視野

土衛二地下海洋被證實

美國宇航局“卡西尼號”飛船于2005年發回地球的圖像表明，直徑僅500千米的土星衛星——恩克拉多斯（土衛二）的表面存在間歇性噴泉（這樣的地帶被稱作虎紋帶）。從那時起，科學家一直推測土衛二的冰凍表面下存在大型水體。2010年4月到2012年5月，“卡西尼號”三次近距離飛過土衛二，并進行了引力測試。利用“卡西尼號”發回的數據，科學家計算出土衛二不同位置的物質密度，從而揭示在土衛二南極地區的冰層下面存在某種密度比冰更為致密的物質?？茖W家認為，這種物質最有可能是水?？茖W家還推測，土衛二地下海洋或許就是土衛二間歇性噴泉的水源——在土衛二以橢圓軌道環繞土星的過程中，土衛二的一部分被土星的引力潮汐加熱，而土衛二表面裂縫可能與這些部分連通，海水最終經由虎紋帶噴出。

在月球上建人類定居點

美國宇航局近期已把創制可供宇航員居住的建筑作為重點目標，載人火星任務和新的月球探索都在議事日程中?？茖W家正在對各種非常規建筑方法進行調查，其中最有希望的是3D打印，它能實現不到24小時在月面上直接建造定居點，而宇航員所做的事情不過就是按幾個按鈕，然后讓機器人代勞。3D打印的主要原材料是混凝土或其他材料如月球土壤。科學家認為，月面定居點所需建筑材料中90%都可從月球就地取材，其余部分在地球上造好后用火箭發射到月球。利用3D打印技術修建的建筑也可以做到頗具美感。

樹懶為什么“艱苦跋涉”去排便？

住在熱帶樹冠上的樹懶是一種特別懶的動物，它們的新陳代謝緩慢，平時的活動通常限于吃樹葉。不過，它們每周要下地一次，目的是去排大便。樹懶下地不僅耗費體力，而且還會冒被地面掠食者捕食的危險，那它們為什么非得下地解大便呢？科學家最近破解了這個奧秘。

在樹懶的皮毛中生活著很多小生物，包括甲蟲、蛾子、細菌和真菌等，其中綠藻和蛾子占到絕大多數。蛾子在樹懶的皮毛中完成交配，然后在樹懶下地時在其糞便中產卵。蛾子幼蟲孵化出來后，以糞便為食，并跳到下地排便的樹懶身上。那么，樹懶與其身上的生物之間存在什么關系呢？

科學家對樹懶毛發樣本中的氮含量進行測量，發現毛發中氮含量高的樹懶身上有更多的蛾子和綠藻，由此揭示了樹懶與蛾子和綠藻之間的共生關系：在樹木周圍的地面上，散落著樹懶先前排下的糞便；當樹懶再次下地排糞時，生長在糞便中的蛾子幼蟲趁機跳到樹懶背上；它們把糞便中的養分帶到樹懶毛發中，刺激生活其中的綠藻生長；綠藻為食素的樹懶補充能量（綠藻富含油脂）。這樣的共生關系在動物世界比比皆是。

螞蟻自建筏子逃離洪水

當瓢潑大雨來襲時，生活在瑞士泛濫平原上的螞蟻會建造“筏子”，以逃離洪水。通過實驗室觀察，科學家發現，當水位上升時，螞蟻們會抓住任何它們可以抓到的幼蟻和蟻蛹來組建“筏子”，然后將蟻后移到“筏子”中央。螞蟻為什么要這樣做？科學家最初大惑不解——要知道，位于“筏子”底部的螞蟻更可能被魚吃掉，或被湍急的水流沖走。

這個問題直到不久前才被破解?？茖W家經過測試發現，螞蟻在建造“筏子”時采取了成本最低策略：幼蟻擁有更多的脂肪，這讓它們比成年螞蟻更能抵御冷水環境，而且浮力也更大，能像浮筒一樣支撐起整個“筏子”；把幼蟻和蟻蛹而不是成年螞蟻安排在最危險的地方——“筏子”的底部，蟻群在洪水過后恢復的速度會快得多。

