盘点08年度100项重大科学新闻
91、基本面部表情需要至少10种面部肌肉协同合作
人类表达基本的面部表情需要哪些面部肌肉的协助工作呢?英国朴茨茅斯大学心理学家布里奇特?沃勒(Bridget Waller)进行的一项研究显示,人体面部基本的6种表情表达需要至少10种肌肉的协同合作。他想理解生物学基本上人们如何表达情感,而这些情感表达时又会关联着哪些面部肌肉组织。据悉,他分析的这5种基本面部表情包括:高兴、悲伤、恐惧、愤怒、惊奇和反感。
92、3.8亿年前“鱼妈妈”化石
今年5月份,科学家发现了3.8亿年前一条即将生育幼仔的盾皮雌鱼化石,这是迄今发现最古老的胎生鱼化石。虽然这条雌鱼已经死亡,但是从化石标本上可清晰地看到一条即将出生的胚胎幼仔和母亲的脐带相连。
这项研究使远古鱼类胎生的历史向前追溯了2亿年,支持了脊椎动物体内受精起源于远古鱼类的观点。澳大利亚维多利亚博物馆古生物学家约翰?朗说,“当我第一次看到雌性鱼化石标本中包含着胚胎幼仔,我非常吃惊。通过研究最早期脊椎动物交配,我对此项研究渐渐理解了,远古鱼类不仅会在水中排卵,还会在水中交配胎生幼仔。”
这个化石标本是一种叫做“Materpiscis attenboroughi”的盾皮鱼,它现已灭绝,在4.17?3.54亿年前泥盆纪时期,这种下颌可以咬碎骨骼的盾皮鱼分布在海洋世界之中。在澳大利亚研究委员会投资的一项科学勘测探索中,朗和同事们在戈戈地岩层发现这一远古鱼类标本,戈戈地岩层以埋藏丰富鱼类化石而闻名。在Materpiscis attenboroughi生活的时期,西部澳大利亚海域的热带暗礁中生存着许多海洋生命。
这条远古雌性盾皮鱼长度不足10英寸(25厘米),其腹内的幼仔是成年鱼体的25%。昆士兰州立大学的史蒂文?索尔兹伯里说,“相对于母体大小,胚胎幼仔的身体较大表明这种鱼类幼体出生时就是成型的,这种生殖策略可以避免幼仔出生后被其他大型鱼类掠食。”
93、地球发出神秘声音
10年前科学家发现地球持续发出嗡嗡响声,是一种完全不被人耳所查觉的声音,这就像在演奏一场巨大、异常安静的交响乐,但是这种嗡嗡声音的来源仍是一个谜团。目前,科学家在嗡嗡声音中有了意想不到的重大发现,将有助于揭示其中的秘密。
地球持续释放出嗡嗡声音,却无法被人耳所听到,甚至当地震发生时人耳也不会听到这种神秘声音。据悉,研究人员是在10年前通过一种叫做“地震检波器”的科学仪表首次发现这种地球的神秘嗡嗡声,当时他们称这是地球的“嗡嗡之音”。
研究人员猜测这种声音可能来源于处于搅动状态的海洋,或者是煽动的大气层。为了寻找更多的线索和证据,科学家们对德国黑森林观测台的异常安静地球倾听研究所的分析数据进行了研究,这些资料的总结得到了中国和日本科学家的帮助。之前研究人员发现这种嗡嗡声音所形成的振动是一种“类球体”类型,虽然这种声音无法被人耳所探测到,但它基本上可平息岩石上下移动所产生的震动。目前,嗡嗡声形成的振动的成形大致上像一个环。科学家们其实期望能够揭示这种神秘嗡嗡声音的振动类型,但是这种环状波的能量就如同类球体一样非常强大。
这项发现将使研究人员不得不重新思考地球嗡嗡之音的形成原因,他们认为类球体振动可能由地球上向下的挤压作用力所形成,这些压力来自于海洋或大气波。这种扭曲环状现象可能由地球表面的切变力导致,地球表面的切变力可能源于海洋、大气层或者是太阳。德国斯图加特大学地球学家鲁道夫?施尼德瑞格说,“未来关于地球神秘嗡嗡之音的研究将更富有挑战性,这是非常微弱的声音信号很难被测量到,该声音的激发原理可能归咎于一个复杂系统的多样化交互作用。”他指出,更好地理解这种神秘声音将有助于分析地球的陆地、海洋和空气是如何进行交互作用。目前施尼德瑞格将这项研究报告发表在3月20日出版的《地球物理学研究学报》上。
