對月球形成大碰撞假說的支持性研究

幾十年來，月亮的起源就如同一個黑洞的內(nèi)部一樣地晦暗不明，但現(xiàn)在一項新的研究揭示了月亮的生成過程。科學(xué)家們還不完全肯定月球是如何形成的，但他們有一個盛行的理論――大碰撞假說，后者提示月球是通過原地球與有著神秘組成的固態(tài)物體忒伊亞之間的碰撞而形成的。在該碰撞中，來自忒伊亞的大量碎片幫助形成了月球。實際上，大多數(shù)的模型認(rèn)為，月球的約70%是忒伊亞。這種理論的問題在于，由于在太陽系中的大多數(shù)行星具有其自身獨特的同位素組成，因此地球和月球也理應(yīng)如此。但迄今為止，尋找來自忒伊亞獨特同位素的科學(xué)家們一直未能在月球上發(fā)現(xiàn)它們；地球與月球有著相當(dāng)類似的組成。然而，現(xiàn)在，一組德國的研究人員在月球的樣品中發(fā)現(xiàn)了某些忒伊亞樣的東西。研究人員觀察了舊的月球樣品中的氧同位素濃度；氧同位素之所以便于研究是因為它們的組成在每個行星之間都有如此大的變化。但這些樣品已經(jīng)風(fēng)化，因此要在它們中檢測氧同位素的變化十分困難。因此他們分析了很難得到的較為新鮮的樣本，這些樣本是由航空航天局提供的，它們來自阿波羅的3個著陸點。他們還用了一個更為敏感的分析技術(shù)。他們能夠在這些月球樣本中檢測到某種氧同位素的雖微量但明顯較高的組成。這一非常小的差異支持月球形成的大碰撞假說。

傳感器可幫鯰魚在黑暗中“視物”

要在黑暗中找到食物可能會很復(fù)雜。研究人員說，這就是為什么日本海鯰――日本鰻鯰――會配備有能夠檢測到水中pH值略微變化的傳感器。John Caprio及其同事提出，這些傳感器可讓鯰魚感覺到它們獵物的“呼吸”，從而幫助鯰魚能在它們稱之為家的黑暗、渾濁的水中獵取食物；John Caprio及其同事在這些魚中發(fā)現(xiàn)了這些以往未被發(fā)現(xiàn)的傳感器。當(dāng)研究人員對這些日本海鯰的味覺系統(tǒng)進行研究時，他們注意到這些魚的觸須或“胡須”對周圍二氧化碳及原子氫有著相當(dāng)好的敏感性。于是，他們將這些魚與一種多毛綱蠕蟲――這是這種魚最愛吃的――放在水族箱內(nèi)，而這些蠕蟲處于隱蔽的環(huán)境中。這些蠕蟲在呼吸時會釋放微量的二氧化碳和原子氫，從而將水的pH值略微降低，而研究人員發(fā)現(xiàn)，鯰魚在這些蠕蟲附近所花的時間會遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于在水族箱其他任何地方所花的時間。在漆黑的水中，Caprio及其同事用紅外照相機證實，即使蠕蟲不在的時候鯰魚也會找到pH略微下降的地方。據(jù)研究人員披露，當(dāng)鯰魚發(fā)現(xiàn)小塊的pH較低的區(qū)域時，它總是會變得活躍并處于某種有食欲的搜尋模式。他們說，在pH為8.1或8.2的自然海水中，鯰魚的敏感性最高，但當(dāng)水的pH值上升至8.0以上時，其敏感性會急劇下降。這些發(fā)現(xiàn)意味著，如果海洋被預(yù)測繼續(xù)酸化，日本海鯰的獵取能力會受到損害。

睡眠如何強化突觸并有益記憶

據(jù)在小鼠中的一項研究報告，睡眠可鞏固記憶，而它是通過促進腦中新的突觸的生長來做到這一點的。科學(xué)家們長期以來就知道，睡眠可幫助增進學(xué)習(xí)及記憶，盡管這一過程是如何發(fā)揮作用的則一直晦暗不明，尤其是當(dāng)睡眠被顯示會減少腦中的突觸數(shù)或神經(jīng)連接時。Guang Yang及其同事最近在該領(lǐng)域中取得了進展；他們證明，教小鼠學(xué)習(xí)一種新的運動技能――如在某根桿子頂部保持平衡――會引起它們腦中新的樹突棘的形成。

如今，為了探索睡眠是否會影響突觸變化，Yang等人用一種技術(shù)來觀看活體小鼠運動皮層中的樹突棘。他們訓(xùn)練小鼠學(xué)習(xí)不同的技能。有些小鼠可在學(xué)習(xí)后馬上得到睡眠；另外一些小鼠則要經(jīng)歷一段8小時的睡眠剝奪時間。睡眠可引起新樹突棘數(shù)的增加。剝奪睡眠則適得其反。實際上，睡眠剝奪的影響是如此之強，它能壓制額外訓(xùn)練的效果；即使當(dāng)睡眠剝奪小鼠得到對某技能的更嚴(yán)格的訓(xùn)練，但它們?nèi)匀槐饶切┑玫叫菹⒌膶Φ刃∈笏L出的新突觸棘要少。Yang等發(fā)現(xiàn)，與新學(xué)技能有關(guān)的神經(jīng)活動會在睡眠時被重新激活。研究人員說，這一重新激活與突觸棘生長相關(guān)聯(lián)，這就是睡眠是如何促成記憶增進及改善行為執(zhí)行的。他們的結(jié)果提示，睡眠可導(dǎo)致新突觸的生長。Yang等人提出，也許在最近的經(jīng)驗中形成的突觸會在睡眠時得到強化，而代表較為遙遠(yuǎn)記憶的突觸則會在睡眠中被下調(diào)，以在腦中給其他的、資訊更為相關(guān)的突觸騰出位置。