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电鳗新种堪称最强“生物发电机”
美国研究人员在亚马孙地区发现两个电鳗新物种,并将其命名为伏打电鳗和瓦氏电鳗。其中,伏打电鳗可放电860伏,超过了此前已有的动物放电纪录。电鳗素有水中“高压线”之称,主要生活在亚马孙河流域,能在水中发出电流来电击猎物。电鳗的放电本领曾激发意大利物理学家亚历山德罗·伏打在1799年设计出世界上第一块合成电池。自250年前电鳗被发现以来,人们一直以为电鳗仅有一个物种。此次研究人员分析了来自亚马孙地区的107个电鳗样本,据其基因、形态、地理分布等要素得出结论:亚马孙地区的电鳗属于三种不同的物种,在数百万年前从一个共同祖先进化而来。研究人员推测,伏打电鳗之所以进化出如此高的放电能力,可能是对高地清澈水域低导电性的一种适应。
人工智能可预测厄尔尼诺
韩国科学家报告了一种可以提前一年半预测厄尔尼诺事件的深度学习方法。厄尔尼诺—南方涛动是地球上影响力最大的气候变化,并随着全球变暖而出现得越来越频繁。厄尔尼诺事件发生于太平洋东部和中部,已知其会引起极端气候,对生态系统造成严重损害,但现阶段科学家对其部分相关模型无法达成统一,这意味着全球变暖对于厄尔尼诺事件的影响依然不甚明确,对事件进行准确判断一直以来困难重重。以往传统的气候预测方法,无法提供超过一年的准确预测。该模型利用1871~1973年的历史气候数据以及厄尔尼诺事件的模拟数据进行训练,并通过1984~2017年的数据进行测试。结果发现,与现行的气候预测方法相比,该深度学习算法的预测准确性更高,预测时间最多可提前一年半,并且还能借此预测某一厄尔尼诺事件是发生于太平洋中部还是东部,以及在其发生之前鉴定海面温度变化。
“贪吃”的黑洞
一个国际天文学团队新发现一个“一日进三餐”的超大质量黑洞,它大约每9个小时“吞食”一次物质,“每顿饭”吃掉的物质大约相当于4个月球。这个黑洞位于代号“GSN 069”星系的中心,距离地球约2.5亿光年,质量大约是太阳的40万倍。研究人员利用美国国家航空航天局钱德拉X射线天文台和欧洲航天局“XMM-牛顿”天文望远镜,观测到这个星系有X射线周期性爆发现象,爆发期间的X射线喷射强度比安静期间高约20倍。由于黑洞在吞噬周围物质的过程中会发出X射线,研究人员推测这是该星系中央黑洞在周期性地吞食物质。对于这个黑洞大约“一日三餐”的频率,研究人员提出了两种可能的解释。第一种可能性是黑洞周围吸积盘中的能量逐渐蓄积,当达到不稳定状态时,物质就落入黑洞,这一过程不断循环;第二种可能性是黑洞吸积盘与绕黑洞运行的另一个天体之间有周期性的相互作用。
这个系外行星大气含水
据英国天文学家最近发表的研究报告称,他们首度在太阳系外一个行星的大气中发现了水蒸气的存在,且该行星的温度也与地球相似,具备支持生命存在的两大条件。这个代号为K2-18b的系外行星于2015年被发现,距离地球约110光年,位于狮子座,质量是地球的8倍,体积为地球的两倍。按照其与所绕行恒星的距离估算,K2-18b的温度应在47℃到零下73℃之间。天文学家利用哈勃太空望遠镜在2016年和2017年捕捉到的光谱数据,使用开源算法分析经K2-18b大气层过滤的星光,发现该星球上明显有水蒸气存在的迹象。计算机模型估算显示,K2-18b的含水率在0.01%~50%之间。对比地球的大气,两极上空的含水率为0.2%,热带地区上空为4%。在目前所发现的超过4000个系外行星中,这是第一个已知有岩石表面且大气含水的行星。此外,K2-18b的大气中也有氢气和氦气存在迹象,也许还有氮气和甲烷,但以目前的技术还无法探测出来。另一个研究小组甚至认为,这个系外行星上可能会下雨。
不爱运动可能是基因作祟
很多人懒得运动,习惯久坐,由此导致了各种各样的健康问题,如肥胖、心血管疾病和癌症。此前的研究表明,基因在一定程度上致使人类缺乏身体活动。美国研究人员在老鼠身上发现了一种与缺乏运动有关的特定基因,这种基因可能也在人类身上发挥作用。在一项从2009年开始的动物实验中,研究人员将雌性和雄性大鼠放置在自主跑轮上,跟踪哪些大鼠跑动最多,哪些跑动最少,并且有选择性地让活跃的大鼠和懒惰的大鼠分别交配,以确定二者之间的基因组成是否存在差异。结果发现,在“懒惰”的大鼠体内,蛋白激酶抑制剂α基因明显较少。虽然人类不爱运动不可能是由一个基因引起的,但这项研究为确定其他可能与人类运动量不足有关的基因的未来研究打下基础。
锻炼有助延缓大脑退化进程
美国一项新研究指出,每周锻炼身体数次,特别是进行有氧运动,可能有助于延缓阿尔茨海默病高风险人群的大脑退化进程。此前有研究显示,不爱运动的人其大脑白质的神经纤维退化更快。研究人员对70名年龄55岁及以上、存在记忆问题的参与者进行了一项测试,他们被分为两组,一组每周进行四五次、每次持续至少半个小时的有氧运动,另一组只进行拉伸训练。结果显示,两组参与者在实验期间的记忆和解决问题等认知能力基本相同,但大脑扫描显示,有氧运动组大脑海马体体积减小的速度更慢。海马体是大脑中主要负责记忆的部位,会随着痴呆症的发展而逐步退化。研究人员指出,与其他类型的锻炼相比,大脑中存在淀粉样蛋白的受试对象对有氧运动更为敏感。阿尔茨海默病的一大成因是β-淀粉样蛋白在脑中积聚形成斑块,导致脑细胞死亡。尽管有氧运动无法避免海马体变小,但是通过运动降低萎缩速度仍有意义。