雜毛兔兔大勝利!氣候變暖下,擁有多種毛色的白靴兔生存率不降反升
白靴兔(Snowshoe hare)是北美洲的一種野兔,它們的毛色會隨著季節而變化以更好地隱藏在環境當中:溫暖的時候毛色是棕色和黑色,而入冬就會變成白色。然而在全球變暖之下,早春的時候雪已經早早融化,讓穿著亮白色外套的兔兔在黑暗無雪的背景下顯得格外醒目。邏輯表明,這會導致更高的死亡率,因為野兔更容易被獵物發現。但在這項新的研究中,研究人員發現事實恰恰相反:在換毛色的秋季,白靴兔的死亡風險降低了約86.5%。
從蜻蜓到翠鳥:大自然絢麗藍調背后的科學
在自然界中,我們遇到藍色顏料的頻率低于紅色、綠色或黑色顏料,因為反射藍光的分子本質上更復雜。為了產生任何特定的顏色,分子必須吸收它們不反射的所有光。對于藍色顏料,這意味著吸收紅光,紅光的能量低于藍光。但是低能量的光更難吸收,所以任何反射藍色的分子都必須更努力地吸收紅光。大自然并沒有進化出可以吸收紅光的復雜分子,而是產生了另一種產生藍色的技巧——使用獨特的表面結構來反射藍光。這種表面結構基本上是透明的,由多層的小球體和凹凸不平的紋路組成。在大自然的鬼斧神工下,微觀材料圖案與光波長寬度之間的匹配與藍光完美同步。盡管只有一小部分藍光被反射,其余部分通過透明材料,但疊加效應非常強。制造這些看似復雜的表面實際上比制造可以吸收紅光的天然色素分子更簡單。事實上,它是如此有效,以至于由此產生的明亮、閃爍的藍色為整個自然世界的數百個不同表面增光添彩。
海貍搭個水壩來捉魚,魚:好耶!是泳池
根據南安普敦大學領導的一項新研究,歐亞海貍對河流棲息地的改研究表明,通過在淺溪中建造水壩,海貍創造了更深的水池,為鱒魚增加了合適棲息地的可用性和豐富的食物。褐鱒魚是一種具有商業和生態重要性的物種。由于海貍活動,鱒魚往往更大,全年生長良好,漁民最感興趣的最大和最成熟的魚數量更多。在海貍改造的棲息地,鱒魚也受益于掠食者提供的庇護所。
蜘蛛絲能抗菌?無稽之談!
早在古羅馬,蜘蛛絲就被用作治療從皮膚損傷到疣的各種藥物。過去,醫生會用蜘蛛網覆蓋開放性傷口,或建議患者在受感染的牙齒上放置繭。在近日一項新的研究上,研究人員重新審視了這些舊實驗并揭穿了抗生素蜘蛛絲的神話。此前的猜測是,蜘蛛由于近親繁殖而免疫系統較弱,特別容易被細菌感染,因此蜘蛛絲有可能均具有抗生素的功能,防止感染在群居的個體之間傳播。但研究甫一開始,研究人員就屢屢碰壁,無論使用何種方法或微生物,都無法檢測到社交蜘蛛絲的抗菌活性。在仔細審查后,它們意識到所有表示“蜘蛛絲能抗菌”的論文都存在方法學上的缺陷。總體而言,Bilde 的團隊通過使用改進的實驗方法檢查了來自七種不同蜘蛛物種的絲,并沒有發現抗菌活性的跡象。雖然這并不排除所有種類的蜘蛛都有抗菌活性,但它使之前所有報道的說法都令人懷疑。
颶風來得太快!海鳥“離不開暴風圈來不及逃”
關于鳥類被困在颶風中心的報告至少可以追溯到19世紀,當時船員們從船頭觀察到這一現象,看到他們的船只成為疲憊鳥類的移動港口。日前,科學家使用雙極化雷達,對于鳥類受困于颶風之中這一現象有了更多的了解。在分析2011年到2020年之間33場大西洋颶風的數據后,研究人員發現,颶風的風速越大,生物散射的特征就越密集,表明風眼內有更多的鳥類受困。
聰明的鳥寶寶不僅知道哪些昆蟲有毒,還知道這些有毒昆蟲會棲息在什么植物上
在鳥寶寶剛開始學習捕食的時候,它們偶爾會誤食顏色鮮艷的有毒昆蟲。在“中招”之后,鳥寶寶就會學會避開帶有同樣外觀標志的獵物。在這一理解的基礎上,布里斯托爾大學的一個研究小組首次表明,鳥類不僅學習危險獵物的顏色,它們還能學習這種昆蟲生活的植物的外觀。
甲蟲的偏光色外殼太炫了!研究人員觀察地甲蟲以尋求答案
自然界中許多生物的醒目顏色源于它們在微觀甚至納米級的結構。一個很好的例子是某些甲蟲的金屬色。筑波大學的一個團隊對地甲蟲進行了非常仔細的觀察,看看我們可以從它的微/納米結構中學到什么。研究人員同時使用透射光和反射光的 POM 觀察揭示了一種特殊的效果,稱為機翼外殼內層的馬耳他十字。多次重復的微小交叉圖案表明地甲蟲外殼內的蛋白質結構具有膽甾型液晶狀螺旋結構。提供這些光學效應的結構也堆疊在一起以提供高機械強度,這是另一個有用的特性,可以在未來轉化為功能材料。
“天才狗狗”能夠記住超過100種玩具的名字!對,就是邊牧
為了了解狗狗在物體名字方面的記憶能力,一組研究人員在世界各地找來了6只能夠記住玩具名稱的狗狗,它們無一例外全都是邊牧。聰明小狗只需要聽4次就能夠記住一個新玩具的名字,在一周之內就記住了多達12個新玩具的名字,最厲害的小狗在幾個月后就記住了100種玩具。研究人員表示,邊牧確實十分聰明,但德牧、京巴、約克夏還有澳大利亞牧羊犬在這方面也同樣擁有很高的天賦。
