蓝斑蜥蜴鳞片图案随数学模型变化

来源:    发布日期:2017-04-24 16:45:16   阅读量:0

《自然》

蓝斑蜥蜴鳞片图案随数学模型变化

瑞士日内瓦大学的研究者分析了蓝斑蜥蜴从初生到成年期间的外表颜色变化情况——初生时的蓝斑蜥蜴皮肤呈棕色、带白点,但至成年时其鳞片则会变为绿黑相杂的复杂图案。研究人员以3只雄性蓝斑蜥蜴为研究对象,使用高分辨率机器系统对它们进行了多次扫描(从两个星期大直到三四岁)。他们发现,蓝斑蜥蜴身上某个鳞片的颜色,是由其周围鳞片的颜色决定的(其他许多动物的花纹由个体细胞内的相互作用决定)。这种斑纹形成机制遵循计算机科学中的“元胞自动机”模型——元胞自动机由相互联系的单元组成,每个单元的行为取决于周围单元的状态。成年蓝斑蜥蜴由此形成的绿色、黑色复杂鳞片图案或可用作伪装,也可能涉及性选择。

《脑卒中》

失业者脑卒中风险高

大阪大学的研究人员发现,与一直正常工作的日本中年人相比,至少失业一次的中年人出现脑卒中(俗称中风)或死于脑卒中的风险显著增加(包括缺血性和失血性卒中)。研究者分析了近4.2万名年龄在40~59岁之间的中年人,分析了累计15年间的监测数据后发现,长期失业者出现脑卒中的几率比其他人高出约60%。而短暂失业后即便再次找到工作,中年男性的脑卒中风险会增加,女性无此情况(日本“终身雇佣系统”下的男性工作往往比较稳定,一旦失业后再次找到的工作往往不尽人意)。研究人员猜测,失去稳定收入会让中年人丧失安全感,导致压力变大,从而提升脑卒中风险。由于日本的职场文化的特殊性,研究者提醒到,该结果可能不完全适用于其他国家。

《皇家学会报告A》

绑紧的鞋带也会自己松开

在奔跑或行走时,鞋带结头通常在一两步之内就很快松开了,原因何在?加州大学伯克利分校的机械工程师们进行了详细的研究。他们利用安置在鞋舌上的一台加速计测量了作用在一个鞋带结上的力。结果显示:行走时,腿部的动作对一根鞋带的联合冲击和加速度总计高达7个重力加速度(这大约相当于宇宙飞船重返大气层时承受的加速度)。进一步的实验表明,只是单纯的上下跺脚还不足以使鞋带结松开(只是来回摆动也是如此)。只有相互垂直方向两股力量交错作用,随着力量方向的变化持续拉扯鞋带,这种重复冲击最终才能导致鞋带结松开。科学家指出,系鞋带所用的三叶形扭结十分简单,也十分常见,因此这项研究成果可能有助于启发更好的外科手术绳结和更强壮的纤维。

《自然·神经科学》

通过脑活动可判断是否做梦

美国威斯康辛大学麦迪逊分校的科学家记录了32名被试对象睡着时的脑电图,并在唤醒他们后询问其是否做过梦以及梦的内容和时长,试图识别出快速眼动(REM)睡眠和非快速眼动(NREM)睡眠中与梦境有关的脑活动变化模式共性。研究人员发现,在两种形式的睡眠中,无论被试对象能否回忆起梦境的时长和内容,做梦都与脑后部“后皮质热区”中低频脑活动强度减弱有关。此外,做梦时一些高频脑活动强度则会增加,这种活动同样起始于后皮质热区,并在NREM睡眠期间扩散至额颞区。而在REM睡眠梦境中,额颞区的高频活动也增加了。低频脑活动减少、高频脑活动增加这一组合,能够以约90%的准确度实时预测人们睡眠期间是否在做梦。

《新英格兰医学期刊》

马拉松的杀伤力不止于“猝死”

哈佛医学院与麻省总医院的研究者发现,举办马拉松活动,对于非动者也存在一定危害。由于交通管制等影响,比赛当天的一些需要急救的患者不能及时赶到医院,从而增加了人群死亡率。研究人员分析了2002~2012年间美国11座大城市在举办马拉松当天因心脏问题入院的65岁以上老人,并参考了马拉松举办前后各5周的入院情况。结果显示:在受交通管制影响的医院之中,马拉松举办日当天因心脏病入院的人有28%在随后的1个月内死亡,非马拉松举办日的死亡率则为25%;而在不受交通管制影响的医院中,入院者的死亡率一直保持平稳。交通管制对急救车的到达时间有影响。在马拉松举办日,救护车到达医院的时间要比非马拉松举办日多用4.4分钟。这些数据暗示,交通管制和救护车资源的分散,或许可以解释马拉松比赛日观察到的较高死亡率现象。

《科学》

土卫二“冰封海洋”具备支持生命的必要条件

美国航空航天局(NASA)宣布了“卡西尼”号探测器的巅峰发现:土星第六大卫星“土卫二”有支持生命生存的潜力。“卡西尼”号于2015年近距离观察土卫二的南极地区时,发现呈羽状喷发的冰喷射到了太空,其中含有大量氢气分子和二氧化碳。科学家推测,这些气体应由土卫二表面冰层下的温暖海洋和海底岩层之间的“水热反应”产生。这种水热反应可为深海微生物提供能量。(地球上由深海热泉提供能量的微生物就藏身海床之中。)该发现是目前证明土卫二存在生命孕育条件的最强有力信号。这类环境条件与地球数十亿年前诞生、孕育生命的环境非常相似。“卡西尼”任务负责人表示,虽然还没有发现生命所需的硫和磷,但这不影响土卫二成为太阳系中最有可能存在地外生命的地方。