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为什么苍蝇死活打不到?眨个眼工夫就够它起飞40次了丨一周科技

2021-01-19 12:46
来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客
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原创 麦麦,窗敲雨 果壳

欢迎收看一周科技。苍蝇总是一眨眼就飞走?其实它们逃跑可比眨眼快多了。

古老壁画

下面这幅画是目前发现最古老的动物画像——它距今至少已有45500年历史。

苏拉威西岛的古老野猪洞穴壁画 | M. AUBERT

这幅洞穴壁画发现自印度尼西亚苏拉威西岛(Sulawesi)的一个石灰岩洞,最近《科学进展》上的一项研究发表了它的年代测定结果[1]。根据铀系法定年结果,这幅壁画至少在45500年前就已经画成了。壁画描绘了一只苏拉威西野猪(Sus celebensis),这一物种是当时人们狩猎的对象,至今也依然在当地生活。野猪壁画超过了一米长,使用红色赭石颜料绘制而成,它可能也是目前已知最古老的具象艺术作品。

飞速逃脱

苍蝇为什么总是打不着?部分原因在于:它们时刻为跑路做好了准备。

我们熟悉的苍蝇物种属于有瓣蝇类(Calyptratae),这些蝇类跑路比其他蝇类更快:起飞过程平均只需7.34毫秒(而人眨一次眼睛就要花掉300毫秒)[2]。

图中晃动的结构就是平衡棒,它能帮助苍蝇调节飞行、快速起飞 | Alexandra M. Yarger et al

最近一项研究认为,有瓣蝇类快速又稳定的起飞与名叫“平衡棒”的感觉器官有关[2]。这种器官是昆虫身上的“陀螺仪”,它通过振动中的变化感知身体旋转,帮助控制飞行。虽然是飞行中的调节工具,但苍蝇在不飞行时也会规律地振动平衡棒。如果破坏这一器官,则会明显降低它们起飞的速度与稳定性。研究者推测,起飞前就保持平衡棒振动应该能帮助苍蝇更快起飞,从而逃脱威胁。

平衡棒被破坏之后,反吐丽蝇(Calliphora vomitoria)的起飞能力受损(高速摄影) | Alexandra M. Yarger et al

细菌存储

科学家在大肠杆菌里存储了一句话:“hello world!“(怎么还是这一句……)

DNA是生物体内的主要信息存储媒介,在此之前科学家也已经尝试过将信息转换成碱基编码,存储到体外合成的DNA分子当中。而这一次,科学家则把信息存进了活的大肠杆菌[3]。他们给每一个英文字母指定了对应的二进制编码,并将其对应成特定的DNA序列;然后通过CRISPR基因编辑系统,将一段DNA打进大肠杆菌中。在微弱的电刺激下,这些DNA会有不同的表达,通过对应关系就能判断出其中存储的信息。

把hello world变成生物学数据 | Sung Sun Yim et al.

通过这种方法,科学家在大肠杆菌里编码了一句12字符的信息:“hello world!”。研究者认为,活细菌内具有DNA保护机制,能让DNA更稳定,信息存储得更久。但也有人担心,活细菌的突变过程可能会影响编码信息。

组团电击

一只电鳗可以使出瞬时电压最高达到860伏特的电击——而如果是10只、100只组团攻击,场面会变成什么样?

伏打电鳗(Electrophorus voltai) | L. SOUSA

在巴西北部的一个小湖泊中,研究者发现伏打电鳗(Electrophorus voltai)会组团进行捕食[4]。在黎明和黄昏时刻,超过100只电鳗聚在一起,游成旋转的圆圈,将上千条小鱼驱赶到一起。接下来,由数只电鳗组成的小团体合作发起电击,使猎物麻痹。而后,被电击麻痹的猎物们迅速被电鳗集团吞食。

电鳗组团协作捕食,电得猎物飞出了水面 | Douglas Bastos

科学家们过去认为电鳗是独来独往的捕食者,而这一发现改变了人们的想法。目前,研究者只在一个湖中记录到这种组团捕食现象,不过在其他河湖中,电鳗可能也会采取类似的策略。

全球变暖

最近,我们依然继续收到展现全球气候变暖趋势的新消息。

2020年,全球的陆地和海洋平均温度比历史平均温度高出0.98摄氏度,仅稍低于2016年;北半球则比20世纪平均温度高出1.28摄氏度,是最热的年份。有记录以来,历史上最热的10个年份均在2005年以后;这也是连续第44年全球温度高于历史平均温度了[5]。

与此同时,自2016年后的这五年,也是有记录以来北极海冰范围最小的五个年份[5]。

2020年,全球上层海水的温度也创下新高 | 图虫创意

2020年的全球海洋上层2000米的温度,也破了1955年以来的新高[6]。相比于2019年,上层海洋在2020年多吸收的热量,足以煮沸13亿个1.5升水壶中的水。科学家解释道,全球变暖带来的多余热量,90%都会被海洋吸收,而且这一变化将持续至少数十年。

参考文献

[1] https://advances.sciencemag.org/content/7/3/eabd4648

[2] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2020.2375

[3] https://www.nature.com/articles/s41589-020-00711-4

[4] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ece3.7121

[5] https://www.noaa.gov/news/2020-was-earth-s-2nd-hottest-year-just-behind-2016

[6] https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-021-0447-x

作者:麦麦,窗敲雨

原标题:《为什么苍蝇死活打不到?眨个眼工夫就够它起飞40次了丨一周科技》

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