太熱了!熱浪增長的速度比全球變暖更快;雲南出土30萬年前木器|環球科學要聞

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· 動物學 ·
魚類懸停消耗的能量是休息時的兩倍
圖片來源:Phil Zerofski/Scripps Institution of Oceanography
魚在水體中靜止懸停看起來毫不費力,科學家們長期以來一直認為這是一種休息。如今,一項發表於《美國科學院院刊》PNAS)的新研究表明,魚兒懸停時消耗的能量幾乎是休息時的兩倍
研究者針對13種有魚鰾的魚進行了實驗,他們將每條魚放入一個特製的水箱中,記錄它們在主動懸停和靜止休息(魚用水箱底部支撐自身重量)時的氧氣消耗量。當魚懸停時,研究人員用高速攝像機拍攝它們,捕捉它們的鰭運動,還測量了魚的重心(由重量分佈決定)與浮力中心(與其魚鰾的形狀和位置有關)之間的物理距離。結果發現,與之前的假設相反,懸停所消耗的能量大約是靜止的兩倍。儘管魚鰾讓魚能懸浮在水中,但它們天生就不穩定,因為它們的重心和浮力中心並非完美重合。這種分離導致它們容易傾覆和翻滾,迫使魚不斷調整魚鰭以保持位置。研究發現,重心和浮力中心分離較大的物種在懸停時消耗的能量更多。此外,魚的形狀和胸鰭的位置也會影響其懸停效率。這項研究改變了我們對魚類懸停的看法:這不是一種休息,而是一種耗能的活動。(UNIVERSITY OF CALIFORNIA – SAN DIEGO
· 氣候 ·
熱浪增長比全球變暖更快
全球變暖正在讓熱浪更熱,也更加頻繁。而近日一篇發表在《自然·地球科學》Nature Geoscience)上的文指出,熱浪持續時間(即連續高溫天數)的延長速度,超越了全球變暖本身,且每一小部分變暖都會極速放大。
研究團隊在氣候模型中添加了一個變數,觀察每一天的溫度如何影響次日的溫度。結果在全球氣候模型中,發現了熱浪延長的加速趨勢,每次熱浪持續時間上升,都會導致該區域之後的熱浪持續時間延長、溫度上升。他們發現夏季熱浪延長速度遠超冬季暖期,因夏季溫度自然波動較小。當前氣候波動小的地區(如熱帶)變化更劇烈。並且東南亞、南美洲和非洲的赤道地區會面臨最嚴重的衝擊,其中非洲赤道超過35天的熱浪在2020-2044年發生的頻率,將是1990-2014年間的60倍。研究者表示,人類適應措施必須加速升級,例如農業需調整種植週期,城市需增建降溫設施,否則延長熱浪將加劇中暑死亡、農作物減產和野火風險。(UNIVERSITY OF CALIFORNIA – LOS ANGELES
· 天文學 ·
兩道同心圓環揭示白矮星雙重引爆證據
超新星殘骸SNR 0509-67.5周圍顯現兩道同心環,表明其經歷了兩次爆炸。圖片來源:ESO
白矮星是恆星死亡後的殘骸,如果一顆白矮星從鄰近恆星吸積物質,其質量會達到一定程度,然後重新點燃並爆炸,成為Ia型超新星。關於白矮星如何演變為超新星的機制尚未完全明晰。部分天文學家曾推測可能需要兩次爆炸,但此前從未發現相關證據。而近日,研究人員終於觀測到了白矮星經歷了兩次爆炸的證據,相關論文發表在《自然·天文學》Nature Astronomy上。
本研究透過位於智利的歐洲南方天文臺甚大望遠鏡,分析了大麥哲倫星雲中超新星殘骸SNR 0509-67.5的光譜資料。影像清晰顯示該殘骸存在兩道向外擴張的同心圓環。研究人員表示,這顆白矮星必定以某種方式在其表面聚集了氦元素——可能來自另一顆鄰近的氦白矮星或富氦大質量恆星,當氦積累到臨界質量時便引發爆炸。第一次爆炸的物質最初以2.5萬公里/秒的速度噴射,因此即便兩次爆炸僅間隔數十秒,兩者仍相隔很遠距離。據推算,這次爆炸的光芒約在350年前至310年前抵達地球。它本應是南半球夜空中最明亮的天體之一,但歷史文獻中未見相關記載,或許因其當時正被太陽遮擋。(科學網)
· 古人類 ·雲南甘棠箐遺址出土30萬年前木器
甘棠箐先民用木器挖掘植物根莖示意圖。圖片來源:中國科學院古脊椎動物與古人類研究所
近日,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所聯合國內外多家科研單位,報道了雲南省江川縣甘棠箐遺址發掘出土的35件儲存完好的、年代約為距今30萬年的木器,以及與木器伴生的文化遺存如大量石製品、骨角器、動物化石和植物遺存。74日,相關研究成果發表在《科學》Science)上。
甘棠箐遺址出土大量儲存完好的木質材料和植物種子。為論證這些木器的人工屬性和功能,科研團隊開展了材質分析、痕跡分析、殘留物分析和實驗模擬等專項研究。研究發現,木器主要使用松木製作。宏觀和顯微觀察發現,一些標本存在因砍枝修形削尖而留下的削刮痕,尖端存在因使用而產生的磨光條痕和斷裂破損。這些痕跡出現在特定部位並具有方向性,是人類加工與使用的證據。一些木器尖端保留土壤殘留物如植物澱粉粒,證明木器的主要功能是挖掘地下植物食材。實驗模擬復原了用石器加工木器並用來挖掘植物根莖的過程,輔證了遺址出土的木器是人類製作和使用的工具的論點。該研究多方面改寫了學界對舊石器時代人類生存能力和方式以及東亞舊石器時代文化特點與成因的認識,如竹木器在東亞、東南亞古人類生產生活中的作用及其對舊石器時代竹木器假說的實證意義。(中國科學院古脊椎動物與古人類研究所)
· 醫學 ·強化版殺手細胞有望為自身免疫疾病帶來新希望
圖片來源:原論文
自身免疫疾病是指人體免疫系統錯誤地攻擊健康的細胞或組織,例如硬皮病。隨著癌症療法的快速發展,基於免疫細胞的療法也表現出治療自身免疫疾病的潛力。其中,嵌合抗原受體T細胞(CAR-T)療法透過提取患者血液中的T細胞並進行改造,使之可以識別和攻擊靶細胞。但這種療法依賴患者自身的T細胞,所以生產週期長、成本高。近年來,基於自然殺傷(NK)細胞的CAR-NK療法在自身免疫疾病領域嶄露頭角。近日,中國人民解放軍海軍軍醫大學的團隊開發出一種新型CAR-NK產品,並首次展開臨床應用。相關研究成果已發表在《細胞》Cell)雜誌上
這種殺手細胞可同時靶向CD19(表達於活躍B細胞和記憶B細胞)和BCMA(表達於產生抗體的漿細胞),隨後該細胞被用於一位患病近20年的難治性硬皮病患者6個月內,患者的皮膚硬化顯著改善,血管結構部分恢復,自身抗體水平下降,且無嚴重不良反應,或異常細胞擴增。同時,這種CAR-NK細胞來源於誘導多能幹細胞(iPSC),可實現標準化生產和大規模製造。總之,這項研究為自身免疫疾病的治療提供了更加安全、可及的可能。(Nature News
封面來源:unsplash
撰寫:王昱、冬鳶、劉雨彤
編輯:王昱、冬鳶
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