通古斯大爆炸威力相当于广岛原子弹1000倍。
科学网(kexue.com)讯 北京时间5月18日消息,1908年6月30日上午7点17分,西伯利亚通古斯森林一声巨响,就如一颗氢弹被引爆一样,一次人类历史上威力最大的爆炸事件发生了,然而时至今日,仍然没人知道这次爆炸事件是如何产生的,人们只知道,这次爆炸的威力比广岛原子弹爆炸威力还大1000倍!
近日意大利科学家在爆炸地点的数百公里之外的Cheko湖边寻找到一块陨石碎片,经过初步推测,认为该碎片来自1908年那次通古斯灾难。于是一种假设产生了:那次大爆炸可能是由于陨石坠落引发的。
然而这种说法也备受质疑,如果是陨石撞击,那应该有更多更大的碎片被找到,科学家将会对找到的碎片进行更加仔细与系统的的扫描分析。
对于那次爆炸的影响是史无前例的,据记载,爆炸冒起的火花连英国都能看见,爆炸引发的大火烧掉了西伯利亚1000平方英里的森林。这次神秘的人类大劫,真正的谜底似乎还需不断探索。(科学网kexue.com 维森)
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植物也“男女”有别
据国外媒体报道,瑞士科学家研究发现,植物中也进化出了性染色体剂量补偿(dosage compensation)的证据,他们是在白色剪秋罗属植物中发现的该现象。生物学上提到的剂量补偿,是指雌性细胞中的两条X染色体中的一条发生异固缩,失去转录活性,以保证了雌雄两性细胞中都只有一条X染色体保持遗传活性。
白色剪秋罗属植物(白花蝇子草)与人类尽管具有不同的进化路径,但他们在某些方面的性状是相同的:性染色体都是XX/XY系统。在同一株植物上能同时发现许多不同的独立的雌花与雄花,这在以雌雄同体居多的高等植物中是非常罕见的。雄花具有与男性等同的X与Y染色体,雌花具有与女性一样的两条X染色体。
在人类身上,这个染色体系统已经非常古老。经过数百万年的进化,Y染色体已经退化,很难再具有基因遗传功能。进化学家假设这种Y染色体上基因及基因转录产物大量丢失的现象为剂量补偿平衡。这是在生物有机体中维持平衡的一个根本性的重要过程。
在人类身上,女性的一条X染色体功能退化,因此男性的X染色体与女性剩下的一条X染色体能够产生等量的基因转录产物,即RNA或者蛋白质。但是,以果蝇属的果蝇是个外例,它雄性X染色体上的基因会复制两遍,以平衡雌性上两条X染色体的表达的基因产物。
X染色体的损耗
这种剂量补偿现象也被发现于白色剪秋罗植物上,苏黎世联邦理工学院科学家克劳斯·赛普(Niklaus Zemp)与亚历克斯·威的曼(Niklaus Zemp),是生态植物遗传学教授,他们与里昂大学的研究者合作,在遗传研究的基础上,首次在植物身上证明了这一现象。男性X染色体上的基因复制活动越强烈,Y染色体上基因的表达也就越弱。因此,在缺乏Y染色体遗传信息的X染色体的补偿,能让雌雄植物的补偿剂量水平相同。威的曼说:“迄今为止,剂量补偿仅在动物较老的性染色体上发现”。这应该是1.5亿年前产生的。白色剪罗秋植物是迄今为止首次发现这种现象的植物。
一个新的系统
对于生物学家来说,这同样意味着剂量补偿在植物上仅在最近发生进化,不早于性染色体系统在有机体上的发现,它能够发展的非常快。威的曼估计发现于白色剪秋罗属植物的这个系统,仅有一万年的历史,从进化的观点来说还非常年轻。“但是,我们的发现预示着,一万年的时间,足够让剂量补偿系统重新演变”。
对于这项研究,苏黎世联邦理工学院的科学家通过最先进的测序技术,即所谓的下一代测序技术,分析了来自六个植物个体,约350亿个组件的基因代码。从而能让基因密码高速准确测定。
剂量补偿与21三体综合症
剂量补偿对生物体来说非常重要。例如,在人类卵子减数分裂时,21号染色体不分离。结果导致,分裂后的两个个卵细胞,1个仅有1条21号染色体,另外一个有3条。“生产过剩”也就体现在了这一条染色体的盈余上,从而导致了21三体综合症的发生。它是一种非常罕见,却又普遍存在的疾病。患者具有3条21染色体,正常人仅是2条。这条染色体基因产物的过量表达引发了一系列典型的症状。(编译:双螺旋)
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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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日出前的格内尔山峰。
日出的一瞬间整座山峰被照成橘红色。
据英国《每日邮报》5月14日消息,美国摄影师哈利-里奇曼(Harry Lichtman)近日在蒙大拿州的冰川国家公园的格内尔山峰前捕捉到了这座山峰变成橘红色的绝美自然瞬间。他说,日出的微弱光线照在岩面发红的格内尔山峰上,造就了这一令人叫绝的精彩瞬间。
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?
