視野

木星大紅斑變小了

木星的標志性特征——大紅斑（一個翻云覆雨的巨型反氣旋風暴區(qū)域）已變到迄今為止的最小地步。哈勃空間望遠鏡最近的觀測證實，大紅斑的直徑僅為16500千米。而19世紀的觀測記錄是：大紅斑在其長軸的寬度為41040千米。美國宇航局“旅行者號”系列飛船在1979年的觀測結(jié)果為：大紅斑的直徑是23335千米。從2012年開始，大紅斑的直徑每年縮水達930千米，而大紅斑的形狀已經(jīng)從橢圓變成了圓形。大紅斑變小的確切原因未明，但最新觀測顯示小氣旋正在并入大風暴云團?？茖W家推測，這可能通過改變大紅斑的能量和內(nèi)部動力學而造成突發(fā)性變化。在大圖右邊的小圖中，頂部那幅由“哈勃”拍攝于1995年，當時大紅斑長軸寬度估計是20950千米。在2009年所拍圖像中，這一直徑是17910千米。大圖由“哈勃”拍攝于2014年4月21日。

“金星快車”飛蛾撲火

金星或許是距離地球最近、大小和地球也最相近的行星，但它卻是個可怕之地：金星大氣熾熱，空氣有毒，雨是硫酸，火山遍布金星表面。說到全球性溫室效應，金星是現(xiàn)身說法的最佳“人選”。然而，盡管金星具有這些重要性，對它的研究相比其他行星來說卻相對較少。在20世紀70和80年代對金星進行了密集探測后，地球人對它的關(guān)注度迄今已基本喪失。不過，歐洲空間局的“金星快車”軌道器算是個例外。在環(huán)繞金星8年后，這艘“快車”的燃料即將耗盡，主要任務期也將打上句號。但歐空局不想就此讓“金星快車”退役，所以計劃在未來數(shù)月內(nèi)操控“快車”離開它目前所在的安全軌道，并逐漸推進到金星大氣層。屆時，“快車”上的傳感器將采集對金星大氣層內(nèi)部溫度和壓力的觀測值，同時測量金星磁場、太陽風特性和空氣組成。來自金星稠密大氣層的越來越大的阻力很可能會讓“快車”灰飛煙滅，但它在探索金星方面的功勛無疑將被世人銘記。

格陵蘭島冰為何陡然消失

2012年7月12日，人造衛(wèi)星的觀測結(jié)果驚人地顯示：僅僅幾天內(nèi)，格陵蘭島冰竟然消失了多達97%。上一次類似事件出現(xiàn)在1889年。格陵蘭島冰為什么會陡然消失？這個謎直到最近才終于破解。

對于格陵蘭來說，1889和2012年雖然算暖和，但算不上最暖和的年份，例如1785年還要暖和些，也未出現(xiàn)如此大規(guī)模的融冰。那么，格陵蘭島冰陡然消失的原因何在呢？實際上，暖空氣并非是導致表面冰消融的唯一因素，另一個重要因素是反射率。盡管冰雪會把擊中它們的大多數(shù)光線反射掉，黑炭卻會降低冰面的反射率。黑炭是煤灰中的一種主要成分，當燃燒不完全時就會產(chǎn)生黑炭。燃燒化石燃料、做飯和森林大火等都會形成黑炭。落在冰面上的黑炭會吸熱，導致下面的冰融化。

空氣中的黑炭數(shù)量總體上反映出人類社會工業(yè)化的路徑。這種變化過程也反映在格陵蘭冰芯中。冰芯研究顯示，1868、1889、1908和2012年都出現(xiàn)了黑炭尖峰（峰值），這讓科學家最終確信，是較高的氣溫和黑炭尖峰的雙重作用引發(fā)了1889年和2012年格陵蘭大面積融冰事件。對黑炭的研究暗示，這些黑炭中大部分來自于森林大火。事實上，1889年夏季，太平洋西北部經(jīng)歷了嚴重的森林大火；2012年夏季，北美洲和西伯利亞發(fā)生了多次森林大火。這類事件導致大量黑炭進入大氣層，隨后循環(huán)到全球。科學家預測，隨著全球持續(xù)變暖，格陵蘭大規(guī)模融冰事件會越來越頻繁。