動物的“約會”

國際媒體最近評出了四種以極端形式“約會”的動物。

黑魔琵琶魚 這種魚生活在海面下2000～3000米，在那里它們能找到的食物實在太少，所以它們運用頭上搖擺的發光誘餌來勾引獵物。雄魚的個頭比雌魚小許多。雄魚一旦成熟，其消化道就關閉，這時它就必須拼命尋找到一條雌魚，然后咬破對方腹部，將自己永久性地附著在對方身上（這或許是由于在深海黑暗中要想找到對方太困難）。雌魚被咬中部位的皮膚溶解，雄魚的嘴巴與雌魚的皮膚融合，兩條魚的血流連接起來，這使得雄魚能為雌魚授精，同時也能從雌魚那里獲得養分和氧。隨著時間推移，雄魚的身體退化到完全依賴雌魚的地步。有時候，甚至有多條雄魚寄生在同一條雌魚身上。

黑寡婦蜘蛛 在全球眾多種類的黑寡婦蜘蛛里，澳大利亞紅背蜘蛛的“約會”尤顯復雜，因為大約有80%的雄性紅背蜘蛛永遠都找不到配偶。因此，對于一只雄蛛來說，一次偶然相遇可能是它此生中唯一的能找到配偶的機會。于是，一種很常見的情況是，為了吸引雌蛛的注意力，一些雄蛛會長久地呆在雌蛛的網中；雄蛛（典型情況是個頭或力量很大的雄蛛）在蛛網上待得越久，越有可能贏得交配機會以傳遞自己的基因。在雌蛛身邊有足夠多的雄蛛可做選擇的情況下，雌蛛找伴侶不費吹灰之力，但對雄蛛來說，它們的優勢則在于它們是否有良好的基因，而這在求偶儀式中會表現出來。

扁蟲 與黑寡婦蜘蛛不同，扁蟲無需與競爭者打斗，這種雌雄同體動物之間的打斗旨在決定誰會成為“孩兒他爸”。它們的首次“約會”是用生殖器互戳對方，先刺破對方皮膚者成為雄性，它隨即游走，不須對后代負任何責任。失敗的扁蟲因為這一戳而受孕，它在日后就得為尋找食物和安全而花費更多的能量。

螳螂 螳螂是臭名昭著的性食同伴動物。雌螳螂經常會在交配結束之前吃掉雄螳螂。為了找到配偶，雄螳螂持續嗅聞空氣，一旦嗅到附近有雌螳螂，它就會接近對方并且開始跳舞。如果它的舞蹈讓雌螳螂喜歡，它就會騎到對方身上開始交配，但得提防自己被對方咬掉腦袋。

印度紫蛙的奇特叫春

在地球上所有的蛙種里，生活在印度西高止山脈的印度紫蛙顯得非常獨特：身體圓胖，體色呈紫色，口鼻部尖尖的。印度紫蛙的這些不同尋常的特征，源自于它們的生活方式：它們在一年中的大部分時間都呆在地下，運用自己短而結實的肢腿挖洞，最深可達3.7米。在短暫的季風季節，印度紫蛙會鉆出地面交配。這時雄蛙會叫春以吸引雌蛙。不過，雄性印度紫蛙的叫春方式十分奇特——它們從地下發出叫聲，確切地說，是在蛙洞附近的薄土層下發聲。科學家通過記錄并研究雄蛙在大雨后的叫聲（這也是它們叫得最歡的時候）發現，雄蛙叫春時收縮肌肉和聲囊，發出短暫、迅速、重復而又獨具特色的聲音，這種聲音會穿過薄薄的土層?？茖W家也正因此能循聲找到雄蛙所在的位置。

