十萬個為什么

烏龜?shù)牟弊邮鞘裁唇Y(jié)構(gòu)，為什么能縮起來？

烏龜?shù)墓趋腊^骨、頸椎、背骨、腹骨、肋骨和四肢骨骼等部分。與其他動物相比，烏龜?shù)墓趋老鄬^重，并且具有特殊的形態(tài)結(jié)構(gòu)。尤其是烏龜?shù)谋硽ず透箽ぃ卜Q為背甲和腹甲，它們除次生退化外，一般分內(nèi)外兩層：外層是角質(zhì)的，由許多盾片組成；內(nèi)層是骨質(zhì)的，由許多骨板組成。龜鱉類不僅脊柱與殼愈合，背甲也由骨板與肋骨愈合而成。

與其他所有的脊椎動物不同，龜鱉類的動物的肋骨位于肩帶和腰帶之外。這使它們能將頭、四肢和尾部縮入殼內(nèi)，在很大程度上保護了自身。

現(xiàn)代的龜大多數(shù)都能把頭縮進龜殼內(nèi)。陸龜和海龜還略有不同。陸龜是以直接把頭部往回拉，然后把頸部彎成S形的方式縮進龜殼里的，因為它們的頸椎構(gòu)造特殊，所以不覺得難受。這樣的縮頭方式要求龜殼有足夠的空間放置頭部和頸部。而海龜?shù)凝敋は鄬Ρ馄?，沒有足夠的空間放置縮回龜殼的頭部。因此海龜放棄了縮殼的防御機制，它的頸部短，縮不回殼內(nèi)。此外，海龜?shù)乃闹蔡鼗时馄綘?，寬寬的，同樣無法收回龜殼內(nèi)了。

龜類進化早期，由于頭骨發(fā)展出兩類滑車機制而分為側(cè)頸龜亞目和曲頸龜亞目，這兩個類群獨立地演化出了高度特化的頸部回縮方式?，F(xiàn)代側(cè)頸龜向側(cè)面彎曲脖頸，盡管頸部不能縮入甲內(nèi)，但能將頭部折入邊緣的甲殼下，具有相對較窄的頸椎，排布緊密的橫向椎骨關(guān)節(jié)突。而曲頸龜則垂直彎曲脖頸，即頸部能呈S形折回甲殼里，頸椎較寬，且后頸椎常為雙關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。

來源：中科院物理研究所微信公眾號

現(xiàn)在的微波爐怎么不會轉(zhuǎn)圈了？

傳統(tǒng)印象中，微波爐是與“旋轉(zhuǎn)”緊密聯(lián)系的電器。擰一下旋鈕，玻璃轉(zhuǎn)盤帶動食物在溫暖的黃光中旋轉(zhuǎn)———伴隨著“?！钡囊宦?，熱氣騰騰的飯菜就可以上桌了。然而，一些新款微波爐怎么不會轉(zhuǎn)圈了？

微波爐通過發(fā)射微波頻段的電磁波來加熱食物。電磁波在微波爐內(nèi)形成變化的電磁場，使食物中的極性分子（如水分子）旋轉(zhuǎn)、振動、碰撞，從而產(chǎn)生熱量。微波爐的加熱速度快，但同時也容易因電磁波的固定發(fā)射模式導(dǎo)致加熱不均勻。因此，傳統(tǒng)微波爐配備了轉(zhuǎn)盤，使食物在加熱過程中不斷旋轉(zhuǎn)，變換位置，以接觸更均勻的電磁波環(huán)境。

而現(xiàn)代微波爐的設(shè)計趨向于簡化和空間最大化。一些新款微波爐取消了轉(zhuǎn)盤，采用平坦的底部設(shè)計。這種設(shè)計不僅減少了對加熱容器尺寸的限制，也更容易清潔。

沒有轉(zhuǎn)盤的微波爐采用其他技術(shù)來保證加熱的均勻性。如安裝特殊形狀的金屬扇葉，稱為模式攪拌器。這些攪拌器旋轉(zhuǎn)時，能夠改變電磁波在微波爐內(nèi)的反射方式，打亂固定的駐波，使加熱更均勻。

實驗數(shù)據(jù)顯示，攪拌器和轉(zhuǎn)盤都能顯著改善加熱均勻度，并沒有明顯的優(yōu)劣之分。不過，兩者都有局限性。攪拌器可能無法完全實現(xiàn)微波強度的均勻，轉(zhuǎn)盤中心和外周可能存在溫度差異。有時還需要我們手動干預(yù)，在加熱過程中適時暫停，翻動食物。

