在本期新闻快讯中，我们将发现鲨鱼是如何嗅出零食的，阻止你醒来进食的基因，以及调查蚊子携带病毒的蜜糖陷阱。此外，我们还探讨了南非使用的技术，以确保世界杯的安全性和可达性，并研究了深水地平线石油泄漏对路易斯安那湿地的影响。
在这一集里
鲨鱼是如何嗅出零食的
众所周知，鲨鱼能够根据水中的气味找到下一顿饭，现在佛罗里达的研究人员已经发现了它们是如何做到的。
南佛罗里达大学的Jayne Gardiner和伍兹霍尔海洋研究所的Jelle Atema在《当代生物学》杂志上发表文章称，鲨鱼能够察觉到气味到达每个鼻孔的微小延迟——正是这一点，而不是化学物质的实际浓度，给了它们方向感。
大多数依赖气味的物种都配备了立体传感器——例如昆虫有两个触角，狗有两个鼻孔。长期以来，人们一直认为，这意味着物种可以以浓度为导向，找到气味的来源——如果左侧的气味比右侧的气味更强烈，它们就会“变成”浓度梯度。
在现实中，浓度梯度很少，如果有的话，那么简单。当化学物质分散在空气或水中时，不太可能形成均匀的梯度，而是以漩涡或漩涡的形式存在，有时浓度的峰值离源头很远。这意味着，仅仅跟随浓度梯度很可能会让你在原地打转——这不是一种有效的狩猎方式。
研究人员以光滑的狗鲨Mustelus canis为研究对象，在控制浓度和控制时间延迟的情况下，向每个鼻孔注入一种气味。他们发现脉冲的时间是最重要的，因为鲨鱼会转向第一个脉冲，即使第二个脉冲浓度更高。当延迟太长时，这种情况似乎就会中断——超过一秒钟，鲨鱼就很可能转向另一个方向。这意味着鲨鱼会沿着平均浓度梯度从一边游到另一边，而不会被小的局部浓度变化所阻挡。
研究人员现在想继续研究，看看鼻孔间距更宽是否能让鲨鱼在更快的速度下获得更高的精确度。锤头鲨有着独特的扁平头部，被称为头鳍，鼻孔之间的距离要大得多，所以即使它们的嗅觉器官和其他鲨鱼一样敏感，它们也能更好地探测到这些时间差，从而更有效地捕猎。
这一发现也有一些非常有趣的其他应用——它可以应用于水下转向算法，使无人驾驶的机器人船能够快速定位化学物质的来源，比如水下漏油。
吃饭还是睡觉?
这就是荷马·辛普森的困境——吃更重要还是睡更重要?如果哺乳动物被剥夺了睡眠，那么它们就会想要吃更多的东西来保持清醒，而由于饥饿而被剥夺了食物，它们就会保持清醒——大概是为了寻找更多的食物。但我们不太清楚这是如何控制的。显然，我们需要在两者之间取得足够的平衡，尽管你可以把它们结合起来——我梦见我在吃一个巨大的棉花糖，当我醒来时，我的枕头消失了!
