史上最惨小青蛙:每次跳跃,它都以脑袋撞地收场|一周科技

欢迎收看一周科技。本周你将看到:①一跳跃就翻车的迷你小蛙;②人类的脑子比预想更热;③生活在冰川的北极熊;④瞬间戒烟的秘诀;⑤耐寒电池。

 着陆失败 

有的蛙根本不懂得落地!这句话有些莫名其妙,但看到下面的视频你就明白了——这些迷你小蛙起跳后完全无法控制自己的身体,它们总是在半空旋转,然后直直地摔落地面

短头蟾跳跃翻车合集。太惨了,我不应该笑的…… | RICHARD L. ESSNERJR et al.

这些小家伙是生活在巴西热带雨林里的短头蟾(Brachycephalus属),因为亮黄色外表也被称为“南瓜小蟾”。短头蟾体型极小,只有指甲那么大,而它们笨拙的落地其实也是变小的代价

短头蟾属的巴西金蛙(Brachycephalus didactylus)体长不足1厘米,是世界上最小的蛙之一 | Diogo Luiz / Wikimedia Commons

原本,动物应该通过内耳的前庭系统感知平衡,这里的半规管充满内淋巴液体,液体波动可以刺激平衡感受器。然而CT扫描显示,这些小型蛙的内耳结构实在太小,这导致内淋巴液体无法自由流动,削弱了短头蟾的空间感和平衡感[1]。因此,它们难以感知落地过程中微小的空间位置变化。好在,短头蟾大部分时候只会缓慢爬行,而很少选择跳跃,它们可能不太会因此受伤。

 脑子一热 

头脑发热才是人类的常规状态——一项研究发现,健康人的大脑温度其实比预想要高得多[2]

大脑温度随时间发生周期性变化 | N Rzechorzek/MRC LMB/Brain

利用磁共振波谱学,研究者对40位健康受试者的大脑温度进行了细致的非侵入式测量。结果显示,人们大脑的平均温度达到了38.5℃,这比他们经口腔测量的体温高了2℃以上。位于深处的丘脑比大脑表面更热,温度达到40℃以上也不稀奇。大脑的高温应该与它高度活跃的代谢有关。

研究还显示,大脑温度会受年龄、性别等因素影响,它在一天的不同时段也会发生周期性变化。人们的脑子总是在下午变得最热,又在夜间变得最凉。了解大脑温度的变化规律能帮助人们更好地评估脑损伤患者的健康状况,并为他们提供更合理的治疗。

 冰川北极熊 

在格陵兰东南部,科学家发现了一群以往不曾为人所知的北极熊。本周,他们将这一发现发表在了《科学》上[3]

生活在格陵兰东南部的北极熊依靠冰川维持生存 | Thomas W Johansen

基因分析显示,这个新发现的北极熊亚群与此前已知的其他种群都有相当大的遗传差异。北极熊通常依赖海冰进行捕猎,而这群新发现的北极熊却能在海冰有限的环境中成功生存。它们生活在冰川末端,并利用冰川推向海中的冰混合物来替代海冰,作为临时的捕食平台。

这一发现为北极熊保护带来了新希望:在气候变化导致海冰减少的当下,冰川冰或许能更长时间为它们提供生存支持。不过,研究者也指出,冰川栖息地并不足以容纳大量的北极熊。

 烟瘾去无踪 

有时候,大脑损伤会带来意想不到的结果:在少数情况下,它可能会让人瞬间失去烟瘾,从此轻松戒烟

大脑损伤后,一些患者突然完全失去了烟瘾,图中的红色区域显示了他们受损的脑区 | Joutsa, Fox et al.

最近,有研究者对这一神奇的现象进行了分析。研究者找到了34个在脑卒中后突然失去烟瘾的病例,仔细回顾了他们的脑扫描结果,并与其他对照病例进行对比。这些烟瘾神秘消失的患者乍一看似乎没有太多共同点,他们受损的脑区也各不相同,涉及背侧扣带回、外侧前额叶及岛叶等区域。不过,通过神经连接组数据,研究者发现了这些受损区域背后的联系——它们其实都属于一个与成瘾相关的完整神经网络[4]

找到“成瘾神经网络”位于何处,这能够帮助人们开发出更有效的成瘾治疗手段。当然,并不是必须要将这些神经破坏才能去除成瘾,利用电刺激或磁场对它们进行干预会是更加安全的方法。

 耐寒电池 

中国研究者开发出了一种擅长应对寒冷环境的新型锂离子电池[5]在−20 °C时,这种电池依然能够保持室温条件85.9%的容量。即使温度下降到-35℃,它依然能够顺利充电

目前市场上的锂离子电池大多在低温下表现不佳 | hellbergstina/pixabay

在这里,改善电池表现的关键在于阳极材料。研究者合成了一种表面具有小凸起的12面碳纳米球材料,并用它替代石墨制成了锂离子电池的阳极。电极材料的结构变化降低了锂离子与电极结合的能量壁垒。

目前,研究者还只用小型纽扣电池对新型材料进行了初步测试。如果能够扩大生产规模,这些新型电池将能够在极端天气环境中得到应用。

参考文献

[1] https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn1104

[2] https://academic.oup.com/brain/advance-article/doi/10.1093/brain/awab466/6604351

[3] https://www.science.org/doi/10.1126/science.abk2793

[4] https://www.nature.com/articles/s41591-022-01834-y

[5] https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acscentsci.2c00411

作者:麦麦,窗敲雨

编辑:窗敲雨

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