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血细胞并不容易形成化石。大多数血细胞在死亡后不久便会分解,这使得找到令人信服的、非常古老的血液痕迹非常困难。然而澳大利亚科廷大学的研究团队在 PNAS 上发表论文称,凭借多条证据,他们在巴西一只 1.15 亿年前的恐龙遗骸中发现了最古老的红细胞化石。这项研究的对象是巴西恐龙“阿拉塔龙”的骨骼化石。研究人员估计,这只恐龙体长约 3 米、重约 34 公斤,死亡后遗体沉入水底,微生物生长并将其掩埋,从而保存了下来。在显微镜下,研究人员在这只恐龙的骨骼中发现化石细胞的迹象:这些结构呈圆形,中心凹陷,每个细胞平均长 23 微米、宽 20 微米,嵌在曾经让血管穿过骨骼的通道中。下一步则是寻找化学线索,以证明这些结构确实含有血细胞,而不仅仅是形似血细胞的矿物质。在他们进行的近 30 项试验中,有一项是将骨样本研磨成粉后用激光照射,从样本散射回来的光显示出血红素的存在。血红素是一种环状化合物,其中的铁元素有助于红细胞运输氧气。研究人员还发现了大量降解形式的血红素。
挪威、瑞典和芬兰等北欧国家传统上经历的热浪强度低于欧洲大陆的其它地区。然而在近年的极端天气事件中,例如 2026 年的热浪,欧洲大部分地区都观测到了异常高温,40 °C 的高温天气也出现在比以往更靠北的地区。根据发表在《npj Natural Hazards》期刊上的一项研究,芬兰科学家报告,北欧出现 40°C 高温不再像以前认为的那样不可能发生。研究人员估算,2025 年北欧某个地点 40 °C 的年发生率为 0.53%,比 1981 年的概率增加了 6 倍。如果以迄今为止各国已观测到的最高气温纪录作为标准,那么在当前气候条件下,挪威突破本国历史最高气温纪录的年概率最高达到 10.9%。研究结果表明,北欧国家应当做好应对远高于历史观测记录所显示的极端峰值气温的准备。
小行星灭绝了恐龙,鳄鱼为何幸存?科学家或许解开了这个困扰6600万年的谜团。一项大规模化石与古气候分析表明,鳄鱼偏爱温暖环境的习性,让它们在小行星撞击后仍能栖身于条件尚可的热带“避难所”。研究团队发现,鳄鱼及其远古近亲在长达 2.5 亿年的演化史中,始终“追着温暖气候走”,而非适应剧烈变化的温度。地球变暖时,它们扩散到新区域,最远抵达南极洲;气温回落时,它们再退回热带。研究分析了 7000 多块化石、400 多种现存与灭绝物种的记录,并结合电脑模型,重建了 2.45 亿年间地球气候与地理的变迁。结果显示,小行星撞击后,热带和亚热带地区对鳄鱼近亲依然宜居,而许多恐龙的生存环境却在不断恶化。只有在极端气候模拟条件下,这些潜在的避难所才会消失。研究人员还模拟了 6600 万年前撞击发生后的地球状况,发现赤道附近地区可能仍足够温暖,足以庇护鳄鱼近亲的幸存种群,让它们得以存续并逐步恢复。
男性想要长寿的话可随时尝试阉割。对包括人类在内的哺乳动物,切除睾丸有助于延长雄性的寿命。一项新研究发现,与此前的认知不同,阉割手术并不一定要在生命早期进行。对年长雄鼠进行去势处理,可使其寿命延长逾 30%。这一发现颠覆了以往对于睾丸如何影响衰老的既有观念。在人类等物种中,雌性的寿命显著长于雄性。以美国为例,男女之间的平均寿命差距为 6 年。男性也更容易罹患与衰老相关的疾病如癌症和心脏病。这一现象背后原因尚不明确,有证据表明雄性的短寿与睾丸相关。多项研究表明去势能普遍带来寿命延长。在最新研究中,研究人员对不同年龄同一品系的雄鼠进行去势处理,时间点分别是在青春期前、青春期刚过,以及成年期。结果显示这三组小鼠的寿命均长于对照组。出人意料的是成年期接受去势手术的小鼠获益最大。手术使其寿命延长了约 33%;相比之下在青春期前或青春期后接受手术的小鼠,寿命分别延长了 19% 和 26%。成年雄鼠受益于去势的原因尚不清楚,但研究结果促使研究人员给四岁雄狗做绝育手术。