不管怎样，现在美国的研究人员已经发现了果蝇中控制这种平衡的一些基因，这可能会揭示我们自己的饮食和睡眠模式。
这是Alex Keene和他的同事本周在《当代生物学》杂志上发表的研究成果。他们一直在研究被称为果蝇的小型果蝇的睡眠和进食周期。对于这类研究来说，它们是一个非常方便的模型生物，因为我们对它们的日常节律有很多了解，也就是昼夜节律。
科学家们发现，饥饿的果蝇对保持清醒有着强大的作用，这与哺乳动物一样。考虑到果蝇与人类和其他哺乳动物有很多共同的基因，这表明我们可能能够通过这些小苍蝇来解开睡眠和进食之间的基因联系。
科学家们扫描了果蝇的2000个基因，发现了十多个与睡眠和进食有关的基因。然后，他们将搜索范围缩小到两个，称为时钟和周期，它们也与苍蝇的日常节奏有关-它们也与包括人类在内的哺乳动物的日常节奏有关。为了进一步了解这些基因的作用，他们观察了在饥饿条件下携带和不携带这些基因的果蝇，以了解它们的睡眠时间。
但是你怎么知道苍蝇是否在睡觉呢?嗯，研究人员监测了苍蝇的运动——如果一只苍蝇没有规律地运动，那么它很有可能是在睡觉。
科学家们发现，与基因正常的果蝇相比，缺少生物钟和周期基因的果蝇在饥饿时睡眠减少了三到四倍。这告诉我们，这两种基因在帮助果蝇在饥饿条件下入睡方面发挥着重要作用，并可能有助于在任何给定时间协调睡眠和进食之间的选择。
因为生物钟和周期基因也存在于人类体内，并且有着非常相似的作用，所以这些基因也可能帮助我们协调饮食和睡眠。因此，对哺乳动物模型和人类细胞的进一步研究可能会揭示如何治疗睡眠障碍、代谢和饮食问题。但目前，这只是猜测，还需要做更多的工作。
蜜糖陷阱侦测蚊子病原体
澳大利亚的研究人员称，收集蜂蜜中的蚊子唾液有助于追踪它们携带的病原体。
昆士兰大学的Andrew Van Den Hurk和他的同事在《美国科学院院刊》上发表了一篇报告，详细介绍了如何诱使蚊子在蜂蜜浸泡的卡片上留下唾液样本。然后可以对这些卡片进行分析，找出任何存在的病毒RNA，让你精确地了解当地蚊子携带的病毒，而不必处理蚊子。
节肢动物传播的病毒或虫媒病毒是一个全球性的公共卫生问题，包括登革热、黄热病和西尼罗河病毒。对这些病毒的适当监测对于诸如疫苗接种等疾病控制战略至关重要，但是目前基于蚊子的调查技术“昂贵且在后勤上存在问题”——涉及收集和运输活蚊子。其他调查方法包括对受感染患者进行疾病诊断或监测“哨点”动物。
美人计法有几个优点。蜂蜜浸泡的卡片可以在不冷藏的情况下保存病毒RNA至少7天——即使在温带条件下(在西澳大利亚邦伯里附近的一个地点)和热带条件下(在昆士兰北部城市凯恩斯附近)进行测试也是如此。
蜂蜜本身是这个过程的重要组成部分，因为它在整个采集过程中保持湿润，确保蚊子能够接触到它们觉得非常有吸引力的液体糖。麦卢卡蜂蜜还具有抗菌特性，有助于保护病毒RNA免受细菌RNA酶的侵害，使样本保存足够长的时间进行分析。
在实验室测试中，通过向蜂蜜中加入蓝色染料，研究人员可以识别出哪些蚊子在喂食，然后将卡片上的病毒证据与传统的唾液样本进行比较——表明这种方法与传统的、更耗时的采样方法相似或更好的准确性。事实上，一些病毒颗粒甚至在蚊子没有吃任何蜂蜜的情况下就被传播了，因为一只受感染的蚊子只要探测食物来源就足以将病毒传播给易感宿主。
该报告表明，这种新技术对罗斯河病毒、巴尔马森林病毒、Chickungunya病毒和西尼罗河病毒有效，但是作者建议，它可以扩展到检测疟疾，或者与其他病毒载体物种一起使用。
10:11 - DNA末端可能是白血病的关键
DNA末端可能是白血病的关键
癌症是一种疾病，当细胞变得不朽和繁殖失控时就开始了。多年来，研究人员发现，这个过程中的一个关键部分——对于10种癌症中至少有8种——是端粒酶的开启，端粒是一种制造端粒的蛋白质，端粒是我们染色体末端的“帽”(有点像鞋带末端的塑料帽)。
没有端粒酶，我们的端粒就会越来越短，最终——当它们太短时——细胞就会停止分裂。这有点像一个分子钟，倒计时我们细胞的寿命。但是癌细胞重新开启端粒酶，所以它们可以继续繁殖。
