迷彩植物和渗透力

在这篇新闻快讯中,我们将听到一种不需要太阳的伪装植物,一种依靠渗透作用的发电厂,以及呼吸的感觉如何……
十一月三十日
提出的本Valsler

在这篇新闻快讯中,我们将听到一种不需要阳光的伪装植物,一种依靠渗透作用的发电厂,以及呼吸在皮肤上的感觉如何帮助你识别你听到的声音。另外,我们回顾一下本周的《科学史》和皇家学会的第一次会议。

在这一集里

一等兵乔尔·格雷厄姆涂上迷彩颜料

植物也躲起来了!

动物王国里有很多物种,它们尽最大努力通过各种巧妙的伪装来躲避捕食者,帮助它们融入周围环境而不被发现。现在似乎有些植物也会做类似的事情。

一等兵乔尔·格雷厄姆涂上迷彩颜料许多植物颜色鲜艳,以吸引传粉者,或者它们呈现出叶绿素色素的颜色,用于通过光合作用产生能量。

美国哈佛大学的马修·克劳斯特和他的同事们一直在研究一种叫做“单性植物”的不寻常的植物,这种植物不含任何叶绿素,因为它从与根密切相关的菌根真菌中获得所需的所有食物。

从光合作用的限制中解放出来,这种植物可以选择采用不同的颜色来适应它的需要。

正如Klooster和他的团队所发现的那样Monotropsis odorata它用褐色的苞片覆盖脆弱的紫色花朵和茎,就像死去的褐色落叶一样,以躲避食草动物。

通过分析这些苞片反射的光的颜色,研究人员发现它们与枯叶的颜色非常接近。

他们还发现,在野生环境中,与实验中去除苞片的植物相比,拥有更多完整棕色苞片的植物受到食草动物的伤害要少20%左右。在为期两年的研究中,苞片更完整的植物比没有苞片的植物多结出7%到20%的成熟果实,这表明这种伪装对单个植物具有主要优势。

奇怪的是,这些植物并不想完全消失,因为它们仍然依赖动物来传播花粉和种子。Klooster和他的团队看到大黄蜂成功地找到了这些植物的花朵,他们认为蜜蜂可能是被一种不会吸引食草动物的甜味吸引过来的——这是另一项研究的想法。

因此,狡猾的伪装似乎不再是动物的独特特征,但植物也能做到这一点。

世界上第一个渗透力原型位于挪威奥斯陆以南一小时车程的Tofte。

渗透式发电厂

渗透是一个对整个生命至关重要的过程。它是基于部分透膜,允许水通过,但不允许盐或其他溶解物质。如果你把咸水放在一边,淡水放在另一边水就会穿过薄膜从淡水的一边流到咸水的一边。这推动了活细胞中的许多过程,这就是为什么把生菜泡在水里会使它膨胀,变得更脆。

世界上第一个渗透力原型位于挪威奥斯陆以南一小时车程的Tofte。现在,一家名为Statkraft的挪威能源公司在世界上第一个由渗透驱动的发电站中利用了这种效应。

原理是把海水放在膜的一边,把湖水放在膜的另一边。水被动地通过聚合物膜从新鲜的一面流向含盐的一面,增加了海水的压力。这种压力的增加被用来驱动涡轮机发电。

目前的装置使用了一个2000平方米的膜,能够产生2-4千瓦的能量。这是一个有希望的开始,但前面还有许多挑战,包括优化膜,使其不受水中杂质的影响,以及降低成本,但Statkraft认为,渗透技术有可能为挪威提供10%的能源,在世界其他地区可能会更多。

DNA片段的分子模型

新的基因筛选“敲除”病原体目标

科学家们发现了一种快速清除细菌和病毒等病原体如何攻击我们细胞的方法。该系统可以向研究人员展示他们开发下一代抗菌剂的目标。

DNA片段这项研究由怀特黑德研究所的科学家Jan Carette和他的同事发表在《科学》杂志上。研究小组使用了一种名为KBM7的人类细胞系,该细胞系不同寻常地只包含每条染色体的一个副本(除了8号染色体,它存在于正常的两个副本中)。首先,研究人员用病毒感染这些细胞,这些病毒将自己随机插入细胞的遗传物质中,添加一个遗传标记,同时使插入的基因失活。

接下来,研究小组将这些细胞暴露在病原体中,比如流感。那些仍然易受感染的细胞将会死亡,只留下那些对病原体进入或杀死细胞至关重要的基因已经失活的细胞。这些基因可以通过寻找先前插入其中的遗传标记来追踪。该团队表明,这种方法可以有效地用于识别流感传染性所必需的基因,以及一系列细菌毒素的细胞靶标。

目前,对分子靶点的全面鉴定是极其困难的,因为科学家们必须煞费苦心地解开所涉及的生化途径。然而,有了这个工具,研究人员将能够部署分子等效的拖网,立即找到所有的东西,帮助他们找到合理药物设计的新目标。

双髻鲨

为什么有个奇怪的头?

