本周新闻简报——另一方面:狐猴的气味

没有阿尔茨海默病症状的脑斑块;教计算机更好地教学;拯救大沼泽地的甜蜜计划;从鳍到肢体;以及更多……

科学家解开了患有阿尔茨海默氏症斑块但没有疾病症状的患者之谜
医生确认某人患有阿尔茨海默病的唯一方法是通过尸检发现一种叫做β淀粉样蛋白(Aß)在死后大脑中积累。但医生偶尔会在死者的大脑中发现这些斑块,而这些人没有表现出阿尔茨海默病的症状。现在,哈佛医学院的研究人员表示他们知道原因:Aß有几种变体,但显然只有其中一种会导致阿尔茨海默病破坏记忆的影响。该团队在《自然医学》杂志上写道,他们将四种变体的蛋白质注射到大鼠的大脑中,以确定哪种版本会导致类似阿尔茨海默病的症状。令他们惊讶的是,只有一种导致了这种情况:一种可溶于水的双分子形式的蛋白质。这种类型的Aß不仅会损害记忆,还会破坏大鼠大脑中约一半的细胞。通过确定导致疾病的蛋白质变体,研究人员现在可以将他们的努力重新集中在一个更具体的目标上,以对抗阿尔茨海默病。

脱颖而出:鱼类到陆地动物的化石联系被发现
科学家们发掘出了更多四足鳄鱼状生物的化石遗骸,这有助于解释鱼类进化为高级陆地动物的过程。在拉脱维亚发现的 3.65 亿年前的化石宝藏中:有一个头骨、下颌骨、肩部和一块骨盆。在这些明显的碎片的基础上,由瑞典乌普萨拉大学的进化生物学家 Per Ahlberg 领导的研究人员重建了这种被称为 Ventastega 的古代生物的身体可能的样子。虽然在外形上明显像鳄鱼,但这种原始的陆地行走者可能长着一个大的背鳍而不是尾巴。Ventastega 属于四足动物组,该组进化为包括我们自己在内的具有四肢的动物。但科学家们在《自然》杂志上报告说,他们不知道 Ventastega 本身是否产生了后代物种,还是作为进化死胡同而灭绝。无论如何,至少它走在正确的轨道上。

美国情报部门:全球变暖加剧可能会引发政治不稳定
根据美国能源部能源信息署本周发布的报告,如果不控制温室气体排放,到 2030 年,全球变暖污染量可能达到每年 423 亿公吨——比目前水平增加 51%。这种悲观的最坏情况还预见石油价格将达到每桶 186 美元,以及一个能源消耗增加 50%(主要为化石燃料)的世界。根据美国 16 个情报机构本周提交给国会的机密国家情报评估报告(pdf),这种不作为还可能导致全球不稳定。该报告的结论是,未来二十年气候变化将导致非洲和亚洲的政治不稳定,原因是降雨模式的变化或极端天气增加。美国受到的影响相对较小——除了阿拉斯加州的一些融化、西南部的水资源短缺以及东部和南部海岸的风暴潮。然而,美国可能会从作物产量增加中获益,尽管其军队可能会因应对全球“人道主义紧急情况”(由破坏性自然灾害和地区冲突引发)而捉襟见肘。


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狐猴可能会使用一种气味诡计来识别和欺骗彼此
新的研究表明,被称为环尾灵长类动物的瞪眼狐猴从它们的每一只小手中散发出不同的气味。意大利佛罗伦萨大学的生物学家 Leonardo Dapporto 在一项研究中发现了这种奇怪的特性,该研究涉及挤压托斯卡纳和弗留利意大利动物园中七只雄性狐猴手中的气味腺体。因为众所周知,狐猴在一生中保持着个性化的气味,Dapporto 预计手的分泌物之间几乎没有差异。但化学分析显示,每个受试者的左手和右手气味差异足够大,以至于看起来像是来自两种不同的动物。在《自然科学》杂志上发表的一篇论文中,Dapporto 认为,拥有两种气味特征可能有助于狐猴识别彼此(有点像通过独特的阴影和独特的帽子来识别人类),或者在欺骗敌人关于特定群体的大小方面:狐猴生活在竞争激烈的群体中,并使用气味来标记它们的领地;如果潜在的入侵者认为竞争对手的队伍太大而无法征服,他们可能会三思而后行。

这能理解吗?教计算机更好地教学
课堂教师通常可以通过学生脸上的表情来判断他们是否理解了自己的观点——茫然的凝视是信息没有被理解的明显标志。在线“指导员”可能很快也会有相同的工具来衡量理解程度。自 1970 年代首次引入以来,使用计算机和人工智能来管理课程、评估表现和提供反馈的所谓“智能辅导系统”越来越受欢迎。加州大学圣地亚哥分校的雅各布斯工程学院的研究人员正在开发软件,该软件将允许学生通过面部表情(表示他们的理解或困惑)来控制自动课程的呈现速度(甚至在必要时倒带)。为了收集与学习相关的表情样本,首席研究员、加州大学圣地亚哥分校计算机科学博士生 Jacob Whitehill 在他的实验室里教了八个人关于德语语法的知识,并使用视频会议软件记录了整个过程。他发现,学生在较难的部分眨眼的频率低于在介绍较容易的部分时。他和他的同事继续观察其他相关的面部表情,他们可以将这些表情融入到软件中,这将使计算机能够“读取”学生的脸,从而为个人用户量身定制学习包。