黃鶯之間會發出“警報信號”來防止褐頭牛鸝“強行寄養”她的小孩
褐頭牛鸝是一種巢寄生鳥類,它們會于日出時分在別的鳥巢里生下自己的后代,同時把巢里原本的鳥蛋扔掉,從而讓其他鳥撫養自己的后代。而黃鶯正是這個“冤大頭”。日前,研究人員發現,黃鶯內部會發出警告性的叫聲,讓雌性注意守護好自己的鳥巢。具體來說,雌性黃鶯在聽到警告性叫聲后會回到巢穴并緊緊地坐著。在聽到警告聲后,雌性黃鶯會一直記住,在巢里安坐到第二天早上,以避免褐頭牛鸝產蛋。發現表明,黃鶯可能具備一些認知上的高級功能,以便能夠在第二天回想到警告叫聲。
想要讓自家的鸚鵡更加聰明伶俐?你需要為它提供更好的環境
世界上估計有1億只鸚鵡,其中大約一半生活在人工飼養中,大多數是作為私人家庭的寵物。鸚鵡是十分聰明的鳥類,這讓它們在野外如魚得水。然而這一特性在被人類圈養后反而給鸚鵡帶來了痛苦。一項新研究強調,越聰明的鳥類在被圈養時所需要的環境就越獨特。具體而言,鳥類飼養者需要為寵物提供自然形態的食物,而不是經過加工的食物,從而給鸚鵡模仿出野外覓食的狀態。此外,鸚鵡是高度社會化的種群,在單獨飼養時,主人需要注意為其提供更多玩具,從而滿足其社會性需求。
水族館蟲藥屢屢遭竊,背后元兇竟是一個“小偷家族”
為了確保動物體內沒有攜帶危險的害蟲或病原體,幾個月以來芝加哥謝德水族館的獸醫一直將抗寄生蟲藥物放置在動物的檢疫棲息地里。然而每次剛放進去,藥物就消失不見了。在經過一系列的排查之后,他們發現,兇手不僅一個,而是一群!這是一個專門偷竊氮元素的微生物家族。在工作人員檢查藥物的降解情況時,他們就發現藥物中含有氮的分子片段消失了。最后,他們找到了21種犯罪嫌疑人,分別屬于放線菌門、擬桿菌門、綠彎曲菌門和變形菌門。為了防止他們繼續偷藥,工作人員將對棲息地的水管進行徹底的擦洗和更換。
禿鷲:人類?有什么好怕的?老哥我就要住在人類隔壁
根據佐治亞大學研究人員的一項新研究,人類改變的景觀通常會給野生動物帶來困難——但是禿鷲除外。自1960年代后期以來,北美和南美大部分地區的黑美洲鷲以及紅頭美洲鷲的數量大幅上升。通過GPS衛星數據顯示,這些新增鳥類的棲息地多在道路附近和廢棄的景觀建筑中。這一研究表明禿鷲對于人類改造景觀的適應性甚至優于他們在自然環境中的適應性。研究人員猜測這有可能是因為瀝青和混凝土路面帶來的熱流有助于禿鷲從地面起飛。
秀麗隱桿線蟲的“自殺式”哺乳
秀麗隱桿線蟲是一種僅有一毫米長的透明蛔蟲,身上同時具有雄性和雌性生殖器官,可以實現個體繁殖。然而在成功繁殖之后,秀麗隱桿線蟲的體內會產生大量富含卵黃的液體,這些液體積蓄在體內,消耗其內部器官。一開始,科學家認為這是一種老年病的表現,但現在發現,這些液體其實是秀麗隱桿線蟲的母乳。秀麗隱桿線蟲通過這種方式,將母乳存儲在未受精的卵子當中,從而能夠喂養它的后代。蠕蟲乳的存在揭示了一種新的方式,使秀麗隱桿線蟲最大限度地提高其進化適應性:當它們因為精子用完而無法再繁殖時,它們會融化自己的組織以轉移資源給他們的后代。
幾十年后,科學家終于區分開了兩種長得很像的珊瑚物種
2016 年,在美屬維爾京群島圣約翰海岸附近的一次夜間潛水中,兩名珊瑚礁研究人員看到了意想不到的事情:一個Plexaura kükenthali珊瑚群落正在將幼蟲釋放到水中。這一本應無比正常的事卻讓研究人員驚訝不已,因為這是另一個珊瑚物種Plexaura homomalla才會有的行為。幾十年來,科學家們一直對這兩者是否是同一個物種爭論不休。一項最新研究終于證明了兩者之間之間基因組的強烈遺傳差異,繁殖時間和方法也有差異。兩者還傾向于寄宿不同類型的藻類作為共生體。
近親繁殖也不完全有害,響尾蛇通過近親繁殖的方式抵抗不良基因突變
研究人員 90 條東部大響尾蛇的基因組進行了測序,這些響尾蛇因濕地棲息地的喪失和破碎而被列為瀕危物種。為了進行比較,研究人員還對近親西方馬薩加響尾蛇的 10 個基因組進行了測序,這是一種對繁殖機會和種群數量沒有限制的常見物種。研究小組發現,東部物種中最具潛在破壞性的基因突變比西部物種少。這一發現表明,小型孤立種群的繁殖限制可能伴隨著能夠排除妨礙生存的遺傳變異的進化優勢。
為了更好地運輸花粉,蜜蜂將花粉搓成“粘粘球”
由佐治亞理工學院工程學院領導的新研究發現,蜜蜂已經開發出一種將花粉顆粒轉化為粘彈性顆粒的方法,使它們能夠有效、快速、可靠地將花粉輸送到蜂巢中。在收集了花粉之后,蜜蜂利用自己反芻的花蜜,與花粉一起混合成為顆粒,然后用自己的后腿搓成球球,再放入蜂巢。該研究還表明,蜜蜂從體內清除花粉的速度比它們通常的梳理速度慢 2-10 倍。