需要指出的是，印度紫蛙在2003年才被正式發現，但如今已成為瀕危物種。

會接吻的魚

接吻魚是一種頗受水族愛好者喜愛的熱帶觀賞魚。這種體形為扁圓形、體色為乳白色，看上去十分普通的熱帶魚之所以為水族愛好者所喜愛，是因為它們會“接吻”，而且它們的“吻”還十分另類——幾乎所有接吻的魚都是雄性，時長可達數分鐘！

那么，雄性接吻魚之間的“熱吻”代表著什么呢？并非表示親熱，而是它們爭奪領地的行為。不過，這種爭斗并不激烈，只要其中一方退卻讓步，另一方是不會窮追猛打的。所以，擁有溫和習性的它們不會對水族箱里的其他魚類構成威協。

接吻魚還有一個奇特之處：特別喜歡啃食水草，以及水族箱壁和飾物上的水藻和青苔，是水族箱里名副其實的“清道夫”。當它們在啃食箱底的藻類或青苔時，常常會頭朝下，呈倒立狀，看上去十分可愛。值得一提的是，鑒別接吻魚的性別十分困難。如果你有意飼養，最好購買六只或更多，以讓它們自由配對。

企鵝的“交通堵塞”

對人類而言，“交通堵塞”時的走走停停有時真是令人火冒三丈。但如果你是一只帝企鵝，也許就不會糾結于這個問題了，因為“堵車”或許正是你所需要的。

帝企鵝是唯一在南極冰原上越冬的企鵝，它們喜歡相互緊緊地依偎在一起，看上去既熱鬧非凡，又秩序井然。為了揭秘帝企鵝間的這種“私密合作”關系，德國科學家將微型溫度傳感器和光傳感器安裝在帝企鵝的身上，然后記錄并分析每一只企鵝的動作。結果發現，當一只企鵝移動時，會引起它周圍的其他企鵝移動，繼而引起整個企鵝群的波浪式的運動，很像交通堵塞時汽車一步一挪的情景。研究發現，如果一只企鵝向任何方向移動兩厘米，其鄰居的羽毛層厚度就會增厚兩倍。這種波浪式運動并非只出現在為了御寒而擠成一團的企鵝身上，喜歡群居的鳥類也會引起這種運動。

大樹為什么喜歡“啃”石頭？

在懸崖峭壁的奇峰怪石上常常會長出高大的樹，這些樹的根系發達，能夠讓它們牢牢地扎根在巖石上。

大樹為什么喜歡“啃”石頭？科學家認為其原因在于樹的呼吸作用——樹根釋放的二氧化碳與石頭里的水分相結合，形成可以溶解石頭的碳酸。當然，這還要感謝運氣——樹遇上了透氣性好的巖石。

樹深埋地下的根的作用主要是采集土壤里的營養物質和水分，而樹暴露在地面的、看上去十分壯碩的根（被稱為假根）的作用則主要是支撐與固定大樹。有趣的是，在各條假根之間的縫隙中會形成天然的洞以保存水分。石頭越被“啃”得七零八碎，樹越茁壯成長。

竹子為什么生長得這么快？

竹子是生長速度最快的植物。一株樹要長到5米高大約需要25年，而一株竹子長到同樣高度只需要25天。樹木生長緩慢的原因在于它們的質地致密，扎根于土壤的根與呈同心圓的木質細胞支持著樹木的成長。此外，樹木生長主要發生在春季，一到秋季，樹木生長就變緩。所以，隨著春夏秋冬的季節變化，樹木形成了明顯的年輪。竹子則不同。竹子的生長點不在年輪，而在竹節。由于竹節是中空的，竹子達到與樹木相同高度所消耗的能量更少。竹子的莖有兩個不同的細胞分裂區，被稱為分生組織。竹子生長快的原因就在于竹節——當其他植物只有頂端的分生組織在生長時，竹子卻是每節都在同時生長。在竹節之間還存儲有大量的植物激素、糖以及分解有機物的酶，為竹子的步步高升提供了充足能量。而對樹木來說，其木質細胞的生長速度遠遠落后于空心竹子的“狂飆式”速度。

