斑马鱼天生就能辨别数量

斑马鱼天生就能辨别数量研究显示新孵化斑马鱼的数学能力可能与生俱来。图片来源：《通讯·生物学》但在此之前，人们对新生时处于幼鱼/幼虫或胎儿阶段的非人物种（其大脑未充分发育）的数学能力所知不多。意大利费拉拉大学研究团队测试了新孵化的斑马鱼是否可以识别印在白色缸壁上不同数量黑色竖条的差别。幼鱼起初养在缸壁有黑色竖条图案的缸里。96个小时以后，180条幼鱼被放进了一个单独缸的中心，它有两面白色壁，上面印有最多4个黑条。研究者观察幼鱼会游向较多还是较少的黑条，或是停留在缸的中心，并计时了幼鱼在缸中每个区域停留的时间。在用120条幼鱼进行的对照测试中，团队重复了实验，但控制了密集度、表面积和不同数量条纹的总体形状。研究发现，63.1%的幼鱼偏好黑条数量较多的缸壁，在条纹多的区域花费的时间几乎是条纹少的区域的两倍（56.9秒vs32.0秒）。在能够选择1条或4条条纹缸壁的30条幼鱼中，66.5%偏好数量多的条纹。在控制了条纹密集度、表面积、不同数量条纹形成的整体形状的测试中，63.2%的幼鱼偏好数量多的条纹。这些发现共同表明，斑马鱼幼体能够识别不同黑条的数量，而且它们偏好较大的数量。团队认为，人类新生儿和新孵出的斑马鱼幼鱼（两个亲缘关系很远的物种）都存在数字能力，可能表明数学能力是发育中的脊椎动物大脑的一种与生俱来的古老特征。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1351229.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1351229.htm

研究人员揭开了香槟酒优雅气泡背后的神秘面纱

研究人员揭开了香槟酒优雅气泡背后的神秘面纱这里有一些值得敬酒的科学发现：来自布朗大学和法国图卢兹大学的研究人员解释了为什么香槟酒中的气泡会以直线上升，而其他碳酸饮料，如啤酒或苏打水中的气泡则不会。发表在《物理评论-流体》杂志上的一项新研究描述了这一发现，它基于一系列数值和物理实验，当然包括倒出香槟、啤酒、气泡水和气泡酒的杯子。这些结果不仅解释了是什么让香槟酒有了气泡线，而且可能对理解流体力学领域的气泡流动具有重要意义。"这是我多年来一直在研究的类型，"布朗工程教授罗伯托-泽尼特说，他是该论文的作者之一。"大多数人从未见过海洋渗漏或曝气池，但他们中的大多数人都喝过苏打水、啤酒或一杯香槟酒。通过谈论香槟和啤酒，我们的总体计划是让人们明白流体力学在他们的日常生活中是很重要的。"浇灌香槟研究人员调查了碳酸饮料中气泡链的稳定性，如香槟和起泡酒。该团队的目标是研究碳酸饮料中的气泡链的稳定性。享受这些饮料的部分标志性体验是当饮料被倒出时形成的微小或巨大的气泡，创造出一个可见的气泡和汽水链。根据饮料及其成分的不同，所涉及的流体力学都是不同的。例如，当涉及到香槟和起泡酒时，不断出现的气泡以一字排开的方式迅速上升到顶部，并在一段时间内一直如此。这被称为稳定的气泡链。对于其他碳酸饮料，如啤酒，许多气泡偏向一侧，使它看起来像多个气泡同时出现。这意味着气泡链并不稳定。研究人员开始探索使气泡链稳定的机制，以及他们是否能够重新创建它们，使不稳定的气泡链像香槟或普罗塞克酒中的一样稳定。