密歇根州利拉诺州立公园草地上的13条纹地松鼠。图片来源:uux.cn/Jim McKinley,盖蒂图片社
(神秘的地球uux.cn)据《大众科学》(劳伦·勒弗):每年有六到八个月,13条纹地松鼠不会离开它们的小地下巢穴。在北美的草原下,它们在没有任何食物或水源的情况下冬眠,等待寒冷季节的结束。他们在整个过程中都不吃也不喝。慢慢地,科学家们正在揭开如何以及为什么的谜团。
11月28日发表在《科学》杂志上的一项研究表明,冬眠的地松鼠体内与引发口渴有关的特定大脑区域受到强烈抑制,即使在啮齿动物表现活跃的过渡期也是如此。结合同一实验室小组的先前发现,这项新研究阐明了哺乳动物在地下停留如此之久的极端策略。
13条纹地松鼠。uux.cn感谢Gracheva实验室。
在大多数情况下,我们认为口渴是生存的关键适应。我们(和所有哺乳动物)需要水来维持循环、细胞功能、清除废物、调节体温等等。当血液中的离子浓度达到临界点时,当你的血容量过低时,或者当你的肾脏开始受到压力时,激素和其他信号会触发你的大脑感到口渴。你喝水,平衡就恢复了。
但对于一只试图在白色冬季仙境中生活的棕色毛皮松鼠来说,离开巢穴寻找水源的冲动很容易被判死刑。耶鲁大学细胞和分子生理学及神经科学教授、高级研究作者Elena Gracheva说:“这将增加捕食的风险。”。当然,寒冷本身就是一种威胁。然而,在地表世界游荡的饥饿捕食者可能会带来最大的风险,一定要把任何在贫瘠的冬季离开巢穴的地松鼠都抓起来,因为那时猎物稀少,无处可藏。“我们不确定,”Gracheva指出,“但这是我们得出的一个合乎逻辑的解释。”
因此,消除口渴成为一种违反直觉的生存方式,即使松鼠拼命喝水。
Gracheva及其同事之前的研究发现,冬眠的松鼠通过认真保存水分和在身体其他部位隔离离子,将血液中盐等离子浓度保持在一致的水平,大约与活跃的松鼠相当。催产素和加压素等激素能够储存水分,并起到抗利尿作用,抑制排尿。尽管松鼠的体温很低,但负责产生这些激素的大脑区域在冬眠期间仍然非常活跃。
然而,这种生理机制不足以完全解释口渴的缺乏。其他引发口渴的信号,如与肾脏压力和低血容量相关的激素,仍然在哺乳动物的全身循环,按照所有标准衡量,哺乳动物应该迫切需要液体。然而,根据新的研究,即使在冬眠期间活动并提供水,松鼠也会避开它。
首先,一些解释:冬眠不是睡眠——它完全是另一回事。冬眠的地松鼠一次会持续数周,显著降低新陈代谢率,几乎冻僵。他们的体温骤降至2至4摄氏度(35.6至39.2华氏度),他们处于一种称为麻木的生理状态。在冬眠的几个月里,这2-3周的麻木期穿插着一两天的觉醒。突然,松鼠显得很活跃,体温回升到正常水平。但它们仍然不离开洞穴,也不吃不喝。Gracheva说,这些活跃期被认为很重要,部分原因是冬眠的松鼠实际上可以睡觉、清除废物并维持心血管系统的氧合。
为了确定为什么松鼠在这些觉醒发作期间不会感到口渴或寻找水,Gracheva和她的同事进行了一系列行为和分子实验。首先,他们在冬眠中期唤醒期间为冬眠的松鼠提供水或生理盐水。他们发现松鼠对浓盐溶液感兴趣,但对水不感兴趣。这表明动物正在经历一些被剥夺状态的内部信号,并可能渴望盐作为一种在不稀释离子水平的情况下增加血容量的方法。耶鲁大学神经生物学研究员、主要研究作者Madeleine Junkins说:“这与佳得乐的原理相同。”。如果你严重脱水,你不想喝白开水,因为这可能会将你体内的关键离子稀释到安全水平以下。
13条纹地松鼠。uux.cn感谢Gracheva实验室。
然而,与人类运动员不同,冬眠的哺乳动物喝下松鼠“佳得乐”似乎也不渴望水。Junkins解释说:“我们知道钠的食欲和口渴发生在大脑的不同部位,因此我们预测,这种对口渴的抑制可能与(某些)大脑区域神经元活动的减少有关。”。