營養越少，活得越久？

實驗室研究早已發現，從酵母到蒼蠅再到老鼠，甚至包括靈長類，嚴格限制飲食會降低癌癥等疾病風險，延長壽命。而最新研究則指出，吃的東西的養分越少，實驗鼠的壽命越長。被普遍接受的理論是，這是動物為了提高饑荒時期的生存率而演化出來的生長模式。但最新研究認為，由于限制飲食會削弱免疫系統抵御疾病的能力，并降低躲避掠食者所需的肌肉力量，所以像這樣的壽命延長只會發生在生活條件優越的實驗室動物身上，而不可能發生于野外。實驗室動物之所以吃得少反而活得更久，是因為限制飲食可以加快細胞里的養分的回收利用，而增強的細胞回收能力能降低退化和患癌的風險?？茖W家設想在未來研發能模擬這一效果的藥物，以促進人類長壽。

綠色蔬菜或可阻止哮喘發作

新的研究認為，綠色蔬菜中的膳食纖維具有平衡免疫系統活動的作用，可用于阻止由過敏引起的哮喘發作。膳食纖維指不易被消化的食物營養素，主要來自于植物的細胞壁。膳食纖維是健康飲食不可或缺的。

瑞士研究人員將兩組老鼠作為實驗對象，一組提供低纖維飲食，另一組提供高纖維的綠色蔬菜。兩周之后，研究人員將兩組老鼠分別放入充滿塵螨的實驗倉內。食用低纖維飲食的老鼠一接觸到塵螨過敏源，就表現出嚴重的哮喘反應，包括呼吸困難、肺部發炎和氣喘等哮喘病患者常見的病癥。不僅如此，其體內與哮喘炎癥相關的免疫細胞數量也升高了近一倍。而食用綠色蔬菜的老鼠的哮喘反應則較弱，其與哮喘炎癥相關的免疫細胞（如嗜酸性粒細胞）和免疫球蛋白E的水平數量幾乎銳減了一半。

研究人員指出，腸道中的膳食纖維能平衡并保護免疫系統，其作用足以阻止哮喘發作。同時，均衡富含纖維的膳食是最好的抗炎方法。

被限制熱量攝入的猴子更長壽

多項研究已經表明，被限制熱量攝入（簡稱“限熱”）的果蠅、酵母和老鼠，其壽命能延長多達40%。而一項始于25年前、針對76只獼猴進行的跟蹤研究則確定無疑地表明，限熱能讓猴子延年益壽。當這些猴子7到14歲時，它們被開始喂食熱量降低30%的食物。對照組猴子則想吃什么就吃什么。結果，對照組猴子的患病和死亡的風險分別是限熱組猴子的2.9倍和4倍?？茖W家解釋說，限制熱量的許多好處都與能量調節有關，它影響著隨著生物體衰老，細胞和生物體回應環境變化的能力。糖尿病患者無法對營養物做出適當的回應，糖尿病會損害脂肪、肌肉、血管甚至大腦的功能?？茖W家發現，上述對照組的猴子在他們開始研究后的半年內就出現糖尿病案例，而限熱組的猴子直到兩年前才出現糖尿病案例。對照組中得糖尿病的猴子數量大大多于限熱組。由于很少有人能耐受限熱30%，所以科學家正在研發其他具有限熱效應的辦法。

兩杯特濃咖啡助你提高記憶力

最新研究發現，對挑燈夜讀的學生來說，咖啡帶來的福音不僅僅是保持頭腦清醒，咖啡因還有助于增強人的長期記憶，但前提是適量。

研究人員一直猜測咖啡因具有增強記憶的作用，但這類研究無法單獨進行，因為記憶的改善也有可能是注意力或警覺性提高的結果。美國神經科學家讓160名志愿者在觀察一些物體的圖片后服用一顆含有200毫克咖啡因的藥片（相當于兩杯濃咖啡或一顆安慰劑）。先看圖片，再服用藥物，是為了去除注意力或警覺性等對記憶力的影響。

