在植物中尋找防凍物質
日本研究人員在植物色素中找到一種防止水在低溫下結冰的物質,只要將這種物質以0.01%的比例混入水中,水在-10℃的環境中也不會結冰。
當溫度降到0℃以下,水會凝聚微小冰核,有了冰核,水分子可在其表面按一定的規則排列形成冰晶。北海道大學的研究小組發現,生長于寒冷地區的樹木的組織,即使在低溫環境下也不會凍結。他們于是提取這些樹木的組織成分加以分析,結果發現其中的山奈酚-7-O-葡萄糖甙可阻止冰核生成。
研究人員說,這種物質或許可用于移植用臟器的低溫保存等領域。目前,移植用臟器一般被浸泡在含生理鹽水的液體中保存。液體溫度越低,細胞的代謝越慢,臟器保存的時間也越長。但液體溫度過低會凍結并傷害細胞,所以實際情況下臟器的長期保存非常困難。而水中只需添加0.01%的山奈酚-7-O-葡萄糖甙,水溫下降到-10℃也不會凍結,臟器的保存時間將可能得到大幅延長。
氧含量減少導致昆蟲長不大
據美國《科學》雜志在線報道,5億年前,昆蟲能夠長到老鷹般大小,這完全是由于大氣中充足的氧氣所致。而今天地球大氣中的氧氣含量比那時減少了66%。對4種現存“黑甲蟲”進行的X射線分析表明,與小甲蟲相比,大甲蟲具有更多用于空氣流動的管狀器官。但是這些導管必須長得很大才有效,而今天的氧含量限制了現代甲蟲的身長不會超過17厘米。
腫瘤自相殘殺讓大型動物長壽
與體型較小的動物相比,大型動物通常體細胞較多,壽命也較長,這本應該使得它們更容易患上癌癥,因為細胞越多癌變的幾率就越大;另外年齡的增長也會增加癌變風險。然而在現實世界中,動物患癌癥的風險并未隨著體型的增大而明顯加大,這是一個困繞科學家多年的矛盾問題。
為了弄清這一問題,美國亞利桑那州立大學的研究人員假設自然選擇傾向于最具有侵略性的腫瘤細胞,它們生長迅速,能夠分泌促進血管生長的化學物質,從而獲得足夠的營養。大型動物體內的癌細胞會逐漸進化為“超級腫瘤”,它會破壞營養供給從而摧毀父代腫瘤。而大型動物的超級腫瘤只有進化得非常大的時候才可能是致命的,因此它們需要的進化時間也更長,這也就解釋了為什么大型動物在眾多腫瘤的影響下仍然能夠長壽。
為了驗證這一假設,研究人員用計算機模擬了單個隨機定位腫瘤在美洲鼠兔、人類、藍鯨等6種動物體內的演化過程。他們將每個物種的模擬程序都運行了1 000次后發現,大多數動物進化出的超級腫瘤都阻礙了父代的生長。同時,物種的體型越大,產生的超級腫瘤也越多,而患上致命癌癥的幾率卻相對較低。
目前,這個研究結果還存在爭議,很多科學家并不認同這個研究結果。
南極上空發現高濃度氯素化合物
英國研究人員在位于南極地區的英國哈雷站大氣觀測臺上,觀察上述冰架上空大氣的反射光譜,并測量大氣中的化學物質含量。結果發現,在南極地區長達數月的極晝期間,該冰架上空大氣中含有高濃度的鹵素化合物——溴和碘的氧化物,這些物質會大量消耗臭氧。
研究人員說,這些鹵素化合物為何在被觀測的大氣中如此集中還不得而知。但專家指出,他們發現的鹵素化合物能通過化學反應大量消耗臭氧,削弱大氣通過氧化進行的“自我凈化”。
全球變暖催生死亡海域
一片含氧量極低的狹長水域再次出現在美國俄勒岡州中部海岸附近,由于這種情況已經連續出現了6年,海洋科學家擔心,這一循環模式可能將變成新的“定勢”。一些新的信號表明該“死亡海域”已經卷土重來——海底再度出現的海洋生物,在2006年的低氧狀態下又一次大量死亡。鮭魚和其他一些游速較快的魚類有可能僥幸逃脫這場災難,然而當海水中的氧含量急速下降后,螃蟹、海星以及那些行動慢吞吞的家伙則會窒息而亡。
在之前的幾年中,當北風將上層海水吹向海岸時,這種低含氧量的情況便隨之發生。這一過程導致那些營養豐富但缺氧的海水從海洋的底部向上補充。這些營養物質能夠引起浮游生物的大爆發,在后者死亡之后,其腐爛的尸體則會被細菌消滅,而微生物在這一過程中將消耗掉海水中大量的氧,最終導致生物體能用氧越來越少。
研究人員指出,因氣候變化導致的大陸及海洋溫度上升有可能加強風勢,從而使俄勒岡海岸附近的死亡海域向周圍蔓延,一個富饒且多產的海洋生態系統變成一片水下沙漠。
成功培育“瘋老鼠”
精神分裂癥患者的兄弟姐妹,即使沒有患病,他們的大腦在年輕的時候可能也會有明顯的異常,但是這些異常在人長到20歲之后就會消失。這個發現證明精神分裂癥可能與基因有關。
為了進一步了解精神分裂癥,美國科學家成功培育出世界上第一批患精神分裂癥的老鼠。現在,科學家可以通過實驗室里培育的“瘋老鼠”對精神分裂癥進行深入研究,并研究出治療精神分裂癥的方法。
在實驗中,科學家把與精神分裂癥有關的基因注射入老鼠卵細胞的DNA里面,然后使這些卵細胞受精,再由代孕老鼠母親把小老鼠生出來。科學家發現,他們培育出的老鼠的大腦內具有類似人類精神分裂癥的特點,包括抑郁和過度活躍。
統計數據顯示,大約每100個人里面可能就有1個人患精神分裂癥。患者可能會出現幻覺、語言和行為能力失調癥狀。