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可爱兔兔被迫倒立行走,罪魁祸首竟然是……|一周科技| 果壳 科技有意思

欢迎收看一周科技。本周你将看到:①黑洞又添新图像;②不会跳跃只好倒立的兔子;③章鱼如何睡觉;④长颈鹿为什么不怕高血压;⑤大脑死亡后依然活跃生长的细胞。

 黑洞新图像 

还记得那幅人类为M87黑洞拍的照片吗?现在,新的黑洞图像又增添了更多细节。

增添了偏振光信息的M87黑洞图像 | EHT Collaboration

与之前的图像一样,这幅图片展示了黑洞阴影,以及围绕在周围的“光晕”,而新加入的线条则标记了光的偏振方向信息。这些光的偏振与磁场相关,因此对偏振光的分析能帮助研究者们了解M87黑洞周围的磁场情况。在3月24日发表的两篇论文中,研究者发布了来自事件视界望远镜(EHT)数据的最新发现,并分析了磁场可能如何影响这个超大质量黑洞的活动[1]。

 倒立兔子 

可爱兔兔被迫倒立行走,背后的罪魁祸首是一种基因突变。

 

倒立行走的兔子 | Carneiro M et al., 2021, PLOS Genetics

视频中的家兔来自一个名叫“sauteur d’Alfort”的特殊品系,它天生就无法协调地运用后肢进行跳跃。为了弥补运动缺陷,这种兔子常会选择用前肢倒立行走。

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Carneiro M et al., 2021, PLOS Genetics

通过杂交实验与基因组测序,研究者最近查明了这种兔子失去跳跃能力的原因[2]。在不会跳的兔子体内,一个名叫RORB的基因两个拷贝都存在突变,这会导致脊髓神经元功能异常,影响肢体运动的协调性。该研究有助于了解脊髓的运作方式,以及它如何控制肢体运动。

(感觉兔子好惨……)

 章鱼睡眠 

章鱼是如何睡觉的?研究发现,它们和人类一样具有两种不同的睡眠模式[3]。

 

正在睡觉的章鱼,它们具有两种不同的睡眠模式 | Sylvia S L Madeiros

在确认章鱼睡着了的前提下,科学家用视频记录了这两种睡眠:“安静睡眠”模式下,章鱼保持不动,皮肤苍白;“活跃睡眠”模式下,章鱼的皮肤变色,眼球移动,肌肉也会抽搐。安静睡眠的持续时间约有7分钟;随后发生的活跃睡眠则短得多,只有几秒到几十秒。

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一只处于“活跃睡眠”的章鱼 | Sylvia L. S. Madeiros

哺乳动物、鸟类和一些爬行动物的睡眠都可分为快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠两个阶段。而章鱼作为无脊椎动物,同样有两种睡眠模式,这对探究睡眠的演化非常重要。

科学家认为,章鱼的活跃睡眠和人类的快速眼动睡眠相似,说不定它们也会在这个阶段做梦。只不过时间太短,它们的梦境恐怕只能是短视频和动图了。

 不怕高血压 

长颈鹿的血压可能是人类的2.5倍,毕竟它的血液从心脏泵出后,还得爬升上2米长的脖子才能输送给大脑。面对这么高的血压,长颈鹿的身体为什么不会出问题?

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研究用的是罗氏长颈鹿,是第二濒危的长颈鹿亚种 | Bernard Dupont / Wikimedia Commons

秘诀可能在于长颈鹿的基因[4]。科学家发现,长颈鹿有490个基因都出现了与其他哺乳动物不同的突变。其中最引人注目的基因是FGFRL1,这个基因与心血管和骨骼缺陷有关,在人、小鼠体内也存在。科学家将长颈鹿该基因的独特突变插入小鼠基因中,结果发现小鼠对抗高血压的能力也变强了——即使用了升压药物,它们也保持健康,血压只升高了一点点。(当然,老鼠们并没有长出长脖子)

长颈鹿其他具有独特突变的基因,大多与心血管特征、骨骼生长、感觉系统有关。长颈鹿失去了53个嗅觉基因,可能嗅觉对于它们离地6米高的鼻子并不重要。另外,有些基因突变与睡眠模式有关,这些或许可以解释,为什么长颈鹿在野外可以每天只睡40分钟。

 活跃细胞 

当大脑宣告死亡,其中的细胞并不会立刻停止工作——一些细胞甚至会在此时活跃起来

一项研究用手术切除的人脑组织模拟了刚刚死亡的情况,观察了脑组织在“死后”24小时内的基因表达与组织学变化。结果显示,在神经元细胞迅速衰退的同时,另一类细胞(胶质细胞)的基因表达却变得更加活跃,它们甚至还会生长[5]。

在人脑“死后”数小时反而变得活跃的胶质细胞 | Dr. Jeffrey Loeb/UIC

这似乎很诡异,但其实相当合理:胶质细胞与免疫、炎症有关,“死后活跃”可能只是它们应对脑组织损伤的反应。这些细胞只是在继续工作——虽然这对挽救脑组织已经失去了意义。

这一发现对相关研究具有参考价值——很多时候,人们只能通过遗体捐献者的死亡脑组织来分析脑部病变,这些分析需要区分哪些组织变化与死亡本身相关。

最后来一个欣赏,爱尔兰一名摄影师于3月初的一个傍晚,拍到椋鸟群结队掠过湖面摆出一只巨鸟的造型,景象十分壮观!

参考文献

[1] https://eventhorizontelescope.org/blog/astronomers-image-magnetic-fields-edge-m87s-black-hole

[2] https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1009429

[3] https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(21)00191-7

[4] https://advances.sciencemag.org/content/7/12/eabe9459

[5] https://www.nature.com/articles/s41598-021-85801-6

作者:麦麦,窗敲雨

编辑:窗敲雨

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