双髻鲨的奇特形状是一个长期困扰科学家的生物学难题。

双髻鲨现在,美国科学家已经揭开了这些奇怪的锤状头部的一些秘密,表明它们宽阔的头部上的眼睛间距很大,这使得锤头鲨比普通形状的鲨鱼看得更清楚。特别是双髻鲨可能有更强的深度感知能力,这是捕食者判断猎物距离多远的一项关键技能。

多年来,人们提出了各种各样的观点来解释双髻鲨非同寻常的压缩和横向扩张的头部,即所谓的头鳍。可能包括对气味或猎物发出的微弱电信号更敏感,在水中更强的升力和机动性,或者可能有助于捕捉和操纵猎物。但到目前为止,很少有研究能证实这些观点。

由大西洋佛罗里达大学的米歇尔·麦库姆领导的研究小组开始测试另一个在鲨鱼生物学家中引发了很多争议的观点,即双髻鲨是否比普通鲨鱼看得更好。

为了做到这一点,研究人员绘制了各种鲨鱼的3D视野,包括三种双髻鲨(帽头鲨、扇贝鲨和翼头双髻鲨),通过麻醉每一种鲨鱼,并使用电极计算出当一束狭窄的光线从一定角度照射到眼睛中时,视网膜是否会产生电信号。

在所有的鲨鱼中,双髻鲨前面的两只眼睛的视觉重叠最多,而头部较宽的鲨鱼的视觉重叠更多。研究小组还发现,所有被测试的鲨鱼物种在垂直平面上都有非凡的3600视力——它们可以看到上面和下面的一切。

双髻鲨似乎不擅长的一件事就是看到身后发生了什么。有报道称,被捕食的鱼挂在双髻鲨后面,也许是希望不被发现。

麦库姆和同事们分析了鲨鱼游泳的视频,发现锤头鲨为了弥补身后视力受损的缺陷,会左右摆动头部,看看周围发生了什么。

当然,拥有更好的视力可能并不是锤形头唯一的好处。但这项研究揭示了这些神奇动物进化背后的秘密之一。

嘴唇

13:48 -被言语的力量感动

人们常说,一个人的用词能打动你。现在,科学家们已经证明,无论是从隐喻上还是从物理上来说,这都是真的。本周发表的研究表明,说话人的呼吸在皮肤上的感觉可以改变声音感知。

被言语的力量所感动
布莱恩·吉克博士,英属哥伦比亚大学

克里斯-我们经常听到人们用他们的语言来感动你。事实证明,这在物理上也是正确的。布莱恩·吉克是英属哥伦比亚大学的一名研究员,他本周发表了一篇论文,表明实际上我们会对说话人的呼吸感做出反应,这有助于强化意思。他现在和我们在一起。你好,布莱恩。

布莱恩-你好。

克里斯-欢迎来到裸体科学家。金宝搏app最新下载告诉我们你在做什么?

嘴唇布莱恩:嗯,我们只是把空气吹向人们,看看这对他们的语言感知有什么影响。

克里斯-跟我们说说这个实验,你到底做了什么?

布莱恩:嗯,最初,我们认为我们可以从环境中获取某些东西来帮助我们感知语言。我们还没有深入了解触觉是如何起作用的。

克里斯:所以,换句话说,我们知道我们可以接受人们唇读的事实,例如,他们通过跟随别人嘴唇的动作来帮助他们理解别人在说什么。但是还有一个额外的维度就是从它们嘴里出来的空气。

布莱恩:没错。我们并不是特别喜欢空气的方法,只是碰巧空气的方法是最好的方式来获得什么样的信息,你可以被动地从你的环境中获取。

克里斯-那你是怎么做到的?

Bryan:所以我们想到了人们发出“pah”这样的声音时发出的这些小喘息声。如果你把你的手放在你的脸前面,如果你是一个说英语的人,你可以感觉到你手里有一点空气。如果你说“呸”,你并没有真正感觉到一股空气。所以我们把一小股空气放在人们身体的不同部位,同时我们播放他们可以通过耳机听到的声音。

我们发现如果你如果你给某人播放"呸"的声音同时,在身体的某个地方,他们会感受到一股他们听不到的轻柔的空气,他们会体验到听到"呸"的感觉。

克里斯-好吧。所以你可以完全摆脱它们的气味,你可以让它们认为自己听到了不同的声音,因为你给它们吹了一股空气,它们通常会把它和“呸”的声音联系在一起,实际上你给它们放了一个“呸”的声音。

布莱恩-你说得对。所以,B听起来像P, D听起来像T,等等。这对我们来说很有趣,不仅仅是因为它形成了你的感知,而且我认为它暗示了一些更重要的东西,那就是我们似乎真的从任何可用的感官形态中获取了我们周围的所有信息,并将其整合到我们对世界的感知中。

克里斯:在做这个实验的时候,你在人身上的哪个部位吹气有关系吗?

