科學家認真警告:切勿在迴旋加速器上烤熱狗;它獨身8年後突然懷孕,卻又很快意外離世|愚人節特輯

圖片來源:Pixabay
今天,人類的科學發展史上又迎來了一個“合法的惡作劇日”——愚人節。
科學研究給我們的印象總是嚴肅正經,有充足的理論和實驗資料支援。然而,一些意想不到的自變數——不靠譜的研究人員和不靠譜的實驗物件,總會打破科研這一“正經”的外殼,使之變為一場場幽默、諧謔的“科學惡作劇”。
這些與“惡作劇”相處的故事,充分展現了科學的趣味、曲折以及始料不及。我們或許可稱之為科學的“彩蛋”。而今天的文章正是一篇小小的“彩蛋”特輯!
一個視錯覺,騙了敵人,也騙了科學家
在第一次世界大戰時期,為了防禦敵方潛艇的魚雷攻擊,美國和英國常在自己的軍船、商船及其護衛艦上塗上一些令人眼花繚亂的高對比度圖案,來達到偽裝效果。這樣的條紋,儘管不能讓龐大的船隻在海面上隱形,但似乎可以迷惑敵人,讓敵人無法準確判斷船隻行進的方向和速度,從而無法做出有效的攻擊。
一戰運兵船的偽裝圖案(圖片來源:原論文)
1919年,美國麻省理工學院(MIT)的船舶與海洋工程專業的學生利奧·布洛杰特(Leo Blodgett)在自己的學位論文中,首次(也是此前唯一一次)透過定量方法研究了船隻上的這些圖案的視覺欺騙效果,發現這些圖案確實能讓觀察者對船隻的實際運動方向感知出現偏差。此後,一直沒有相關論文對此提出異議。
不過,105年後,英國阿斯頓大學的兩位研究者蒂姆·米斯(Tim Meese)和薩曼莎·斯特朗(Samantha Strong)在發表於i-Perception上的一項新研究中,重新分析了布洛杰特的研究,結果他們發現,布洛杰特收集的資料非常精彩,但分析方式和結果貌似錯了。實際上,觀察者會對遠處船隻的行進方向產生錯覺,更多來源於地平線的影響——從遠處觀察船隻,觀察者會更傾向於認為船隻在沿著地平線的方向行駛,因而對船隻的實際行駛方向產生誤判,不論船上是否有偽裝圖案都是如此。而偽裝圖案在這個過程中只貢獻了極其微小的作用。
看來,第一次世界大戰時,塗了這些偽裝圖案的船,不僅騙了敵人,也騙了科學家,而且一騙就是105年。
單身8年突然懷孕,卻很快意外離世,科學家都措手不及了
從迎來人生的幸福時刻,到走向生命的結尾,可能只需短短5個月。這出悲劇的當事人是一隻雌性魟魚,名為“夏洛特”去年2月,夏洛特因8年未與雄性魟魚同處一池但突然懷孕,而走紅網路。當時,其所在的Team ECCO水族館和鯊魚實驗室宣佈,它即將產下多達4個幼魚
網路上的人們對它懷孕的原因展開了大膽的猜測,主要是兩個方向:一是孤雌生殖——如果事實確實如此,它將是該物種的首例。此前,科學家曾發現在一些昆蟲、魚類、兩棲動物、鳥類和爬行動物中存在孤雌生殖,包括加州禿鷲、科莫多巨蜥和黃腹水蛇等。
去年六月初,水族館宣佈,由於生殖系統疾病,夏洛特已不再懷孕。圖片來源:Aquarium & Shark Lab by Team ECCO
另一種猜測相對離奇:有人因為在夏洛特身上發現了鯊魚的咬痕,懷疑其懷孕是同處一缸的條紋斑竹鯊(Chiloscyllium plagiosum)所為。不過這個猜測很快被生物學家否認,並表示這種跨物種交配並不存在。值得一提的是,2002年7月,美國底特律的貝爾島水族館曾發現一條雌性條紋斑竹鯊雖然長達6年未與雄性條紋斑竹相處,但產卵並孵化出三條幼魚。當時也有很多猜測,一是認為它同時具有磁性和雄性的生殖器官,二是它將精子儲存了很長時間——這兩種情況都被證實存在於一些動物之中。還有一種猜測是,它在沒有精子的情況下以某種方式刺激了自己卵子。
然而,類似的經歷並沒有在夏洛特身上發生。去年5月底,Team ECCO水族館和鯊魚實驗室宣佈,夏洛特患有一種罕見的生殖系統疾病,並表示受到該疾病的影響,它已經不再懷孕。根據與水族館合作的醫療團隊的報告,當時,夏洛特的狀況穩定,食慾和活動量均未下降。然而去年7月1日,水族館突然宣佈了夏洛特去世的訊息
整個事情的急轉直下,也讓專家們開始懷疑水族館對夏洛特的健康狀況缺乏評估和護理。一是水族館並未獲得美國動物園和水族館協會的認證,因此無需遵守協會要求進行年度檢查。另一方面,水族館提到了醫療團隊,但並未透露與其合作的任何科學家或獸醫的姓名。事實上,水族館曾表示,夏洛特可能是在2023年11月就懷孕了,按照正常預期,它應該在去年2月份生產。但這一切沒有發生。
一切愈發撲朔迷離。一些專業的人士懷疑,夏洛特最開始就患上了生殖系統疾病。此前的研究發現,很多生活在人工保育環境中的年長雌性魟魚,會患上生殖系統疾病,包括卵巢囊腫、排卵週期中無法釋放卵子以及子宮增大。然而,弗吉尼亞理工大學孤雌生殖的研究人員沃倫·布斯(Warren Booth)則表示,他記得去年2月看過夏洛特的一次超聲波檢查錄影,可以看到一個胚胎的輪廓。故事的真相到底如何,我們已然無從得知,只能感慨確實有很多潛在的科學發現,會一些突如其來的意外和不幸擊垮。這並不愉快,就在這個愚人節,感嘆一下科學和生命的無常吧!