12種太空探索新設想公布

美國宇航局不久前公布了12種太空探索新理念，計劃于2014～2017年展開詳細研究，同時為未來開展載人火星之旅做準備。這12種新設想涵蓋領(lǐng)域很寬，其中包括用潛艇探測土星衛(wèi)星泰坦（土衛(wèi)六）的地下湖泊和捕捉失控小行星等。

北極冰融或致物種入侵

科學家最近表示，約200萬年以來，北極海冰消融首次讓北太平洋和北大西洋連通。多條新的船運路線已在北極開啟，這或許為開采北極天然資源和促進跨海貿(mào)易帶來了新的機遇。但是，商船經(jīng)常會在不經(jīng)意間攜帶入侵物種——來自之前港口的生物可能附著在船底，或者被壓進船體內(nèi)的巨大壓艙水箱里——而氣候變化則賦予了船只新的和更短的跨洋貿(mào)易路徑。因此，外來物種大規(guī)模入侵北極的風險飆升。過去100多年來，海洋之間的船運需要穿越巴拿馬或蘇伊士運河。這兩者都包含溫暖的熱帶海水，很可能會殺死或嚴重弱化來自寒冷地區(qū)的潛在入侵物種。在巴拿馬運河，附著于船體上的物種還必須應付水中鹽度的陡然變化——從含鹽量高的海水一下子進入幾乎不含鹽的淡水。然而，新開辟的北極航道只包含寒冷的海水，只要物種能忍耐低溫，它們在經(jīng)過北極航程后存活的概率就很高。

北極正在變成受歡迎度日益高漲的目的地。北極旅游方興未艾，北極天然資源良多。在全球未開采的石油和天然氣中，北極蘊藏量分別占大約13%和30%。在不久的將來，格陵蘭的稀有金屬供應估計將滿足全球總需求的20%～25%。雖然直到今天，北極大部分地區(qū)依然與世隔絕，船運稀疏，幾乎未遭遇海岸線開發(fā)和人類活動影響，但科學家指出，這種狀況很可能會在未來幾十年里大大改觀。

蛇？ 不，那是毛蟲！

一些掠食性蜘蛛把自己假扮成瓢蟲甚至樹樁，目的是盡量讓自己看起來不可怕。但哥斯達黎加的一種毛蟲采取的卻是反方向的極端策略——把自己裝扮成一條蛇，以嚇退掠食者。這種活靈活現(xiàn)的綠色“蛇毛蟲”創(chuàng)造錯覺的方法是：縮回自己的腿，膨脹身體末端，在末端上有蛇眼斑。除了樣子像蛇，這種狡猾的毛蟲甚至行為也像蛇——如果有掠食者接近它，它就可能主動襲擊對方——就算它沒有蛇那樣的注毒能力?？茖W家說，“蛇毛蟲”其實一點也不奇怪，因為哥斯達黎加的每一種毛蟲看上去都不像是毛蟲——它們都擅于偽裝自己，例如假裝成一片葉子或一截樹枝。

深海魔魚被沖上海灘

不久前，一條青面獠牙、長相邪惡的深海魚被沖上美國北卡羅來納州海灘，驚呆了所有目擊者。這條魚隨后被辨認為長吻帆蜥魚——海岸附近很少見到的一種夜間掠食魚。長吻帆蜥魚不僅以其獠牙和高高的背鰭出名，而且還有吃同類的惡習。由于它們生活在深海，科學家對其生命周期的了解不多。未成年的長吻帆蜥魚為雌雄同體，但無證據(jù)表明成年后的魚也是如此。長吻帆蜥魚的背鰭長度和背部長度一樣，皮表覆滿小孔，沒有鱗片。它們的最大體長為2米。除了吃同類，它們也吃甲殼綱動物、烏賊和較小的魚。反過來，它們則被海豹、鯊魚、金槍魚及其他大型魚捕食。長吻帆蜥魚不適合人類食用，因為它們肌肉里的水分太重。漁民視它們?yōu)槔?，只把它們作為捕獲更有利可圖的魚種（例如金槍魚）的誘餌。