昆明动物所的研究人员对高黎贡山 62 种鸣禽的历史标本与当代样本进行全基因组比较发现,过去半个世纪内其遗传多样性平均下降 43%。高黎贡山面积仅占我国陆地面积的 0.36%,却孕育了占中国鸟类物种总数 1/3 以上的鸟类,且位于喜马拉雅山地、印缅地区和中国西南山地三大生物多样性热点交汇地带,保护基础较好。研究团队进一步分析发现,扩散能力是造成物种间遗传多样性下降差异的重要因素:扩散能力强的物种遗传多样性降幅相对较小,扩散能力弱的降幅更大。研究同时发现,种群数量越多的物种遗传多样性下降情况越严重。
骨骼塑造着体型,也影响着衰老。根据发表在《Cell Metabolism》期刊上的一项研究,小鼠实验发现骨骼在机械应力下——锻炼或其它身体活动中间发生的推、拉、扭转等——会触发骨骼释放名为骨细胞(osteocytes)的力感知细胞,促使其分泌出有抗衰老作用的化学物质。研究团队甚至通过轻微挤压小鼠腿骨,成功使其寿命延长了近 3 个月,相当于人类寿命延长了约 9 年。研究负责人、南方医科大学的 Xiaochun Bai 表示,骨骼并非仅是一个被动的支撑框架;它是一个活跃的、能对机械力做出反应的器官,在很大程度上决定了全身衰老的进程。研究人员尚未在人体中验证这一效应,因此它未必适用于人类。过去几十年的研究表明,体育锻炼及其它形式的身体活动与更长的寿命密切相关,这一现象背后的机制尚不清楚。Bai 指出大多数科学家此前都在肌肉中寻找线索,却忽略了骨骼。
跨越经度的长途快速飞行可在野生海鸟中诱发一种“时差反应”,使它们在依靠太阳导航时偏离航线。动物在导航时依赖包括地球磁场、星辰和太阳在内的罗盘线索来保持方向。为了将太阳用作可靠的导航参照,这些动物必须利用主要由昼夜光暗周期校准的体内生物钟来补偿太阳在天空中的移动。当动物跨越经线向东或向西迁徙时,其体内生物钟可能与当地的太阳时间不同步,从而可能引发可预测的导航偏差。例如向东迁徙预计会产生相对于预定方向的顺时针偏差,而向西迁徙则会导致逆时针偏差。研究人员分析了 1045 只野生曼岛鹱(Puffinus puffinus)的 GPS 追踪数据,旨在探究跨越经度的东西向快速飞行是否会直接扰乱其体内时钟,并导致太阳罗盘导航出现偏差。这些曼岛鹱经常在东北大西洋的觅食地与英国的繁殖地之间飞行 1000 公里以上。他们发现,当快速向东或向西飞行扰乱了这些鸟体内的生物钟与当地太阳时间之间的同步性时,它们的导航会出现可预测的偏离。这些方向上的偏差与太阳罗盘误差所预期的高度吻合,表明它们在看不到陆地时严重依赖太阳进行导航。
德国蒂宾根大学开展的一项新研究显示,在进行视觉选择任务时,乌鸦的决策速度约为人类和猴子等灵长类动物的两倍。实验中,两只小嘴乌鸦平均只需 235 毫秒即可识别屏幕上点阵的运动方向并作出选择,同时保持较高准确率。为探究其机制,团队记录了乌鸦大脑中与灵长类前额叶皮层功能相当的关键区域——尾侧新纹状体的神经元活动。视觉刺激出现后约 70 毫秒,乌鸦大脑中编码不同运动方向的神经元信号便开始分化,这一变化远早于乌鸦作出实际反应。随着决策逐步形成,相关神经活动逐渐增强,直至达到决策阈值,乌鸦随即作出选择。神经元活动既反映了视觉信息的强度,也对应了最终选择的方向。团队认为,这种高速决策能力可能与鸟类在飞行、觅食和躲避天敌过程中,对快速视觉处理的进化需求有关。
在人类演化史的大部分时间里,地球同时存在多个人种。以过去 10 万年为例,尼安德特人曾活跃在欧洲和西亚,丹尼索瓦人生活在亚洲,形似霍比特人的弗洛勒斯人(Homo floresiensis)居住在印尼的弗洛勒斯岛,爪哇岛上最后的直立人刚刚灭绝。现代人类/智人只是其中之一。我们自己可能会认为如今单一的的人类世界是常态,研究远古历史的科学家则认为如今才是奇怪的时代,为什么现代人类成为最后幸存的一支人种?其他人种都经历了什么?在一种叙事中,人类认为其近亲过于原始而理所当然被淘汰,认为现代人类有着更大的大脑、熟练的工具使用能力以及复杂的社会结构而注定要统治地球,我们是最优秀的。