布莱恩-这似乎不重要。在《自然》杂志的论文中,我们研究了颈部和手部的空气,在其他尚未发表的研究中,我们研究了脚踝,例如,我们在任何地方都得到了同样的效果。

Chris -换句话说,大脑非常聪明,因为它整合了来自四面八方的信息来强化那些只来自口语的信息?

布莱恩:没错。这在某种程度上挑战了传统的观点,即你用眼睛看到的东西由大脑的一个特定部分处理,你用耳朵听到的东西由大脑的另一个部分处理。看起来我们的大脑只是感知事物并接受一切。

克里斯:很明显,那些在收音机里讲话或听播客、电视节目的人,他们对人们所说的话的翻译没有问题。那么什么时候身体会想要使用这个额外的理解维度呢?

布莱恩:嗯,在我看来,我们是环境的生物组成部分,我们,就像所有的东西一样,就像没有叶绿素的植物一样,我们利用我们需要的任何东西来生存。在我们的特殊情况下,如果我们碰巧只有一种感觉模态,我们就能应付过去。然而,如果我们拥有所有的感官,它们可以从我们的环境中获取信息,我们就会利用它们,我们会无缝地做到这一点。

克里斯-所以我想这让“在某人脖子上呼吸”的意思有了全新的诠释,不是吗?

布莱恩:是的,确实如此。

克里斯-布莱恩,非常感谢。这是不列颠哥伦比亚大学的研究员Bryan Gick博士本周在《自然》杂志上发表的论文,他解释了空气是如何扭曲我们对人们所说内容的感知的。

卡尔顿楼露台-其中的居民包括皇家病理学家学院和皇家学会

18:27 -科学史本周-英国皇家学会

本周的《科学史》于1660年11月28日举行了皇家学会的第一次会议,这是世界上历史最悠久的科学学院……

本周科学史-英国皇家学会
莎拉Castor-Perry

本周的《科学史》于1660年11月28日召开了皇家学会的第一次会议,皇家学会是世界上历史最悠久的科学院。

卡尔顿楼露台英国皇家学会起源于17世纪40年代,当时一个由思想家和哲学家组成的“隐形学院”开始开会讨论当时的自然哲学。1660年11月28日,包括克里斯托弗·雷恩、罗伯特·波义耳和罗伯特·马里爵士在内的12人在伦敦格雷沙姆学院举行了第一次正式会议。经过多年的多次搬家,包括1666年伦敦大火后的紧急搬迁,该协会现在的总部设在伦敦市中心的卡尔顿府露台。

“皇家学会”这个名字第一次使用是在1661年,1663年的第二份皇家宪章将其称为伦敦皇家学会,以提高自然知识。查理二世国王本人也表示希望成为该协会的会员。1847年,研究员的选拔过程发生了变化,当时决定纯粹根据他们的科学实力和工作成果来选出研究员,而在此之前,那些不一定是科学家的富有的爱好者被允许成为研究员,希望他们能成为其他成员的赞助人。

皇家学会盾形纹章多年来,皇家学会的成员包括一些世界上最著名的科学家,如艾萨克·牛顿爵士、查尔斯·达尔文、欧内斯特·卢瑟福、阿尔伯特·爱因斯坦、弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森以及斯蒂芬·霍金。

自1661年以来,该协会一直在出版书籍和学术期刊英国皇家学会学报是最负盛名的期刊之一。A系列涵盖物理、数学和工程,B系列涵盖生物。它还出版了其他几本期刊,包括哲学汇刊该杂志自1665年开始印刷,是世界上历史最悠久的科学杂志。

该协会还为政策制定者提供公正的科学顾问,尽管它在当前的科学问题上(今天包括转基因食品和低碳能源)向英国政府提供建议,但它是独立于政府的。协会的座右铭是“无明文规定,大致翻译为“不要相信任何人的话——表达了学会对经验和实验证明的重要性的信念,以及不愿向外部权威低头。

自2005年以来,天体物理学家马丁·里斯勋爵一直担任该学会的主席。他也是皇家天文学家,剑桥大学三一学院院长。

2010年,英国科学学会将庆祝成立350周年,届时英国各地将举办一系列活动,让人们参与到科学中来,其中包括在伦敦南岸举办的大型科学节。在过去的350年里,皇家学会一直在表彰重要的、有远见的科学家,支持新兴人才,激励孩子们学习科学和数学。它的历史与整个科学史紧密相连,希望我们可以期待至少另外350年的成功赞助、教育和启发。

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