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9月13日 菲尼斯•盖奇头骨

今天的主角,是一个世间少见的命大的人。他被一根三厘米直径的铁棍穿脑,居然活了下来,而且为脑神经学做出了不可或缺的贡献。

菲尼斯•盖奇原本是一位爆破工人,1848年,盖奇在工作中,意外被一根炸飞的铁棍刺穿脑袋,铁棍从下巴直贯头颅前侧,在他的头盖骨上捅了两个大洞。命大的盖奇被送到了医院,在反复昏迷和清醒之后,竟然在三周后能够再次站立起来,最后恢复了大部分行动和思维能力,这不能不说是一个奇迹。

盖奇严重损伤的脑部和头盖骨,留下了一个永久的“透明窟窿”。原本温和的他变得前所未有的躁郁、寡欢、易怒,就像一个不听话的熊孩子,还时不时的爆发癫痫症状。他性格巨变的原因是大脑前额叶的损伤。通过对大脑前额叶的研究,人类对脑科学的认知也在不断深入,

而这个事故也让人类第一次意识到,大脑与性格,“肉体”与“灵魂”的直接关系。

作者: @灰照猫

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夜蜜囊花(Marcgravia evenia)花序上方凹陷的汤匙形苞片,具有反射声波的作用,方便蝙蝠在夜间用声呐定位它

图1,作者:Cheryl Carlin

图2,作者:Merlin Tuttle

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9月12日 水生嗜热菌 Thermus aquaticus

美国黄石国家公园的彩色热泉,像火焰一样色彩鲜明。细菌学家托马斯•布洛克(Thomas Brock)对此感到好奇,色彩多半是带色素的微生物造成的,它们怎么能在温度这么高(约70°C)的水中生存呢?

果然功夫不负有心人,布洛克在热泉里发现了一种新细菌,水生嗜热菌,它体内的酶竟然在95℃活性最高,平常生活的70℃高温也只是“毛毛雨”。1976年,中国台湾科学家钱嘉韵的团队,从水生嗜热菌中分离出一种“最适温度在七十多度,九十五度仍然不失活”的DNA聚合酶。这种酶最终让水生嗜热菌成了生化界的宠儿。

上世纪80年代,Cetus公司的凯利•穆利斯(Kary Mullis),在研究聚合酶链式反应(PCR)。聚合酶链式反应简单地说,就是复制许多份DNA的技术——用高温将初始的样本DNA双链分开,再用聚合酶引导DNA复制,成亿万计地扩增(如孙越家的聚宝盆一样,放进去一个爸爸,出来一大堆爸爸)。

但是普通细菌的DNA聚合酶,在最开始的高温解链的环节就会失活,每一轮环节都需要手动加入,非常麻烦。这时候水生嗜热菌极其耐热的聚合酶的出现,简直有如神助!聚合酶链式反应技术在今天,几乎成了生物医药领域研究和研发的必备工具,今天在保护很多人安全的核酸检测,也需要使用它。而穆利斯也在1993年凭此获得了诺贝尔化学奖。

对此,穆利斯(很凡尔赛地)说:“我发明PCR,并不是我真的创造了什么新的东西,而是只有我把那些已经存在的东西正确地组合运用起来了。”

作者:yab

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请欣赏华美极乐鸟(Lophorina superba)的沙雕求偶表演~

图1,作者:高橋のぞむ(T_marohiko)

图2,作者:19世纪鸟类学插画家John Gould

图3、4,来源:Edwin Scholes & Timothy G. Laman / PeerJ (2018)

图5、6,来源:nature picture library

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9月11日 元宝山冷杉

从全新世(距今1.2万年前)以来,地球进入了一个升温的周期,耐寒的冷杉属植物回缩到了高纬度或高海拔的寒冷地区。在上世纪七十年代之前,没有人认为中国第三级阶梯(中国东部、南部的平原和丘陵地区)会有冷杉的自然分布。

直到1975年,吴鸣翔在浙江百山祖找到了冷杉属的球果,这就是百山祖冷杉。1977年,广西融水县元宝山和资源县银竹老山分别发现了冷杉,1978年,傅立国和吕庸浚前往广西融水和资源采集了完整的标本,确定了元宝山的冷杉和资源的冷杉(后来被处理为百山祖冷杉的变种)是两个新物种。这个新种的发表速度即使在今天也属于迅速。