但越来越多的证据显示,我们与近亲的智力差距其实很小。尼安德特人由于生存年代较近而被研究的最为充分。那么尼安德特人究竟发生了什么?一种回答是:他们仍然活着,尼安德特人与现代人类融合,他们的 DNA 留在我们的 DNA 里。丹尼索瓦人的情况类似。当然尼安德特人自己可能不会这么认为,他们作为独立的人种已经消失了。那么为什么如今只剩下现代人类?我们的成功有多少源于自身独特的能力?又有多少仅仅归于运气?澳大利亚研究组织 Australian Research Council’s Centre of Excellence for Transforming Human Origins Research 主任 Michael Petraglia 指出,我们必须认识到,智人在地球上存在的时间其实并不长,我们的生存并非理所当然。智人最终能否被视为成功的物种仍未成定论。直立人曾在地球上生存了逾一百万年,尼安德特人则存在了四十万年。尽管科学界对于智人的起源仍存争议,但许多学者认为,智人作为一个物种至今仅存在了约三十万年。
1972 年英格兰、苏格兰和威尔士改革了义务教育法,将最低离校年龄从 15 岁提高到了 16 岁,1957 年 9 月 1 日或之后出生的学生必须完成更长时间的教育;而截止日期前出生的人仍然可以在 15 岁离校。这一教育政策改革在几十年后带来了意想不到的结果:痴呆症的诊断率下降。研究人员利用英国生物银行的数据,通过医院记录、死亡登记和参与者自述病史,追踪他们直至 65 岁。结果发现,出生在义务教育改革截止日期之后——因此需要接受更长时间教育——的人,比出生在截止日期之前的人,患痴呆症的概率更低。研究还发现,高遗传易感人群痴呆症的发病率也出现了下降。研究结果表明,教育可能对痴呆症遗传风险最高的人群具有特别的保护作用。研究首次记录了教育与痴呆症诊断之间的因果关系,表明教育可以降低痴呆症的遗传风险。
日本的一项研究观察了母蝙蝠如何识别幼崽叫声,发现母蝙蝠听到自己幼崽的叫声心跳会加速,听到其它幼崽的叫声则不会。研究人员从同志社大学附近的一个蝙蝠群落捕获了四只怀孕的蝙蝠。每只蝙蝠都产下了三只幼崽。幼崽出生两天后,科学家记录了它们的隔离叫声(Isolation call)样本。由于部分母蝙蝠没有雌性幼崽,为排除性别差异的影响,科学家只记录了雄性幼崽的叫声。隔离叫声类似人类婴儿在母亲离开之后的哭声。幼崽出生约 40 天后,研究人员将雌蝙蝠与幼崽分开,用心电图仪记录心率,播放不同的幼崽叫声。他们还播放了一只陌生成年雄性蝙蝠的叫声,以观察雌性蝙蝠的反应。结果显示,母亲听到自己幼崽的叫声时心率会显著加快。陌生成年雄性蝙蝠的叫声也会引起强烈的心率反应,可能是因为雌蝙蝠将雄性视为威胁:心跳加快表明蝙蝠做出了反应,但科学家无法判断这种反应是积极的还是消极的。
研究人员分析了 3 万名 20 岁及以上美国成年人的膳食数据。2003-2018 年间,人均咖啡饮用量基本稳定在每天约 13 盎司。但人们每天从咖啡中获取的平均热量从 43 卡路里上升至 60 卡路里,涨幅接近 40%。研究人员将咖啡饮品分为两大类——纯咖啡和添加了其他配料的咖啡;再把各种添加物划分为多个类别,包括鲜奶、对半奶(一半鲜奶+一半淡奶油)、淡奶油、植物奶、植脂末、糖/糖浆、代糖,还有酒精、可可粉等其他配料。2003-2018 年发生改变的是人们往咖啡里添加配料的种类和用量。按重量计算,2018 年最常添加的配料是鲜奶,每日平均 21.4 克;其次是植脂末,每日平均 8.1 克;糖每日平均 4.4 克。在整个研究周期内,鲜奶、糖和代糖的摄入量均无统计学意义上的显著变化。但植物类添加物的变化趋势截然不同,到 2018 年植脂末已经成为额外热量的第一大来源。平均而言,植脂末每日贡献 18.5 卡路里,糖贡献 16 卡路里,鲜奶贡献 11 卡路里。