小小螨蟲,揭示了生殖屏障的進化
來自日本的研究人員發現,螨蟲有助于了解生殖障礙的進化過程。物種形成是生殖隔離驅動的,因此生殖隔離是理解物種形成的關鍵。現有的生殖隔離研究多集中于二倍體動物。在研究蜘蛛螨(Amphitetranychus viennensis )的時候,研究人員發現發現生殖隔離的程度不同,并且遺傳距離與所有三種生殖隔離措施之間存在正相關關系。研究人員還發現了生殖隔離的不對稱性。結合不同程度的生殖隔離,這些不對稱強調了在早期發育階段通過生殖不相容性加強生殖隔離的重要性,以及細胞內相互作用的重要性。
美國佛州再次驚現可以吃掉你家房子的巨型蝸牛!當地官員:已消滅
近日,美國佛羅里達州再次出現入侵物種非洲大蝸牛。這種蝸牛攜帶可致人類腦膜炎的寄生蟲、對500種植物物種造成威脅,甚至還會啃食建筑的灰泥墻。非洲大蝸牛常見于雨后的晚上。令人慶幸的是,當地已經及時將非洲大蝸牛全部進行了處理,避免其造成進一步的生態影響。
新研究發現一種基因突變在2000萬年前“奪走”了人類的尾巴
一項新研究表明,人類的祖先都有尾巴,研究人員可能已經發現了導致人類和某些靈長類動物失去尾巴的基因突變。來自紐約大學朗格尼健康學院和紐約大學坦頓工程學院的一組研究人員發現,TBXT基因(在所有兩側對稱動物中都存在)有一種突變,這種突變在猿類和人類中存在,但在猴子中沒有。該研究的主要作者Bo Xia等專家表示,TBXT基因的突變中間包含300個基因字母。這種突變可能導致某些靈長類動物的尾巴在大約2000萬年前消失。人類在胚胎時期確實有尾巴,但隨后失去了尾巴,與椎骨融合形成尾骨。
是什么讓我們成為人類?答案可能在被忽視的 DNA 中找到
黑猩猩的DNA與我們人類的DNA非常相似。從進化的角度來看,黑猩猩是人類現存的最親近的親戚,我們擁有共同的祖先。但是,大約在五六百萬年前,黑猩猩和人類的進化路徑分開了。近日,瑞典隆德大學的干細胞研究人員發現,之前被忽視的DNA部分,即所謂的非編碼DNA,導致了人類與黑猩猩之間的進化差異。
一種由達爾文和華萊士預測存在的飛蛾已被確認為一個新物種
1862年,達爾文看到花蜜管長達30厘米的馬達加斯加蘭花后,認為需要有一只舌頭特別長的飛蛾才能夠采到這種蘭花的蜜。五年后,阿爾弗雷德·羅素·華萊士也做出了同樣的猜測,,并預測這種飛蛾類似于在非洲大陸發現的長喙天蛾。1903年,這種飛蛾終于被發現。科學家將其命名為馬達加阿斯加蛾(Xanthopan morgani praedicta),也稱“預測蛾”,以紀念華萊士的預測。日前,一項研究蛾的遺傳和身體差異的新研究發現,馬達加斯加蛾實際上不僅僅是摩根斯芬克斯蛾的一個亞種,而是一個完整的物種,現在被命名為 Xanthopan praedicta。
青藏高原地區發現兩個新的毒蛇物種
在一篇新發表的論文當中,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所和班戈大學的研究人員發現了兩個未知的高原蝮蛇新種,,分別為來自四川阿壩藏族羌族自治州黑水縣的冰川蝮(Gloydius swild)和來自西藏察隅怒江流域的怒江蝮(Gloydius lipipengi)。 冰川蝮和怒江蝮的發現,進一步印證了青藏高原隆升、冰川形成等地質事件對亞洲蝮分化起到關鍵作用;而喜馬拉雅山脈和西南山區則被視為亞洲蝮重要的演化中心。
日本和菲律賓發現三種新的淡水蝦虎魚
來自日本和菲律賓的一組生物學家鑒定了三種新的蝦虎魚,屬于韌鰕虎魚屬。在菲律賓巴拉望群島發現的新物種被命名為Lentipes palawanirufus。另外兩個新物種是在日本亞熱帶島嶼沖繩發現的,被命名為 Lentipes kijimuna 和 Lentipes bunagaya。
西班牙發現新的海洋蠕蟲物種,體長僅0.8毫米
瑞典自然歷史博物館的研究人員發現了一種生活在西班牙巴斯克地區的新海洋蠕蟲。這種名為 Faerlea assembli 的蠕蟲只有 0.8 毫米長,是在 Plentzia 海洋站進行的研究中發現的。這個新物種屬于一個重要的蠕蟲群,稱為 Acoelomorpha。這些小而軟的蠕蟲在許多不同類型的海洋沉積物中大量存在,屬于腔腸動物的 Mecynostomidae 科。它們構成了海洋食物鏈的關鍵部分,研究它們的種群為科學家提供了一種監測不同環境整體健康狀況的方法。Acoelomorphs 對人類影響特別敏感,它們的多樣性在許多游客參觀的海灘等地區減少。
由于人類過度的“熱愛”,澳大利亞檀香在野外面臨滅絕
