴中的物品可以表明,这名男子是一位重要人物。但是,他究竟是谁?他是属于哪一方?加拉加认为,“根据墓穴中发现的随身物品,我们认为他是一名高级勇士,来自一个反对阵营。但是,他被俘虏后,又被当作奉献给神庙的祭品。问题是,这具残骸与位于迪奥帝华肯的羽蛇神神庙附近所发现的尸体并没有紧密联系。”迪奥帝华肯是曾经存在于今日墨西哥境内的古代玛雅都市。羽蛇神神庙附近所发现的尸体被认为是战俘祭品。

  考古学家认为,这名男子也有可能是大约公元8世纪时玛雅古城博南帕克城的统治者查恩-穆安二世的亲戚。博南帕克壁画就形成于查恩-穆安二世统治时期。比如,墓穴中的那些贝壳类饰物就与第一画厅中壁画上的博南帕克贵族相配。

  不过,即使该男子是博南帕克城的内部人士,也无法排除他是被作为奉献给神的祭品的说法。加拉加认为,他也有可能是死于一场战争中或死于自然原因。研究人员将继续研究该男子的死因。加拉加表示,“不管哪种假设是正确的,这座坟墓的发现为壁画上的场景提供了实物证据。”(彬彬)

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:“变色蛙”:幼年时体色为黑色,还点缀着黄斑,成年后却变成桃色
“变色蛙”:幼年时体色为黑色,还点缀着黄斑,成年后却变成桃色

  新浪环球地理讯 北京时间3月11日消息 据美国国家地理网站报道,美国科学家表示,几年前在南太平洋岛国巴布亚新几内亚发现的一个新蛙种堪称“变色龙”,体色会经历“惊人”变化:幼年是黑色,点缀着黄斑,成年后则成了桃色,眼睛也变成蓝色。

  这个新蛙种学名为Oreophryne ezra,是2004年科学家在巴布亚新几内亚东南部山区一小片云雾林里发现的。由于当地人相信这片雾气笼罩的森林是禁地,也许受到神的保护,所以,他们长期以来不敢进入。美国夏威夷大主教博物馆脊椎动物学家弗雷德-克劳斯(Fred Kraus)表示,虽然科学家以前就知道有些青蛙在生长过程中不断变换体色,“但我认为,这些青蛙的体色差异都没有我们在Oreophryne蛙种身上看到的这么惊人。”

  克劳斯称,Oreophryne蛙的体色为何会经历如此显著的变化,目前尚不得而知。克劳斯是2009年12月刊载于《Copeia》杂志上的一项有关Oreophryne青蛙研究的负责人。他说,幼年时期的Oreophryne蛙外形看上去像毒箭蛙,所以,“看到它们,人们的第一反应就是要小心。”它们栖息于光照充足的树叶上,这一点与有毒青蛙的生活习性相似。

  于是,克劳斯心中泛起了这样的疑问:“既然幼年具有警告色,为何成年以后会失去呢?这完全没什么意义啊。”为揭开这个谜团,克劳斯希望研究幼年Oreophryne蛙是否有毒,以支撑这种“外强中干”的模样。不过,克劳斯应该要迅速行动起来——当地人对神的敬畏也无法维持Oreophryne蛙的生存,因为它们仅存的栖息之地正受到全球气候变暖的威胁。

  云雾林的生长需要合适的温度,随着全球气候不断升温,这片林带可能会最终干枯。畏寒的低地植物还可能开始向上生长,取代通常生长于山顶的植物。克劳斯说:“如果这种事情发生在一座海拔只有650英尺(约合200米)的山上,那里的云雾林可能会轻易遭到破坏,生活在林中的生物也会跟着消失,包括变色蛙。” (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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