雙胞胎也有不同？等４則

雙胞胎也有不同？

有什么問題，趕緊來問吧。

我們將把讀者提出的問題交給各個領域的專家、科學家來回答。問題被選中的讀者都將獲得由本刊送出的精美禮品，還有機會獲得有科學家簽名的精致書簽。來信請注明“科學問與答”欄目。

Q 同卵雙胞胎指紋相同嗎？（初一學生）

A 不相同。我們知道，雙胞胎可以分為同卵雙胞胎和異卵雙胞胎。同卵雙胞胎是一個受精卵分裂而成的。同卵雙胞胎的發生要經過兩個步驟：第一步，卵子受精成為受精卵；第二步，受精卵一分為二，各自發育成一個成體。其中第一步是典型的有性生殖，第二步則是典型的無性生殖過程。異卵雙胞胎則是不同的卵子被不同的精子授精，形成不同的受精卵發育而成。同卵雙胞胎具有完全相同的DNA。盡管如此，但是他們并不是完全一模一樣的，因為基因并不能決定一切，還要看環境：在胚胎發育階段，即使是在同一個子宮里，胚胎所處的微環境也是不同的，具有一定的隨機性，激素等因素都會產生影響。這些極其細微的差別就能造成指紋的不同。因此有人說指紋就像是雪花一樣，沒有任何兩片雪花是完全相同的，指紋也是一樣。因此，即使是同卵雙胞胎指紋也不同。

鼻子被打，眼淚嘩嘩！

Q 鼻子是怎樣的結構？為什么鼻子挨打的時候，眼睛會流眼淚？（初二學生）

A 大自然把鼻子設計得非常好。鼻子的外形凸出，這種形狀對呼吸作用十分方便。鼻子是一種軟組織，里面有敏感的隔膜。鼻子有兩個鼻孔，左邊不通還有右邊，不至于經常發生堵塞事故！鼻孔后面是兩個鼻腔，中間有一道薄薄的軟骨和鼻中隔。鼻內壁粘液層之下的粘膜，布滿了血管，可以把身體的熱量傳給進入的冷空氣。從鼻子兩邊水平伸展著三個渦卷狀的“鼻甲骨”，功能就和空氣調節器上的散熱片差不多，增大了外來空氣與鼻腔的接觸面積，提高了傳熱的效率。一些孔道使鼻子與其他器官相通：鼻腔通過淚管與眼睛相連，通常這可以使淚水經鼻子排干。但假如鼻子里積聚的淚水太多。那就會回流，至少會阻塞正常的排泄通道，于是產生的眼淚無路可走。

此外，咽鼓管通往耳朵，顱骨的前面和兩側有幾個充滿空氣的骨質空腔，叫做鼻竇，也與鼻子相通。

鼻孔入口內有硬而短的鼻毛，能擋住空氣中的花粉、碎絨毛、塵埃和其他較大顆粒。穿過第一道防線的雜質，會遇到第二道更嚴密的防線。如異物刺激了鼻子，位于鼻粘膜上的三叉神經向作用于肺部的呼吸肌肉發出指令，猛烈排出空氣，即打一個噴嚏，把異物立刻噴出體外。目前有人認為，眼睛和鼻子的知覺受到同一條三叉神經的支配，當鼻子被打時，眼睛會誤認為自己受到異物刺激，產生防御反應，趕緊分泌眼淚將異物沖洗掉。這也許就是鼻子挨打，眼睛流淚的原因。

空氣中的各種氣體為何很均勻？

Q 地心引力如此的強大，為何空氣中的各種氣體混合得還是很均勻？（初二學生）

A 萬有引力定律是闡述物體間相互作用的一條定律，是牛頓于17世紀發現的。任何物體之間都有相互吸引力，這個力的大小與各個物體的質量成正比，而與它們之間距離的平方成反比。簡單地說，質量越大的東西產生的引力越大，地球的質量產生的引力足夠把地球上的東西抓得牢牢的！空氣是由很多種氣體混合而成的，按照萬有引力的說法，不同密度的氣體應當在不同位置，又如何能混合得這么均勻呢？這里要引入“擴散”這個概念。我們知道空氣中各種氣體的原子或分子是在不斷運動的，據研究表明，在室溫下，這些原子、分子的平均運動速度是每秒約500米，每個原子或分子每秒鐘都會遭遇10億次以上碰撞。這些碰撞的最終后果是各種氣體混合到一起。盡管地心引力“很努力”想把它們分開，可惜怎么也分不開。這個過程稱為擴散。初中學習的擴散和高中要學習的布朗運動，都是說明分子永不停息地做無規則運動的典型實驗現象。

運動過后，如何緩解肌肉酸痛？

Q為什么肌肉在運動后感覺僵硬和酸痛？如何緩解呢？（初三學生）

A 平常不怎么運動的同學，偶爾劇烈活動會引起肌肉酸痛。產生這種現象的原因，通常認為與肌肉內部的能量代謝有關。肌肉收縮需要能量，而能量是靠肌肉組織中肌糖元分解來提供。當氧供應充足的情況下，如果肌肉在靜息狀態，肌糖元可經過丙酮酸直接分解成二氧化碳和水，同時釋放能量。但當人處于激烈運動時，肌糖元分解加快，耗氧量增加，使得肌肉暫時處于相對缺氧狀態，此時肌糖元會經丙酮酸轉化為乳酸積存于肌肉內。乳酸的大量積累，會刺激肌肉中的化學感受器產生興奮，并將興奮傳至大腦皮層，使人產生酸痛感。此外，乳酸的積累，會使肌肉內的滲透壓增大，促使肌肉組織吸收較多的水分而產生局部腫脹，也會產生酸痛感。

想要避免這樣的現象產生，要注意的是，運動的量逐漸增加，開始階段可適當留有余地；一旦開始運動應當堅持下去，循序漸進；劇烈運動結束后要及時牽伸和放松肌肉。當然，出現肌肉酸痛等現象是很正常的，不必緊張，可以適當減低運動的次數和運動量，努力堅持下去，一般來說，只要間隔不太長的時間（一周以內），繼續運動時就不會再出現肌肉酸痛了。

當然，如果想要快速緩解酸痛，可以采用熱敷等物理方法，對于四肢部位的乳酸積存有顯著的效果。例如，可以用80℃左右的干熱毛巾間接包裹酸脹部位，使乳酸發生反應，合成肝糖原或葡萄糖，促使乳酸分解。

《科學大眾·中學生》“科學問與答”答題專家組成員

賁德中國工程院院士，南京電子技術研究所研究員(雷達、測控)

嚴家榮南京大學教授，江蘇省天文學會副秘書長(天文)

趙之珩天津科技館顧問，天津市天文學會理事（天文）

李梅南京中山植物園科普科高級工程師（植物）

翁德寶江蘇省教育科學研究院生物系教授，江蘇省科普作協理事（生物）

田如森太空探索雜志社社長、總編（太空）

尹懷勤中國科普作協常務理事，天津市天文學會副理事長，研究員（航空航天）

劉永青南京科宇勘察公司高級工程師（地質學）

浦泳修國家海洋局第二海洋研究所研究員（海洋）

王小娟中國科學院南京地質古生物研究所博士（古生物）