一天后，志愿者們返回實驗室接受記憶測試。他們被要求把圖片歸類于“之前見過的圖片”、“沒見過的圖片”以及“類似但不完全相同的圖片”。結果發現，服用咖啡因的志愿者在識別“類似但不完全相同的圖片”而非“之前見過的圖片”時，其表現明顯好于未服用咖啡因的志愿者。研究人員得出結論：咖啡因有助于鞏固記憶的形成，因此能增強長期記憶。

后續實驗表明，咖啡因的量也很重要——食用100毫克咖啡因不具有鞏固記憶的作用，而攝入300毫克咖啡因的志愿者稱出現了心神不寧和頭疼等副作用。

新型仿生手或可助截肢者恢復觸覺

不久前，瑞士科學家稱，在一只“革新性”仿生手的幫助下，一名已截肢近10年的丹麥男子重新獲得了用手觸摸物體的感覺。科學家稱，仿生手上的手指傳感器能將獲得的信息傳遞到感覺神經，然后“真實”地傳遞給大腦。這位名叫丹尼斯·奧博·瑟倫森的男子因此成為世界上首位借助仿生手恢復知覺的截肢者。

為了恢復丹尼斯的觸覺，研究人員在丹尼斯的殘肢上（尺神經和中樞神經束內）植入了微小電極，并在指尖及機械手掌上連接壓力傳感器。當丹尼斯用“手”抓住一個物體時，壓力傳感器收集到的關于所持物體的信息會以電信號的方式迅速傳遞給他的感覺神經，讓他感覺到物體。不僅如此，他還能區分諸如柔軟的紙巾、堅硬的木片或輕薄的塑膠杯等軟硬厚薄不同的物體，而對于通常的假肢使用者來說，是很難做到這一點的。

這只仿生手是電極科技不斷進步的結果。電極可以選擇性地激活人體的神經束，這意味著人手上多個部位的感覺神經可以被立馬激活，從而使截肢者體驗到超乎自然的感覺。當然，這種“通電”模式未必就是最好的，這只是“生化電子手”邁出的第一步，距科幻電影里的那些“神奇手臂”依然遙遠。“感應式仿生手”的研制仍將繼續。

破解84年前的一樁謀殺懸案

84年前，一個名叫阿爾弗雷德·羅斯（如圖）的英國人因旅行欠下巨額債務無法償還，想出一個詭計：謀殺一名無人關注的流浪漢，讓人們相信死者是他（羅斯）本人，這樣一來，他就能人間蒸發，開始一種沒有債務的新生活。1930年11月6日，羅斯將失去意識的受害人放在自己汽車的駕駛席，然后點燃汽車。然而，在逃離現場途中，他被兩名前去參加深夜派對的年輕人撞見，最終被捕，并于1931年3月10日被處絞刑。

那么，被謀殺的那個流浪漢是誰呢？雖然法醫當時對受害人的尸體進行過尸檢，對在現場發現的受害人的毛發、尸體組織等樣本進行過檢驗，但受技術水平所限，這些檢查都未能給出定論。這些樣本至今仍保存于皇家倫敦醫院博物館里，其中一份來自前列腺的樣本證實了死者系男性，另一份來自肺部的樣本證實死者在汽車被點燃之前已經死亡。

84年后的今天，有人提出：一個名叫威廉·布里格斯的人很可能是此案的被害人。此人在本案發生前離開倫敦的家，前去看醫生，從此杳無音訊。于是，科學家重新檢驗了相關樣本，檢驗重點是線粒體DNA。這種DNA只遺傳自母親，因此可構成一條不斷裂的母系遺傳線。威廉·布里格斯本人的線粒體DNA檢測與其現在的親屬的這一檢測結果完全匹配，由此證實了他正是1930年“燒車謀殺案”的受害人。這樁懸案終于真相大白。