研究证每个人都能一眼区分出同性恋,即使他们没有明显的表现。
科学网(kexue.com)讯 北京时间5月17日消息,第一印象说的是人通过与人的首次接触而根据自己的猜测做出对所见之人的判断,有人认为这很大程度上依靠人的主观臆断,其实并非完全如此,比如大多数人都有潜在的"同志识别能力",一眼就能看出一个人是否为同性恋。
据《每日邮报》报道,美国华盛顿大学的通过研究发现,大多数人都有一眼就看出一个人是不是同性恋的能力,尤其是看女孩时,准确性更高。这种能力来源还无法解释,但它确确实实存在。
研究者要求129名学生观看了96张不同男女的黑白照片,看每张照片的时间不超过1秒,而后要求学生们对照片中人物的性取向作出判断,结果有高达2/3的同学猜对了其中女性是否为同性恋,57%的同学猜对了其中男性是否为同性恋。当然在这次试验中,照片中的每个人都必须去掉眼镜,不能化妆,排除一切干扰因素。
研究者乔舒亚-塔巴克(Joshua Tabak)说:"现在还不知道为什么人会有这种能力,但它存在是毋庸置疑的,这种反应需要的时间还不到1秒,就好比人能立马分辨出一个人是男是女,是白人还是黑人一样。"
当然,这种能力也并非人人都有,有些人没有这种瞬间分辨的能力,可能是他们或者他们的上一辈的生活环境里并没有同性恋这种概念。(科学网kexue.com 重林)
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从天空中看夜晚的地球
世界自然基金会(World Wildlife Fund)日前公布了2012年度《生命行星报告》,根据每个国家可再生资源消耗量与其生态承载率,以及各国可再生资源生产能力和二氧化碳吸收能力,评出了世界上十大污染最严重国家。
报道称,这些污染最严重的国家包括卡塔尔、科威特、阿联酋、丹麦、比利时、美国、澳大利亚、加拿大、荷兰以及爱尔兰。这些国家都是高收入国家,其生态足迹平均是低收入国家的五倍。卡塔尔以其高水平的物质生活和近乎疯狂的石油开采“荣登榜首”。贫富国家的生态足迹差异日益增大。在1970年到2008年间,高收入国家生态足迹增长了7%,而同期低收入国家的生态足迹却下降了60%。
据悉,生态足迹是指维持一个人、地区、国家或者全球的生存所需要的以及能够吸纳人类所排放的废物、具有生态生产力的地域面积,是对一定区域内人类活动对自然生态影响的一种测度。如果生态足迹超过了生态承载能力,就是不可持续的。为实现全球的可持续发展,各个国家都有义务和责任来减少自然资源的消费,减小自身的生态足迹。
世界自然基金会负责人吉姆·利佩(Jim Leape)说:“报告中明确指出,我们的生态足迹,我们给地球资源施加的压力都在持续增加,我们目前消耗的资源比地球补充的资源多50%,生物多样性继续下降。”
从全球范围而言,人类的生态足迹已超过了全球生态承载力的50%,人类现今的消费量已超出自然系统的再生产能力,即人类正在耗尽着全球的自然资产存量。(李金良)
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日本研究人员最新发布的调查数据显示,目前东京湾海底泥土中的放射性铯活度已经增至去年8月份时的1.5倍至13倍。研究小组认为,这是由于河流泥沙中积累的放射性铯逐渐流入了东京湾造成的。
福岛第一核电站去年3月发生核泄漏事故。今年4月初,近畿大学山崎秀夫教授率领的研究小组从荒川河口等东京湾内的3个地点采集了海底泥土。分析结果显示,海底深1米之内的泥土放射性铯活度达到每平方米7305至27213贝克勒尔,全都超过了去年8月20日时的水平(578至18242贝克勒尔)。
而从海底到深6厘米的泥土中的放射性铯活度为每公斤泥土321至397贝克勒尔,也都超过了去年8月20日时的水平(75至320贝克勒尔)。
不过,目前从东京湾的鱼类和贝类体内几乎没有检测出放射性铯。山崎秀夫认为,这是由于铯容易与泥土结合,所以比较难转移到鱼类和贝类体内。“如果能保持这个状况,应该不用担心对健康造成影响。”
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照片中"痛苦"的表情,人们将其描述为"不安"。
照片中"恐怖"表情人们将其描述为"丧心病狂"。
人们将"微笑"描述为"幸福"。
科学网(kexue.com)讯 北京时间5月16日消息,达尔文曾为了揭示进化对人类思维的影响理论曾做过一个令人毛骨悚然的实验,而近日,英国剑桥大学将继续进行该实验的研究。
达尔文在实验室内用电等工具在人的脸部进行实验,使人脸部露出不同的表情,并将这些面部表情拍下来。在1868年,达尔文宴请宾客,并在宴会结束时要求其中24位宾客对这些表情进行个人的描述,通过总结24位宾客的描述与当时的情形对比,得出人们对这些面部表情描述的改变。
达尔文从中得出了一些关于进化的结论,比如照片中的"折磨"和"恐惧",人们将其描述为"愤怒"和"震惊",而"笑声"也被描述为"幸福"等。
时至今日,已时隔100余年,当人们再次看到这些照片时又会做何反应呢?剑桥大学预备重新启动该项试验,对照片进行描述的人数也将从24人增至18000人。
科学家认为,虽然看到的是相同的照片,但由于年代不同,人们的生活文化背景不同,对人物表情做出不同的描述,这都很正常,但18000人的综合试验显然要比达尔文的24人更具说服力。(科学网kexue.com 维森)
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