來源：科普中國微信公眾號（節(jié)選）

同樣十幾度，為什么春天比秋天更溫暖？

不知道大家有沒有類似體驗：明明是同樣的1 0攝氏度氣溫，在春天和秋天的感受卻大為不同。這背后其實有著科學(xué)的解釋。

我們的皮膚溫度感受器非常敏感，能迅速捕捉到氣溫變化，并將信號傳遞給大腦的下丘腦。下丘腦會指揮我們通過血管收縮和打寒戰(zhàn)來應(yīng)對寒冷。血管收縮能減少熱量流失，而打寒戰(zhàn)則通過肌肉顫抖產(chǎn)生熱量。

長期處于寒冷環(huán)境的人，如北極居民，他們的血管收縮和打寒戰(zhàn)反應(yīng)較小，因為他們的身體已經(jīng)適應(yīng)了低溫。而我們的身體也會根據(jù)季節(jié)變化調(diào)整對冷的適應(yīng)性。

人體內(nèi)的脂肪按照顏色大致可以分為兩種：白色脂肪和棕色脂肪。白色脂肪俗稱肥肉，主要作用是儲存能量。棕色脂肪的細(xì)胞更小，在細(xì)胞內(nèi)部還存在很多“能量制造機”，即線粒體。因此，當(dāng)我們感到寒冷時，棕色脂肪能夠迅速釋放熱量，是比白色脂肪效率高得多的“好燃料”。

當(dāng)人體長期處在低溫環(huán)境中，體內(nèi)更容易產(chǎn)生棕色脂肪。春天，我們的身體經(jīng)過一個冬天的寒冷適應(yīng)，體內(nèi)棕色脂肪較多，因此即使氣溫只有1 0攝氏度，也會感覺溫暖。而秋天，剛從炎熱的夏天過渡過來，身體對冷的適應(yīng)性較弱，同樣的溫度就會感覺較冷。

除了生理因素，春天太陽輻射更強，加上心理暗示，也會讓我們感覺更暖和。

來源：把科學(xué)帶回家微信公眾號（節(jié)選）

吃火鍋時，為什么感覺冰鎮(zhèn)可樂更好喝了？

任何季節(jié)，一頓熱騰騰的火鍋都能讓人感到快樂。好友圍坐，一邊閑聊侃談，一邊將食材在熱湯中來回涮燙，吃上一口，咸辣鮮香瞬間在舌尖綻放。要是再來上一口火鍋的絕佳拍檔———冰鎮(zhèn)可樂，立刻就帶來一種清爽的感覺，瞬間化解了口中的油膩。

這時，你是否有這樣的疑惑：為什么感覺冰鎮(zhèn)可樂沒那么甜，更清爽好喝呢？所謂的沒那么甜，其實并不是冰鎮(zhèn)后的可樂含糖量減少了，而是我們對甜味的感受發(fā)生了變化。

1溫度會影響甜味感受

你大概也有過這樣的生活體驗：加糖的熱咖啡放涼后感覺不甜了，而融化掉的冰激凌液嘗起來感覺更甜……這是由于溫度的變化改變了味覺細(xì)胞和糖分子結(jié)構(gòu)，進而影響了甜味的識別。

味覺細(xì)胞的本質(zhì)是有柔性結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，在不同的溫度下會以不同的結(jié)構(gòu)展開、聚合。因此在溫度的影響下，原先能與糖分子匹配上的端口可能有一部分匹配不上，或者略微錯位，進而導(dǎo)致糖的甜度或滋味發(fā)生了一些變化，從而給我們帶來了冰鎮(zhèn)可樂沒那么甜的直觀感受。

溫度也會改變某些糖分子的結(jié)構(gòu)，以果糖為例，溫度降低時，果糖會從五元環(huán)結(jié)構(gòu)逐步變成六元環(huán)結(jié)構(gòu)，使它被味覺細(xì)胞識別為一個更甜的物質(zhì)。因此，西瓜、葡萄等水果放冰箱后再食用會感覺更甜更美味，正是因為溫度降低后，六元環(huán)果糖的占比變高了。

2影響甜味感受的其他因素

除了溫度以外，還有什么因素會影響人們對甜味的感受呢？

（1）其他基本味覺對甜味的影響。

苦味和酸味在一定程度上會抑制甜味?？辔毒嫒藗兇嬖跐撛谟泻ξ镔|(zhì)，會觸發(fā)大腦皮層對甜味物質(zhì)攝入欲望的抑制，同時增強腦干中的苦味信號，抑制甜味感覺。酸味則會降低食物p H值，食物p H值越低對甜度的抑制作用越明顯。

咸味和甜味是相互補充的。咸味可以干擾大腦接收甜味感受信號，使得甜味感受變得更強烈。適量加入鹽分可以增強甜味，但加太多可能會導(dǎo)致食物變得太咸而影響口感。

辣味會抑制甜味感知。有研究顯示，辣椒素對蔗糖誘導(dǎo)的甜味有一定抑制作用，抑制作用隨著辣椒素刺激消失而消失，而蔗糖誘導(dǎo)的甜味會減輕辣椒素引起的辣味感知強度。