制作于公元四世纪的罗马玻璃笼子杯 Lycurgus Cup 会根据光源位置的不同而呈现不同的颜色,从前方照射呈绿色后方则呈红色。这一令人惊叹的光学工程成就数世纪以来令历史学家和玻璃工匠感到困惑。现在英国谢菲尔德大学的科学家成功复现了这一光学特性。研究人员将金和银纳米颗粒嵌入到玻璃,他们制备出高粘度熔融玻璃,当其自 1000 °C 以上的高温逐渐冷却时,金与银纳米晶体开始围绕其内部微粒结晶生长。当光线穿过玻璃时,其中的金银颗粒会阻挡蓝光和绿光,只让红光和橙光通过。而当光线从玻璃表面反射时,金银颗粒会产生散射效应,呈现出绿色。
今年夏天热浪席卷了欧洲大部分地区,多地气温超过 40°C。学校关闭,沥青路变形,电网不堪重负,紧急求助电话激增。多国报告死亡人数大幅增长。德国 Robert Koch 研究所统计,4-9 月有 1.6 万人死因与高温相关。西班牙报告 7-8 月期间 5100 人死于高温。英国卫生安全局数据显示,5-6月 有近 2900 人死于高温。根据英国研究人员在《Nature Health》期刊上发表的最新研究,今年欧洲夏季的热浪导致逾 5 万城市居民死亡。高温对年长者尤其致命,85 岁及以上人群死亡人数约 22,500 人,75-84 岁人群死亡人数 14,100 人。南欧地区受到的冲击更为严重,部分原因是该地区的气温创下高温记录。南欧每百万人有 380 人死因高温相关,北欧为 129 人,东欧和西欧为 277 人。研究人员认为欧洲的热浪主要是人为全球气候暖化导致的,全球暖化加剧了极端高温天气。
2010 年英国石油公司的深水地平线(Deepwater Horizon)深海钻油平台发生井喷并爆炸,引发了史上规模最大的石油泄漏事故。在封堵油井的 87 天内,有约 1.34 亿加仑原油和 77 亿标准立方英尺的天然气泄漏到墨西哥湾。16 年后,墨西哥湾的深海生态系统仍未从灾难中恢复。研究人员在 2011 年,2015-2023 年收集了样本,发现深海中上层物种的数量急剧下降。数据显示,鱼类数量下降了 63.5%,甲壳类动物下降了 62%,头足类动物(主要指鱿鱼)下降了 59.7%。小型鱼类磷虾数量下降了 72.8%,灯笼鱼下降了 62.9%,圆罩鱼下降了 69%。作为大鱼的食物,这些小鱼是海洋生态系统重要组成部分。
人类与黑猩猩虽然差异巨大,但在与共同祖先分化并各自演化了约 500-600 万年后,双方只有 1.2% 的 DNA 不同。而一种远古病毒可能在其中扮演了重要角色,阻碍黑猩猩演化出与人类相似的大脑。大约 400 万年前,逆转录病毒 PTERV1 (Pan troglodytes endogenous retrovirus-1) 感染了黑猩猩但没有感染人类,它对黑猩猩的 DNA 进行了细微的改动,导致黑猩猩的大脑发育方式与人类出现重大差异。至于为何人类未曾感染 PTERV1,一种解释是人类体内的一种独特抗病毒蛋白 TRIM5α 保护了我们免受该病毒的侵害;另一种解释是,该病毒大流行时黑猩猩与人类的祖先生活在不同的地理区域。发表在《Science Advances》期刊上的一项研究未试图解答这一问题,而是揭示了病毒如何改变黑猩猩的大脑。人类和黑猩猩都有名叫 LINC00662 的分子,它为细胞提供构建特定蛋白质的指令。LINC00662 在人类大脑发育的早期阶段非常活跃,它有助于人类脑细胞成熟并生长。病毒的 DNA 则将黑猩猩的 LINC00662 基因失活。实验室研究发现,LINC00662 被关闭时,神经元及其延伸部分无法像 LINC00662 正常工作时充分成熟与生长。移除病毒插入的 DNA 后,LINC00662 的活性恢复了。研究人员表示,这证明
病毒确实参与了对该基因的抑制,但这并不意味着移除它就能改变大脑的发育进程。