切勿在迴旋加速器上烤熱狗
將粉白相間、肥瘦均勻的牛肉片放在炙熱的鐵板上,細密的“滋滋”聲很快響起。高溫下,蛋白質在不斷收縮、蜷曲,粉色逐漸褪去,轉為美拉德反應覆上的誘人焦糖色,熔化的脂肪在肉質紋理間流淌,為肉片蒙上一層亮晶晶的光澤。撒上一些胡椒鹽粒,盛裝擺盤,便是一道可口菜餚。烹飪就是這樣一門極具幸福感的藝術。與此同時,食材在高溫下發生的各種物理化學反應也讓每次烹飪成為一場特殊的科學實驗
既然是實驗,尤其是涉及到高溫條件,其首要條件便是要保證安全。因此在基於美國哈佛大學(Havard University)廣受歡迎的“科學與烹飪”(Science and Cooking)課程編寫的《科學與烹飪:物理與食物的結合,從家庭烹飪到高階烹飪》Science and Cooking : physics meets food, from homemade to haute cuisine)一書中,作者尤為重點強調的內容便是:請確保在安全的環境中,比如廚房或配備適當裝置的實驗室,進行烹飪實驗
圖片來源:Fritz Goro/AIP Emilio Segrè Visual Archives
隨後作者又特別警告道:切勿在迴旋加速器上烹飪。其隨之附上的照片標題為“做一名物理學家真好……”,照片中,諾貝爾獎獲得者伊西多·艾薩克·拉比(Isidor Isaac Rabi)似乎正在美國哥倫比亞大學的迴旋加速器上烤熱狗。請一定不要在家中嘗試!
不過不要擔心,拉比從未在現實生活中這樣做過,這張照片源自他的朋友弗裡茨·戈羅(Fritz Goro),戈羅是一位著名的攝影師,也是微距攝影的發明者,他記錄了許多重大的科學突破,包括第一次原子彈實驗、紅寶石雷射器的問世等。當然,戈羅也是一位p圖高手,他製作了這張惡作劇照片作為禮物送給了拉比
把一塊化石倒過來看,結果顛覆了過去的研究
在過去5億年裡,脊椎動物已經演化出多種物種,既有世界上最小的鳥——蜂鳥,也有體長長達30米的鯨,以及我們人類。但在所有這些多樣性之下,脊椎動物共享著一些關鍵特徵,包括脊椎組成的脊柱,以及容納大腦的頭骨。原因在於我們擁有共同的祖先。但它們留下的化石奇異無比,令人費解。在許多古生學物家眼裡,它們就像怪異的野獸,但這正是讓古生學物家感興趣的地方,比如英國布里斯托大學的古生物學家雅各布·溫瑟(Jakob Vinther)。
溫瑟把目光投向了一個約5.1億年前生活在海洋中的纖細皮卡蟲(Pikaia)。此前古生物學家認為皮卡蟲不是一條蠕蟲,很可能是現今脊椎動物的最早祖先,證據是它身上的肌肉束類似於脊椎動物的特徵,而且背部有一個延伸的寬管,被稱為“背器官”(the dorsal organ),功能不明。但許多古生物學家對此持懷疑態度。
皮卡蟲化石(圖片來源:原論文)
溫瑟帶著同事決定重新研究皮卡蟲化石。他們注意到該化石所謂的“背器官”內部有沉積物痕跡,而且這些沉積物只能透過與外界相通的開口進入體內。而在脊索動物中,唯一符合這一描述的器官就是位於腹部的消化系統。於是,他們把皮卡蟲化石影像翻轉,使得“背器官”位於腹部而非背部,而且此前被認為是血管的線條,現在位於神經索(脊索動物典型特徵)應該出現的位置。也就是說,這一“翻轉”改變了化石的解剖結構,推翻了傳統觀點。後來,他們還發現了神經索延伸至頭部的跡象,以及大腦分支出來並延伸到頭部觸手的神經
現在,皮卡蟲有了一個新形象:它是一種自由遊動的動物,可能沒有眼睛,而是依靠頭部的觸手探索周圍環境以尋找食物。這項發表於《當代生物學》Current Biology)、將皮卡蟲化石翻轉過來的研究解決了某些謎團,但也產生了新的謎題,重新點燃了關於脊椎動物起源的討論,為古生物學領域開闢了新的研究方向。
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