现在，卡迪夫的科学家们在慈善机构英国癌症研究中心和白血病和淋巴瘤研究中心的资助下进行的一项新研究发现，某种类型的白血病实际上可能是端粒酶不够活跃的结果。
在Duncan Baird博士的带领下，科学家们正在研究慢性淋巴细胞白血病(简称CLL)患者的样本——这是一种影响白细胞的癌症，白细胞的繁殖失去控制。在《血液》杂志上，科学家们使用了一种新技术来精确测量癌细胞的端粒长度，并将它们与没有患病的人的血细胞的端粒长度进行了比较。
他们发现，在癌症的早期阶段，端粒酶似乎在癌细胞中活性不足，因此端粒变得越来越短。在这一点上，你会期望细胞停止分裂并死亡，但它们没有。
相反，染色体的末端开始粘在一起，导致奇怪的基因改变，进一步推动癌症的发展。但研究人员认为端粒酶在这一点上被激活，使基因怪异的细胞永生，并促进癌症的生长。
这是第一次发现这个过程发生在人类癌细胞中，所以这是非常重要的事情。更重要的是，这项研究可能会导致一种血液测试，通过测量端粒长度来监测白血病的进展速度，并帮助医生决定最佳治疗方案，或加快诊断速度。
科学家们现在正试图找出这是否与其他癌症有关——他们正在观察其他类型肿瘤的端粒长度，比如肠癌。目前，我们的工作还没有任何结果。但如果他们发现类似的机制在起作用，可能会开辟一条令人兴奋的新研究途径，这可能会导致未来的癌症治疗或诊断技术。
13:11 -世界杯技术
世界杯技术
Kelvin Kemm，比勒陀利亚，南非
米拉——本周见证了足球史上一个历史性的时刻，世界杯首次在非洲国家举行。我采访了来自南非比勒陀利亚的Kelvin Kemm，了解那里的情况，以及南非如何利用科学技术来确保奥运会的安全，让尽可能多的南非人可以参加。
凯尔文:嗯，米拉，这里的每个人都为世界杯而疯狂。在大型电视桅杆和
手机信号塔那边的信号塔上有个巨大的足球。每个人都把足球扔得到处都是。你能想到的每一张海报上都有足球的图片。所有的队伍每天都在到达，每个队伍都在机场迎接，并在街上挥手。每个人都骑着车到处跑，车窗外都插着旗帜，所以现在到处都没有足球热，你哪儿也看不见。
米拉:有没有什么特别的科学或技术发展与世界杯有关，比如帮助人们观看比赛，甚至是出于安全考虑?
Kelvin:有一些有趣的事情。例如，一家公司将一些太阳能电视机带到偏远地区，这些地区没有通电，所以我们所有的当地村民都可以过来坐着看电视上的世界杯。另外，正如你提到的，关于安全性还有一些有趣的事情。那里有巨大的安全保障。例如，如果一架模型飞机起飞，一架无线电控制的飞机，目标是体育场，军事和安全指挥中心可以探测到这架模型飞机，并使其坠毁-如果它飞向我们的足球场。通过无线电干扰，他们会干扰无线电信号，这样飞机就会坠毁。
即使是跳垒员——每个跳垒员都必须注册，除非他们得到许可，否则不能在体育场的一定半径内跳，而在比赛中他们是不会得到许可的。
但无论大小飞机，从小型私人飞机到波音747飞机，每架飞机都必须获得许可，才能在游戏周围100公里的半径范围内飞行，每次飞越时，我们谈论的是成千上万次。每架飞机都必须单独认证，所有飞机都必须事先注册，这样他们就能确切地知道谁拥有这架飞机，它在做什么。所以任何奇怪的飞机都会被拦截。
另一件让全世界都期待的事情是将会有大量的电视报道——每个体育场每场比赛都有大约32台摄像机，通过一个专门为足球预留的巨大电视报道中心进行操作。所以它会24小时不停地向全世界发送电视。这将是南非有史以来最大的国际电视流量，这是对足球的报道。
16:11 -评估石油对路易斯安那湿地的影响
评估石油对路易斯安那湿地的影响
Robinson Fulweiler博士，波士顿大学
本:除了铺天盖地的足球报道外，人们很难错过墨西哥湾石油泄漏的新闻。各种估计差异很大，但人们认为有数百万加仑的石油泄漏到海洋中。但这会对当地环境产生什么影响呢?罗宾逊·富尔韦勒博士是波士顿大学的一名研究员，她在那里研究湿地生态系统，比如路易斯安那州的湿地生态系统，这些生态系统可能首当其冲地受到石油破坏的影响。罗宾逊，非常感谢你来参加我们的节目。首先，你所观察的环境是什么，它们通常是什么样子的?
