生命或最早诞生于富碳行星
生命或最早诞生于富碳行星
早期恒星主要是由氢和氦构成,缺少碳和氧等生命必需的化学元素。恒星以超新星形式爆炸之后,播种形成第二代恒星,形成行星结构,生命孕育才成为可能。哈佛-史密森天体物理中心的研究者分析了一种被称为“富碳贫金属恒星(CEMP)”的古老恒星类型。它仅包含太阳十万分之一的铁元素,形成于重元素并不广泛存在的早期宇宙。
这项新研究表明,即使某个恒星系统只拥有比太阳系少得多的碳元素,也可以存在环绕其运行的行星——这也暗示着宇宙早期可能孕育生命。相对丰富的碳元素将影响行星形成,蓬松的碳灰尘微粒聚集在一起形成黑色焦油状星球。研究者表示使用凌日方法搜寻CEMP恒星周围的行星非常有必要,将有助于发现行星如何形成于年轻宇宙时期。——《皇家天文学会月刊》
“石化”二氧化碳抵抗全球变暖
科学家推测玄武岩能够储藏及永久矿化大量的气体。在玄武岩中,溶解的二氧化碳能够与钙和镁发生化学反应,并在数十年中形成石灰岩。但最新研究显示,该反应的速度比此前的预测要快得多。
美国哥伦比亚大学的研究者在冰岛进行了名为“CarbFix”的试点计划,他们在2012年将250吨二氧化碳(与水和硫化氢混合)液体注入地下约1500米深的玄武岩当中。而在不到两年内,所注入二氧化碳含量的95%~98%便发生了钙化、变为固态碳酸盐。固态碳酸盐矿物质没有泄漏风险,因而这种方式可以永久且对环境无害地封存二氧化碳。玄武岩是地球上最常见的岩石类型之一,在许多大陆边缘地带广泛存在,因此有潜力用于大量封存二氧化碳。但用上述方法固定二氧化碳的用水量非常大,研究者希望未来可以探索使用海水来解决这个问题。——《科学》
铜在脂肪代谢中的作用得到确认
铜是人体必需的一种微量元素。美国能源部的Chris Chang团队发现铜还有一个很关键的作用:参与并调控脂肪代谢。研究者更改了实验鼠的基因,使其患上铜元素在肝脏异常聚集的代谢缺陷。与正常实验鼠相比,转基因鼠身体脂肪堆积明显要多,但它们肝部的血脂水平却要明显低于对照实验鼠。给转基因鼠和对照实验鼠同一种促脂肪分解的药物,前者体内的脂肪分解也明显弱于后者。
进一步实验继而发现,铜与一种酶的结合干预了脂肪分解过程。研究者因此认为铜在脂肪代谢中必不可少,所起的作用类似一个“调控器”,铜元素越多,脂肪就分解越多。不过,研究者目前并不建议通过摄入铜补充剂来预防或治疗肥胖。——《自然·化学生物学》
研究发现肠道菌群影响肥胖新机制
肠道菌群被认为是一个“虚拟的器官”。因个体不同,其稳定性、多样性及数量都会不同。科学家曾尝试通过调节肠道菌群的功能和组成来对肥胖进行干预,但遗憾的是,他们一直不清楚肠道菌群究竟是如何影响身体的。
耶鲁大学的研究者发现,与食用正常饮食的实验鼠相比,食用高脂饮食的实验鼠会产生更多的乙酸。实验证实是肠道菌群导致了乙酸增加,继而激活副交感神经系统来增加胃泌素和胃饥饿素的分泌,并促进胰岛素的分泌。该过程会形成一个正反馈循环:食欲增强反过来导致了食物摄入和体重增加(以及脂肪肝和胰岛素抵抗)。研究者认为这一正反馈可能通过在食物匮乏时期动物偶然发现高热量食物时促使动物肥胖,为动物的生存起到积极作用。——《自然》
自闭症可能不只是大脑缺陷
自闭症谱系障碍(ASD)主要表现为社交障碍和重复性行为,约95%的患者会出现感官知觉异常,最常见的例子是听觉和触觉比一般人敏感,他们会捂住耳朵避免吵闹,不喜欢被触碰。人们普遍认为自闭症是一种纯粹的大脑发育缺陷。然而哈佛医学院的研究者发现,自闭症患者的触觉感知、焦虑和社交障碍与外周感觉神经有关。
研究者突变了实验鼠外周感觉神经细胞中的自闭症相关基因,并发现这些实验鼠对外界触碰异常敏感。令人惊讶的是,虽然这些基因突变只存在于外周感觉神经元,但小鼠依然表现出高度焦虑,社交活动也显著减少、不愿与陌生实验鼠交流。也就是说,由于感觉器官的“音量”被调得很高,最终造成小鼠的行为异常。研究者下一步准备探索该机制是否同样适用于人类,并希望找到“降低音量”的方法。——《细胞》
鱼类也能识别人脸
人们原本认为辨识面孔是高难度任务,只有具备复杂大脑的灵长动物才能完成,而鱼类的大脑比较简单,这方面的能力可能受到限制。但英国牛津大学的科学家发现,实施可能并非如此。他们利用了一种特殊的热带物种“射水鱼”进行试验,因为它们有朝水面上的猎物喷射水柱的绝活。
研究者首先让射水鱼熟悉两张人类面孔,如果它们朝其中之一喷水就会得到食物奖励。随后,他们又测试这些鱼能否从44张新面孔中辨认出自己熟悉的人脸并朝他喷水——射水鱼的正确率高达80%以上。即使增加难度(如使用黑白图片和标准化脸型),射水鱼还是能找出在训练中认识的那张脸。理解鱼类智力将有助于理解人类大脑的功能,并揭示面部识别属于先天还是后天能力。——《科学报告》