檀香油的甜美、泥土香味使其在香棒、蠟燭和香水中廣受歡迎。但它美麗的氣味也可能是它的衰敗——澳大利亞檀香(Santalum spicatum)在野外面臨滅絕。澳大利亞檀香是生長在大洋洲的大約15種不同檀香樹種之一,是國際貿易的主要檀香類型之一。西澳政府一個多世紀以來就知道檀香被過度采伐,數量正在下降,沒有新的樹木再生。研究人員估計,175 年的商業采伐可能使野生檀香的數量減少了 90%。今天,走進大多數檀香樹林就像走進臨終關懷醫院。那里只有老人,他們中的大多數都處于末期。沒有年輕人,當然也沒有嬰兒。
令人痛心的消息:象牙喙啄木鳥正式滅絕
1967年,生物學家Paul Sykes偶然聽見了象牙喙啄木鳥的叫聲。這讓他驚詫不已,當時距離人類最后一次看到象牙喙啄木鳥已經過去了20年。然而當時的叫聲被證明只是生物界的著名模仿者松鴉發出的。2016年,Sykes仍然沒有找到象牙喙啄木鳥的痕跡。終于,美國魚類和野生動物管理局于上周正式宣布象牙喙啄木鳥已經滅絕。
短短10年,瑞典西海岸淺水區的藍貽貝已基本消失
研究人員的研究表明,北大西洋的藍貽貝棲息地已經減少。總體解釋是貽貝的過度捕撈以及氣候變化的直接和間接影響。但也有局部差異。在外群島的一些地方,可以看到健康的貽貝庫,而在外群島的其他地方,它們已經消失了。研究人員認為,氣候變化是背后的主要推手,其他影響因素分別有海水鹽度的變化、捕食者物種的數量增加等等。
兩頭重達7噸的座頭鯨在阿根廷擱淺,目前已被成功救治
兩條可憐的鯨魚被困在布宜諾斯艾利斯以南 220 英里(360 公里)的海濱度假小鎮 La Lucila del Mar 的海灘上。保護組織在一份聲明中說:“周日擱淺的第一頭是幼年雌性座頭鯨,長 32 英尺(9.8 米),重約 8 噸。”第二頭鯨魚“是同一物種的雄性,長 28 英尺,大約 7 噸,于周一晚上出現”。約30人參加了救援行動,包括當地居民、海洋保護主義者、民防隊員、海岸警衛隊人員、消防員、志愿者和海灘救生員。他們的集體努力使這些動物重返大海。
水電站數量的增加嚴重威脅大型水生動物的安全
自由流動河流的消失對全球淡水生物多樣性造成了不利影響——超過 3,400 座設計容量超過 1 兆瓦的水電站正在規劃或正在建設中。水電站的修建截斷了河流,導致河流連通性進一步下降。萊布尼茨淡水生態與內陸漁業研究所 (IGB) 的研究人員領導的一項研究表明:如果所有擬建的大壩都建成,那么 19% 的長度超過 500 公里且有淡水巨型動物棲息的自由流動的河流將無法自由流動。該研究還發現,在即將被截斷的河流當中,大型水生動物的多樣性要遠高于自由流動的河流或者已經被截斷的河流。這一發現讓人更加擔心。
拯救生物多樣性?從語言多樣性開始做起
迄今為止,很少有研究量化用非英語語言撰寫的科學對科學界和科學應用的貢獻。研究人員仔細審查了以 16 種語言發表的 326 種期刊中的 400,000 多篇同行評審論文,確定了 1,234 項研究,這些研究提供了關于拯救物種和生態系統的科學知識。研究證明,納入非英語語言研究可以將有關物種和生態系統的科學證據的可用性擴大到 12-25% 的地區和 5-32% 的物種。
科學家歷經50年才得以命名這種“神秘植物”:果實形狀類似中國燈籠,汁水多,可食用
1973年,芝加哥菲爾德博物館的退休館長Robin Foster在亞馬遜熱帶雨林中發現一顆“神秘樹種”。這顆奇怪的樹,與Robin Foster以往見過的不太一樣。它大約有20英尺高,所結的橙色果實形狀類似中國的紙燈籠。據說這種果實在成熟的時候汁水特別多,可以食用,并且有好幾顆種子。但是,科學家無法確定這是以前描述過的哪一個物種,也無法宣布這是一個新物種,因為他們無法判斷它屬于哪個科。五十年后的今天,科學家通過分析它的DNA,終于將它正式命名為“Aenigmanu alvareziae”,意思是“馬努之謎”,這是以它來自秘魯的公園命名的。
植物為了種子的傳播“絞盡腦汁”:自己“分發”種子,借助化學物質吸引傳播者
如果你來到一個蘋果園來摘蘋果,那么你一定會發現自己往往會先被最大,最香的蘋果所吸引。其實,蘋果樹和其他果實植物生長出如此美味的果實是有原因的,那就是誘使人類和野生動物吃掉它們的果實并傳播它們的種子。近日,研究人員發現,結實的植物將它們的種子包裹在引人注目的美味果實中,希望動物能夠吃掉它們,通過步行或飛行攜帶種子,并在新的地方排便。為了吸引潛在的種子傳播者,植物使用被稱為次生代謝物的化學物質,賦予果實獨特的香氣、顏色和風味,同時也可作為動物的必需營養素。
甜食愛好者負鼠居然專門逮著病樹的葉子使勁薅,為什么?
