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2006十大科学奇闻

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发表于 2006-12-26 11:32 | 显示全部楼层 |阅读模式

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http://www.zaobao.com/special/newspapers/2006/12/gansu061226.html

(中国)每日甘肃   (2006-12-26)


   据《生命科学》报道,世界之大,无奇不有,当然不少奇迹是否属实,尚有疑问。今年在科学研究方面同样出现了不少奇闻,但它们是建立的科学证据的基础上,虽然仍会有人提出不同看法,但可信度显然很高。下面是《生命科学》评出的2006年世界十大科学奇闻:

  鲸鱼用“方言”说话

  今年公开的一项研究结果显示,鲸鱼的交流语言比人们原以为得更加完善丰富。鲸鱼的声音指令广泛,例如呼唤他们年幼的孩子、寻求可能的配偶,甚至表达情感,都有不同的表达方式。研究人员已经识别出了驼背鲸的622种社交声音,他们的报告在夏威夷召开的美国声学学会和日本声学学会联席会议上公开。

  鲸鱼的社交声音短暂,并不是一个模式,与它们的冗长、复杂的“歌声”截然不同。这项研究为鲸鱼会用比人们预想的更有意义的语言发达自己增加了证据。昆士兰大学兽医学院丽贝卡·杜洛普负责这项研究工作,她说:“我不是说这是一种语言,因为,鲸鱼不会像人类一样有规律地将声音连在一起,就像将单词连在一起组成句子一样。它更像是一个简单的词汇。”科学家对沿着澳大利亚海岸迁徙的60只鲸鱼进行了跟踪研究。使用静音水听器阵列的传感装置检测音波,而后,将听到的声音与鲸的各种活动和背景联系起来。

  他们识别出了622种不同的声音,分为35种基本类型。其中包括雌性鲸发出的“沃普斯”声音,雄性鲸发出的“斯沃普斯”声音,鱼群分开时发出的“亚普斯”声音,以及表达生气的高叫声。除发声之外,研究人员发现,鲸还会用肢体语言传递信息,如破水而出,用尾部拍击海水,在水下吹泡泡等。鲸以冗长而复杂的“歌声”出名,但是,有时,它们也会将短的声音单元一个个吐出,而不是用唱的方式,尤其是雄性鲸想要追求配偶的时候经常会这样。杜洛普说:“歌声是一种高声广播的信号,两只鲸同时唱歌就一定会把听者弄糊涂。如果它想要引起异性的注意,又不想让它的信号被别的‘歌者’给搅混,在这种情况下,它就会使用声音单元,可能会好点。”她认为,鲸鱼喜欢使用声音表达自己的一个原因是,在水中声音的传播好于光的传播,所以,对于鲸来说,视觉没有听觉重要。

  科内尔大学生物声学研究项目对脊美鲸进行了简单的研究,研究组指导克里斯多佛·克拉克表示,在研究人员正在致力于理解鲸的发声的时候,人类也在不断创造着更多的海洋噪音,如海运、石油和天然气的开发,水下娱乐交通等,我们的行为经常阻碍了鲸鱼的交流。他说:“很多鲸的觅食地点非常传统,而且它们习惯沿浅海岸迁徙,现在,这些地方已经变得噪音最大,最拥塞,与一个世纪前相比,今天鲸能够交流听到声音的洋区已经缩减到一个小面积而已。”

  红海分裂,未来出现第八大洲

  去年9月,埃塞俄比亚北部某地的地面突然下沉10英尺,迅速向两侧裂开,裂开的大洞足以将数头骆驼和数只山羊吞没。在接下来三周时间,这个地方发生了160次地震,形成一个宽25英尺、长约0.34英里的大裂缝。

  英格兰利兹大学地球物理学家蒂姆·赖特使用卫星雷达数据,将这一裂缝的形成过程准确地拼合起来。当非洲和阿拉伯构造板块向两侧漂移时,两个板块之间的地壳会变弱。赖特说:“在地壳底部形成的岩浆会定期向下面滴,就向‘熔岩灯’一样,形成一个腔状‘气球’,‘气球’逐渐膨胀。当这个‘气球’达到临界压力时,它就会爆炸。”

  这种爆炸声导致火山爆发,使熔岩源源不断流入地下几英里深的35英里长的细长气泡之中,并迫使地面形成一个裂缝。当非洲和阿拉伯构造板块继续向两侧漂移时,压力会继续增加,直到上述整个过程再次上演。赖特说:“我们认为,最后,它将同红海相连,海水也将源源不断涌入。”据赖特估计,在未来100万年左右,裂缝将继续扩大,届时非洲之角将从非洲大陆完全脱离,形成地球上第八大洲----东非洲。赖特说,这种地质过程始终都在发生,不过,地面裂开通常只发生在海底,那个区域人们很难看到。他说:“这是我们首次利用现代仪器直接观察这一极其重要的地质过程。”

