鯨魚長有兩棲耳
在5000萬至6500萬年前的第三紀,包括現代鯨類祖先在內的所有哺乳動物都生活在陸地上。由于某種原因,它們當中的一些在5000萬年前開始回歸河流和海洋,并且體形和生活習性都發生了改變:上肢轉變為鰭狀肢,腿最終消失。
不僅如此,從最新發現的古鯨魚化石上,科學家發現,它們的耳朵為了在陸地上和海洋里同時管用,也發生了一系列改變。
陸地動物聽見聲音的過程是:聲音通過耳道撞擊耳膜,耳膜帶動三塊小骨——錘骨、砧骨和鐙骨把聲音放大,并傳送到耳蝸,耳蝸里的絨毛又把振動轉化為神經信號。當鯨魚的祖先進入海洋時,為了保證聽力,它們必須完成兩個轉變,一是擴大并重新排列耳中小骨,以保證在水下聽見聲音;二是為保持聽力的方向感,它們需要防止聲音像在陸地上那樣,通過整個頭蓋骨進人耳朵。所以它們把耳蝸獨立出來,由下顎中的一塊導板引導聲音進入耳朵。
5000萬年前的巴基斯坦古鯨仍具有陸地動物的耳朵,而到了3000萬至4000萬年前,鯨魚的耳朵就和現在的有齒類鯨魚相似了。為了尋找它們中間的過渡類型,俄亥俄大學的希爾帕·蘇梅拉和漢斯·休伊森分析了兩種具備四肢的古鯨化石,發現它們具有和現代鯨魚相似的較大的小骨,下顎中有容納導板的空間,但其沒有獨立的耳蝸,所以它們的聽覺缺乏方向感。
科學家認為,古鯨的進化,使它們在水下聽到了聲音,但這是以削弱其陸地上的聽力為代價的。
筆跡辨識全息術
銀行經常靠客戶筆跡來辨別真偽,但還是有不少人靠模仿過了關。基督山伯爵和杰森·伯恩都曾靠模仿筆跡開啟了別人的保險箱,而如果面臨最新出現的全息辨識技術,他們可能就要頭疼了。意大利羅馬第三大學吉萊斯皮·斯帕格諾羅和同事用激光掃描的方法,產生了簽名筆劃的全息圖,再由圖像處理和虛擬現實技術,找出筆劃交叉點的突起處。通過分析這些突起處,可輕易確定筆跡的筆劃順序,以判斷筆跡真偽。
斯帕格諾羅說,即使同一個人使用同一支筆寫出的簽名也無法完全一致,只是有些特征仍會相似,比如,筆順方向以及線條重疊方式。以往的手寫分析師是以二維方式辨別潦草的筆跡,這樣做的局限性很大,而使用三維全息技術,辨識筆跡真偽的成功率接近90%。
請給青蛙以活路
人類的交通越來越四通八達,人類的車輪可以遍布世界各個角落,而越來越多的兩棲類動物也因此葬身人類的車輪下;而且縱橫的道路造成棲地的破碎化,使許多兩棲類動物各自孤立,降低了基因的多樣性并增加了近親繁殖的機會。所以歐洲不少國家在修筑道路時,開始考慮給兩棲類動物留一條路。
芬蘭赫爾辛基大學的戴維·萊斯巴里斯和法國安格斯大學謝里·羅德在法國西部進行實驗,觀察蛙類對不同道路的偏好。他們選擇了三種無尾蛙類:食用蛙、歐洲大蟾蜍和捷蛙,并設計了兩種混凝土隧道:(1)管道底面鋪有泥土,(2)管道底面為裸露的混凝土。三種無尾蛙類可由隧道或是一旁的草地到達另一端。
結果發現:食用蛙偏好由鋪泥土的隧道通過,而捷蛙卻傾向由旁邊的草地通過。在使用隧道通過的個體中,有68.4%的蛙類偏好由鋪泥土的隧道通過,而歐洲大蟾蜍對道路沒有特殊偏好。
科學家認為,嗅覺、磁場、光線的強度和濕度等都可能影響兩棲類動物對道路的選擇,研究可知,并非所有的兩棲類動物都會利用地道過馬路,因此,也可再考慮其他可行方式,保護兩棲類動物的生存。
甲蟲探測森林火
2003年夏季,森林大火遍布北美中西部,損失慘重。如何盡早發現火源,撲滅大火,是防止火災蔓延,減少損失的關鍵。
德國科學家發現,有一種甲蟲可以在80公里外發現火源,是天生而廉價的火源探測器。這種甲蟲叫吉丁蟲,它能從遠處探測到火源,然后迅速趕到,把卯排在冒煙的樹皮上,這樣,它的下一代可以在一個比較寬松的環境里成長。在它的翅膀下面,有一些細小的甲殼,這些甲殼可以吸收波長為3微米的紅外線,而3微米正是林火所發射的最主要波段。
波恩大學的昆蟲學家赫爾穆特施密茨赫和同事用聚乙烯薄片復制了這種紅外線探測器并獲得專利。因為這種探測器不是靠煙霧,而是靠熱量探測火源,所以,它比現有的火災探測器精確得多。它可以被用在房屋的火災探測,或安裝在GPS系統中,對森林的火點提供實時信息。
隔熱玻璃真聰明
炎熱的夏天,即便呆在汽車或屋子里,我們還是能透過玻璃感受到陽光的灼熱,不過,這種情況以后可能不會發生了。
英國利物浦大學與倫敦大學的研究人員研發了一種新的玻璃涂層,能在必要的時候阻擋熱能而只讓光線通過。特洛亞·曼寧教授和伊萬·帕金教授研制的這種涂料由二氧化釩與少量的鎢金屬組成。在低溫下,涂層可以透過可見光和紅外線。溫度超過29攝氏度時,涂層可以把紅外線反射走。
伊萬教授指出,盡管二氧化釩的熱反射性質眾所周知,關鍵在于添加多少鎢來降低轉換溫度,如果到70攝氏度才開始,就沒有意義了。目前這種涂層的顏色是黃綠色,科學家進一步的研究方向就是如何給它涂上更好看的顏色,并且讓它附著在玻璃上的時間更長。