
封面故事:橢圓形顆粒能抑制“咖啡圈效應”
當一滴咖啡干了時,在液滴的邊緣會積聚一個由顆粒組成的暈圈。首次在《自然》雜志1997年的一篇論文中正式描述的這種“咖啡圈效應”,是當含有懸浮膠體顆粒的溶液蒸發時常見的一種現象。它遠不只是發生在家里的一種讓人好奇的現象,而是對需要顆粒均勻沉積的很多應用來說都有相關性的一種現象,如噴墨打印、光子元件的組裝及DNA芯片的制造。在本期《自然》上,Peter Yunker及其同事發現,橢圓形顆粒能抑制“咖啡圈效應”。發生在橢圓體顆粒間的相互吸引作用,強大到足以抵消在液滴蒸發時將球狀顆粒向液滴邊緣驅動的力。在含有表面活性劑的溶液中,橢圓形顆粒的“咖啡圈效應”可以恢復,而“設計”出的球狀顆粒和橢圓形顆粒的混合物能導致均勻沉積。
塵埃供應量對氣候變化的影響
塵埃通過向海洋生產力受到鐵供應狀況限制的區域提供鐵和其他必要微量營養成分,而在海洋生物地化循環中扮演重要角色。Martínez-Garcia等人發表了一個過去400萬年南大洋塵埃和鐵供應情況的海洋記錄。從“葉蠟”獲取的這些數據表明,以前獲得的來自南極冰芯的塵埃流量記錄基本上反映了一個更大區域的情況。重要的是,塵埃和鐵的供應量在距今125萬年前急劇增長,說明塵埃供應量增長可能是對晚更新世冰期和間冰期氣候更嚴重波動的一大影響。
從原始地幔噴發出的玄武巖
Matthew Jackson 和Richard Carlson發現,來自地質史上最大火山噴發事件(Ontong Java高原)的玄武巖,具有以前人們提出的早期地幔庫所具有的同位素及痕量元素特征,后者是首次在已有6000萬年的巴芬島熔巖中發現的。這些材料過去被認為是一個動態地幔中罕見的和唯一的“幸存者”,但這一新的研究則表明,原始地幔大部分在地球的整個歷史中都可能沒有發生變化。將火山噴發出的玄武巖與這一存留下來的古老地幔庫相關聯,人們會發現,它可能是造成地球上最大的六次火山噴發事件的原因。
制造礁珊瑚的基因組
珊瑚礁是地球上最具生物多樣性的生態系統之一,具有重要經濟價值。它們之所以受到威脅,是因為它們核心的石珊瑚易受海洋酸化和海水溫度上升的影響。研究人員對造礁珊瑚Acropora digitifera的基因組進行了分析,試圖了解共生的分子基礎及對環境變化的反應。 這種珊瑚似乎失去了半胱氨酸生物合成所需的一個關鍵酶,所以可能依靠自己的共生體來獲得這一氨基酸。它含有幾個在防護紫外線中發揮作用的基因,這些基因可能是通過橫向傳輸從原核生物獲得的。這種珊瑚的先天免疫系統要比獨立生存的海洋銀蓮花的先天免疫系統更復雜,說明這些基因中有一些與共生或群落有關。
3歲兒童就懂得公平分享
與其他靈長類動物的社會相比,人類社會的一個顯著特征是,在很多情況下社會成員之間可以平等分享資源。然而,兒童和黑猩猩在有意外收獲時分享資源都不是很公平。在一項有關對意外收獲的反應的行為研究中,研究人員讓兒童得到玩具,讓黑猩猩得到食物。研究結果顯示了一個傾向:對于3歲的兒童,如果意外收獲是通過共同努力由一個團隊成員贏得的話,那么他們會比較公平地去分享之。這個發現與人們的普遍假設是矛盾的:平均主義的傾向是在上學年齡、即6~7歲的時候出現的,兒童在這個年齡開始學習關于平等的社會準則。黑猩猩則不喜歡平等,不管意外收獲是否是通過合作得到的。現代人類希望在大集體中平等分配資源的傾向,其根源可能在于共同努力之后對戰利品的分享。
美國科學家研究表明,用富含鈣的硅酸鹽巖(如玄武巖)而非石灰石來生產最常用的水泥可將水泥生產行業的二氧化碳排放降低80%以上。這一原材料轉換可借助現有技術實現,理論上,利用這些巖石生產波特蘭水泥,所需的......
廣東省科學院生態環境與土壤研究所研究員劉同旭團隊,成功量化了玄武巖發育稻田土壤中鎳、鉻、鉛形態轉化關鍵過程。近日,相關成果發表于《農業與食品化學雜志》(JournalofAgriculturaland......
美國加州大學戴維斯分校癌癥綜合中心團隊發現,人類免疫蛋白Fas配體(FasL)的一個關鍵基因突變,可能導致人類比黑猩猩等近親更易罹患癌癥。這項發表于最新一期《自然·通訊》的研究成果,為開發新型癌癥療法......
施普林格·自然旗下開放獲取學術期刊《科學報告》北京時間6月5日夜間在線發表一篇動物學論文稱,黑猩猩能被來自模仿人類面部表情的機器人的哈欠“傳染”。這項研究顯示,黑猩猩在看到機器人“打哈欠”后也會打哈欠......
黑猩猩是人類最親近的“親戚”之一,而它們的傷口愈合速度“更勝一籌”。4月30日,一項發表于《皇家學會報告:生命科學》的最新研究顯示,人類的傷口愈合時間,竟然是黑猩猩等哺乳動物的將近三倍。雖然目前尚不清......
近日,中國科學院合肥物質科學研究院安光所研究團隊通過“星-地聯合監測”,發現冰島Sundhnukagigar火山2024年噴發釋放的痕量氣體二氧化硫,一周左右的時間穿越2000多公里,導致北極斯瓦爾巴......
1831年夏天,太陽詭異地變暗,一連幾天整個北半球都呈現藍綠色。在接下來的時間里,惡劣的天氣和漫長的寒流引發了印度、日本的農作物歉收與饑荒。長期以來,人們認為是一次火山大爆發產生了改變氣候的羽流,但這......
棉、混紡、化纖、真絲……市面上的服裝材質五花八門,但你見過石頭拉絲做的衣服嗎?這種特殊的石頭就是玄武巖,天然玄武巖礦石經高溫熔融拉制后,就會變成強度高、密度低的玄武巖纖維。近日,中國科學院新疆理化技術......
近日,中國科學院廣州地球化學研究所博士侯永勝在研究員李洪顏、王煜和徐義剛等人的指導下,研究揭示了熔體-巖石圈地幔高溫反應實驗約束夏威夷造盾期巖漿成因機制。相關成果發表于《地球物理研究雜志:固體地球》(......
玄武巖纖維增強復合材料可用于多種海洋工程材料和結構。而在海洋溫度、濕度等長期環境因素的影響下,復合材料及其結構的性能會出現一定下降。國內外的相關研究聚焦于玄武巖纖維增強復合材料在海水中的降解行為。當前......