  科学家在水上写字

  以水为媒介的显示不是没有,只是之前都是借助其他辅助设施才能做到,比幻想小说中“水池中会显出字来”的境界不知要逊色了多少。但经过日本科学家的努力,总算让一摊水的水面产生可以清楚辨认的文字。

  之前日本三井造船昭岛研究所的研究员,只能每十五分钟左右在特制的池子里产生一个歪七扭八英文字(主要是因为计算方程式太花时间),但自从得到大阪大学内藤林教授的协助后,现在不仅可以在15秒就产生出一个字符,而且甚至还可以做出直线来。目前最有可能的应用应该是在旅馆的喷水池、游乐园之类的场所,但显示一个字符要花去的时间还要再缩短才行。

  蜘蛛交配时也“叫床”

  人类并非唯一在性交期间发出欢快声音的动物。据最新一项研究称,雌性Physocylus globosus蜘蛛在交配时,也会发出高频率的尖叫声,“指示”雄性蜘蛛的下一步动作。

  研究人员将雌性蜘蛛的这种尖叫声称为“摩擦声”( stridulation),因为听上去就如同皮革制品摩擦产生的吱嘎作响的声音。在交配时,雄性蜘蛛的生殖器会插在雌性蜘蛛体内

  做出有节奏的挤压动作,此时,雌性蜘蛛便会发出这种声音,以示“心满意足”。

  雌性蜘蛛能在体内储存来自不同雄性蜘蛛的精子,并可以选择幸运的雄性蜘蛛去使其卵子受精。雄性蜘蛛的挤压动作会刺激雌性蜘蛛的情绪,从而令其精子被垂青的几率增大。研究小组成员威廉姆·埃伯哈特表示:“在交配时,经常挤压雌性蜘蛛的雄性蜘蛛要比没掌握这门功夫的雄性蜘蛛孕育更多后代。”埃伯哈特来自于哥斯达黎加大学,是巴拿马史密森热带森林研究所的研究人员。

  但是,如果用力过猛,这种挤压动作会给雌性蜘蛛身体造成伤害。如果挤压时间过长或过于用力,雌性蜘蛛便会发出尖叫声,让交配对象变换交配姿势,或改变节奏。这项研究将在最新一期的《动物行为》杂志上予以详细描述。

  为产生这种尖叫声,雌性蜘蛛会用嘴部附近的须脚(腿状的附肢)对着螯肢表面使劲摩擦。雄性蜘蛛生殖器官位于须脚底部,在交配时,它将生殖器插入雌性蜘蛛体内。须脚底部附近的肌肉在交配时会弯曲,产生节奏性很强的挤压动作,从而令雌性蜘蛛不由自主地“叫床”。

  研究人员在研究中给两个雄性蜘蛛找了68个“处女”,这让它们兴致大发。他们发现,雄性蜘蛛挤压的次数越多,雌性蜘蛛在交配期间尖叫的时间越长。如果雄性蜘蛛对雌性蜘蛛此前的“苦苦哀求”不加理会,仍使劲挤压,雌性蜘蛛尖叫的频率会更高。

  研究人员还发现,始终顺从雌性蜘蛛指示的雄性蜘蛛最终会孕育更多子女。据认为,挤压动作促使雄性蜘蛛精子进入雌性蜘蛛体内更深处,更有可能令其卵子受精。埃伯哈特在接受《生活科学》杂志采访时表示:“雌性估计喜爱青睐那些能调动它们情绪的雄性,因此它们所生‘儿子’的刺激器官也会更诱人,诱惑雌性的能力更强,从而使其卵子更容易受精。”

  老鼠成为其他动物的“精子生成器”

  美国科学家今年早些时候利用老鼠胚胎干细胞首次培育出具有繁殖能力的精子,并利用其培育出老鼠胚胎。此项成果有望为繁育牲畜和其他濒临绝灭的动物开拓一条新道路。

  美国怀特黑德生物医学研究所科学家从雄性鼠胚胎中提取出干细胞,并将这些干细胞培育成精子状细胞,再将其注入另一种老鼠的卵子中,约五分之一的卵子成功受精,并发育成胚胎。负责此项研究的乔治·戴利说,从干细胞中培育出的精子只比普通精子少了一条尾巴,其他没什么区别。研究人员称,未来可以利用老鼠或其他实验室动物培育牲畜和其他濒临灭绝的动物的精子。

  黄貂鱼刺死“鳄鱼捕手”

  澳大利亚著名野生动物保护者、响誉全球的“鳄鱼捕手”史蒂夫·艾尔文9月4日在澳大利亚东北海岸大堡礁附近拍摄一部纪录片时,被一条黄貂鱼的尾棘刺中胸部,中毒身亡,年仅44岁。警方在对此事调查后称,史蒂夫死于一次极为罕见的意外事故。警方发言人称:“我们目前还不宜公布详细情况,但肯定不会有惊人之处,因为每个人都知道他是如何身亡的。”