（2）年齡和性別對甜味的影響。

年齡和性別也影響著味覺敏銳度和味覺偏好。有研究顯示，隨著年齡的增長，甜味感知敏感度會減弱，因此與成年人相比，兒童更傾向于喜歡甜度高的食物。另外，女性的味覺感知明顯比男性更強烈。

（3）甜味劑之間的協(xié)同作用。

甜味劑之間也會產(chǎn)生協(xié)同作用。有研究顯示，安賽蜜與天冬多糖具有明顯的正協(xié)同作用，甜味增益可達3 0 %以上。安賽蜜與甜蜜素的搭配則會產(chǎn)生負(fù)協(xié)同作用，導(dǎo)致甜味減弱，但甜味風(fēng)味有所改善。

3形狀對甜味感受的影響

當(dāng)你看到黃色的圓形卡片時，你會聯(lián)想到什么食物呢？或許你會很容易想到蛋糕、餅干等甜甜的食物。

那么，會不會只要看到圓形，就讓人們覺得食物更甜呢？研究結(jié)果顯示，在人們看到非圓形的形狀時，需要品嘗3 .9 %濃度的蔗糖溶液才可以嘗到甜味；而在看過了圓形和橢圓形的圖像后，只需品嘗3 .1 %濃度的蔗糖溶液就可以嘗到甜味。也就是說，看完圓形和橢圓形后，人對甜味的感知更敏感，會覺得食物更甜。

來源：上?？萍拣^官網(wǎng)

抓螢火蟲做燈，為什么照明效果不理想？

相信大家都聽說過囊螢映雪，其中“囊螢”講的就是跟螢火蟲有關(guān)的故事。

傳說晉代的一個名叫車胤的孩子，他家中貧苦，沒錢買燈油，又想晚上讀書，于是在夏天的晚上，抓一把螢火蟲裝在白布袋子里面，靠著微弱的螢光讀書。但是，這種做法真的靠譜嗎？

有人做過實驗：如果放2 5只螢火蟲照明，看不清字跡；如果放5 0只螢火蟲照明，勉強能看清字跡；如果放1 0 0只螢火蟲照明，能較清楚地看清字跡。

這樣就能愉快地看書了？非也。由于螢火蟲的光亮是忽明忽暗的，這樣堅持看5分鐘書后眼睛就會感到非常疲憊，并開始頭疼。更糟糕的是，還有許多螢火蟲為了保證自己安全，感覺到有危險時會關(guān)閉光……因此抓螢火蟲當(dāng)燈，實際上照明效果很不理想。

不過話又說回來，近年來，別說捕捉，連螢火蟲的蹤影都很少見了。這是因為螢火蟲屬于環(huán)境指示生物，它們對環(huán)境的變化很敏感，其存亡變化同樣也預(yù)示著生態(tài)環(huán)境的好壞。近年來大部分地區(qū)光污染加劇、殺蟲劑使用增加，導(dǎo)致螢火蟲的數(shù)量不斷減少。因此，保護螢火蟲的任務(wù)迫在眉睫。

來源：廣東科普微信公眾號（節(jié)選）

這片區(qū)域為什么會有地球上“最干凈”的空氣？

在澳大利亞塔斯馬尼亞島的肯納烏克/格里姆角有一處大氣監(jiān)測站，這里實時監(jiān)測著南大洋上空的空氣數(shù)據(jù)?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，這片區(qū)域的空氣幾乎不含有來自陸地的氣溶膠，被譽為“地球上最干凈的空氣”。

什么是最干凈的空氣？盡管難以給出統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但普遍認(rèn)為污染程度最低、氣溶膠含量極少的空氣為“最干凈”。美國科羅拉多州立大學(xué)的研究團隊在《美國科學(xué)院院刊》上發(fā)表的研究顯示，南大洋南緯4 0度以南地區(qū)的大氣中，幾乎不含有人類活動產(chǎn)生的氣溶膠。

研究者通過D N A調(diào)查空氣中細(xì)菌的來源，發(fā)現(xiàn)這里的大氣中細(xì)菌基本來自南大洋的海洋物種，意味著這里的空氣中幾乎只有海洋氣溶膠，而沒有受到遙遠(yuǎn)陸地和人類活動的污染。

利用衛(wèi)星圖像，研究團隊研究了南大洋上空獨特的蜂窩云，人們發(fā)現(xiàn)這些云層呈現(xiàn)出中尺度細(xì)胞狀對流，分為開放式和封閉式兩種狀態(tài)。而開放式蜂窩云產(chǎn)生的強烈降雨能有效沖刷大氣中的氣溶膠，凈化空氣。

