蜜蜂群居有利健康
研究者发现群居蜜蜂的体表具有惊人的抗病能力。当昆虫群居时,会像人类一样面临着感染或传播疾病的巨大风险。科学家经过长期观测发现,蜜蜂及其他虫类通过进化使得疾病防御能力更强大,以此抵御由于群居而造成的不断增加的患病风险。理论研究表明,昆虫群居的群落越大,关系越复杂,就能进化出更为强大的疾病防御系统,从而促使昆虫群居规模的进一步扩大。
为验证这个观点,生物学家收集了不同种类的蜜蜂,包括喜欢独居的蓝带蜜蜂,半群居或群居规模较小的外表呈条纹状的蜜蜂和喜欢大规模群居的澳洲本土蜜蜂,然后将包裹于蜜蜂体表的保护层清洗之后涂上了金黄色酿脓葡萄球菌溶液。
通过测试金黄色酿脓葡萄球菌的繁殖速度和蜜蜂体表分泌物的抗菌强度后发现,群居蜜蜂的抗病能力出乎意料的强劲。极具规模的群居蜜蜂的体表抗病能力是独居蜜蜂的314倍,即便是偶有群居生活的蜜蜂,其抗病能力也比它们的独居同类高出10倍。
研究人员表示:蜜蜂等昆虫的体表抗菌分泌物将能为今天的抗生学做出贡献。这一发现是首次将免疫系统进化与社会行为进行关联,为研制新一代抗生素提供了希望。
古人类“没脑子”?
埃及出土的一具3000万年前的女性头盖骨显示,早期古人类的大脑没有我们想象中的那么发达。
旧大陆灵长类类人猿出现在距今3500万年之前。这些所谓的狭鼻猿因其狭窄的鼻孔而命名。他们具有原始人类的部分特征:白天活动,指甲扁平,没有明显的尾部特征,呈现两性二态性,即女性明显比男性的个体要小。美国迪克大学的埃尔文·西蒙发表在5月中旬《美国国家科学院院刊》的一份报告中指出,虽然这具女性头盖骨没有完全发育,但她的尺寸已达到同类男性头盖骨的70%。
对于他们的大脑进化情况,一些研究者认为,类人猿白天活动的特性使其视觉系统不断进化,从而推进了大脑功能的升级。但西蒙认为,即便是动物,为维持白天活动,其大脑视觉初始皮层也是在不断进化的,但是它们的皮质层仍旧很小。因此大脑皮层的进化与猿猴类白天活动的时间长短、社会活动没有直接关系。更确切的说,是大脑进化成就了现代智人,并最终向拥有更高智慧的人类进化。
揭示蝙蝠飞行的秘密
蝙蝠和鸟类是地球上仅有的两种会飞行的脊椎动物。来自瑞典、德国和美国的科学家通过观察蝙蝠在风洞里穿越浓雾的过程后发现,蝙蝠和鸟类的飞行方式大相径庭——蝙蝠和鸟类都靠振翅飞行,但振动方式不同,蝙蝠靠来回轻拍翅膀而获得升力。
研究人员在试验中使用的是鼩形长舌蝠,这种蝙蝠体重通常只有10克~30克,翼展只有25厘米~30厘米,它的两翼构造与鸟类两翼略有相同,然而运动轨迹却有很大差别。研究人员先往风洞里灌满浓雾,然后把蝙蝠放进去,监测蝙蝠经过时雾中微粒的运动,从而了解蝙蝠每次振翅的空气动力学原理。
研究人员表示:蝙蝠两翼运动时,附近空气流动方式十分特别,原因在于其两翼向上运动的方式与其他鸟类不同。蝙蝠飞行时是借助两翼上的皮膜(拥有良好的弹性与伸展性,依附在纤细修长的翼骨上),每次拍击双翼时,皮膜和翼骨都会随之改变形状,正是这种形状的改变平衡了蝙蝠翅膀的拍击力和空气阻力,从而使飞行事半功倍,飞行方式独树一帜。
科学家预言这一发现将对人类研发航空装置有所启发,有助于人类打造新概念飞行器。
探索极地神秘“夜光云”
夜光云(Noctilucent cloud)形成于大气中间层,距地面高度一般在80公里左右。这种罕见的云层只有在高纬度地区(50~65)的夏季才能看见。夜光云看似像卷云,但比它薄得多,颜色为银白色或蓝色,出现在落日后太阳与地平线夹角的6~15度之间。
1883年印度尼西亚喀拉喀托火山爆发两年后,人类第一次观测到这种夜间发光的云。这些年来,尽管夜光云的出现逐渐频繁,但其成因一直是个不解之谜。
为探测这些神秘的“夜光云”,美国航空航天局(NASA)于今年4月25日发射了中层大气高空冰探测卫星(AIM),在地球上空约600公里的轨道上开始为期两年的夜光云探测计划。
科学家表示,形成夜光云需要三个条件:低温、水蒸汽和尘粒浮质,这样水蒸汽才能凝结成极小的冰晶。
在北半球,夜光云的高峰季节是从5月15日到8月20日,其中活动最频繁的是7月初。来自AIM卫星的探测结果最终可能弄清夜光云形成的确切条件。
“绿色水坝”削减温室气体排放
人类与洪水作斗争已有2500多年的历史,19世纪末20世纪初,随着科学技术的进步和筑坝技术的发展,修建水坝,兴建防洪水库为人类又增添了新的与洪涝斗争的手段。但随后人们逐渐认识到,修建大坝也会对生态环境产生不同程度的影响,因此必须采取措施,在水坝建设中促进经济、社会的可持续发展以及保持生态环境的良性循环。
为此,巴西科学家开发出一种可减少大型水电工程释放温室气体的技术——来自巴西国立空间研究院的研究组为防止水库中的甲烷进人大气而开发的一种技术。甲烷是由细菌在水库底部富氧环境下分解的有机物产生,通过水坝下部的进水口把这种富含甲烷的水输入到水坝发电机的涡轮,然后被释放到了大气中。
为防止富含甲烷的水进入涡轮,科学家提出了一种解决方案,即把不含甲烷的上层水引入进水管。同时,含甲烷的深层水被水泵提升至水面上的一个叶轮,经叶轮把水变成液滴,从而释放溶解在水中的甲烷。随后甲烷被送至发电站用于燃烧发电,作为水轮机发电的补充。
科学家估计,这项技术如果在全世界范围得到应用,减少的温室气体排放量可能多于英国的年排放量。巴西国立空间研究院希望在今年晚些时候用原型装置验证这种技术。
埃及伊蚊基因组测序完成
由美法等国科学家组成的一个国际科研小组最近表示,他们完成了对埃及伊蚊基因组的测序工作,这将为控制登革热和黄热病的传播提供线索。
研究人员测出了传播黄热病和登革热的蚊子(Aedes aegypti)的基因组序列,这些疾病对非洲和其他一些发展中国家是很大的负担。
来自美国基因研究所等机构的研究人员说,他们将新绘制出的埃及伊蚊基因组草图和已破译的冈比亚按蚊的基因组进行了对比。结果发现,两种蚊子的基因组有诸多相似之处,但在基因组整体规模、基因密度、基因家族的构成等方面有所差别。
另外,研究小组还把埃及伊蚊的基因组与已破译的果蝇基因组进行了对比分析。两者有许多共同之处,但在基因组大小、被称为“可转座因子”的移动序列的数量、以及不编码蛋白质的内含子平均长度上有所不同。这些不同点反映了内在的生物特征,比如吸血嗜好、寻宿主行为、以及传播某种病原体的个体能力上。