由于肌肉中水含量太高，長吻帆蜥魚不大可能快速游動或追殺獵物，科學家據(jù)此推測它們是伏擊者，使用背鰭來加速，或憑借短暫爆發(fā)力制服獵物。這種魚在整個熱帶和亞熱帶開闊海面下都有分布，但它們有可能游往遠北方例如格陵蘭和冰島。發(fā)現(xiàn)于北卡羅來納州的這條長吻帆蜥魚在被沖上海岸時依然活著，但可能已經(jīng)生病了。

章魚為什么不會自己纏住自己

一條章魚的八條臂上有數(shù)百個吸盤，這些吸盤會伸出去吸住幾乎任何與它們接觸的東西，但絕不會抓住章魚自己，哪怕是在章魚并不總是知道自己的臂在干什么的情況下。為了調(diào)查章魚為什么不會自己纏住自己，科學家最近割下了章魚的一些臂（這個過程不被認為是創(chuàng)傷性的，因為章魚在自然狀態(tài)下有時會失去一條臂，而在長出新臂的過程中，章魚的舉止正常）來進行實驗。被割下的多條臂保持活躍超過一小時，它們會牢牢抓住幾乎任何物體，但有三個例外：原宿主（被割下臂的章魚），任何其他活的章魚，其他被截肢的臂。然而，當科學家剝離掉被割下的臂的皮膚，再把臂放到另一條被割下的臂的面前時，前者卻牢牢抓住了后者。

當科學家把割下的臂放到它們的前宿主面前時，章魚的行為變得反?！鼈儑@自己被割下的臂跳舞，摩擦被割下的臂，但不會用吸盤吸。身體完整的章魚對其他章魚被割下的臂展示出相同行為。當一條章魚發(fā)現(xiàn)了被截肢處暴露出來的肉時，它有時會抓住這里的肉，但接著只會用喙（即嘴）輕撫暴露出來的肉，就好像是在舔傷口。被截肢的臂則自由懸浮，而不會被未截肢的臂觸摸?？茖W家還發(fā)現(xiàn)，章魚能識別自己的臂，包括被截肢的臂。相比于其他章魚被截肢的臂，章魚把自己被截肢的臂當作食物的情況要少得多。

章魚的大腦不會持續(xù)監(jiān)控八條臂的精確位置和運動。這一點很困難，因為每條臂都有幾乎絕對的自由度。每條臂都有自己的“運動控制器”，即一系列的神經(jīng)元，它們能讓每條臂獨立于身體其余部分而控制自己的運動。但有時大腦也會介入。事實上，章魚最終會抓住被截肢的臂，但被截肢的臂（依然活躍）卻絕對不會抓住宿主章魚，這暗示這條臂被“編程”要干的事與章魚大腦有時決定要做的事之間有沖突?？茖W家相信，章魚大腦的決策更復雜，可能涉及到高水平的認知。

科學家指出，上述研究明顯暗示章魚的皮膚會分泌某種化學物質(zhì)，使得章魚不會自己纏住自己。對于章魚來說，視覺并非主導性感覺，化學感覺和觸摸感很重要。不過，這方面的研究才剛剛起步，科學家就連對這種化學物質(zhì)是什么都還不清楚。

吉娃娃破壞性最強

吉娃娃或許是最小的狗之一，但最近一項針對2000名英國狗主人的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，吉娃娃一生中對主人家造成的破壞（例如撕裂或弄臟地毯、抓爛或嚼爛沙發(fā)以及糟蹋植物等）在所有犬種里排第一，臘腸犬排第二，斗拳犬排第三，斑點狗、斗牛犬、大丹狗、哈士奇、比格犬、指示犬和德國牧羊犬分列第四至第十。造成破壞最少的是斗牛梗狗，其次是西部高地白梗，第三是約克夏犬，第四和第五分別是西班牙獵犬和小靈犬。人們也許會奇怪的是，羅特韋爾犬和活躍的牧羊犬造成的破壞也很小。

吉娃娃或許是最小的狗之一，但最近一項針對2000名英國狗主人的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，吉娃娃一生中對主人家造成的破壞（例如撕裂或弄臟地毯、抓爛或嚼爛沙發(fā)以及糟蹋植物等）在所有犬種里排第一，臘腸犬排第二，斗拳犬排第三，斑點狗、斗牛犬、大丹狗、哈士奇、比格犬、指示犬和德國牧羊犬分列第四至第十。造成破壞最少的是斗牛梗狗，其次是西部高地白梗，第三是約克夏犬，第四和第五分別是西班牙獵犬和小靈犬。人們也許會奇怪的是，羅特韋爾犬和活躍的牧羊犬造成的破壞也很小。