为了进一步探索这一想法,她和她的同事们更仔细地检查了松鼠的大脑,在多次测试中观察了少数松鼠的蛋白质表达、神经元活动以及孤立神经元对某些口渴触发激素的反应。他们发现,在培养皿中,来自大脑口渴诱导部分的神经元仍然会对相关激素做出反应(尽管不是其他一些信号)。神经元的电特性存在差异,但对口渴激素的反应没有差异。从整个大脑的角度来看,神经元的活动受到抑制。这表明神经元本身在冬眠期间仍然能够对口渴信号做出反应,但大脑中不断发生一些事情来抑制它们的反应。Junkins认为,抑制性信号可能起作用。为了进一步探索这一想法,她和她的同事们更仔细地检查了松鼠的大脑,在多次测试中观察了少数松鼠的蛋白质表达、神经元活动以及孤立神经元对某些口渴触发激素的反应。他们发现,在培养皿中,来自大脑口渴诱导部分的神经元仍然会对相关激素做出反应(尽管不是其他一些信号)。但从整个大脑的角度来看,神经元的活动受到了抑制。这表明,在冬眠期间,口渴神经元本身相对没有变化,大脑中不断发生一些事情来抑制它们对口渴诱导化合物和线索的反应。Junkins认为,抑制性信号可能起作用。
尽管如此,仍存在许多问题。地松鼠并不是研究得很好的模式生物。因此,它们的基因组和神经元没有很好地绘制出来。Gracheva指出,研究人员无法进行激活或抑制单个神经元等测试,以了解这可能会如何改变行为,而这在小鼠或大鼠等测试对象中是可能的。“我们正在努力,我认为在两三年内,我们将能够使用类似的工具,”她说,但就目前而言,他们仍然对他们所关注的大脑区域的具体细节一无所知。
此外,冬眠在分子和细胞水平上知之甚少。已经进行了大量的行为研究,但很少有工作研究冬眠哺乳动物的详细内部功能,尤其是水管理。Gracheva说:“我认为我们是第一个从生理角度真正研究冬眠期间口渴的人。”。她和她的同事们也在研究饥饿提示和地松鼠极端冬季生存策略的其他方面——比如告诉,这些动物如何知道在没有光线和温度的情况下什么时候该冬眠。
通过这样做,她想象这项研究可能有一天会带来一系列有益的发现。
“我们是一个基于好奇心的实验室,”Gracheva说。他们没有直接从事任何临床应用,理解动物生物学的乐趣本身就是足够的动力。容金斯说:“我非常激动地感觉到,每种动物都很神奇,都有一些东西可以教给我们。世界上有很多不同的生存方式,也有很多令人着迷的不同策略。”。
然而,如果我们能找出如何将松鼠的经验教训应用于我们自己,研究冬眠确实具有广泛的潜在应用。Gracheva指出,这可以改善移植或心脏直视手术,这些手术依赖于患者暂时的诱导低温。一般来说,这样的程序是时间和可能性有限的,因为人们只能在短时间内安全地保持低温状态。她解释说:“如果我们能将这个窗口从两个小时扩大到五个小时,它可以帮助拯救很多生命。”。“在医学院,我从真正的医生那里听到了对我们研究的兴趣。”
Gracheva建议,这也可能揭示治疗厌食症药物的细胞或分子靶点,因为它们确定了抑制和激活饥饿和口渴的特定途径。它甚至可能有助于推动我们进入深空。
人类需要消耗多少才能生存,这使得前往火星及其他地方的长途太空旅行变得复杂。如果我们能更好地控制自己的新陈代谢,并了解在部分冬眠状态下消除不舒服冲动的秘密,太空飞行可以让我们走得更远。“这对美国国家航空航天局来说是一个非常热门的话题,”她说。从小松鼠的洞穴到广阔的宇宙,科学正在建造意想不到的桥梁。
此人和岳飞一样猛,被称为南宋第一枪
说起北宋末年,不得不提的人物就是大将了。之耻导致了北宋的灭亡,深深刺痛汉人的内心,此时,身为大将的岳飞在《满江红》中提到: “靖康耻,犹未雪,臣子恨,何时灭!”。 可以说,那时的金兵实力强大,宋朝的军队毫无抵抗之力,被人家金兵轻松的打进京师,还劫走了两位。皇帝一家成了人家的仆役,这在历代的历史上,可是极为罕见的事情。好在,后来岳飞的出现使得北宋时期有了抗击金军的有生力量。 岳飞在抗击金军前期,就遇见了一员十分厉害的将领,在一举杀了岳飞手下呼家两兄弟和接连与岳云等四员大将进行车轮战后依旧保持不败的情况下,岳飞不得不挂起免战牌。此人到底是何方神圣,为何会令岳飞如此选择呢? 他便是之后岳家军的第二员大将,双枪陆文龙。这陆文龙在《说岳全传》中,是以的义子身份出场的,后来,在岳飞手下的劝降之下成为了岳家军的一份子,最终,在抗击金军的时候,立下了很多战功。 陆文龙之所以会被劝降归宋,还得从他的身世说起。 