来源:中国科学报 发布时间:2013-5-28 9:11:50
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5月17日《科学》杂志精选

 
一种瓢虫寄生虫是另一种瓢虫终结者
 
一项新的研究显示,当谈及通过竞争来击败其他的瓢虫时,一种特别成功的瓢虫应感谢在其循环系统中生活着的寄生虫。入侵物种会在进入新的栖息地并得到安顿之后繁衍。科学家们一直不理解为什么有些物种会变成如此成功的入侵物种,而其他的物种——有些甚至是那些成功入侵物种的近亲物种——则仍然保持着非入侵性。丑角瓢虫(异色瓢虫)原产于亚洲。然而,当丑角瓢虫被引入到其他地方作为生物病虫害的控制手段时,它在许多国家变成了一种入侵物种,并使当地的瓢虫受到了严重的排挤。然而,为什么会发生这种情况则一直没有明显的生命解释。
 
如今,Andreas Vilcinskas及其同事揭示了让这种异色瓢虫成为主宰的生物武器。在对不同品种瓢虫循环系统中的血淋巴进行更仔细的检查时,Vilcinskas及其同事仅在异色瓢虫体内观察到了大量寄生性微孢子虫的孢子。他们将从异色瓢虫血淋巴中分离出的微孢子虫注射到原产于欧洲的七星瓢虫体内。在2周之内,所有被感染的七星瓢虫都死掉了。Vilcinskas及其同事提出,由于一种瓢虫常常会吃另外一种瓢虫的卵和幼虫,吃了被微孢子虫污染的异色瓢虫卵是引起其他种类瓢虫死亡的原因。这一发现揭示了异色瓢虫与其他的竞争能力本应相同的瓢虫相比具有先天的优势,该研究帮助解释了异色瓢虫为什么会变得如此具有入侵能力。
 
制作复杂且受控的矿物形状或为可能
 
一则新的研究就如何让矿物质自动组装成为复杂且受控的结构提供了详细的解释。这些发现为研发在光学材料及催化剂应用中有用的复杂结构铺平了道路。珊瑚礁是肉眼看得见的相当多样化的复杂结构,而像等辐骨虫纲这类肉眼看不见的微生物也会构建错综复杂的矿物骨架。
 
Wim Noorduin及其同事非常想知道究竟是什么样的物理及化学原理让如此精确的控制得以产生。例如,海滩上的有着斑点图案的贝类可能会突然转变成为波纹线的图案,而这种转变可源于能改变生长过程的海洋温度、pH 值或二氧化碳浓度的变化。Noorduin及其同事发现,可在实验室中自动组装的结构同样地对像温度、二氧化碳浓度及酸度等环境变化非常敏感。文章的作者通过在一个简易的玻璃烧杯中将2 种化合物溶解于水中而产生了一个反应。通过操纵该反应混合物的条件,两种相互竞争的反应之一会成为主导性的反应,从而导致从花瓶和茎干到珊瑚样形状和螺旋等大量多元形状的出现。这些结果显示,设计并构建所有类型的具有错综图案的极端复杂的结构是可能的,且这些复杂结构的生成可在直至分子水平的范围内进行控制。
 
让3D变得更简单
 
据一项新的研究报告称,科学家们已经研发出了一种简化的创建三维(3D)图像的方法。人们的视网膜可捕捉二维图像,但要捕捉一个3D画面则需要作进一步的处理。尽管存在着可做到这一点的技术——其中包括全息成像——但它们的成本很高,且需要有诸如透镜和激光等昂贵的光学元件。此外,它们可能只适用于特定波段的波长,从而限制了它们的使用。
 
现在,通过探索究竟能够如何简单地给出3D画面,B.Sun及其同事研发出了一种无需透镜便可重建它们的计算方法。通过给一个3D物体(此例中是一个人头)进行照明并用被称作单像素探测器的微小光检测器从不同的角度观看被照明的场景,研究人员收集到了反射光数据。他们能用来自这些检测器的信号来为这些数据加权。将从不同角度产生的所有这些加权数据进行叠加可给人们提供一幅该实际3D物体的准确画像。由于这种新方法不需要镜片,因此它能够在那些现有光学元件不能操作的波长运作或因为代价过于昂贵而无法操作的情况下运作。
 
海平面上升模型或需修正
 
在谈及海平面上升时,格陵兰和南极的冰盖成为人们关注的焦点。但是有别于这些冰盖的全世界其他所有的正在融化中的冰川又处在什么样的情况之中呢?过去的研究对它们在海平面上升时所起的作用产生过相互矛盾的结果。但是,一则由Alex Gardner及其同事所作的新研究显示,这些冰川对海平面的影响几乎与格陵兰和南极冰盖结合起来的影响一样多。研究人员说,在2003年至2009年期间,冰川向这个世界的海洋中倾注了大约2600亿吨的冰川融水,它代表了在这6年中所观察到的约30%的海平面上升的量。而且他们说,最大的来自冰川的促使海平面上升的作用源自加拿大北极地区、阿拉斯加、格陵兰沿海地区、安第斯山脉南部及亚洲的高山地区。据研究人员披露,在另一方面,南极的冰川对全球海平面的上升没有起到很大的作用。Gardner和他的团队结合了目前的模型,分析了来自从前实验的数据并用GRACE和ICEsat人造卫星——它们分别于早在2002年和2003年时发射——得出了这些结论。研究人员提出,目前的全世界海平面上升的模型需要进行修正。
 
(本栏目文章由美国科学促进会独家提供)
 
《中国科学报》 (2013-05-28 第2版 国际)
 
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