  史蒂夫·艾尔文因主持美国探索频道《鳄鱼捕手》等动物题材专题片而声名远播。全世界有两亿多人收看过他的节目。在许多人眼中,他是一位英雄,一位传奇式的人物。作为当今最著名的动物探险节目主持人,艾尔文以他惊世骇俗的大无畏精神,多次近距离接触和拍摄了这个星球上几乎所有凶猛与剧毒的动物。艾尔文被动物袭击不下数十次,每次都能化险为夷,但没想到这一次却栽在一条黄貂鱼手下。

  艾尔文的朋友、制片人约翰·斯坦顿(John Stainton)当时在一个新闻发布会上表示,公布艾尔文遇袭的录像还为时尚早。他在接受美国有线电视新闻网(CNN)采访时说:“按照我的意思,录像带应该被销毁。从警方最后公布它的那一刻后,它就别想再重见天日。永远别想!我确实看过,但我不想再看第二次。”斯坦顿说,录像显示,艾尔文拔下鱼刺之后便陷入昏迷。斯坦顿在新闻发布会上表示:“看到这一幕真的很痛心,因为这其实就是一个人的垂死挣扎。”

  阴茎移植失败

  在广州成功完成世界首例异体阴茎移植的中国男子因其妻子拒绝其新“命根”导致严重心理问题,被迫忍痛割掉新接上的阴茎。据了解,该男子现年44岁,是一名身体健壮的广东男性,已育有3个孩子。一年前,他遭遇一次重大车祸,后虽保住性命,但阴茎却齐根断掉,并且不知下落,只剩下0.4英寸长的残端。此后,他的生活变得困难重重,由于尿道口严重萎缩,致使他无法站立排尿;另外,生殖器频繁排出分泌物,造成尿路反复感染。在饱受生理和心理的双重痛苦之下,他决定再造阴茎,并很快找到了合适的供体进行手术。

  经过多方寻找,一名23岁的脑死亡患者成为较为理想的阴茎供者。广州军区广州总医院为患者进行移植手术,花了15小时才完成手术。手术后第十天,患者的血液缓缓流入新植入的阴茎内,苍白的阴茎开始充血、红润、勃起,身体没有出现排异反应,此男子也能站立排尿了。医生表示手术非常成功,引起全球的广泛关注。可是,在《欧洲泌尿学》杂志上,医生们报道说他们因他妻子难以接受这一器官导致严重心理问题而不得不把它割掉了。

  广州总医院泌尿外科主任胡卫列参与了这一手术,他写道:“此器官站立时排尿顺畅,10天后,导尿管就拔了。”医生们先前也做过一些阴茎重建手术,但他们认为这次是首例异体阴茎成功的移植手术。

  科学家研制“隐身斗篷”

  英国科学家正在研究一种神奇的隐身装置,理论表明:一旦将物体放入此装置里面,它将不会被肉眼看到。正如所假设的一样,伦敦帝国理工学院和美国杜克大学在此试验上取得了革命性的进展。他们的一篇关于“隐身器”的理论研究报告发表在《科学快讯》报上。

  研究人员计划研究出一种特殊的、包裹在物体外面的新材料。这种材料能使光线均匀柔和地“涂”在物体表层,而不是直接照到物体上。人的肉眼是感受不到如此微弱的光线的,就好像物体不存在一样。“就好像电影《哈里波特》中的魔法,物体在被这种材料‘罩住’后,没有人能够看见它,就好像不在同一个时空一样,这一情景即将为人类所实现。”伦敦帝国理工学院物理系教授,同时也是该研究报告的主编约翰·彭德里如是说。来自杜克大学的同行目前正在努力开发这种名为“超颖物质”的特殊材料。这种材料将收集光线,达到隐形的效果。据了解,首台“隐身器”的体积将非常小,宽度仅为一毫米。

  “钢蹦儿”没有铜臭味

  当我们在触摸过铁器后,如铁制工具、铁艺器皿、铁质栏杆或金属硬币,仔细闻一下我们的手,都会发现手中有一种特殊的“金属”味。难道金属真能够发出气味吗?科学家戴特马尔·格林德曼说:“与皮肤接触后发出的金属味道,说的不雅一些,其实就是人类的体臭。我们感觉自己闻到的是金属的味道其实只是一种错觉。”

  他与美国弗吉尼亚理工大学、德国莱比锡大学和莱比锡环境研究中心的科研人员合作,已经捕捉到能引起这种气味的分子。他们将手与精炼铁或包含双重正电荷的金属离子溶液接触,对此进行了7次测试,很快发现了这种有点霉味的所谓“金属气味”。相反,相同情况下,含有三重负离子的金属溶液并没引起相同的气味的产生。