94、海藻制造遮光晒剂
苏格兰海岸炎热日子里散发的气味就如同游泳池内一样,这种气味主要是碘。然而并不是化学性物质氯气。今年5月份,苏格兰海洋科学学会大气层科学家表示,虽然碘是创伤消毒杀菌剂,起到对水质的清洁过滤作用,实际上这些碘主要是由海藻制造的,其作用是为海藻遮光防晒。
95、土卫二存在有机物质
目前,科学家观测发现从土星的卫星土卫二(Enceladus)中以超音速喷出的大块羽状水汽和冰粒可能来自土卫二冰面下的液态水,这意味着土卫二可能有支持生命存在的条件,即使只是微生物。
今年3月,NASA“卡西尼”号宇宙飞船飞过土卫二表面时收集了图像数据以及冰和水汽的样本。NASA喷气推进实验室(JPL)的研究人员对“卡西尼”号宇宙飞船拍摄到的图片进行了研究,认为从土卫二中喷出的大块羽状物里含有水汽,这表明土卫二也许蕴含着一个地下水库。
研究人员计算出这些羽状物的运行速度大约在每小时1360英里以上。该研究负责人、喷气推进实验室研究员康迪斯?汉森表示,这些羽状物喷出的速度比音速还快,如果没有液体,要达到这个速度将非常困难。但是汉森也指出,这项研究成果是证明土卫二上存在液态水的有力证据,但并不是最终证据。汉森说:“我们认为液态水是生命存在不可或缺的,更多的证据已证明土卫二存在着液态水。当然你(生命存在)还需要能量、营养和有机物质,看上去那里有这些物质。但是那里是否真的存在生命,我们还无法说。”
96、1000多年前出现远途海运货易
美国麻省理工学院的研究人员表示,1000多年前厄瓜多尔商人通过木筏将商品从厄瓜多尔送到墨西哥后再返回,其航程共计6400公?。在此之前考古学家曾置疑为什么具有南美洲风格的人工制品仅出现于墨西哥,而在墨西哥和厄瓜多尔之间却找不到。依据这项最新发现,科学家意识到当时可能存在着海运货易。
97、冥王星被划为“类冥王星体”
在两年前被太阳系开除后被降级为“矮行星”的冥王星有了新地位,国际天文联合会6月10日正式宣布冥王星将同一些“矮行星”一起被称为“类冥王星”天体。国际天文联合会辖下的“小天体命名委员会”在挪威首都奥斯陆举行会议,会后发表声明指出,冥王星与厄里斯(Eris)应归为“类冥王星”新类别。
根据国际天文联合会的定义,“类冥王星”是指绕着太阳轨道运转,轨道平均距离大于海王星,质量约相当于地球1/12000,围绕太阳运转周期在200年以上且自身重力须能使其形状维持圆球形的矮行星。“类冥王星”在运转时,不会撞击其他星体。国际天文联合会大会2006年8月24日投票决定,不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星,而将其列入“矮行星”。
98、栉水母可能是地球上第一种动物
一项针对动物进化史的最新研究表明,地球上第一种动物可能比科学家以前想象的结构更为复杂。这其实是一种颇为神秘的动物,研究人员只能通过对其化石和现存动物的分析研究推断出它的各种形态特征。
这项研究的经费来自于美国国家科学基金会(NSF),4月10日出版的《自然》杂志将对该研究进行详细描述。研究采用最新的高能技术用以分析海量遗传数据,确定了动物生命树底部的最早分离时间。“生命树”(the tree of life)由进化论创立者达尔文提出,是各物种间进化关系的一种分等级表现形式。