刷尾負鼠Trichosurus vulpecula 是雜食性的小動物,但主要飲食還是來自于植物,國外不少居民的花園都曾被這種動物“造訪”過。而其中最受負鼠歡迎的,是那種病怏怏的樹。這是為什么呢?主要原因是植物內部的葡萄糖。葡萄糖存儲了大量的能量,且能夠比較容易在植物內部運輸。在植物受到壓力時,它的首要反應之一就是調動其資源,將其淀粉儲備轉化為葡萄糖。因而壓力大的植物會含有比往常更高水平的葡萄糖,而這逃不過嗅覺靈敏的負鼠。在負鼠被吸引過來之后,被啃食掉大量葉子的樹木自動長出了更多的嫩芽,反而讓負鼠飽餐一頓從,于是被負鼠“盯上”的樹最終難逃厄運,逐漸死亡。
植物是如何對光做出反應
植物生長發育的幾乎每個方面都受到光的影響。植物能夠通過一種稱為光敏色素 B的蛋白質感知光和溫度。這種蛋白質將光信息傳遞到細胞中,從而改變基因組的表達,從而改變植物的生長。然而,光敏色素 B 不能直接與植物的 DNA 相互作用。為此,植物細胞依賴于稱為 PIF 的八種蛋白質家族。日前,研究人員發現,PIF 有兩個部分;一部分與基因結合,另一部分激活基因,這些基因告訴植物執行不同的功能,例如生長或開花。這項研究發現了這些激活劑區域的精確位置——這是第一次在植物細胞中完成。通過降低 PIF 蛋白的活性,它們可以減緩莖的生長。因此,這項研究揭示了一種使植物長得更短的精確方法,以便植物的種子、果實和可食用部分即使在陰涼處也能生長。
“毅力號”最新發現:古代火星曾存在湖泊和河流三角洲
美國宇航局毅力火星探測器團隊的一項新研究表明,在火星上的杰澤羅隕石坑(Jezero Crater)可能是古代火星生命的關鍵。最新證據表明,這地方很可能經歷了“重大”的山洪暴發,將景觀雕刻成我們今天看到的巖石荒地。 通過“毅力號”的取樣,研究團隊發現火山口底部似乎由粗粒的火成巖礦物組成,并且巖石中還含有多種鹽分. 觀察表明,水導致了火山口底部的廣泛風化和改變,這意味著巖石在很長一段時間內都受到水的影響。科學家猜測,前段時間“毅力號”的第一次巖石采樣失敗也是因為巖石可能因與水的相互作用而變得十分脆弱,才導致鉆頭的振動和強度粉碎了樣品。綜合圖片和巖石樣本,科學家得出初步結論:杰澤羅隕石坑內曾經存在湖泊,湖泊的洪水將巨石和碎片從火星高地帶到了火山口岸邊,形成了“毅力號”拍攝到的沉積三角洲。
哈勃探測到一場散發著“危險氣息”的銀河舞
哈勃望遠鏡拍攝到了兩個正在跳“貼面舞”的星系,他們緊密地交織在一起,正在發生相互作用。“舞池”位于距離地球超過1億光年的地方,這兩個“舞者”被命名為了Arp 91。他們分別是NGC 5953和 NGC 5954星系。Arp 91 提供了一個特別生動的星系相互作用的例子。NGC 5953 顯然在牽引 NGC 5954,它看起來像是在向下延伸一個旋臂。兩個星系的巨大引力使它們相互作用。這種引力相互作用很常見,也是星系演化的重要組成部分。
Credit: ESA/Hubble & NASA, J. Dalcanton; Acknowledgment: J. Schmidt
嫦娥五號帶回的月巖樣本證明:月球在19.6億年前仍存在巖漿活動
北京時間10月8日凌晨,以嫦娥五號月球樣品為研究對象的首篇學術成果《嫦娥五號年輕玄武巖的年代與成分》在線發表在國際學術期刊《科學》(Science)。該研究證明月球在19.6億年前仍存在巖漿活動,使此前已知的月球地質壽命延長了約10億年。科學家之前認為月球在29億年前就已經死亡了,這里的死亡指的是月球內部不再活躍,地質趨于穩定,月球巖漿不再爆發,從此月球就好像一座冰冷的死寂星球。但是嫦娥五號采集的樣本改變了此前的認知。
當太陽風撞擊地球的磁層時,會出現令人驚訝的靜止狀態
太陽釋放出帶電粒子流,稱為太陽風。在地球表面,我們受到磁層(由地球磁場產生的氣泡)的保護,不受這種擾動的影響。當太陽風撞擊磁層時,能量波沿著兩者之間的邊界傳遞。科學家們認為波浪應該在太陽風的方向上產生漣漪,但研究人員發現,當太陽風脈沖撞擊磁層時,所形成的波不僅會沿著地球的磁力線來回奔跑,還會逆著太陽風傳播,從而互相抵消。這項由帝國科學家領導的研究的新發現提高了我們對導致“太空天氣”的地球周圍條件的理解,這些條件會影響我們從軌道通信衛星到地面電力線的技術。
熱木星:一個噼里啪啦下鐵雨的星球,最高溫度達4400華氏度
2016年,科學家發現了一顆有著如同“火焰地獄”般高溫的行星,它們將其命名為熱木星(WASP-76b)。熱木星距離地球約640光年,面向恒星的一面平均溫度可達2425℃。這種高溫甚至可以將鐵直接氣化,再變成鐵雨落下來。一個由康奈爾大學、多倫多大學和貝爾法斯特女王大學的科學家領導的國際團隊報告說,在這顆行星上發現了電離鈣,這表明大氣溫度比以前認為的要高,或者說大氣層上部有強風。
來自最遙遠已知星系的能量爆發可能是圍繞地球運行的衛星