香槟和起泡酒的气泡链呈直线上升。许多啤酒中的气泡链在上升时偏向一侧，使其看起来像多个气泡同时上升。他们的实验结果表明，香槟和其他起泡酒中稳定的气泡链是由于作为肥皂状化合物的成分而产生的，这种成分被称为表面活性剂。这些类似表面活性剂的分子有助于减少液体和气泡之间的张力，使其顺利上升到顶部。"理论上说，在香槟中，这些作为表面活性剂的污染物是好东西，"论文的高级作者Zenit说。"这些赋予液体风味和独特性的蛋白质分子是使它们产生的气泡链稳定的原因。"实验还显示，气泡的稳定性受到气泡本身大小的影响。他们发现，有大气泡的链子有一个类似于有污染物的气泡的唤醒，导致平稳上升和稳定的链子。然而，在饮料中，气泡总是很小。这使得表面活性剂成为产生直线和稳定链的关键成分。例如，啤酒也含有类似表面活性剂的分子，但根据啤酒的类型，气泡可以以直链上升或不上升。相比之下，碳酸水中的气泡总是不稳定的，因为没有污染物帮助气泡顺利地通过链中其他气泡留下的尾流。"这种尾流，这种速度干扰，导致气泡被撞出，"Zenit说。"与其说是一条线，不如说是气泡最终以更多的锥形上升。"在论文的这张图中，研究人员显示，当在干净的液体中，气泡的频率增加到香槟酒中的气泡链的速率时，气泡链很快就失去了稳定性。资料来源：RobertoZenit提供研究人员说，这项新研究的结果远远超出了对庆祝性祝酒词的科学理解。研究结果提供了一个流体力学的一般框架，用于理解气泡流动中的集群的形成，这具有经济和社会价值。例如，使用气泡诱导混合的技术，如水处理设施的曝气池，将大大受益于研究人员对气泡如何聚集、它们的起源以及如何预测它们的出现的更清晰的理解。在自然界中，了解这些流动可能有助于更好地解释海洋渗漏，其中甲烷和二氧化碳从海洋底部涌出。研究小组进行的实验相对简单--有些甚至可以在任何当地的酒吧进行。为了观察气泡链，研究人员倒入一杯碳酸饮料，包括Pellegrino气泡水、Tecate啤酒、CharlesdeCazanove香槟和西班牙风格的Brut。为了研究气泡链以及使其稳定的原因，他们在一个小的矩形有机玻璃容器中注入液体，并在底部插入一根针，这样他们就可以泵入气体以创造不同种类的气泡链。然后，研究人员逐渐加入表面活性剂或增加气泡大小。他们发现，当他们使气泡变大时，他们可以使不稳定的气泡链变得稳定，即使没有表面活性剂。当他们保持固定的气泡大小，只添加表面活性剂时，他们发现他们也可以从不稳定的链变成稳定的链。研究人员在论文中解释说，这两个实验表明有两种不同的可能性来稳定气泡链：添加表面活性剂和使气泡变大。研究人员在计算机上进行了数值模拟，以解释他们无法通过物理实验解释的一些问题，例如计算有多少表面活性剂进入气泡，气泡的重量和它们的精确速度。他们计划继续研究稳定气泡链的力学，努力将其应用于流体力学的不同方面，特别是在气泡流中。"我们对这些气泡如何移动以及它们与工业应用和自然界的关系感兴趣，"Zenit说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361309.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1361309.htm