印度河文明為何崩潰

公元前3000年，印度河文明在當今巴基斯坦和印度所在區域綿延超過100萬平方千米。盡管同一時期的埃及文明及美索不達米亞文明赫赫有名，但它們在印度河的貿易伙伴卻鮮為人知。考古調查已經證明，印度河流域的古老城市在公元前2200年～公元前1900年迅猛發展，但此后大多數城市都被遺棄。那么，印度河文明為什么會崩潰呢？

最近，考古學家檢驗了來自哈拉帕（印度河文明的最大城市之一）三處埋葬地的人體骨骸，發現了創傷和傳染病的明顯證據。這一結果推翻了長久以來的一種觀點：印度河文明是在和平、合作、平等的社會氛圍中發展起來的。最新研究暗示，由于氣候和社會經濟壓力，哈拉帕的貧困社區所受到的影響（尤其是暴力和疾?。┟黠@大于其他社區?？脊艑W家現在相信，印度河流域的迅速城市化和越來越大量的文化交流，使得像麻風病和結核病之類的傳染病在南亞和中亞迅速傳播。與此同時，暴力傷害也明顯增多。而暴力和疾病跡象在被棄城市的人口中最明顯。更耐人尋味的是，被排斥在城市正規墓地外的死者身上的暴力和疾病證據出現頻率最高。在哈拉帕東南的一個小小亂葬崗中已經發掘到的10具人骨架上，有頭骨傷的多達5具，有麻風病證據的至少有兩具。

水母也許才是地球上最原始的生物

長期以來，海綿都被認為是地球上最原始的生物。但最新研究認為，海綿作為最早生命祖先的角色或被一種被稱為“櫛水母”的凝膠狀海洋生物取代。海綿擁有原始神經系統，櫛水母則不僅擁有復雜的原始神經系統，還擁有能構成神經和肌肉細胞的復雜原始細胞。

由美國科學家約瑟夫·瑞安領導的一個研究小組對櫛水母進行基因組測序，然后將數據輸入計算機程序，與其他不同類群的生物進行比較，以確定哪一組生物是最古老的。生命進化樹上的元老級角色——海綿、櫛水母、水母、絲盤蟲（扁盤動物門），以及兩側對稱動物——被悉數請上了場。經過比對這五種原始動物的DNA編碼，證明櫛水母始終處于生命進化樹的底部，是令所有其他生物群分道揚鑣的鼻祖，譜系分裂大約發生在6億年前。

生命進化樹的根基或被撼動，這在相關領域引起了不小震動。有科學家對此表示質疑，提出需要更多的遺傳密碼解密，以排除其他解釋。

人類祖先與恐龍同行

一項新研究發現，人類祖先（指人類最早的祖先，其外形并不像人。如圖）曾經與恐龍分享地球。這種人類祖先是最早的胎盤生動物，它生活在8830萬年前～9160萬年前。今天的胎盤生動物包括人類和除了產卵或有袋動物之外的其他所有哺乳動物。這項研究推翻了之前的基于化石證據的研究結論：“一切胎盤生動物之母”是在恐龍滅絕后才出現的。當然，如果恐龍沒有滅絕，胎盤生動物也不可能發展到今天這樣的多樣化，也就不可能進化出人類。

科學家對36個完整的哺乳動物基因組進行分析，并結合來自哺乳動物化石記錄的信息，最終確定胎盤生哺乳動物起源于白堊紀（即恐龍昌盛時代）?？茖W家解釋說，生物體的DNA會以恒定速度積累變異，這叫“分子鐘”。例如，人類和猿人的某些DNA以每1000萬年大約1%的速度變異。但分子鐘并非完美，一些物種的分子鐘要快些，另一些的則要慢些。因此，科學家估計了每個哺乳動物譜系累積的變異數量，并結合已知的化石年齡估計，最終估計出了相對準確的胎盤生動物祖先年齡。這是一種活潑的、主要在夜間活動的小型動物，它要么生活在遠離小行星撞擊地點（這被認為是恐龍滅絕的原因）的地方，要么因自己的個頭、棲居地或生活方式而幸存。