宇宙是各種巨大爆炸的舞臺。這些包括恒星耀斑,恒星突然釋放磁能;和中子星合并,兩顆致密的恒星碰撞在一起。但有一類爆炸勝過其他:伽馬射線暴是宇宙中能量最高的爆炸。最近,天文學家認為他們已經從最遙遠的星系中看到了其中一次爆炸的證據。但最近發表的一篇論文對這些說法表示懷疑,認為這可能是由離我們家(地球)更近的一個更平凡的來源引起的。這一發現的獨特之處在于,該團隊確定了事件的方向,并發現它與一個被稱為GN-z11的星系來自同一區域,這恰好是我們所發現的最遙遠、最古老的星系。這是一個不可思議的宇宙巧合嗎?或者這是否表明伽馬射線暴在大爆炸僅 4 億年后的早期宇宙中更為常見?后一個結論將對我們理解早期宇宙中恒星和星系的形成方式產生重大影響,并引起天文學家的極大興奮。
滅絕的板塊構造風格解釋了早期地球的平坦山脈
地球化學和地質記錄提供了對地球構造歷史的重要見解,但就元古代時期的山脈而言,記錄相互沖突:地球化學證據表明地殼又薄又熱,這通常表明山脈不可能形成,但那個時期留下的巖石表明存在山脈。日前,加拿大科學家團隊使用全球數據庫將巖石記錄與 18 億至 8.5 億年前的地球化學記錄進行了比較,這一時期開始于最早的生命跡象之后約 10 億年半,結束于復雜生命演化之前的 1.5 億年。當時大陸巖石的地球化學表明,大陸地殼很薄(不到 40 公里),而且很熱。這意味著并沒有足夠的條件形成山脈。盡管地殼很熱,但當時世界各地巖石的礦物成分表明,存在顯著的地殼流動,導致山脈較低。因為相對較弱的地殼在碰撞中滑過自身,更像是掠過而不是正面碰撞。這種行為在一定程度上要歸功于熱地殼的下部像地質時間尺度上的高粘性流體一樣“流動”,甚至在現代板塊構造開始之前。這種對滅絕的板塊構造風格的解釋將地質和地球化學證據結合在一起,描述了一個持續了 10 億年的相對平坦的世界。
“冰針”如何在冰凍景觀中編織石頭圖案
10 月 5 日發表在《美國國家科學院院刊》上的這項新研究使用實驗工具來展示在凍土上隨機生長的冰針如何逐漸將巖石移動成規則的、重復的模式。冰針的形成是由于溫度下降,土壤中所含的水分長成了從地面伸出的冰晶尖峰。隨著冰針的形成,它往往會推起土壤顆粒,從而在地表上做出“圖案”。進一步的實驗研究了圖案如何根據石頭的濃度、地面的坡度和冰針的高度而變化,冰針的高度也受石頭密度的影響。
60年后,科學家終于確認地球的“固體”內核可能包含糊狀鐵和硬鐵
地核是一個主要由鐵構成的球形物質,負責地球的磁場。在 1950 年代,研究人員認為內核是固體,與周圍的液態金屬區域形成對比。然而一項新研究表示,曾經以為是“固體”的地核實際上含有液體成分。研究人員使用地震波來分析內核可能含有的礦物密度和溫度。與自 1970 年代以來在所有地球模型中=所考慮的均質軟鐵合金形成鮮明對比,這一模型表明,在地核頂部 150 英里處存在硬、軟、液態或糊狀鐵合金的相鄰區域。這對地球的組成、熱歷史和演化提出了新的限制。
“任勞任怨”的沸石可用于碳捕獲和儲存
沸石(Zeolites )可以算是“大自然中的老黃牛”。這些超多孔礦物質充滿了微小的孔洞和通道,可以吸收環境污染物、過濾飲用水、管理核廢料,甚至吸收二氧化碳 (CO 2 )。現在,在同類研究中,西北大學的研究人員分析了從冰島東部邊緣收集的古代沸石標本,發現沸石以一種完全出乎意料的方式分離鈣同位素。這一發現有助于量化現代和古代地質系統中的溫度,并為通過碳捕獲封存減輕人為氣候變化的努力提供信息。
13億年前,不同的地質部件構成了今天的澳大利亞大陸
一項新研究首次顯示了澳大利亞豐富的地質歷史如何反映在地球表面深處。該研究的作者、澳大利亞國立大學 (ANU) 的 Caroline Eakin 博士說,澳大利亞的土地由 13 億多年前融合在一起的不同構件組成。這是迄今為止澳大利亞對此類數據進行的最詳細的分析,其中考慮了澳大利亞大陸地震儀記錄的 2000 多次地震記錄。
科學家成功在沒有地震數據的情況下確定地殼中的應力
洛斯阿拉莫斯國家實驗室的科學家們開發了一種方法,可以在不依賴地震或鉆井數據的情況下確定地殼中機械應力的方向。這種方法比目前的方法成本更低,可以在地球物理學中具有廣泛的適用性,并提供對缺乏歷史地質信息的大陸地區的洞察力。巖石在壓縮時變硬,在伸展時變軟,但這種效果不是瞬間的。在環境應力場最具壓縮性的方向上,速率更快。通過測量不同方向的這個速率,科學家們可以確定環境壓力最大的方向。
熱帶氣旋降雨增加有助于災害規劃
一項新發表的關于熱帶氣旋降水極端事件的論文提供了內陸洪水的數據,可以幫助當地社區為美國颶風艾達等風暴產生的大量降雨做好準備。該研究指出,對由此產生的洪水災害的影響和潛在趨勢的科學理解受到氣象站記錄的相對短暫的熱帶氣旋降水記錄的限制,該記錄可追溯到 1948 年。研究表明,最潮濕的熱帶氣旋每十年增加 2 到 4 毫米——在 319 年中增加了 2.5 到 5 英寸。降雨量增加是熱帶氣旋移動速度減慢的結果。了解熱帶氣旋引起的極端降水增加,對于必須預測和計劃此類風暴的社區來說可能是一個巨大的好處。
