来源:中国科学报 发布时间:2015/6/24 8:48:45
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6月12日《科学》杂志精选

 

天蛾夜间视觉与自然合拍

夜间活动的昆虫为何能如此成功地在黄昏和暗夜中觅食?由Simon Sponberg和同事所作的一项最新研究提示,一种名叫烟草天蛾的天蛾会精细地感测微风中摇曳的花朵;这种昆虫会在黎明与黄昏时分在空中盘旋并摄食花蜜。这些发现意味着该天蛾的视觉与飞行的演化可能与花朵(这是它们仅有的食物来源)的移动有着完美的契合,并且帮助解释了这种灵动的昆虫如何能在弱光情况下追踪被风吹拂的花朵。

研究人员推测,这种大脑比米粒还要小的昆虫可能通过减缓其视觉感受过程来补偿性地适应昏暗的环境。但Sponberg等作者知道,这样的折衷也会减少个体的反应时间。因此,他们用假花对盘旋飞翔的天蛾进行了测试:假花被放置在一个机械臂上,而机械臂经编程后会以不同的频率从一侧移向另一侧。研究人员发现,天蛾在黑暗、月光朦胧情况下的追踪反应速度会比较光亮的黄昏早期时分减慢17%。研究人员还发现,假花的移动方式也是一个重要因素:当其移动频率高于1.7赫兹时,天蛾对假花的跟踪就会有麻烦。相反,当它移动的频率低于1.7赫兹时,天蛾的跟踪没有什么麻烦。Sponberg和他的团队接着对某些天蛾喜爱的花朵在风中移动的情况进行了分析并发现,这些花朵的移动有94%维持在1.7赫兹以下。

注入液体会重新激活断层滑动

将水注入非活动性断层内会引起沿着该断层的无震感滑动(即该滑动没有引起可感测得到的地震),但它接着可能会间接导致微地震。这个结果来自Yves Guglielmi和同事所做的一个受控制的试验;他们在将液体注入某天然断层后以实时方式观察到了这些事件;该天然断层位于法国东南部一个地下实验机构的附近。研究人员对这种类型的诱发地震有着强烈的兴趣,尤其是在为勘探天然气和石油而注入废水所致的地震事件增加之时。由Guglielmi和同事所做的试验使人们能更好地观察充注液体断层中的摩擦如何促成沿断层发生的滑动。在这种情况下,注水引起断层出现非常缓慢(每秒4微米)的无震感蠕变,但后来却过渡至一种更快(每秒10微米)的有震感滑动及一系列的微小地震。正如Francois Cornet在一则文章中所指出的,像这样的试验可指导注水场所的现场监测——即可能将注水流速保持在维持无震感滑动而非触发地震的水平。

基因转换器决定卵子或精子

对日本稻米鱼所做的新的实验显示,fox13基因看来是决定一个生殖细胞究竟是变成卵子还是精子的转换器。该发现可帮助研究人员更多地了解脊椎动物生殖细胞的最终性别在发育中是如何决定的。Toshiya Nishimura和同事证明,fox13会给出一个分子暗示来阻止精子形成的启动;fox13会在稻米鱼生殖器官内的生殖细胞中表达,但不会在生殖细胞周边的细胞中表达。当研究人员在有两个X染色体(雌性状态)的成年稻米鱼中将fox13破坏后,该雌鱼的卵巢内竟形成了精子。这些精子是有功能的,它们能正常地令卵子受精。这些结果表明,为了转变成精子,稻米鱼(可能也包括其他的脊椎动物)的生殖细胞无须处于雄性的生殖器官环境之中。

大气氧浓度或影响以往气候

据Christopher Poulsen和同事所做的新的计算显示,大气中氧气百分比的变动可能在过去的5亿年中一直影响着气候。由于氧气并非像二氧化碳这样的温室气体,因此在以往气候变化的研究中通常没有将其纳入考虑。但在过去的5亿年间,大气中氧气的比例一直在10%~35%变动,因此Poulsen和同事研发了一个模型来证明这些波动可能会影响气候。一般来说,氧气的百分比会影响大气的质量与密度,这转而会影响大气如何吸收和消散入射的太阳辐射。研究人员指出,当氧气浓度偏低时,大气密度会下降,其所致的太阳辐射消散的变化会导致温度和降雨的增加。他们将其模型应用于来自森诺曼时期(约1亿年前~9400万年前)的数据;该时期是过去1亿年中最暖和的时期之一,也是大气中氧浓度很低的时候。通过纳入氧气对气候影响的考量,研究人员的模型能比仅用二氧化碳数据的模型更协调地预测森诺曼时期的气温。

(本栏目文章由美国科学促进会独家提供)

《中国科学报》 (2015-06-24 第2版 国际)
 
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