小白蟻的大工程

小白蟻的大工程

人類在地表建造了許多宏偉的工程，而在自然界，生物營(yíng)造的最大工程就非白蟻壘的數(shù)億個(gè)土墩莫屬了。

巴西東北部的稀樹草原，在一塊面積為23萬平方千米（比整個(gè)英國還大）的土地上，分布著2億個(gè)土墩。它們排列整齊、間隔有序，每個(gè)土墩大約有2.5米高，是由白蟻挖出的廢土壘成的。土墩和土墩之間，地下有通道相連，形成一張巨大的隧道網(wǎng)絡(luò)。

這些白蟻似乎比較笨，也許是出于習(xí)慣，它們?cè)谕馀磐習(xí)r，只管從最頂處排出。當(dāng)土墩還小時(shí)，從最頂處排土比較方便，但當(dāng)土墩大了之后，其它出口排土更省力，但它們還是從頂口排土，于是土墩越壘越高。

在非洲，許多白蟻土墩的頂部往往有個(gè)口子，像煙囪一樣直直地通到白蟻的地下巢穴，以保持內(nèi)部的通風(fēng)。但巴西白蟻建造的這些土墩，其頂部是封死的，沒有通風(fēng)道。它們只是一堆廢土，沒有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只是靠近地面的周圍，有些供白蟻出入的小孔。白蟻巢穴則在地下。

一些土墩的年齡已達(dá)4000年。它們能在地表挺立如此之久，主要?dú)w功于當(dāng)?shù)馗稍锷儆甑臍夂颉４送猓?dāng)?shù)氐耐寥烙炙嵊钟玻寥婪柿Σ睿两駴]人耕種，也就沒有人為的破壞。

在沒有植物覆蓋的地區(qū)，這些土墩非常引人注目，甚至從衛(wèi)星地圖上都能看到。但大部分土墩則被森林所覆蓋。森林的樹木小而多刺，季節(jié)性的落葉是白蟻唯一的食物。它們通過發(fā)達(dá)的隧道網(wǎng)絡(luò)，可以快速把食物拖回巣中。

但是，每年一次的落葉怎么夠它們吃一年呢？這至今是個(gè)謎。科學(xué)家懷疑這里的白蟻有冬眠的習(xí)性，但在其他地方還從未聽說白蟻有這一習(xí)性。

為什么鯨擁有那么大的大腦？

有史以來進(jìn)化出的最大的大腦非鯨的大腦莫屬。海洋哺乳動(dòng)物獲得如此巨大的大腦的途徑可能和我們?nèi)祟愐粯印?/p>

英國劍橋大學(xué)的科學(xué)家研究了18種鯨魚和海豚以及124種陸地動(dòng)物，包括43種靈長(zhǎng)類動(dòng)物的大腦。除了少數(shù)例外，鯨、海豚和靈長(zhǎng)類動(dòng)物都通過同樣兩個(gè)腦區(qū)——小腦和大腦皮層的戲劇性擴(kuò)張獲得巨大的腦容量。這兩個(gè)腦區(qū)對(duì)于認(rèn)知功能（例如注意力和控制身體的運(yùn)動(dòng)）很重要。

小腦和大腦皮層之所以能一同擴(kuò)張，可能是因?yàn)樗鼈冎g有許多通路相連接。

又是什么原因驅(qū)動(dòng)這兩個(gè)腦區(qū)在鯨魚和海豚身上急劇擴(kuò)張呢？研究發(fā)現(xiàn)，鯨魚和海豚這類小腦和大腦皮層更大的物種，通常吃的食物都非常廣，非常雜。這可能就是它們擁有更大的大腦的秘訣。科學(xué)家猜測(cè)，豐富的食譜可以為大腦的擴(kuò)容提供充足的能量。

為何有的人吃不胖？

老天真是不公平。有的人喝白開水都能長(zhǎng)肉;另一些人食量大如牛，卻怎么也吃不胖。兩類人都渴望擁有對(duì)方的秘訣，但得到最多的不過是“我天生就是這樣的啊”之類的話。

但這個(gè)秘密終于被解開了。

最近，瑞士科學(xué)家研究了30名男性和女性，這些人盡管飲食和運(yùn)動(dòng)量與普通人無異，但體重明顯偏瘦。

研究人員從這些人的腹部提取了脂肪樣本進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)他們的脂肪細(xì)胞比正常體重的人的脂肪細(xì)胞小40%，而且含有更多的線粒體。

我們知道，線粒體是動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的能量工廠，負(fù)責(zé)把營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（如脂肪）轉(zhuǎn)化為能量。在不同類型的細(xì)胞中，線粒體數(shù)量是不一樣的，比如肝臟細(xì)胞的線粒體就比別的細(xì)胞多。這是可以理解的，就好比從事體力勞動(dòng)的人需要補(bǔ)充更多的能量。

但現(xiàn)在看來，即使是同一類型的細(xì)胞，不同體質(zhì)的人，擁有的線粒體數(shù)量也不一樣。比如，瘦人的脂肪細(xì)胞擁有更多的線粒體，而這意味著，他們的脂肪燃燒得更快，“怎么吃都吃不胖”。而某些人脂肪細(xì)胞中的線粒體有缺陷，活躍程度低，導(dǎo)致脂肪不能正常燃燒，逐漸積累起來，所以這些人“喝白開水都能胖起來”。

研究還發(fā)現(xiàn)，對(duì)于某些肥胖者，暴露在寒冷環(huán)境中，可提高線粒體的活性，冰水浴在一定程度上可以幫助減肥。

木頭居然也能變肌肉

要制造人造肌肉，你需要既有一定強(qiáng)度又有韌性的材料。強(qiáng)度保證人造肌肉不容易拉斷，韌性保證它靈活、富有彈性。你恐怕想不到，這樣一種材料竟然可以通過木頭得到。

為了制造這樣一種材料，美國馬里蘭大學(xué)的科學(xué)家從一塊木頭著手。科學(xué)家將木材浸泡在漂白劑中，以去除木質(zhì)素——木質(zhì)素提供木材的剛性和硬度——只留下形成木頭紋理的木纖維。木纖維有一定的強(qiáng)度，且排列整齊，這與肌纖維相似。然后，他們用水凝膠填充木纖維之間除去木質(zhì)素之后留下的空隙。水凝膠是一種用來制作隱形眼鏡的親水聚合物，具有很好的彈性和韌性。

他們將混合物加熱到60℃，然后冷卻固化。固化之后，水凝膠就與木纖維“骨架”結(jié)合在一起了，形成一種混濁的白色凝膠，既具有木材的強(qiáng)度，又具有凝膠的韌性。

經(jīng)測(cè)試，這種材料在強(qiáng)度上雖然比木材弱，但比人體骨骼肌要強(qiáng)約80倍。

為了看看這種材料是否與人體組織有相容性，從而能夠植入人體，科學(xué)家在其上培養(yǎng)了胚胎腎細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞在兩天內(nèi)就能粘附在材料上并生長(zhǎng)。

科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，攜帶鈉離子和鉀離子的液體可以在這種材料里面滲透、流動(dòng)。我們知道，攜帶這兩種離子的體液需要時(shí)刻在人的肌肉組織中流動(dòng)。這意味著，新材料不會(huì)阻斷體液的流動(dòng)。此外，它還具有生物降解性。這一切都意味著它能極好地與人體組織兼容。

未來，新材料可以用于人造肌肉和假肢。