研究表明:黑碳氣溶膠對東南大西洋的氣候影響被低估了
黑碳氣溶膠是懸浮在大氣中的微小顆粒。它們由人為和自然火災產生,并吸收大量陽光。黑碳吸收陽光的能力意味著它可以在加熱大氣方面發揮關鍵作用,并在區域和大陸尺度的氣候變化影響中發揮重要作用。新的研究表明,東南大西洋上空的一些氣候模型低估了中非季節性火災產生的煙霧的全部影響,特別是氣溶膠中黑碳成分的吸收導致的潛在氣候變暖已經表明。
熔巖多方向噴出 西班牙拉帕爾馬島面臨地質災害
西班牙拉帕爾馬島火山9月19日開始噴發,目前仍在持續。9日凌晨,拉帕爾馬島火山錐體的北面已經坍塌,導致熔巖向多個方向噴出。西班牙國家地理研究所的專家表示,一股熔巖已經開辟了一條新路徑,而另一股正在沿著早些時候的路徑移動。目前熔巖已經摧毀了4座村莊,超過1100座建筑物以及周圍的土地,造成當地約6000名居民被迫從家中撤離。
巴西極端干旱引發致命沙塵暴
當地媒體稱,由于巴西東南部正面臨嚴重干旱,近幾周來,異常強大的沙塵暴已在圣保羅造成至少 6 人死亡。自 9 月底以來,巨大的橙色塵埃云在鄉村中隆隆作響,風速高達每小時 100 公里(62 英里)。這樣的場景至少出現了 3 次。巴西氣象頻道 Metsul 的氣象學家 Estael Sias 解釋說盡管沙塵暴并不罕見,但2021年的沙塵暴特別嚴重,這是長期缺雨、高溫和低濕的結果。巴西正面臨 91 年來最嚴重的干旱,導致該國中西部和南部地區的水電儲備水位極低,從而推高了電力成本。
美國亞拉巴馬州發生特大洪水 致4人死亡
當地時間10月7日,據美國廣播公司(ABC)報道,亞拉巴馬州6日發生特大洪水,已經造成4人死亡,其中包括1名4歲兒童。根據報道,目前發布的洪水警報將一直持續到7日晚上,且威脅范圍會擴大到佐治亞州、南卡羅來納州、北卡羅來納州和佛羅里達州。美國國家氣象局稱,過去幾天,亞拉巴馬州中部地區降下暴雨,一些地區雨量高達6至13英寸(15.24至33.02厘米)。尤其是該州伯明翰的部分地區,僅在6日的幾個小時內雨量就達到了4至7英寸(10.16至17.78厘米)。通常情況下,伯明翰10月份的平均降雨量為3.34英寸(8.48厘米),這意味著該地區6日當天的降雨量大大超過了之前整個月的正常降雨量。
巴基斯坦西南部強烈地震造成至少23人死亡
7日,一場強烈地震使巴基斯坦西南部的至少一個煤礦和數十座泥屋倒塌,造成至少 23 人死亡,死亡人數繼續攀升。一名官員說,至少還有 200 人受傷。根據美國地質調查局的數據,這場5.9 級地震的震中位于俾路支省哈奈東北偏北約 15 公里(9 英里)處。地震強度的初始測量值為 5.7 級。它撞擊地表以下約 9 公里(5.5 英里);較淺的地震往往會造成更大的破壞。
8300萬年的鯊魚編年史顯示:挑食的鯊魚活不久
獵物的可用性和適應不斷變化的環境的能力在鯊魚的進化中發揮了關鍵作用。一項新研究分析了 3,000 顆鯊魚牙齒,為了解現代鯊魚群落是如何建立的提供了新見解。這項新研究調查了從中生代(大約 8000 萬年前)的最后階段到今天的鯊魚牙齒的多樣性。科學家試圖通過這個研究,解答現代鯖鯊的物種多樣性為何遠低于真鯊。然而研究發現,在古代,情況完全是翻過來的,鯖鯊的物種多樣性原本是高于真鯊。通過對鯊魚牙齒進行幾何形態測量學,研究人員發現,在500萬年前,史上最大的鯊魚板狀巨齒鯊的牙齒差異創歷史新低,這表明它們可能擁有單一的食物來源。這種低差距再次表明,頂級掠食性鯊魚的特殊飲食可能使它們面臨更大的滅絕風險。研究表明,現存的少數量鯖鯊物種是重復滅絕的后果。除了環境變化之外,飲食結構的單一化可能是現代鯖鯊的物種多樣性遠低于真鯊的原因。
圖源論文
熱河生物群中的綠洲:氣候涼爽,成功保存多種恐龍化石
熱河生物群是中國東北遼寧省的一個古老生態系統,包括密集多樣的白堊紀動植物群,是有羽毛恐龍化石的熱點。一項新研究重建了該地點涼爽的氣候和高海拔,為保存在那里的各種恐龍提供了重要的環境背景。北京中國地質大學古氣候學家張來明利用土壤中形成的碳酸鹽礦物的同位素組成估計了大約 1.25 億年前熱河生物群的氣溫和海拔。他發現春季氣溫較低,大約為 6°C,表明氣候涼爽。通過這些數據,張教授推斷,該地區的恐龍的又粗又小的羽毛并非用于飛行,而是用于保暖。
英國發現迄今以來最古老的新物種食肉恐龍新物種
這種小型食肉恐龍生活在 2 億多年前,生活在現在的威爾士。它于 1950 年代在采石場被發現,最初被認為是完全不同的恐龍群的一部分,目前科學家們已經確認它為一個全新的物種,并命名為Pendraig milnerae。該物種是在英國發現的最古老的獸腳亞目恐龍,代表了我們對歐洲恐龍早期進化的理解的重大飛躍。
