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坐拥375只超萌小奶狗,这实验也太幸福了吧!|一周科技

2021-06-05

欢迎收看一周科技。本周你将看到:①火星上的云;②小狗狗具有与人交流的天赋;③把生物课本变成糖果;④回声定位人类也会;⑤湖泊面临缺氧危机。

 火星云 

火星上空也飘着云朵?来看看好奇号火星车拍下的“火星云”照片吧。

好奇号火星车拍下的火星云,这幅图由21张图片拼接而成,并进行了色彩校正 | NASA/JPL-Caltech/MSSS

这里的火星云朵拍摄于2021年5月19日,好奇号在火星上执行任务的第3063个火星日。照片拍摄于刚刚日落之后,太阳光将云中的细小冰晶照亮

火星大气干燥而稀薄,云不像地球上那样常见。通常只有在火星距太阳最远、最寒冷的时候,才能在星球的赤道附近观察到由细小水冰冰晶组成的云。不过,好奇号记录到的云比预期更早出现,高度也比以往所知的云更高。研究者推测,这种出现在高空的火星云或许是由细小的二氧化碳冰晶组成[1]。

 乖狗狗 

本周可爱视频:看科学家如何与两个月大的小狗狗一起做实验。

视频见置顶评论:研究者测试小狗是否能理解人类指东西的手势 | Arizona Canine Cognition Center

这是一项测试狗狗社交能力的实验,共有375只8周大的小狗崽贡献了数据。这项实验发现,狗狗们在发育很早期就具备了理解人类手势的能力[2]。不少小狗第一次接触时就能理解人类用手指东西的手势,能够顺着手指方向找到藏在杯子下方的食物(就像视频中那样)。在没有预先训练时,小狗们选择的正确率就有近70%,明显好于随机瞎选。此外,如果对着小狗说话,狗狗也会注视说话人的脸——平均会看上6秒时间。这说明,即使只有两个月大,狗狗们也能理解人类是想要与它们交流。

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从研究结果来看,狗狗们具有与人类交流的天赋 | Canine Companions for Independence

与小狗狗一起做科研当然快乐,但也相当辛苦。研究者Evan MacLean表示:“没有什么东西是不被咬、不被尿的,这包括所有的实验仪器,你的衣服——还有你自己。”[3]

 生物学糖果 

假如生物课本插图变成了甜甜的糖果,你会更愿意学习吗?

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把蛋白质结构做成糖果 | Katelyn M. Baumer et al.

在《科学进展》最近发表的一篇论文中,有研究者把生物学课本上的蛋白质结构图做成了精细的立体糖果[4]。这些蛋白结构糖果成分与小熊糖类似,利用硅胶翻模制成。这些糖块虽然细小,但能够忠实还原各种蛋白质分子的立体结构,可以放进嘴里用舌头进行感受。

左边是一颗钙结合蛋白结构糖果,右边是这种蛋白质的结构图像 | BRYAN F. SHAW/BAYLOR UNIVERSITY

为什么要把蛋白质结构做成糖?答案是为了帮助盲人学生更好地学习生物学知识。舌头拥有比手指更敏感的触觉,正好可以替代视觉来探索立体结构。在过去,也有可以用手触摸的结构模型,但那些模型尺寸较大、不方便使用。而“蛋白质糖果”更小巧、成本更低,同时大概也能让小朋友们更加开心。

 回声定位 

蝙蝠能利用回声定位了解周围环境,而人类同样可以拥有这项技能——而且大家都能学会。一项新研究发现,只要经过10周的训练,人们就可以掌握利用弹舌音进行回声定位的技巧,年龄或视力情况都不会对学习表现造成明显影响[5]。

回声定位,人类也会 | 绘图:窗敲雨

这些接受训练的被试中有盲人也有视力健全者,年龄从21–79岁不等。他们共进行了20次训练,学习通过回声定位判断物体尺寸、摆放方向,并尝试用回声定位探索简单的迷宫和真实环境。结果显示,随着训练进行,被试们在不同项目中的表现都得到明显提升。在一些情况下,他们甚至和经验丰富的回声定位者做得一样好。后续回访也显示,学习回声定位技能后,盲人被试的行动能力与幸福感均有提升。

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训练任务之一是用回声辨别物体的尺寸 | Liam J. Norman et al.

目前,研究样本量还比较小,结论有待进一步验证。研究者还计划从更多角度探索这种技能——例如,观察使用回声定位会对人们的大脑产生哪些影响。

 湖泊缺氧 

湖泊正面临缺氧危机:本周发表于《自然》的研究指出,温带湖泊含氧量出现了大范围、长期的下降,而且缺氧情况比海洋更加糟糕[6]。

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位于美国纽约州的奥奈达湖。研究者将这个湖作为正面的例子,湖泊治理给这里带来了更好的水质,水下的藻类能够进行更多光合作用 | Joegrimes / Wikimedia Commons

研究者分析了全球393个湖泊的溶解氧与温度的变化情况;大部分数据从1981年开始,最久远的则可以追溯到1941年。分析结果显示,淡水系统含氧量降低的速度,比40年前快了3~4倍;湖泊表层的溶解氧减少了5%,深层的含量则降低了19%。虽然有87个湖泊的溶解氧出现了上升,但研究者分析,这大部分是由水华导致的——过多的藻类虽然在湖泊表面产生氧气,但同时也制造了有毒物质,产生温室气体。

淡水系统不仅为诸多动植物提供住所,还关系着人类的饮用水供应。全球变暖、气温升高是湖泊“缺氧”的最主要因素,当水温升高,水体能承载的氧气量也会降低。减少温室气体的排放,是缓解湖泊中溶解氧降低的主要方法。

参考文献

[1] https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-curiosity-rover-captures-shining-clouds-on-mars

[2] https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(21)00602-3

[3] https://www.sciencemag.org/news/2021/03/these-adorable-puppies-may-help-explain-why-dogs-understand-our-body-language

[4] https://advances.sciencemag.org/content/7/22/eabh0691

[5] https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0252330

[6] https://www.nature.com/articles/s41586-021-03550-y

作者:麦麦,窗敲雨

编辑:窗敲雨

本文来自果壳,未经授权不得转载.

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