原来,陆文龙的真实身份其实是北宋节度使陆登的儿子,因金兀术破城其父母双双殉国,于是,金兀术便将年幼的陆文龙收为了义子。在说岳前期,陆文龙仅次于金弹子和曹宁,是一员不可多得的武将。在岳家军的几次与之对垒中,始终无法战胜他,成为岳家军的心腹大患。 后来,在得知自己的身世之后,陆文龙便毅然决定为自己的父母报仇,投靠宋军。 原著中的陆文龙,威风凛凛,英气逼人。书中是这样描述的:“仔细看这员武将,十六七岁的年纪,面色白皙,头上戴着紫金冠,插着两只野鸡尾毛随风飘扬,身上穿着一件大红战袍,上面印着一团龙纹,外面罩着一件黄金铠甲。左边悬挂着一把宝刀,右边悬挂着一把弓,骑着一匹红纱马,手中使着两杆六沉枪... ...” 岳飞惨遭杀害,后来岳雷复出,在抗击金军中,陆文龙再一次踏上了抗击金军的路,并且,在一次次战斗中取得不少功劳,最终封为总兵。 可以说,相比于其他几员猛将,陆文龙最终的结果无疑是要好很多的。 具体的陆文龙在历史上的结局怎么样,历史也是含糊不清,不过,最终的他还是被封了总兵。不难想象,通过战功他应该是取得了皇帝的信任,最终,是没有落下悲惨的结局。不过,其他与之同时代的岳家军将领,就没有与他那样幸运的了。 在宋朝,皇帝对于武将可没有像其他朝代那么重视,而且,那些比较出名的武将下场都是十分惨的。就拿《传》中的人物来说,一百多位英雄好汉,都是武将出生,可是,最终能得以善终的,只有寥寥几位。 在自身实力壮大之后,想的不是另立山头,也不是与宋朝抗衡,而是想带着手下的一帮兄弟保家卫国,报效朝廷。可惜的是,宋江等人的一片忠心,最终,还是没有得到皇帝的信任。原本就比较受猜忌的武将,要是从敌方投奔而来,不免会受到更多防范。 这里,我们说了陆文龙的故事,就不得不提的是另外一个比陆文龙还要厉害的人物。小说《说岳全传》中的人物。武艺高强,力大无穷,被称为“南宋第一枪”,宋初开平王高怀德之后,其枪法来自家传,先祖为第一名枪高思继。 身为岳飞手下的第一员大将,其身世也是有些不同反响,据传,他的祖先就是中国古代四大美男之一的,而且,他打仗的时候,也是效仿祖先,戴着面具打仗。不过,最终高宠的下场确实令人惋惜,还没能在岳飞的手下建立战功,就死于非命。 在此之前,高宠力战岳飞手下三员大将,四个回合斩杀金兀术手下四员大将,一个回合惊走金兀术,连挑十一辆铁滑车… …虽然高宠在《说岳全传》之中出场时间不长,但是,其英勇不凡,还是留下了深刻的印象,只是,最终没能在抗击金军之时有更多的战功比较遗憾。 有诗曰:为国捐躯赴战场,丹心可并日争光。华车末破身先丧,可惜将军马不良。若是高宠不早早的战死沙场,说不定话不等岳飞遇害,岳家军就打败金兀术,迎回两位被俘虏的皇帝,不过,历史没有如果。岳家军都是一批真正的忠君爱国之士,可最终的结果,却令人唏嘘不已。 自岳飞被杀害以后,儿子和手下也相继遇害。其他的将领们,则是被监禁的监禁,装疯的装疯,还有的离奇失踪的,也有被迫离开岳家军的。更加讽刺的是,末年之时,已经遭遣散的忠臣们的后代又一次出现在了抗击金军的战场上。 另据《铁伞怪侠》中说道:之后的宋朝年间,奸相使奸计残害忠良之将岳飞,又派人追杀岳飞、高宠的后代,幸得武林高手拼死相救,岳霆、高风才免遭灭顶之灾。几经辗转,跟随武当鼻祖、铁伞先生呼延三绝习武练功,高风也被剑圣疯僧收留为徒。 也许,宋朝的灭亡,有一半的责任是在宋朝的皇帝对于忠君爱国之士的不信任之上。历史上的忠臣含冤而死的不在少数,不过,这些英雄却都对当时的国家做出了重要的贡献,我们对于历史只能惋惜,对于英雄们的忠君爱国精神,我们应当铭记于心。 随机文章半人马座最恐怖的星球永远白天,三体擎天柱均出自这里俄罗斯白杨洲际弹道导弹,唯一美国无法拦截的导弹银河系中心是什么东西,恐为超巨型黑洞/距离地球2.6万光年人类可以回到过去吗,没有可能/会导致未来崩溃(前往未来有希望)网曝喷火鱼喷火视频,详解3米长蓝色火焰形成原因/喷火百年一见迷案在线 mazx.cn本站内容大多收集于互联网,内容仅供娱乐,并不代表本站观点,如果本站内容侵犯了您的权益,敬请联系网站管理员,我们将尽快回复您,谢谢合作!