美國科學家馬雷妮自1991年起開始研究夏威夷考艾島上的蟋蟀，當時島上的蟋蟀很吵，數(shù)量也多。但此后她每次返島，都會發(fā)現(xiàn)蟋蟀的叫聲在減弱。2001年，她只聽到了一只雄性蟋蟀的叫聲。到2003年，她連一只蟋蟀的叫聲也聽不到了。蟋蟀消失了嗎？沒有。不僅沒有消失，而且空前地多。這是為什么？通過解剖蟋蟀，馬雷妮找到了答案。

雄性蟋蟀通過摩擦翅膀背部的兩個結(jié)構(gòu)——一根擁有多顆均衡排列的牙齒（齒列）的翅脈和一個抬高的脊（刮棒）來發(fā)出叫聲。馬雷妮發(fā)現(xiàn)，所有的不叫的蟋蟀的翅膀都是扁平的，也就是說，它們的齒列生長角度幾乎都消失了。馬雷妮認為，正是這種改變讓蟋蟀住嘴，同時也救了它們的命。20世紀90年代，馬雷妮的團隊發(fā)現(xiàn)考艾島蟋蟀是一種寄生蠅的侵犯目標。蛆在蟋蟀身上鉆洞，生吞蟋蟀。而寄生蠅正是通過蟋蟀叫聲來查找目標的。到20世紀90年代初，1/3的雄性蟋蟀被寄生蠅殘害。到2002年，蟋蟀數(shù)量劇減。但那些不叫的雄性蟋蟀逃過了生死劫，它們攜帶的扁翅變異基因也隨之傳播開來。到2003年，蟋蟀數(shù)量開始反彈。經(jīng)過不到20代，它們就從幾乎都叫喚變成了幾乎都不叫喚。這堪稱迅速演化的經(jīng)典范例。

接下來沒過幾年，馬雷妮團隊又發(fā)現(xiàn)，與考艾島相鄰的歐胡島上的蟋蟀也發(fā)生了同樣的事。2005年，他們首次發(fā)現(xiàn)歐胡島上有很少量的扁翅蟋蟀。但到2007年，他們發(fā)現(xiàn)島上一半的雄性蟋蟀都是扁翅的。起初，他們以為扁翅變異在考艾島上出現(xiàn)了一次后就傳到了歐胡島，畢竟兩島相隔僅110千米，船只或強風都可能把扁翅蟋蟀從考艾島送至歐胡島，一旦到達，它們就與當?shù)伢胺敝澈蟠瑥亩延幸娴淖儺惿⒉ラ_。但實際情況并非如此。在一項新研究中，另一組科學家發(fā)現(xiàn)夏威夷兩島上的蟋蟀不叫是趨同進化的結(jié)果。兩島上的蟋蟀遭到了類似的寄生蟲威脅，在此情況下，它們幾乎同時獨立演化出了類似的扁翅。

世界上最高齡植物

保護心血管，不妨多吃番茄

在最近的一項研究中，科學家讓志愿者每天服用番茄紅素7毫克。番茄紅素的抗氧化作用比維生素E高10倍。之前的研究發(fā)現(xiàn)，不管是生吃番茄、番茄醬還是用橄欖油烹制番茄，番茄的抗氧化性都會增強。但為什么會這樣，其機制一直不明。在參與新實驗的36名志愿者當中，每天服用番茄紅素、持續(xù)時間兩個月者的血管變寬了53%，這是由于血管內(nèi)皮作用改善了。不過，番茄紅素對健康志愿者的血管無作用，也沒有顯示出抗癌效果?？茖W家說，在服用他汀等藥物的情況下加服番茄紅素能提升治療效果。