华南地区遗存的冷杉——元宝山冷杉自发现起就受到了当地林业部门最高等级的重视,从来没有受到过砍伐。它被列入第一批国家重点保护野生植物名录(一级),元宝山也因此自1982年起就建立了自治区级自然保护区,2013年升格为国家级自然保护区。

尽管受到人类的呵护,元宝山冷杉并没有很好地自然更新。目前有800多棵老树生长在元宝山的山脊线两侧,但这已经是它们应对气候变暖的最后领地。如果气候进一步变暖,这个物种之中的遗民,最终将成为自然界的绝唱。

作者:杜诚

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9月10日 拉斯科洞窟壁画

1940年的那个秋日,四位法国少年意外地闯入拉斯科(Lascaux)洞窟,发现洞壁上布满千奇百怪的野兽与人的图像,这是一万多年前艺术家留下的作品。壁画的旁边可见“作者”留下的手印,这些娇小纤细的手印似乎全都来自女性和孩童,这一群体往往并不直接参与捕猎。

所以这些画的意义,可能是进行“看图说话”教学,部落里的女性把所见的狩猎绘画下来,用来教导后代捕猎和动物的知识。这个假设必须满足一个前提:壁画能准确地反映出知识的细节。

画中的一匹野马或许可以说明问题。它的背部被用黑色的线条小心地勾勒出来。这其实是兔褐毛马的典型特征,由于Dun(D)基因座抑制了马毛囊真黑素和褐黑素的合成,马的毛色淡化,而马匹背部中线处的毛囊则受到T-box3基因的影响,黑色素颗粒大量在毛干中分布,形成了细细的深色背线。今天的普氏野马、野驴种群大多表现这样的毛色,古马的DNA中也能发现这样的基因型。

在刘慈欣早期作品《乡村教师》中,通过外星生命的视角阐释了教师的本质——在两代生命体间传播知识的个体。包括拉斯科在内的史前岩画的绘制者们,是否是抱着教育后人的目的高举火把钻进山洞的?她们是否可以被看做是远古的“教师”?

作者 @想变胖的流浪

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一只圆乎乎的北极旅鼠(Dicrostonyx torquatus)

图片来源:Andrey Zvoznikov/SuperStock

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9月8日 邓氏鱼 Dunkleosteus

泥盆纪被称为“鱼类时代”,当时水域中生活着各种各样的“鱼”,比如甲胄鱼类、盾皮鱼类、棘鱼类等等。邓氏鱼可以说是盾皮鱼类里的“霸主”。我们只发现了邓氏鱼的脑袋、躯干前段以及胸鳍的一小部分,估测认为,邓氏鱼的体长可能有5-8米,体重在3.5-4吨。

它的长相更是狰狞可怕。头部和部分躯干由数片厚重的骨板包裹,头部和胸部的骨片之间有一些缝隙,由软组织所连接,使之能活动。“牙齿”是上下颌骨前端骨板的延伸,相互摩擦使之保持锋利。2017年的研究推测,骨板“牙齿”前端的咬合力可能达到6000牛。

但一种动物的竞争力和适应能力,要从许许多多的方面去衡量,并非咬合力这一个方面就能体现的,所以“邓氏鱼有多能打”这个问题,当茶余饭后的娱乐就好,莫认真。【划掉】反正你又打不过它,又吃不了它。【划掉】

作者 @二猪

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法国著名的古迹,拉斯科(Lascaux)洞窟上的壁画,1万5千年前绘制的鬣狗,看上去像长颈鹿……

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9月8日 野西瓜苗

秋初,总会有很多吃西瓜吐的籽发芽。儿时作者最喜欢在荒草丛中找西瓜苗,等它们结出一个网球大的小瓜蛋子。但是寻找西瓜秧子的孩子们,也总会找到一种和西瓜秧苗极其相似的植物。孩子也会像照顾瓜秧那样照顾它,却发现它只能结出个像棉桃子又不太像的小空壳子,便大失所望了。

野西瓜苗的叶子与西瓜十分相似,但西瓜是单主脉的,只有一条粗叶脉从叶基部伸出,野西瓜苗是多主脉的,有数条粗脉从基部伸出。野西瓜苗是锦葵科的植物,锦葵科有三大特征,多主脉的掌形叶片,宽大发达的萼片,以及合生成管状的雄蕊柱。

