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人们是如何发现使瞳孔放大化学物质的?

俄亥俄州立大学验光学院教授唐纳德·穆蒂对这个问题给出了答案:

这个发现可能是偶然的。扩瞳滴剂会阻断虹膜收缩肌肉中的受体,虹膜是眼睛的有色“窗帘”,控制着射向视网膜的光量。这种阻碍使虹膜扩张肌肉能够不受阻碍地活动,导致瞳孔(只是虹膜中心的孔)扩大。


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我们的瞳孔在黑暗中自然扩张,在明亮的光线下通过两个相反的虹膜肌肉(虹膜扩张肌和虹膜括约肌)的作用而收缩。扩张肌呈放射状穿过虹膜,收缩以向外拉动虹膜,将其像打开的窗帘一样堆积起来。虹膜括约肌呈圆形排列,类似于钱包的束带。它的收缩将虹膜向内拉并使其变平,就像拉上窗帘一样。

这些肌肉受自主神经系统的控制,自主神经系统处理非自主反射动作。与兴奋相关的交感神经输出刺激虹膜扩张肌收缩,在战斗或逃跑的情况下扩大我们的瞳孔。与镇静机制相关的副交感神经输出刺激虹膜括约肌收缩,缩小我们的瞳孔。

扩瞳滴剂是抗胆碱能药物,可阻断乙酰胆碱的作用,乙酰胆碱是由副交感神经细胞释放的神经递质。现代扩瞳滴剂是阿托品的合成同类物,阿托品是从颠茄(也称为致命夜茄)中提取的。阿托品是一种臭名昭著的毒药,会导致著名的五联征,表明摄入了毒素:“像兔子一样热,像甜菜一样红,像骨头一样干,像蝙蝠一样盲,像帽子匠一样疯。”

人们只需在制备这种提取物后揉一下眼睛,就会发现它的扩瞳效果。显然,这种特性在几百年前就被利用了,尤其是在意大利,一些女性为了营造小鹿般的眼神而追求大瞳孔。看到心爱的人瞳孔放大,确实达到了传递兴奋感的预期效果。

为什么龙卷风不更频繁地袭击城市?

全球变暖会使这种情况更频繁地发生吗?

科罗拉多州博尔德市恶劣天气研究中心总裁约书亚·沃曼迅速做出回应:

对于为什么龙卷风很少袭击城市地区的简单回答是:城市很小。看看谷歌地图:美国城市和郊区覆盖的部分非常小。龙卷风频率最高的地区——从德克萨斯州到堪萨斯州,甚至到东南部——都是相当开阔的乡村。

龙卷风袭击城市是非常罕见的,就像今年三月在亚特兰大发生的那样。然而,当这种情况发生时,风暴不需要特别强烈就会造成麻烦。龙卷风在增强藤田 (EF) 量表上被评为 0 到 5 级:强龙卷风被归类为 EF4 和 EF5 级,显著龙卷风为 EF2 和 EF3 级。袭击亚特兰大的龙卷风被评为 EF2 级,虽然没有夷平市中心建筑,但确实造成一人伤亡和数百万美元的损失。

为了回答第二个问题,尽管人们可以确信全球气温将会上升,但局部影响——无论是亚特兰大还是托皮卡会变热——都远不清楚。最重要的是,局部温度对龙卷风形成的影响尚不清楚。巴西很热,但龙卷风不多。俄克拉荷马州和德克萨斯州夏季非常炎热,但这些州在春季看到的龙卷风最多。因此,气候变化可能会提前龙卷风季节的时间,因为春季的到来会逐渐进入冬季。也许这会影响更强龙卷风的地理分布。但至于全球变暖是否会增加龙卷风的数量,从而导致更多的城市着陆,我们可能很快就会知道答案。

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大众科学杂志第298卷第6期这篇文章最初以“请教专家”为标题发表于《大众科学》杂志第298卷第6期(),第112页
doi:10.1038/scientificamerican0608-112
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