野性的呼唤:小鳄鱼哭喊,“放我们出去!”
一项新的研究发现,就像小鸡的唧唧声一样,小鳄鱼在蛋里时会哭喊,以便让彼此和妈妈知道是时候孵化了。法国圣艾蒂安让·蒙内大学的研究人员取出鳄鱼蛋和它们的妈妈,并播放未孵化的小鳄鱼的叫声录音(听起来像“umph, umph”)或非特异性噪音。他们报告在《当代生物学》杂志上,接受录音的小鳄鱼宝宝的反应更为频繁,并且在录音期间或在录音结束后 10 分钟内被鼓励孵化。只有一个鳄鱼在录制的普通噪音期间破壳而出;其余的几个小时后才孵化。十个妈妈中有八个在听到录音的哭声后开始挖掘它们的巢穴。研究人员说,这种呼唤和回应可能是一种同步孵化时间的方式,以便所有幼崽都能得到成年鳄鱼的照顾和保护,免受掠食者的侵害。

科学家:世界仍然安全,免受微型黑洞的威胁
需要证明大型强子对撞机 (LHC)在几个月后开启并开始以人类前所未达到的能量将质子撞击在一起后不会毁灭世界?只需抬头看看。为了消除公众对这座耗资 80 亿美元的粒子加速器可能会产生微观的、吞噬世界的黑洞的挥之不去的担忧,建造它的欧洲核子研究组织 (CERN) 要求五位物理学家再次权衡这个问题。在本周发布的一份报告中,他们驳斥了担忧,并指出大型强子对撞机的粒子碰撞本质上是对宇宙射线(来自太空的高能粒子)的重新创造,这些射线轰击整个宇宙的恒星和行星,并达到比新机器产生的能量高得多的能量。他们得出结论,如果这种轰击能够制造出末日黑洞,那么恒星早就积累了它们并被吞噬了。他们说,我们看到恒星——因此,微型黑洞不是威胁。但是科学家们知道什么呢?

佛罗里达州购买糖使大沼泽地恢复的机会增加
佛罗里达州的纳税人可能很快会支付 17.5 亿美元(通过水费附加费)来购买美国糖业公司及其位于大沼泽地国家公园以北 187,000 英亩(75,675 公顷)的甘蔗地。近几十年来,这家糖生产商一直在用其田地受污染的径流污染这个巨大的湿地中的水。这笔交易将在未来六年内结束这种情况,因为该州计划将其关闭并恢复自然水流。州议员必须批准出售。

黏糊糊的冲浪者:蜗牛乘坐自己黏糊糊的波浪
您是否看到蜗牛面上爬行?或者在其下面?科学家认为他们可能已经弄清楚了这些狡猾的软体动物是如何完成这一棘手壮举的。当正面朝上时,蜗牛会通过使用粘性运动来向前移动。这种运动方式是通过释放粘液来实现的,粘液充当粘合剂或流动液体,具体取决于腹足纲动物的“足”(蜗牛接触表面的部分)中收缩的肌肉施加的压力。但是倒立的蜗牛如何在水面上做到这一点呢?麻省理工学院的工程师 Sungyon Lee 在一项未发表的研究中指出,蜗牛足部的波动会破坏水的平滑“边缘”。这会产生压力,使足部和波纹水之间的粘液流动,从而带动蜗牛前进。换句话说,蜗牛似乎在用粘液制成的板子冲浪,制造自己微小的波浪。Lee 承认,需要进行更多的研究来证实这种运动方式的机制。与此同时,请享受常见淡水蜗牛的惊险刺激:该论文指出,虽然这些超慢的法式蜗牛以每小时不到 24 英尺(7.3 米)的速度在水中穿梭,但它们可以在短短三秒钟内完成 180 度的大转弯。

年轻城市男性中与枪支有关的谋杀案呈上升趋势
一项新的研究表明,1999年至2005年间,美国年轻男性的涉枪凶杀案数量急剧上升。该报告发表在《城市健康杂志》的在线版上,此前不久,最高法院刚刚裁定,华盛顿特区禁止手枪的规定是违宪的。根据约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院的研究,在研究覆盖的同一时期内,25至44岁的黑人男性中,涉及枪支的谋杀案增加了31%,而同年龄的白人男性中,这一比例增加了12%。研究人员分析了美国卫生与公众服务部基于网络的伤害统计查询和报告系统的数据,该系统包括1981年至2005年与伤害相关的死亡信息以及每10万人口的死亡率。研究人员发现,总体凶杀率保持在每10万人中6.0至6.1人死亡之间(2001年因9月11日的恐怖袭击事件而有所增加除外)。枪支死亡人数增幅最明显的州包括阿拉巴马州、加利福尼亚州、密歇根州、明尼苏达州、内布拉斯加州、内华达州、新泽西州、俄亥俄州、宾夕法尼亚州、德克萨斯州和华盛顿州,大多位于大型都市区及其周边。研究报告称,可能影响城市凶杀案趋势的因素包括早期接触铅以及青少年时期受害者周围发生异常高的枪支凶杀案率。

*更正 (08/06/30): 《Naturwissenschaften》最初被认为是意大利杂志;它实际上是德国杂志。

 

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