野西瓜苗是伴人植物,喜欢长在被人去除植被之后的裸露荒地上,尤其是田埂和路边,是旱田里最坚挺的杂草之一。但看似顽强的野西瓜苗,需要人类不停的干扰土壤,形成空旷的生活空间,在原产地中亚以外,它很少出现在人类未曾影响的环境里。

如今城市地面大面积硬化,使得野西瓜苗可以生长的地方越来越少。大面积可种植的土地也被园林草皮所覆盖,加上反复的剪草除草,也让它无法长大。于是野西瓜苗逐渐淡出了我们的视线。

作者: @o阿蒙o

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9月7日 豪勋爵岛竹节虫 Dryococelus australis

豪勋爵岛竹节虫是世界上最重的竹节虫,分布于澳大利亚东海岸的豪勋爵岛。成虫可以长到体长15厘米,重25克,被称为“树上龙虾”(不能吃)。不幸的是,随人类一同抵达豪勋爵岛的还有家鼠。黑家鼠把竹节虫当成“鸡肉味”的点心,在1930年人们无奈地认定,这种巨大的昆虫灭绝了。

事情的转折发生在2001年,距海岛23公里外一处被称作“柏尔的金字塔”(Ball's Pyramid)的巨型岩石上,竟然发现了一个不足30只的豪勋爵岛竹节虫种群!震惊的科学家们表示:“就像回到了侏罗纪时期,昆虫统治着整个世界。”

“柏尔的金字塔”有 500多米高,岩石周边的陡坡近乎垂直,使它不适合绝大多数生物生存,这些竹节虫却因此死里逃生,获得了最后的喘息机会。澳大利亚政府最终允许科学家从那里取走4头竹节虫,尝试人工繁殖拯救这个物种。其中的2头在墨尔本动物园终于成功生育,科学家甚至给它们取了名字:“亚当”和“夏娃”。

2018年,豪勋爵岛的管理人员宣布,通过了一项向豪勋爵岛重新引入竹节虫的计划。但最关键的问题,是清除遍布在环境中的外来鼠类,这将是一个需要长期奋战的任务。

作者:金晨

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小叶蜜囊花(Marcgravia umbellata)未成熟的果实,看上去像个晾袜子的衣架……

图片来源:BIOSPHOTO/AUSCAPE

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9月6日 红桧 Chamaecyparis formosensis

红桧,中国台湾原住民口中的“神木”,树高可达50米,寿命超过两千岁。

红桧属于扁柏属,现存的扁柏属物种分裂分布在中国、日本和北美。这是由于在距今约6600万到3400万年,北美和欧洲、北美与东亚之间曾存在巨大岛屿或陆地构成的陆桥,生物可以跨地交流,如今扁柏属的巨木却被海洋隔开。

日本占据中国台湾时期,红桧和它的亲戚台湾扁柏,被作为高级木材,进行掠夺式的大量采伐,为此日本还专门修建了阿里山森林铁路。原住民们对毁坏红桧林的行为极其痛恨,使用过各种手段绝望地对抗殖民者。1945年抗战胜利,台湾光复,但树木却并没有时来运转,但为了获取经济利益,对红桧的砍伐仍未停止。

幸而在上世纪70年代后,因为一系列保护措施的实施,以及台湾有关当局下令“全面禁伐天然林”,红桧和台湾扁柏才得以幸存。研究表明,现存台湾扁柏和红桧的叶绿体基因均表现出较低的多态性,意味着灭绝风险依然很高。

希望这些记载着地球与中国历史的巨木,能够永远存续下去。

作者 @钟蜀黍满脸黑线

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达尔文瘿果盘菌(Cyttaria darwinii),达尔文首次采集于火地岛,因此以他的名字命名,可食用(但是不好吃),长得好像菠萝包~

图1,来源:Pinterest

图2,来源:Joe McKenna / Flickr

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9月5日 旅鸽 Ectopistes migratorius

史密森尼自然博物馆的“玛莎”,是世界上最后一只旅鸽。

18、19世纪,美国殖民者的开疆扩土,背后是无数原住民的泪水,以及动物的尸骨。1813年,著名鸟类画家奥杜邦描述迁徙的旅鸽的数量,像日食一般将太阳遮蔽整整三天。从北美数量最多的鸟类(最多的时候大约有50亿只),发展到骤然灭绝,时间如此之短,携带着鸟网和霰弹枪的人类,杀戮效率恐怕只有灭绝恐龙的那颗小行星能与之媲美。