中科院研究人员首次揭示出神秘古丹尼索瓦人的形态共性。丹尼索瓦人是一支已灭绝的古老人类支系,2010 年科学家依靠西伯利亚丹尼索瓦洞化石的 DNA 证据发现了这一人群。后续分子证据显示,丹尼索瓦人曾广泛分布在亚洲多地,生存时间大约在距今 30 万年至 4.5 万年前。但他们究竟长什么样?位于河北阳原的许家窑遗址 1976—1979 年共发掘出土包括头骨、下颌骨、牙齿在内的 20 件人类化石,至少代表 16 个不同年龄阶段的个体。许家窑人化石历经十余万年的埋藏,古 DNA 提取近乎无望,研究团队转向古蛋白质组学这一相对新兴的技术路径,从许家窑地点保存的 20 件标本中,无损获取内源性蛋白质开展系统发育研究,以古蛋白质证据明确支持许家窑人属于丹尼索瓦人。在此基础上,研究团队系统总结出丹尼索瓦人在颅骨、下颌骨和牙齿上的典型形态特征。综合研究推测,丹尼索瓦人具有低矮后倾的额头、粗壮眉脊、面部扁平、突颌减弱等面部特征。
梵高于 1889 年创作的名画《The Starry Night》可能描绘的是 1889 年 7 月 22 日法国真实的夜空。《The Starry Night》被普遍认为风格化地呈现了梵高在法国普罗旺斯圣雷米的窗外看到的景象。争议在于这片夜空究竟是这位后印象派画家自己的幻想,即象征性表达,还是真实的天文观察结果。此外这幅画的具体创作日期也无法确定。为解决这一问题,韩国庆熙大学的研究人员开发了一个框架,将天文学模拟结果与星象位置测量数据、历史天气记录,以及梵高的信件结合起来。研究人员根据描绘这片景色的早期素描重建了画中的窄视场。他们发现,下蛾眉月、金星,以及金牛座的毕星团或许肉眼可见于 1889 年 7 月 22 日的黎明前后,并且其构型与画中的排列大体相符。历史气象记录显示,1889 年 7月 22 日前后的夜空清澈到足以看见这一天文排列。此外梵高信件中频繁提及的蝉表明当时气候炎热,这也更贴近 1889 年 7 月的历史温度。
适度低温已被证明能有效延长动物寿命,延缓与衰老相关的机能衰退。但低温延缓衰老的分子机制是什么?研究人员利用秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans )发现,低温会触发代谢物 dihydrobiopterin (BH2)的大量产生,其中肌肉充当了中央工厂的作用,负责合成 BH2,BH2 随后输送至身体其它组织,诱导氨基酸酪氨酸(tyrosine)的合成,它有助于维持蛋白质稳态,在衰老过程中促进组织健康。论文发表在《自然》期刊上。研究还发现,同时补充 BH2 和酪氨酸能在秀丽隐杆线虫及细胞培养物上再现低温的部分有益效应,即便在标准温度或更高温度下也能显著延长寿命。研究人员强调,就目前研究而言,开发出一种能重现低温长寿效应的药丸还为时过早。
一项新研究指出,有毒企业领导人身上所见的性格特征可追溯到一位 400 年前的荷兰东印度公司的企业官员。该公司的商户部经理 Jeronimus Cornelisz 可能是最早有文献记录的企业心理病态者。研究发现,他表现出了与企业心理病态者相关的全部 10 项核心特征。这些特征包括:利用个人魅力博取信任;在身边聚集忠诚的追随者;清除潜在的挑战者;在竞争对手之间制造分裂;营造恐惧氛围;出问题时推卸责任;将追求权力、金钱和控制权置于一切之上。荷兰东印度公司是世界上第一家跨国股份制企业;1602 年该公司在阿姆斯特丹开设了世界最早的证券交易所之一。研究认为,Cornelisz 的案例表明,早在资本主义萌芽时期,受权力、财富和个人晋升欲望驱动的人,就已被商业性企业所吸引。研究聚焦于 1629 年发生在西澳大利亚海岸外岛屿上的 Batavia 沉船惨案。沉船事故后,约 200 名幸存者被困在几座孤岛上。由于高管已乘船前往今天的雅加达寻求救援,身为经理的 Cornelisz 便成了幸存者中职位最高的企业代表。在他的领导下,约有 100 名男女老少遭到杀害,部分女性还遭受了性暴力。Cornelisz 将这些杀戮辩解为节省食物和水资源的一种手段,而这些谋杀同时也铲除了他眼中的竞争对手。