僅有半毫米大小!哈佛科學團隊在千年琥珀中發現緩步動物新物種
緩步動物在地球上的生命之樹中占有相當重要的一個地位。它們與節肢動物有關,并且在寒武紀生命大爆發期間有著很深的起源。盡管如此重要,但保存完好的緩步動物化石是非常罕見的存在。日前,在一枚具有1600萬年歷史的多米尼加琥珀當中,科學家發現了一種全新的古代緩步動物化石。盡管外觀看上去與現代緩步動物十分接近,但科學家在使用顯微鏡觀察后發現了其嘴里有一種獨特的前腸組織,被稱為頰器官。這使得這一化石被歸到了一個新的屬和種:Paradoryphoribius chronocaribbeus(又名 beusty boi)。
在美國新墨西哥州發現三角龍的新“失散親戚”
二十多年前在 CNN 創始人特德·特納 (Ted Turner) 的牧場上發現的化石被發現是一種以前在北美未發現的有角恐龍(角龍類)的新物種。這個新的恐龍物種Sierraceratops turneri 生活在7200萬年前的新墨西哥州。將 Sierraceratops 與其他有角恐龍區分開來的關鍵特征是它短而巨大的眉角,以及恐龍褶邊骨骼的解剖結構。Sierraceratops 有一個大頭骨,大約 1.5 米長,它的體長大約是 4.6 米。像其他角龍類一樣,它是一種四足植物食者。它的發現暗示在北美仍有許多恐龍有待發現。
新出土的化石為英國發現的已知最早的河馬化石
皇家霍洛威學院、倫敦大學和萊斯特大學的研究人員在薩默塞特發現了一種已經超過 100 萬年歷史的河馬化石。這一發現超過了英國之前最古老的河馬記錄至少 30 萬年。這顆牙齒化石屬于一種名為 Hippopotamus antiquus 的已滅絕河馬物種。比現代非洲河馬更大,甚至比它的現存親戚更水生。雖然人們通常認為河馬完全是非洲動物,但實際上它們在上次間冰期(大約 125,000 年前的溫暖氣候時期)在英國很常見。
在過去的5.41億年中,大氣中的氧含量是影響物種滅絕速度的主要原因
研究人員發現了影響過去 5.41 億年溫暖時期滅絕物種比例的其他幾個因素,包括地球大陸的構造、海洋和大氣之間的碳循環效率以及開始時的氣候狀況給定的變暖事件。然而,大氣中的氧氣是滅絕脆弱性的主要預測因素。大氣中氧含量的關鍵閾值為40%,超過該閾值,可行的海洋棲息地擴大,全球滅絕率急劇下降。這一發現對理解當今變暖世界中海洋生物的命運具有重要意義。
在大規模滅絕過后,“復活”物種的體型變得更大了
斯坦福大學的科學家們發現了生命如何從災難中重新出現的驚人模式研究表明,體型演變的通常規則不僅在大規模滅絕期間發生,而且在隨后的恢復期間也發生了變化。研究發現,平均而言,體型較小的屬與其較大的同類相比,滅絕的可能性相同或更大。然而在大規模滅絕以不可預測的方式動搖了這一規則,在一些類別中,較小的屬的滅絕風險變得更大,而較大的屬在其他類別中則失去了優勢。
樹懶是堅定不移的素食者?10000年前的樹懶不是
現存的6個樹懶物種均為體型較小的食草樹棲動物,然而根據化石顯示,古代樹懶的體型可以去到跟大象一樣大,還有些是雜食性動物。通過對化石進行氨基酸化合物特定同位素分析,研究人員發現一種名為Mylodon的樹懶是一種雜食性動物。Mylodon生活在大約1萬到1.2萬年前的南美洲地區。此前已有研究推測,古代南美洲的生態系統不足以支撐那么多食草動物并存。這項新的研究提供了令人信服的證據,支持這個以前未被證實的想法。這些結果提供了古代樹懶物種雜食的第一個直接證據,科學家需要對南美洲古代哺乳動物群落的整個生態結構進行重新評估。
3000萬年前,氣候變化抹去了地球上63%的哺乳動物物種
63%——這是大約 3000 萬年前從非洲和阿拉伯半島消失的哺乳動物物種的比例。但直到現在,一項最新研究通過分析來自非洲的五個哺乳動物群體化石才發現了這一由氣候驅動的滅絕事件規模之大。當時地球氣溫下降,冰蓋擴大,海平面下降,森林開始變成草原,二氧化碳變得稀缺。這一劇烈的氣候變化導致研究中的五個哺乳動物群體都在始新世-漸新世邊界附近遭受了巨大損失。研究人員稱之為“相當于按下了重置按鈕”。幾百萬年后,這些群體再次出現在化石記錄中,但外觀煥然一新。在大滅絕事件之后,在漸新世后期重新出現的化石物種與之前發現的物種不同。
很像豬豬包的可愛蝙蝠……等等,可愛?
洪都拉斯小白蝙蝠(Ectophylla alba),又稱白外葉蝠。洪都拉斯白蝙蝠是最小的食蔬蝙蝠,體長在3.7厘米到4.7厘米之間,重約5克。它的身上有著光亮柔順的白色絨毛,而鼻子、腿、翅膀,包括臉和耳朵都是明亮橘黃色,外形幾乎跟豬豬包一模一樣。小白蝙蝠分布在洪都拉斯東部到巴拿馬西部,棲息于林地之間。這些小動物喜歡擠在一起,睡在芭蕉樹葉子的中央,看上去毛茸茸的一堆,十分可愛。
圖源微博@物種日歷