罗宾逊:我们对湿地环境特别感兴趣。这些是草木植被区有很多不同类型的植被既有湿地草，也有红树林，所以它们是非常动态的系统。通常情况下，我们预计每年的这个时候它们会长得很多。有很多新芽，所以很多亮绿色的东西出来了。当然，这些环境中充满了很多不同的动物，各种各样的鸟，鱼，蜗牛，所有不同的东西。
本:好的，实际上是一个生物多样性很强的地区。
罗宾逊:当然。
本:你怎么去评估像石油泄漏这样的事件对生态的影响?
Robinson:这是一个非常好的问题，我认为这将是一个具有挑战性的问题。首先，路易斯安那州的生态系统——湿地生态系统已经被研究了很长一段时间。我们有很多石油泄漏前的历史数据。现在，我们都在努力寻找受到影响的区域，并开始测量某些东西，看看石油泄漏后它有什么变化?所以我们收集样本，然后把它们带回实验室分析。
本:到目前为止，我们实际看到了什么样的破坏?
Robinson -这很难说。所以在某些情况下，这是很明显的。当你把船拉上岸时，你可以看到湿地草，它们的嫩芽被油覆盖着，为了让你了解油是什么样子的，就像你做圣代一样，它有焦糖，融化的焦糖和热巧克力。它的质地很好，很粘稠，很黏。
本，你说得很有吸引力，然而我想象的是，石油并没有那么好。
Robinson -不好吃。你不会想吃的。但这是我唯一能形容它有多粘的方法。所以它覆盖了很多草的嫩枝。你可以在一些动物身上看到。当然，你看过很多鸟类的照片，但是当你进入湿地，你甚至可以在螃蟹和蜗牛上看到它，还有所有的植物。我们甚至看到一些海豚的鳍上有这种东西。
在这一点上，我们知道它肯定覆盖了生物它也覆盖了沉积层，我对一些你看不见的生物很感兴趣，微生物群落我们现在知道石油只是在所有的沉积物和草上盖了一个盖子，这就是我们试图弄清楚它将如何影响系统的原因。
本:那么我们认为我们可以做些什么来弥补我们所看到的损害呢?
Robinson:这又是一个很难回答的问题。Irv Mendelssohn在YouTube上做了一个很棒的视频他来自路易斯安那州立大学，大家可以在谷歌上搜索一下，但是他坐下来，回顾了我们可以尝试补救这种情况的所有不同方法，可能有三种最常见的方法。
一种是——你可能也在新闻上看到过——你可以把油烧掉，他们在开阔的水域就这么做了。只要有一层水，你也可以在湿地上这样做。所以你现在烧掉正在生长的植被，但你也会把石油从土地上带走，如果石油没有渗入沉积物，根应该能够再生并再次生长。你可以这样做。
另一件事是添加营养物，如果你能添加氮和磷，你可以刺激湿地的生物活动，帮助微生物群落分解石油。
也许第三种方法就是让它顺其自然，随着时间的推移，人们的想法是，随着时间的推移，石油会开始降解并消失。
本:好吧，当然这些都不能立即解决问题，但是为什么这些环境对我们如此重要呢?我们已经讨论了一个事实，那就是有大量的生物多样性，但湿地对生活在那里的当地人也非常重要。但在全国范围内，湿地也是至关重要的。
罗宾逊:当然。我的意思是，对美国来说，这是一块重要的文化、自然和经济土地，我认为对整个世界来说都是如此。湿地对很多我们喜欢吃的鱼类来说都很重要，所以商业物种是好的。当然，它们对鸟类和许多育儿栖息地都很重要。
但它们对一些我们往往不会考虑太多的事情也很重要，比如营养物质的过滤。所以它们可以作为过滤器，去除人类排放到环境中的氮和磷等物质。所以，这是一种生态系统服务，也许它被忽视了，但它真的很重要，我们想象在这些湿地上放油会改变它们过滤营养物质的方式。
本:所以它对经济的影响可能比我们想象的要长一些。罗宾逊，非常感谢你来参加我们的节目。这是波士顿大学的Robinson Fulweiler博士。她一直在路易斯安那州评估墨西哥湾石油泄漏对生态的影响。
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