这项研究中最惊人的发现之一是,栉水母在海绵(一种水栖的海绵纲无脊椎海生动物)之前就同其它种类的动物中分离,并发展了自身的进化途径。最新研究发现对有关动物进化树底部结构的传统观点构成了挑战。这项理论将结构简单的海绵视作从生命树最早分离的动物。领导这项研究的邓恩说:“这确实令人惊讶不已,以至于我们刚开始认为是我们自己的研究出现了什么错误。”
但是,邓恩研究小组在反复检查研究结果,并增加了更多的数据后,他们的研究结果仍表明,拥有组织和神经系统的栉水母(comb jelly,一种会发光的水母)在无组织、无神经的海绵体之前,就已同其它动物分离,建立了自身进化道路。邓恩表示,结构相对复杂的栉水母出现在生命树底部,这本身表明地球上第一种动物可能比科学家以前想象的更为复杂。
99、木星上的“红斑”之谜
木星不但是太阳系中最大的行星,而且其大气运动过程也极其的神秘,尤其是着名的“大红斑”更是让无数科学家感到困惑不已。多年前,科学家们发现在木星上又形成了一个新的红斑,只是体积要稍小一些。就在学者们对新红斑形成的机制感到困惑之际,美国天文学家又宣布了一个令人感到惊奇的消息:他们在木星大气中观测到了第三个红斑。
根据现代科学理论,“大红斑”是木星大气中一片压力非常高的反气旋构造,其现在东西长度为24000?40000公里,南北长12000?14000公里。该构造的尺寸以前还要大得多,然而自20世纪以来,其体积已缩小了一半。“大红斑”自身也处于快速的旋转之中,平均每6个地球日便可旋转一周。
至于“大红斑”色彩的具体成因目前还是个未解之谜,但可以肯定的是,这与其化学成份存在着密切的联系。行星学家们认为,其色彩可能是太阳紫外线与木星大气中的有机分子或是硫化物相互作用的产物。
100、史前巨鲨撕咬力竟超过霸王龙
科学家已发现地球历史上具有最强撕咬力量的物种??史前巨型鲨鱼“Megalodon”,其牙齿撕咬力量甚至超过了霸王龙。“Megalodon”在希腊语中的意思是“大牙齿”,它的身体可生长至50多英尺,体重达到110吨,是现今其近亲大白鲨的30多倍。澳大利亚新南威尔士大学生物机械学家、古生物学家斯蒂芬?朗伊称,化石证据表明这种远古巨齿鲨鱼通过撕咬大型鲸的尾部和鳍,可实现对鲸的猎杀。
为了分析大白鲨和“Megalodon”的撕咬能力,研究人员使用复杂精湛的计算机技术,包括模拟机翼、桥梁和航天飞机的工程学软件。朗伊和同事们基于8英尺长雄性大白鲨尸体共同开发的这个3D数字模型,重建了鲨鱼头骨、口腔的近200万个微型连接组件。朗伊说,“这需要通过大量的计算机功能分析相关的口腔骨骼样本,因为你将处理生物学上所有复杂外型的骨骼结构。”
过去科学家们曾尝试描绘大白鲨的撕咬力量有多大,看来人们很大程度地低估了大白鲨的撕咬能力。经计算,体型最大的大白鲨的撕咬力可达到2吨,这是非洲狮的3倍,人类的20倍。朗伊称,大白鲨是迄今地球存活物种中撕咬力量最强的物种之一,尽管杀手鲸和大型鳄鱼也具有很强的撕咬力量。和大白鲨同样强壮的是现已灭绝的近亲祖先??巨齿鲨,巨齿鲨的撕咬力量是大白鲨的6?10倍,这也足以表明它们是地球历史上最可怕的掠食性动物。相比之下,科学家认为有“暴君蜥蜴”之称的霸王龙并不是巨齿鲨的敌手。霸王龙最大的撕咬力量可达到3.1吨,比现今的大白鲨强一些,但却无法与巨齿鲨相匹敌。
编辑:Aggie
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