鲨鱼托儿所：揭开软骨鱼活产的神秘面纱

鲨鱼托儿所：揭开软骨鱼活产的神秘面纱皱腮鲨具有独特的活体繁殖模式，并被认为表现出不少于三年的漫长孕育时间。因此，为了理解胎生性的进化，有必要在不同的进化谱系中研究这一特征。就软骨鱼类而言，包括鲨鱼、鳐鱼和鳐鱼等物种，这些物种中多达70%的鱼会产下活体幼鱼。尽管如此，由于这些动物难以捉摸的性质、低繁殖力以及庞大和重复的基因组，人们对它们的活体性仍然了解不足。在最近发表在《基因组生物学与进化》上的一篇文章中，由日本理化学研究所生物系统动力学研究中心植物信息学实验室组长ShigehiroKuraku领导的一个研究小组，着手解决这一问题。他们的研究确定了蛋黄蛋白，这些蛋白在哺乳动物转向胎生后消失，但在胎生鲨鱼和鳐鱼中保留。他们的研究结果表明，这些蛋白质可能已经进化出一种新的作用，为软骨鱼类的发育中的胚胎提供营养。据现在在三岛国立遗传学研究所担任分子生命史实验室教授的Kuraku说，调查人员长期以来一直想进一步了解鲨鱼及其亲属中胎生性的进化。"繁殖是软骨鱼类最迷人的特征之一，因为它们显示出广泛的繁殖模式"。在胎生物种中，这包括一系列为发育中的胚胎提供营养的机制，从完全依靠胚胎卵黄囊中的营养，到喂养胚胎未受精卵，从子宫中分泌营养（"子宫乳"），或通过胎盘转移营养物质。为了更好地了解这些不同的机制，作者搜索了12种软骨鱼类的基因组和转录组数据，以寻找卵黄素（VTG）的同源物，卵黄素是产卵物种在雌性肝脏中合成的主要卵黄蛋白。无论它们的繁殖方式如何，所有软骨鱼类都至少有两个Vtg的拷贝，而所有Vtg的拷贝都已从哺乳动物中消失（尽管作者在一种有袋动物中发现了一个拷贝，而以前并不知道它有一个Vtg基因）。接下来，作者搜索了VTG受体的同源物；虽然哺乳动物保留了该受体的一个拷贝，但Kuraku和他的同事在软骨鱼类中发现了两个古老的串联复制，产生了三个受体的拷贝。作者指出，这一发现是出乎意料的。"我们预测鲨鱼基因组中保留了蛋黄蛋白基因，因为活体鲨鱼部分依赖于蛋黄的营养供应，"Kuraku说。"最让我们吃惊的是，包括鲨鱼在内的软骨鱼类有更多的蛋黄蛋白受体基因拷贝"。这表明，这些蛋白质可能在这种胎生鱼系中提供一种新的功能。为了阐明VTG及其受体在这些物种中的功能，作者比较了一种产卵鲨鱼（云纹猫鲨）和两种胎生鲨鱼的组织转录组数据。皱腮鲨是一种胎生物种，不向发育中的胚胎提供母体营养，而星鲨则有胎盘。在产卵的云纹猫鲨中，VTG主要在肝脏中表达，而其受体主要在卵巢中表达。相反，在两种胎生鲨鱼中，VTG不仅在肝脏中表达，而且在子宫中也表达。有趣的是，VTG受体在这些物种的子宫中也有表达。这表明，VTG蛋白可能不仅具有卵黄营养物的功能，而且还可能被输送到子宫，在那里它们可能在一些软骨鱼类中发挥提供基于母体的营养的作用。正如作者所指出的，这种令人感兴趣的可能性还有待通过功能研究加以证实。他们还希望将这一分析扩展到对与软骨鱼各种繁殖模式相关的因素进行全基因组调查。不幸的是，鉴于在获得生物样本方面的挑战，这种实验在这些物种中很难进行。然而，Kuraku和他的合作者希望能改变这种情况。Kuraku说："这项研究是通过具有各种专业知识的人之间的网络来实现的，他们认识到软骨鱼的生物潜力，这也带来了Squalomix联盟的启动和发展，"这是一项在2020年发起的倡议，旨在促进专门针对鲨鱼和鳐鱼物种的基因组和分子方法。该联盟旨在公开其资源，包括一种可能有助于实现分子功能测定的细胞培养技术，促进未来对这些难以捉摸和迷人的生物的繁殖模式的研究。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358991.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1358991.htm

揭开有效减肥的秘密：NIH调查四种饮食中的"超适口"食品的影响

揭开有效减肥的秘密：NIH调查四种饮食中的"超适口"食品的影响通过分析以往研究的数据，研究人员试图确定影响卡路里消费数量的关键膳食特征。结果显示，在四种不同的饮食模式中，有三个特定的特征一直导致较高的卡路里摄入量：膳食能量密度（即每克食物的卡路里），"超适口"食物的存在，以及进餐的速度。虽然膳食中的蛋白质含量对卡路里摄入也有影响，但发现它的影响更不稳定。由KU科学家TeraFazzino在2019年首次描述，超适口食品具有脂肪、糖钠和碳水化合物的特定组合，薯片就是其中的典型，它们让人难以抗拒，越吃越爱吃，更难停止消费。法兹诺说："我们想知道，食物的超美味特征与其他因素相结合，是如何影响一个人在一餐中消耗多少卡路里的，"他是堪萨斯大学寿命研究所科弗林-洛根成瘾研究和治疗中心的副主任，也是心理学系的助理教授。法兹诺与美国国立卫生研究院的糖尿病和消化道疾病研究所的研究人员一起在《自然-食品》杂志上写道，超适口性增加了四种饮食模式的能量消耗量：低碳水化合物、低脂肪、基于未加工食品的饮食和基于超加工食品的饮食。通过了解一些食物如何使人们在不感到饥饿的情况下吃更少的卡路里，可以为体重管理的饮食建议提供参考。人们经常被建议避免能量密集的食物，如饼干或奶酪，这可能导致被动的暴饮暴食。相反，人们经常建议吃能量密度低的食物--如菠菜、胡萝卜和苹果。但是被定性为超适口性的食物可能不太为人们所熟悉，他们可能在不知不觉中把这些食物加到他们的盘子里。新的研究表明，这些超适口食物独立地促进了膳食卡路里的摄入。法兹诺说，这些发现增加了越来越多的研究，表明超适口性在人们的食物选择和体重中发挥了作用。她说："我们希望将有关超适口性食品的信息公之于众，供个人在做出饮食选择时考虑，我们希望科学家们继续研究超适口性特征，作为影响能量摄入的一个潜在因素。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345241.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345241.htm

