问专家

2020-06-19 08:39
科学之谜 2020年4期
关键词:沼泽哺乳动物巩膜

鲸鱼为什么那么大又不会更大?

鲸鱼的体型主要由两个因素決定:热量损失和新陈代谢。

一定深度的海域是非常寒冷的地方,而鲸鱼是温血哺乳动物,动物的体型越小,身体热量流失的速度就越快,如果鲸鱼像狗一样大,那么它们根本不可能通过吃足够的食物来保持热量,所以它们的体型必须足够大,这样才能防止因体温流失过快而在海里冻死。

但是鲸鱼最大体型的极限与它们的进食量和新陈代谢率有关。像所有的哺乳动物一样,鲸鱼把食物转化为能量用于游泳、生长和做其他的事情。而鲸鱼有多少能量,取决于它们吃下多少食物。比如蓝鲸,它们用鲸须代替牙齿,滤食而不咀嚼食物,一次可以吃下大量的食物,因此蓝鲸是海洋中最大的鲸鱼。

美国斯坦福大学地质学教授    乔纳森·佩恩

摘除体内一个器官后,空出来的位置会怎么样?

我们的身体内部被分成几个特定的腔,虽然分隔这些腔室的组织层有一定的灵活性,但是这在一定程度上限制了我们器官的活动。例如,我们的心脏不会从心包腔滑出胸腔并落到腹腔。而我们的腔体内是拥挤的,器官之间只是尽可能地相互适应。如果摘除掉了一个器官,那个器官原来所在的位置将会被它周围的器官填补。比如摘除了胆囊,它的位置会被胰腺、胃和肝脏填满。如果是切除了部分肠,体液会暂时填满这个空间,直到结缔组织开始形成,这样才能确保你体内腔体中的器官保持在正确的位置。

美国科普作家    约翰·斯托顿

我们的身体内部被分成几个特定的腔,虽然分隔这些腔室的组织层有一定的灵活性,但是这在一定程度上限制了我们器官的活动。例如,我们的心脏不会从心包腔滑出胸腔并落到腹腔。而我们的腔体内是拥挤的,器官之间只是尽可能地相互适应。如果摘除掉了一个器官,那个器官原来所在的位置将会被它周围的器官填补。比如摘除了胆囊,它的位置会被胰腺、胃和肝脏填满。如果是切除了部分肠,体液会暂时填满这个空间,直到结缔组织开始形成,这样才能确保你体内腔体中的器官保持在正确的位置。

人类之外的其他哺乳动物有“眼白”吗?

眼白的学名为“巩膜”,是除了眼睛前部的透明角膜之外,覆盖整个眼球的不透明的保护层。在人类的眼睛中,巩膜是白色的,但大多数哺乳动物的巩膜前部是深色的,或者是与虹膜颜色一致的,偶尔可见一小部分白色巩膜。

大多数哺乳动物的巩膜之所以是深色的,是因为这样可以使它们潜伏在暗处时,眼睛不会发出白色闪光而被发现。而人类进化出白色巩膜是为了使我们更容易看到同类的眼睛在往哪个方向看。研究人员认为,能快速判断出某人注视的方向是非语言交际的重要组成部分。当我们的祖先成群结队狩猎时,其中一个人快速地使一个眼色就足以提醒其他人目标在哪里,这对于当时人们的生存可能是非常有用的。然而,令人惊讶的是,在其他类人猿中,巩膜很少为白色,这可能是因为它们的社会不太合作,更重要的是它们相互之间不希望通过眼神暴露食物藏在哪里。

不过也有研究人员认为,为让同伴看清自己在看往哪个方向可能不是人类和一些动物进化出白色巩膜的原因,白色巩膜可能也是作为一种身体健康警报器进化而来的——像肝炎这样的疾病,其中一个症状就是巩膜变黄。

英国科普作家 路易斯·维拉松

美国科普作家    约翰·斯托顿

眼白的学名为“巩膜”,是除了眼睛前部的透明角膜之外,覆盖整个眼球的不透明的保护层。在人类的眼睛中,巩膜是白色的,但大多数哺乳动物的巩膜前部是深色的,或者是与虹膜颜色一致的,偶尔可见一小部分白色巩膜。