德国有原料有人才为什么没有先造出原子弹?本来是科学家故意延缓
提到原子弹,我们都会想起美国在二战中向日本本土投下的两颗原子弹“小男孩”和“胖子”。这次袭击虽然造成了很大的伤亡,但一定程度上加速了日本法西斯的灭亡。其实,二战中的德国和日本也曾有过研究原子弹的计划,甚至比美国的“”还要更早。 美国的原子弹计划能够在短时间内成功有国家全力支持的原因,也有原料充足的原因,但更多的是因为流亡到美国的一群高尚的科学家。他们站在正义的一方,帮助美国抢先研发出了原子弹。 德国对于原子弹的研究始于1937年,彼时的欧洲战场还未开,但就已经有了将核裂变应用到战争上的想法,还为此制定了“铀计划”。1939年3月,德国强行侵占捷克斯洛伐克,不仅对波兰形成三面包围之势,还拥有了捷克斯洛伐克先进的工业体系。最恐怖的是,德国也拥有了来自捷克斯洛伐克的世界上最大的铀矿,这其实也在希特勒的计划之中,德国的核计划迈开了一大步。 诚然,因为德国对犹太人的迫害,很多犹太籍核物理学家流亡海外,但当时的德国还是拥有大量的杰出科学家和庞大的核物理研究机构。可以说,德国根本就不缺人才,海森堡和冯·魏茨泽克就是其中的佼佼者。 那么有原料、有人才、甚至时间也很充裕的德国为什么直到二战结束也没能造出原子弹呢?有人说是因为德国不够重视、德国前线战事吃紧、经费紧张、海森堡计算失误、德国原子弹研发设施屡次被英国特工破坏。这些都有可能,但这位德国科学家的一番话却让人细思极恐。 战后被俘的冯·魏茨泽克就曾披露:“我们研究原子弹的速度后来确实延缓了,但这并不是技术原因,而是我们当中大部分人并不想有所突破,对于战争,我们有自己的选择。” 当然,很多人认为冯·魏茨泽克的话很可疑,但仔细想想,也是有一定可信度的。他们亲眼目睹了身边犹太籍科学家所遭到的迫害,哪怕有一点良知也会选择正义。 另外,海森堡的计算错误也是极其低级的,他竟然预估一颗原子弹爆炸需要几吨铀235,希特勒,这导致德国的原子弹计划一度停滞。也有部分证据披露,在研究期间,以海森堡为首的一些德国科学家确实有拖延时间的嫌疑。还有人说,海森堡知道原子弹的危害,他根本就不想造出这东西。 如果真的是这样,那么我们可能躲过了一场人类浩劫,以希特勒的疯狂态势,德国拥有原子弹的话后果不堪设想。值得一提的是,日本研究原子弹的进度其实也很快,但却因为没有核原料而举步维艰,德国送给日本的铀矿石也被盟军截获,看来幸运也喜欢站在正义的这边 随机文章求魏征死后,唐太宗讲的诗。朱元璋23天不给他吃饭看到他傻眼:你怎么还活着南极无雪干谷之谜,2000米冰层覆盖的南极竟有无雪区ufo事件真实外星人事件,媒体报道的外星人真实事件销售28法则是什么意思,8成的利润来自2成的客户迷案在线 mazx.cn本站内容大多收集于互联网,内容仅供娱乐,并不代表本站观点,如果本站内容侵犯了您的权益,敬请联系网站管理员,我们将尽快回复您,谢谢合作!