  研究人员对从测试物体的表面收集的气体样本进行测试,发现了一些具有“金属气味”特征的不同的有机化合物。这种气味的主要成分被称作1-octen-2-one,即使在高度稀释的情况下,它也能发出与霉味一样的金属味道。这种气味分子的前体是脂肪过氧化物,当皮肤上的油脂被某些酶或通过其他方法(例如,在紫外线照射下)氧化时,就会产生脂肪过氧化物。随后这些脂肪过氧化物又被双重金属负离子分解,从而产生三重金属负离子。当接触铁质物体时,皮肤排的汗液腐蚀金属,从而形成必要的双重金属负离子。

  摩擦皮肤也能产生类似的“金属气味”,而且它们发出的气味分子相同。因为血液中也含有铁原子。格林德曼说:“人类能‘闻到’金属的气味,其实是他们闻到了自己血液的气味。这也是早期人类能追踪到受伤的猎物或部落成员的原因。”基于这项新发现,医学研究人员应该对皮肤、血液和组织作进一步金属检测,以便作为个人体臭、氧化应激和疾病的标志,来鉴别挥发出的气味分子的特殊“特点”。

  根据这项新发现,研究人员还能辨别其他金属类型的气味特征:包含碳、磷的铸铁和钢铁暴露在酸性物质中,就会发出大蒜一样的“金属气味”。直到现在,冶金家都把这归咎于磷化氢气体。然而,在可呼吸的浓度内,纯净磷化氢(也是大家所知道的杀虫剂)基本上是无味的。其实引起这种气味的真正元凶是有机膦化合物(organophosphine),尤其是那些在众多发出浓烈气味的化合物中,支持甲基磷化物和二甲基磷的物质。它们的结构很像磷化氢分子,其中的1-2个氢原子被甲基取代。

  亚马逊河曾经向西流

  即使是最稳定的地貌也会在长期的地质年代中发生乾坤大逆转,就像世界第一大河亚马逊河就在时间的长河中悄无声息地改变了流向。一项最新研究显示,几百万年前,亚马逊河是向西流的,如今的亚马逊河却是向东流,涌入大西洋的怀抱。

  这个跨越整个南美大陆的流向反转,其证据来自于一种名为锆石的矿物质,它细小、黑暗,实际上可以称得上是种永不磨灭的物质,锆石在亚马逊盆地的砂岩中循环往复、永不停歇。地质学家拉塞尔·迈普斯是位于教堂山的北卡罗来纳州立大学的博士学位应考生,他说:“我们利用古代砂石中的锆石来重构当年的大陆地貌,以此来解释逆流是怎样发生的。”通常,早已化为尘埃的古代山系依然会留下锆石作为曾经巍然挺立的见证物。

[ 本帖最后由 snowhole 于 2007-7-18 09:41 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2006-12-26 11:33 | 显示全部楼层
  地质学家能够有此发现还要归功于最新的检测技术,研究人员用少量铀和铅的同位素检测矿物年代时意外发现了锆石的身影。同位素揭示了锆石从熔岩变为固体之后经历了多少岁月。发现锆石之后,迈普斯和他那些来自美国、巴西的同事们发现亚马逊河流域的矿物质并非来自相对年轻的安第斯山脉。相反,它们的出身更为久远,大概在13亿到21亿年之前就有这些矿物质的存在。在大西洋出现之前,南美洲东部某些山脉还与非洲大陆紧密相连,这显然意味着锆石就来自于那些早已被侵蚀而不见踪迹的古代山脉。研究人员总结说,锆石是在此区域的西部被发现的,因此亚马逊河曾流经此方向,向西入海。迈普斯说:“我们在亚马逊河中发现这些岩石时就猜到了这个结果,但当我拿到确切的数据分析报告之后,我真的是非常高兴。”

  再从远古时代往前推进,大概6500万年前,安第斯山脉开始缓缓地从南美洲的西部边缘地带升起,阻隔了亚马逊河流向太平洋的道路,迫使其改道向东。今天发现的锆石都是南美洲-非洲山脉的遗物。迈普斯计划在费城举行的美洲地质协会大会上详细介绍此次重大发现。

  爱达荷州立大学的地质学家保罗·林克博士说:“要是没有新技术工具你可能还说不清这项发现。”他所提到的新技术就是指提炼出精度极高的锆石单片层,然后用同位素原子测量其年代。林克博士在此次发现之前就致力于研究北美洲类似的河道逆流现象。他说:“我认为这说明当这个新工具被研发出来时,突然间你就能得出一些有趣的结论,你可以指出原先这条河是怎样流淌的。”换句话说,这也就可以揭示出这个世界曾经是多么不同。迈普斯最后表示,即使是如此巨大的长河在漫长的地球年代中也是那么短暂、那么微不足道。
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