大多数哺乳动物的巩膜之所以是深色的,是因为这样可以使它们潜伏在暗处时,眼睛不会发出白色闪光而被发现。而人类进化出白色巩膜是为了使我们更容易看到同类的眼睛在往哪个方向看。研究人员认为,能快速判断出某人注视的方向是非语言交际的重要组成部分。当我们的祖先成群结队狩猎时,其中一个人快速地使一个眼色就足以提醒其他人目标在哪里,这对于当时人们的生存可能是非常有用的。然而,令人惊讶的是,在其他类人猿中,巩膜很少为白色,这可能是因为它们的社会不太合作,更重要的是它们相互之间不希望通过眼神暴露食物藏在哪里。

不过也有研究人员认为,为让同伴看清自己在看往哪个方向可能不是人类和一些动物进化出白色巩膜的原因,白色巩膜可能也是作为一种身体健康警报器进化而来的——像肝炎这样的疾病,其中一个症状就是巩膜变黄。

英国科普作家    路易斯·维拉松

在阳光下褪色的物体,原来的颜色去哪儿了?

物质的颜色来自其分子结构中被称为“发色团”的基团,它吸收特定波长可见光的光子。任何未被吸收的光子都会被反射,而这些光子的波长决定了我们所看到的颜色。

随着时间的推移,物体的发色团会因暴露在太阳光下而被阳光中的高能光子破坏,影响它们反射特定波长光子的能力。例如,红色材料特别容易在阳光下褪色。这些材料中的发色团通过吸收所有其他波长的光子反射红光来呈现红色。在这些被吸收的光子中,有一些是光谱中靠近蓝色和更高能量端的光子;此外,红色材料也是吸收紫外线(UV)光子的好材料,而紫外线具有更高的能量。这导致的结果是,红色物体的发色团以更快的速度降解,也就更容易褪色。简单地说,当材料褪色时,颜色不会“消失”在任何地方——只是发色团反射特定光的能力变差了。

英国物理学家    罗伯特·马修斯

一个星球上能否完全被森林或者沼泽覆盖?

在《星球大战》系列电影中,恩多星球完全被森林覆盖,而达戈巴则被沼泽完全覆盖,但在真实世界中,这样的星球不太可能存在。森林由树木组成,而每一种树都需要特定的生存条件,这意味着整个星球的气候条件都是一样的,这样的气候条件光靠大气风的调节是无法维持的,主要靠的是一年四季从赤道向两极输送能量的强大洋流。也就是说,维持这样气候的星球上必须有海洋,因此一个星球不可能完全被森林覆盖。

而一个被沼泽完全覆盖的星球对生物、气候和地理提出的要求很高。沼泽是一片湿地,生长在沼泽中的植物需要有针对性的特征,比如它们要有通气组织和呼吸根,这样它们才能在缺乏氧气的沼泽中扎根。而要维持全球沼泽环境要求星球上每年的降水量必须足够高,而且星球的地形还必须非常平坦,这样才不会出现干旱的岛屿。这样苛刻的要求使沼泽化的星球存在的可能性非常小,当然也不是说完全不可能存在。

值得一提的是,大约1亿年前,地球上从赤道到接近现代北极圈的所有陆地上覆盖着大片的沼泽,那里生长着蕨类植物,这对于我们来说已经是相当惊人了。地球上大部分的煤炭就是在那个时期形成的。

美国科普作家   马特·索尼亚克

为什么手上有一点点水时会觉得粘乎乎的,很多水却让手变滑?

这与水的特性有关。由于水分子中氢原子和氧原子有相反电荷,因此相邻的水分子之间有吸引力。当我们的手上有一点水时,水分子相互吸引就制造了那种粘乎乎的感覺。而我们之所以能感觉到粘乎乎的,则是因为水分子有粘附的作用,它们能附着在我们的手上。

当我们的手被水完全浸湿时,水一样也会附着在我们的手上,不同的是由于水分子更多,它们会附着到我们手上的各个微小的缝隙上,这就减少了摩擦力,使手变滑。

印度科普作家

拉贾特·卢纳瓦特

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