科学家首次发现:染色体化石!| 科学工作:“举大蛇” | 懂物理学的动物 | 自然每周简报
自然每周简报2024年7月24日第226期
亲爱的读者们:本周自然简报精选了多个热点新闻,您将看到:科学家首次发现染色体化石、《龙卷风》科学、共同祖先来自42亿年前、极限户外技能也是实地考察能力、地下洞穴或有望容纳月球基地、岛屿生活可能增加灭绝风险、动物也懂物理学、AI破解鲸鱼的“语音字母表”,更多精彩内容,欢迎阅读全文。
最新资讯
1. 科学家首次发现染色体化石
一名研究人员正在检查从西伯利亚冻土层出土的猛犸象幼崽的脚。来源:Love Dalén, Stockholm University
科学家们在约5万年前的猛犸象(Mammuthus primigenius)皮肤中发现了保存完整的染色体——这在之前被认为是不可能的。该团队还揭示了猛犸象DNA分子的空间组织和皮肤中的活跃基因,包括是什么基因使得猛犸象呈现毛茸茸的外观。分子考古学家Ludovic Orlando表示,这项研究首次揭露了古代基因组的3D结构,“这项成果是史无前例的。”(参考文献:Cell 论文)
《自然》新闻:First fossil chromosomes discovered in freeze-dried mammoth skin
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2. 龙卷风科学
图为2024年电影《龙卷风》的剧照,剧中一场龙卷风在俄克拉荷马州肆虐。来源:Landmark Media/Alamy
自1996年第一部《龙卷风》电影上映以来,龙卷风研究已经取得了长足进步——而续作的制作人也热衷于将之展示给观众,气象学家、科学顾问Kevin Kelleher说。在2024年版中,“他们尽量做出改变,使电影在科学上更合理。”Kelleher说——尤其导演Lee Isaac Chung本人来自于阿肯色州龙卷风之乡。
《自然》新闻:What Twisters gets right — and wrong — about tornado science
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3. 共同祖先来自42亿年前
所有生命的共同祖先——即LUCA(last universal common ancestor,最后的共同祖先)——生活在大约42亿年前,以二氧化碳和氢为食,并产出可能养活其他生命的醋酸盐。研究人员通过追溯重复、丢失和突变的基因,推断出曾曾曾曾……祖先的遗传学和生物学信息,LUCA或许拥有早期的免疫系统——这意味着它生活在一个充满微生物和病原体的生态系统中。(Science | 参考文献:《自然-生态与演化》论文)
《自然-生态与演化》论文:The nature of the last universal common ancestor and its impact on the early Earth system
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4. 极限户外技能增强实地考察能力
Jason Gulley学习攀冰是为了研究冰川中的洞穴形成,例如尼泊尔的Ngozumpa冰川。来源:Jason Gulley
从攀冰到骑马,极限户外技能能让一些看似无望的实地考察成为现实。此类探险的成功关键在于安全防护、充分准备,当然还有必不可少的补给零食。
《自然》职业特写:Science on the edge: how extreme outdoor skills enhanced our fieldwork
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5. 地下洞穴或有望容纳月球基地
静海坑(月球上已知最深的坑)的雷达影像表明,它是一个地下洞穴的入口。图片来源:NASA/GSFC/Arizona State University
研究人员在月球上发现了一个巨大的洞穴,靠近50多年前阿波罗宇航员的登陆地点。这个100米长的开口通向一个45米宽、80米长的洞穴——可作为未来月球基地的理想地点,隔绝极端温度、辐射以及陨石的影响。月球上已知有数百个坑,科学家认为它们是月球火山活跃时期形成的熔岩管的“窗口”。(The Guardian | 参考文献:《自然-天文学》论文)
《自然-天文学》论文:Radar evidence of an accessible cave conduit on the Moon below the Mare Tranquillitatis pit
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6. 岛屿生活可能增加灭绝风险
生活在岛屿上的温血动物往往新陈代谢较慢,繁殖较慢,寿命也比大陆上的动物长。这些特性帮助它们在资源较少的情况下得以生存,但当人类扰乱它们的栖息地或引入入侵物种时,它们也更容易灭绝。研究人员将动物的新陈代谢速度与它们在国际自然保护联盟红色名录中的排名进行了比较,发现新陈代谢速度慢和灭绝风险增加之间存在很强的相关性。(《科学美国人》| 参考文献:Science Advances 论文)
7. 动物也懂物理学
草原犬鼠知道怎么挖通风良好的隧道,猫在掉落时会扭动身体,从而四脚着地。这些与生俱来的“物理”知识,现在正得到新兴动物行为物理学领域的探索和推崇。(Knowable Magazine | 参考文献:Annual Review of Condensed Matter Physics 论文)
8. AI破解鲸鱼的“语音字母表”
抹香鲸使用“尾声”(codas,构成其交流基础的快速咔嗒声组合)交流,它们可以调整尾声的速度,或在某些尾声的末尾添加一个咔嗒声,这意味着尾声所携带的信息比此前认为的更多。来源:Amanda Cotton and Project CETI
抹香鲸(Physeter macrocephalus)的交流方式与人类语言相似:音节组成单词,单词组成句子。研究人员用AI算法筛选了数千个鲸鱼“尾声”,有多达40个快速发出的咔嗒声组合,发现的尾声比此前描述多近10倍。研究人员搭建了一套鲸鱼语音字母表,展示了声音如何形成尾声,以及细微的变化如何携带额外信息。“举个例子,在人类语言中,我可以说‘什么’或‘什呃呃么!?’”机器学习研究员、研究共同作者Pratyusha Sharma解释说。“单词是同一个,但要了解意思你需要听到完整的声音。”(BBC Future |《自然-通讯》论文)
《自然-通讯》论文:Contextual and combinatorial structure in sperm whale vocalisations
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本周图片
来源:Bruno C Batista et al./PNAS
图中每个盐渍都是不同的化合物——有种机器学习算法可以区分它们。为了训练该系统,研究人员辛勤拍摄了42种盐溶液的7500滴风干斑渍,包括普通食盐(上排中间)。“晶体结构非常复杂,盐渍有点乱,因此我们很惊讶这个方法能如此出色地解决问题,从照片中就能得出成分。”化学家、研究共同作者Oliver Steinbock说。(Chemistry World | 参考文献:PNAS 论文)
我的工作
Ernesto Filippi是意大利环境和能源安全部的一名生物技术官员。来源:Elisabetta Zavoli for Nature
生物学家Ernesto Filippi在工作中要和意大利科库洛2000年历史的捕蛇仪式的传承者们一起追踪锦蛇(Elaphe quatuorlineata)的健康状况。这些蛇是圣多米尼克·索拉节(St Dominic of Sora)的重要角色,它们要装点圣人的雕像。科学家在它们身上植入了微芯片,为它们做检查,然后放回捕获之地。收集到的数据有助于制定蛇类保护策略,而且从今年开始还会用于研究动物对自然灾害的反应。
《自然》我的工作:Serpents of the people: how a religious festival helps me to monitor snake behaviour
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