研究：纳米塑料颗粒可通过另一种途径进入食物链

研究：纳米塑料颗粒可通过另一种途径进入食物链据NewAtlas报道，我们已经知道，水中的微小塑料垃圾颗粒可以进入鱼的体内，然后被人类食用。然而，一项新研究表明，这种颗粒可以通过另一种途径进入食物链，即从陆地上通过植物到昆虫再到鱼类。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1315889.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1315889.htm

有腿的鱼？3.75亿年前的鱼化石揭开了进化的秘密

有腿的鱼？3.75亿年前的鱼化石揭开了进化的秘密3.75亿年前的化石鱼Tiktaalikroseae的新骨骼重建图。在一项新的研究中，研究人员利用微型计算机断层扫描（Micro-CT）技术揭示了这种鱼以前隐藏在岩石下的脊椎骨和肋骨。新的重建显示，这种鱼的肋骨很可能连接到骨盆上，这种创新被认为是支撑身体和最终进化出行走的关键。资料来源：宾夕法尼亚州立大学托马斯-斯图尔特包括宾夕法尼亚州立大学生物学家在内的一个研究小组完成了对距今3.75亿年的化石鱼Tiktaalik的骨骼的新重建，Tiktaalik是有肢脊椎动物的近亲之一。新的重建结果表明，这种鱼的肋骨很可能与骨盆相连，这种创新被认为是支撑身体和最终进化出行走的关键。4月2日，《美国国家科学院院刊》发表了一篇论文，介绍了利用微型计算机断层扫描技术（micro-CT）扫描化石并揭示出以前隐藏在岩石下的鱼类脊椎骨和肋骨的新重建方法。宾夕法尼亚州立大学埃伯利科学学院生物学助理教授、研究小组负责人之一汤姆-斯图尔特（TomStewart）说："Tiktaalik于2004年被发现，但其骨骼的关键部分尚不为人知。这些新的高分辨率微CT扫描向我们展示了Tiktaalik的脊椎骨和肋骨，使我们能够全面重建它的骨骼，这对于了解它是如何在世界上移动的至关重要"。大多数鱼类的脊椎骨和肋骨在躯干的长度上是相同的，而有肢脊椎动物的轴向骨骼则不同，从头部到尾部，脊椎骨和肋骨的差异很大。这种区域化的进化使得脊椎动物能够发挥特殊的功能，其中之一就是骶骨区的肋骨与骨盆之间的机械连接，从而使后肢能够支撑身体。鱼类的骨盆鳍在进化过程中与四足动物（包括人类在内的四肢脊椎动物）的后肢有关。在鱼类中，骨盆鳍和骨盆腰的骨骼相对较小，可以在体内自由浮动。研究人员解释说，在步行的进化过程中，后肢和骨盆变得大得多，并与脊椎骨形成连接，以此来支撑与支撑身体有关的力量。斯图尔特说："Tiktaalik之所以引人注目，是因为它让我们看到了这一重大的进化转变。在它的整个骨骼中，我们看到了鱼类和水中生活的典型特征与陆栖动物特征的结合。"最初对Tiktaalik的描述主要集中在骨骼的前部。化石经过精心制作，去除周围的岩石基质，露出头骨、肩带和胸鳍。这一区域的肋骨较大且膨胀，表明它们可能以某种方式支撑着身体，但尚不清楚它们的具体功能。2014年，在与骨架其他部分相同的位置发现了该鱼的骨盆，也对基质进行了清理和描述。斯图尔特说："从过去的研究中，我们知道骨盆很大，而且我们感觉后鳍也很大，但直到现在，我们还无法说明骨盆是否或如何与轴骨架相互作用。这次重建首次展示了这一切是如何结合在一起的，并为我们提供了关于行走最初可能是如何进化的线索。"研究人员解释说，与我们的髋部不同，我们的骨骼紧紧地贴在一起，而提克塔利克的骨盆和轴骨架之间的连接很可能是由韧带构成的软组织连接。"而Tiktaalik有专门的肋骨，这些肋骨通过韧带与骨盆相连。这真的令人吃惊。这种生物有如此多的特征--一对大的后附肢、大骨盆、骨盆和轴骨架之间的连接--这些都是步行起源的关键。虽然Tiktaalik可能不是在陆地上行走，但它肯定在做一些新的事情。这是一种可以用后鳍支撑自己并推动自己的鱼"。新的骨骼重建还揭示了Tiktaalik鱼头部活动的特殊性，以及该鱼骨盆鳍解剖的新细节。芝加哥大学罗伯特-R-本斯利生物和解剖学杰出服务教授尼尔-舒宾（NeilShubin）是论文的作者之一，他说："能看到如此生动的Tiktaalik骨骼细节令人难以置信。这项研究为探索3.75亿年前这种动物如何活动并与环境互动奠定了基础。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427428.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427428.htm