近年来,随着基因组研究的日臻成熟,而人们惊讶地发现,曾经数以十亿计的旅鸽,其基因的多样性,竟然少得可怜。和实际的数量,差了五个量级。大约在2万年前,旅鸽们在冰期遭遇了种群的减少,伴随着的是基因库的缩小。但缩小的这一小坨种群,却没有在这2万年之间在多样性上有什么长足发展。

旅鸽常常以大片的、成群的、庞大的种群出现。它们并不是雁或者莺那样的候鸟,而是像逐水草而居的游牧民族,为了食物而转战不同的区域。19世纪的人类,当然不懂基因组的奥秘,但贪婪的掠杀,无疑是利用了这样的模式——他们逐鸽群而动,设下天罗地网。大片森林的砍伐,也让它们无处可去。就这样,自然与人类“合力”,数以十亿计的旅鸽,就这样以如此戏剧性的方式灭绝。

作者 @李子李子短信

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超级仙的绿眉翠鴗(Eumomota superciliosa)

图片来源:Jadwiga Dabrowski / Pinterest

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9月4日 黑麦草 Lolium perenne

黑麦草最初引入中国的目的是做牧草,之后发展出另一个主要用途——做草坪,暖季型草在晚秋至深冬的季节里,往往容易进入休眠状态,而黑麦草作为冷季型草,在冬天还能保持绿色,使得南方的草坪依然能够展现绿色。

不过黑麦草也带来了令人头疼的生物入侵问题。黑麦草能抢先占领生存空间,阻碍本土植被的恢复演替,黑麦草还是一些病原体,如黑麦草花叶病毒等的宿主。

黑麦草属的引进物种还不止黑麦草一种,多花黑麦草同样成为了入侵物种,遍及全国大部分省区。另一种黑麦草属入侵物种毒麦,是一种随小麦种子进口带入的农田杂草,听名字就知道不好惹。麦的果实上生长能合成毒麦碱的真菌菌丝,具有麻醉性毒性,生长在麦田的个体会抢夺小麦的养分,是植物检疫严防的对象。

提起禾本科,人们往往会想起“不认识的都踩死”。黑麦草属只有10种左右,但研究起来颇为困难:不同种之间的形态差异很微小,甚至有交叉和过渡的形态。杂交现象非常普遍,更有甚者,黑麦草可以同羊茅属发生跨属杂交。总之,如果看到植物学家践踏草坪,不要太过奇怪。

作者: @不认识植物

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日历娘今日新知:象海豹鼻孔周围的白色“鼻涕”,看上去很恶心,其实对它的性命关系重大。象海豹能潜入超过2000米的深海,在深潜中它的肺完全被压扁,这种白色液体其实来自肺里,发挥着润滑剂的作用,避免肺组织产生粘连损伤。

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9月3日 北京人

“北京人”的故事要从1929年说起:刚刚毕业久的裴文中先生,带领一队研究人员在周口店龙骨山进行挖掘。考察发现了一块人属的头盖骨碎片,5个比较完整的头盖骨及一些牙齿等其他骨骼,还发现了石器、骨器和疑似用火的痕迹等。在20世纪初,北京人的发现引起了全世界的轰动,是古人类学上非凡的里程碑。

“北京人”曾被认为是“从猿到现代人”的过渡环节,当时部分学者认为,根据头骨和门齿的一些特征判断,“北京人”是现代东亚人的直系祖先。但近些年来,分子技术在分类学上的应用,让科学家提出了更多更新的理论体系,北京猿人是另一种人属:直立人,是我们智人的近亲而非直系祖先。

不幸的是,“北京人”出世在一个动荡的时代。1940年代初,日本侵略军已经占领北平市,“北京人”头盖骨等多件文物,本来准备从北京转移到秦皇岛,却在日本侵略军的猖狂进攻下,失踪了。经过艰苦卓绝的抗战,1945年8月日本侵略军投降,后来,中国和外国的学者及一些民间组织,纷纷开展了寻找工作,然而第一次发掘出的“北京人”音讯至今杳然。

不管是生活也好,工作也好,还是考察、科研,和平而安定的社会都是必要的,希望中国永久和平富强。

作者 @二猪

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小森林

每个人都有属于自己的一片森林,也许我们从来不曾走过,但它一直在那里,总会在那里。迷失的人迷失了,相逢的人会再相逢。愿这里,成为属于你的小森林。