來源：環(huán)球科學(xué)微信公眾號（節(jié)選）

為什么你不能喝生水，動物都直接喝？

在自然紀(jì)錄片中我們經(jīng)?？梢钥吹竭@樣一幕，在一處廣袤無垠的大草原上，有一個并不算深的泥水坑，水坑邊聚集著不少飲水的野生動物，有些動物還在泥水里歡快地打滾。當(dāng)你看到這一幕時，你的腦海中有沒有閃過一個念頭，這水能喝嗎？

對于多數(shù)現(xiàn)代人來說，我們?nèi)缃褡裱鴺O其嚴(yán)苛的飲食標(biāo)準(zhǔn)。生水從水源地到水龍頭需要經(jīng)過絮凝、沉淀、過濾、消毒、水質(zhì)檢測等多道水處理程序，生肉也要經(jīng)過仔細(xì)的清洗和烹煮后才能放心食用。直接從路邊的水坑喝水？逮著獵物就開啃？這是萬萬不能接受的！

世衛(wèi)組織發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，全球每年約有超過5 0萬人死于因飲用不潔水源而產(chǎn)生的腹瀉，超過2億人因為食用未煮熟的肉類或受污染的鮮食而患病。

但為什么野生動物們這么干就不會有事呢？是真的沒事兒嗎？

敏銳的感知力

首先必須明確一點，野生動物并不是拉到籃里都是菜，見水就喝的，它們也是有選擇性地進行取食。在美國懷俄明州西南的紅沙漠中，生活著當(dāng)?shù)匾?guī)模最大的叉角羚種群。眾所周知，水是沙漠中最寶貴的稀缺資源，但有意思的是，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)叉角羚們很有原則，并不會渴不擇水。它們幾乎從不光顧水中溶解性固體總量超過千分之五的水源，而當(dāng)水體酸堿度（p H值）超過9 .2后，它們便會集體離開，尋找新的水源。雖然我們還不確定它們是如何做到的，但它們確實能夠通過某種途徑感知出不同水體之間水質(zhì)的差異，而且非常敏感。

因此這些動物所飲用的看似糟糕的水，可能其實并沒有想象中的那么不堪。

在對老虎攝食行為的觀察中人們也發(fā)現(xiàn)，它們對食物的氣味非常敏感，通過簡單嗅聞就可以輕松區(qū)分面前的肉是否新鮮。而在這方面，我們?nèi)祟惖男嵊X就相形見絀了。

適配的免疫力

即使再強大的感受系統(tǒng)，也無法做到滴水不漏。相較于p H值、氣味等物理化學(xué)指標(biāo)，隱藏在水和食物中的各種致病微生物往往更難被察覺，也更為致命。而這時，動物自身的免疫系統(tǒng)就起到了關(guān)鍵性的作用。

在對野生西歐家鼠免疫系統(tǒng)的研究中發(fā)現(xiàn)，生活在不同地方的同一物種，在血清抗體濃度、體內(nèi)免疫細(xì)胞數(shù)量、免疫反應(yīng)激活狀態(tài)等各方面都表現(xiàn)出了較大的差異，而同一地區(qū)不同個體的免疫水平則相對接近。

回到喝水這件事上，這些野生動物由于世世代代棲居在相似的環(huán)境中，取用同一地區(qū)的水源，捕食相似的獵物，已經(jīng)對該地區(qū)水體/食物中常見的致病微生物產(chǎn)生了基本的免疫力（無法適應(yīng)的個體則會生病，被淘汰），而這種抗性又會通過母源免疫的形式遺傳給后代，循環(huán)往復(fù)，自身和群體的免疫力得以不斷鞏固。

這也是長期人工飼養(yǎng)的動物，一旦進入野外環(huán)境后容易出現(xiàn)水土不服的原因。雖然它們的裝備看似和野外同胞的并無不同，但因為它們從來沒有接觸過這些野外的病原體，也就無法激活有效的免疫機制來與之抗衡了。

幸存者偏差

所謂“幸存者偏差”指的是由于我們過度關(guān)注那些“幸存者”，從而忽略了那些沒有幸存的或沒有觀察到的個體，因而得出錯誤的結(jié)論。

我們看到的是野生動物在水坑邊喝水，在草原上食腐，但這并不代表它們不會吃壞肚子，可能只是我們沒有注意到，或者沒有機會觀察到那些反面案例。說不定，野生動物因為喝生水吃生肉而致病致死的情況遠(yuǎn)比我們想象的要普遍。因此保持野生動物棲息地水源的潔凈，是野生動物保護中一個非常重要且不可忽視的環(huán)節(jié)。而我們也不必為自己不能大口吃生肉、隨便喝水而感到可惜，把肉煮熟了再吃、水燒開了再喝也許就是最符合我們?nèi)祟愋枨蟮纳嬷溃?/p>

來源：博物微信公眾號（節(jié)選）