顯微鏡下的眼淚晶體

科學家把眼淚分成三類：心理淚、基礎淚和反射淚。悲傷的淚和歡樂的淚屬于心理淚，是由極端情緒引發(fā)的?；A淚是人類為了保持角膜潤滑而分泌的，人眼24小時要分泌0.75～1.1克的基礎淚。反射淚則是作為對刺激物（例如塵埃、洋蔥氣味和催淚瓦斯）的回應而分泌的。所有眼淚都包含油脂、抗體和酶等生物物質(zhì)，但不同類別的眼淚所包含的分子不同。例如，情緒化的眼淚含有基于蛋白質(zhì)的激素，其中包括神經(jīng)傳遞素和身體在壓力下釋放的一種天然止痛劑。此外，在掃描電子顯微鏡下看到的眼淚結(jié)構(gòu)主要是晶體化的鹽，而眼淚變干的條件（包括化學組成、黏稠度、眼淚所在表面、蒸發(fā)速度和顯微鏡自身背景等）不同會導致形態(tài)迥異的結(jié)構(gòu)，就算是相同化學組成的眼淚晶體在顯微鏡下也大不一樣。于是，透過電子顯微鏡，攝影師讓我們看到了眼淚晶體所呈現(xiàn)的千差萬別的不同“風景”。

背個背包飛上天

不久前，美國的羅納德·里根大廈和世貿(mào)中心內(nèi)庭舉行了噴氣背包飛行表演。單人背起這個背包可飛行最多26秒（燃料支撐的最大飛行時間）。這也是美國首次舉行噴氣背包的室內(nèi)飛行。噴氣背包由過氧化氫和氮氣提供燃料，它們在一種銀催化劑作用下發(fā)生反應，產(chǎn)生壓縮蒸氣射流來提供推力。飛行員用一只手控制噴氣背包的動作（包括翻轉(zhuǎn)、推進和傾斜），用另一只手控制功率。像火箭人那樣飛天是人類長久以來的夢想，如今這個夢想的實現(xiàn)已近在眼前——一種噴氣背包已獲準在美國飛行。但也不要太興奮，這種背包的成本高達10萬～15萬美元，而且噴氣背包成品在商店里買不到，只能買部件來組裝。

新發(fā)現(xiàn)兩種巨型恐龍

科學家最近新發(fā)現(xiàn)了兩種體形龐大的素食恐龍。第一種是茲比·大西洋龍，它生活在1.5億年前的當今葡萄牙所在地，體長近20米，牙齒比其他大多數(shù)蜥腳龍的都寬。事實上，葡萄牙是多種最大個頭食肉恐龍的故鄉(xiāng)，龐大的身軀能讓大西洋龍抗衡蠻龍（歐洲大陸上存在過的最大食肉恐龍）等掠食者。新發(fā)現(xiàn)的第二種巨型恐龍是LL龍。它被發(fā)現(xiàn)于今天阿根廷所在地，被認為是第一種來自于南美洲的梁龍。梁龍是蜥腳龍家族的成員，以龐大的軀體、很長的頸部和長長的尾巴聞名。LL龍生活在白堊紀早期，而之前它們被認為遍布從美洲到非洲的陸地，但在侏羅紀末期就已滅絕。而現(xiàn)在看來，LL龍或許屬于一個獨立的種群，它們至少在白堊紀初期依然活躍。

發(fā)現(xiàn)怪獸鯊化石

一種生活在3億年前的鯊魚——哥斯拉鯊（哥斯拉是科幻電影中的怪獸）的化石，不久前在美國新墨西哥州的山中被偶然發(fā)現(xiàn)?？茖W家解釋說，之所以命名它為怪獸鯊，有四個原因：它的背鰭相比于身體其余部分來說比例太大，就像是哥斯拉的背部那樣；怪獸鯊的牙齒寬、短、鋒利，不像同一時期其他鯊魚的針狀牙齒，而很像哥斯拉的牙齒；怪獸鯊的身體大部分都覆蓋著粗糙的皮質(zhì)鱗突，使得它的外形尤其是皮膚與一種爬行類——希拉巨蜥有幾分相似；與當時生活在同一環(huán)境中的其他魚和其他動物相比，怪獸鯊堪稱個頭龐大。當?shù)佤~的平均體長不到18厘米，此前發(fā)現(xiàn)的最大鯊魚體長不到50厘米，而怪獸鯊的體長為210～280厘米，由此推測它至少是當時海洋中的霸王之一。