科学家在日本寒冷水域发现鲜为人知的喙鲸

科学家在日本寒冷水域发现鲜为人知的喙鲸本研究中描述的银杏齿喙鲸的左侧全身照片。资料来源：WojtekBachara、KurodaMika等，《水生哺乳动物》。2023年7月9日这些动物通常栖息在近海海域，很少浮出海面，因此它们的分布和生态相对未知。北海道大学北方生物圈野外科学中心助理教授黑田美香和水产科学学院教授松石隆-弗里茨等人组成的研究小组最近报告说，在北海道南部八云海岸发现了搁浅的银杏齿喙鲸。他们的发现发表在《水生哺乳动物》杂志上。黑田解释说："中喙鲸属有超过15个已知物种，是喙鲸科最大的属。"该属的不同物种可以通过头部形状和雄性的特殊牙齿来识别。银杏齿喙鲸--Mesoplodonginkgodens--的雄性拥有10厘米宽的牙齿，形状就像银杏树的叶子。系统发生树的一部分，显示本研究中的鲸鱼（SNH22005）被归入银杏齿中喙鲸（Mesoplodonginkgodens）支系。资料来源：WojtekBachara、KurodaMika等，《水生哺乳动物》。2023年7月9日科学家对银杏齿喙鲸的所有了解几乎都来自于88次鲸鱼搁浅事件中的95头个体。其中，30起搁浅事件发生在日本各地。2022年2月4日，北海道八云町发生鲸鱼搁浅事件。鲸鱼尸体被送往函馆渔业和海洋研究中心进行测量和尸体解剖。鲸鱼为雄性，体长477厘米，处于早期腐烂阶段，表明已经死亡一段时间。它的形态与M.ginkgodens一致；此外，线粒体DNA的遗传分析将该标本归入M.ginkgodens支系，其中有一个相同的序列。以前的搁浅发生在很多地方，包括日本、美国西海岸、澳大利亚、加拉帕戈斯群岛、泰国、新西兰、密克罗尼西亚、马绍尔群岛、中国、韩国和墨西哥--都在温带、亚热带和热带水域。这项研究是首次报告北太平洋寒冷水域的银杏齿中喙鲸。黑田说："2021年11月29日报告了另一起可能是银杏齿喙鲸的搁浅事件，但由于天气恶劣，标本丢失了。我们的研究结果表明，这些鲸鱼可能在冬季迁移到了北海道附近"。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402935.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1402935.htm

瘟疫追踪者：科学家试图揭开黑死病难以捉摸的源头

瘟疫追踪者：科学家试图揭开黑死病难以捉摸的源头鼠疫是人类历史上最大和最致命的两次大流行的罪魁祸首。然而，其中的起伏，为什么有的疫情自行消亡，有的持续多年，一直让科学家们感到困惑。在今天发表在《通信生物学》杂志上的一篇论文中，麦克马斯特大学的研究人员利用全面的数据和分析，描绘了他们所能了解的导致瘟疫的细菌：鼠疫耶尔森菌-Y.pestis的高度复杂的历史。这项研究的特点是分析了来自全球的600多个基因组序列，跨越了5000年前鼠疫在人类中的首次出现，查士丁尼的鼠疫，中世纪的黑死病，以及20世纪初开始的当前（或第三次）大流行。东史密斯菲尔德鼠疫坑，在1348年和1349年被用于集体埋葬资料来源：伦敦考古博物馆（MOLA）"鼠疫是人类历史上最大的流行病和最大的死亡事件。它是什么时候出现的，来自什么宿主，可能会让我们了解到它来自哪里，为什么它在数百年间不断爆发，在一些地方消亡，但在另一些地方持续存在。"进化遗传学家、麦克马斯特大学古代DNA中心主任HendrikPoinar解释说："以及最终，为什么它杀死了那么多人。"Poinar是MichaelG.DeGroote传染病研究所和麦克马斯特的大流行病和生物威胁全球网络的主要调查人员。他领导的团队研究了分布在世界各地和不同年龄段的菌株的基因组，并确定Y.pestis有一个不稳定的分子钟。这使得测量其基因组中的突变随着时间的推移而积累的速度变得特别困难，这些突变随后被用来计算出现的日期。由于Y.pestis的进化速度非常缓慢，所以几乎不可能确定它的确切起源地。人类和啮齿动物通过旅行和贸易将该病原体带到了全球各地，使其传播速度超过了其基因组的进化速度。例如，在俄罗斯、西班牙、英国、意大利和土耳其发现的基因组序列，尽管相隔多年，但都是相同的，这给确定传播途径带来了巨大的挑战。为了解决这个问题，研究人员开发了一种区分Y.pestis特定种群的新方法，使他们能够识别和确定整个历史上五个种群的日期，包括最著名的古代大流行品系，他们现在估计这些品系在欧洲有历史记载的大流行之前几十年甚至几百年就已经出现了。"不能把鼠疫仅仅看作是一种单一的细菌，"Poinar解释说。"背景是非常重要的，我们的数据和分析表明了这一点。"为了正确地重建我们过去、现在和未来的大流行病，历史、生态、环境、社会和文化背景同样重要。他解释说，仅靠遗传证据不足以重建短期鼠疫大流行的时间和传播，这对未来与过去的大流行和正在进行的爆发（如COVID-19）的进展有关的研究有影响。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345283.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345283.htm

科学家发现某些雌性鲸鱼可以多活40年的奥秘

科学家发现某些雌性鲸鱼可以多活40年的奥秘新的研究表明，某些鲸鱼物种中的雌性鲸鱼在进化过程中，为了照顾家人，寿命明显延长。这项研究的重点是五种鲸鱼，它们与人类一样，是已知的唯一会经历更年期的哺乳动物。研究结果表明，这些经历更年期的雌性鲸鱼比其他体型相似的雌性鲸鱼多活大约40年。通过延长寿命而不延长"生殖寿命"（繁殖年限），这些雌性鲸鱼有更多的年限来帮助它们的子孙，而不会因为同时繁殖和抚养幼崽而增加与女儿竞争的"重叠期"。这项新研究表明，尽管鲸鱼和人类在进化过程中相隔了9000万年，但它们的生活史却非常相似，都是独立进化而来的。这项研究由埃克塞特大学、约克大学和鲸鱼研究中心共同完成。繁殖后的虎鲸妈妈（K14）带领着她的小儿子（K42）和成年儿子（K26）。资料来源：DavidEllifrit，鲸鱼研究中心。参考许可证NMFS-27038研究起源和进化启示埃克塞特大学（UniversityofExeter）的萨姆-埃利斯（SamEllis）博士说："进化过程有利于动物将其基因传给后代的特征和行为。雌性动物要做到这一点，最明显的方法就是在整个生命周期内繁殖--几乎所有动物物种都是这样。哺乳动物有5000多种，已知只有六种会绝经。那么问题来了：更年期是如何进化来的？我们的研究为这个引人入胜的谜题提供了一些答案。"已知有五种齿鲸存在更年期：短鳍领航鲸、伪虎鲸、虎鲸、独角鲸和白鲸。这五种鲸鱼的雌性寿命比其他同类的雌性寿命长，而且比同类的雄性寿命长。例如，雌性虎鲸可以活到80多岁，而雄性虎鲸通常在40多岁时就已经死亡。更年期的进化条件埃克塞特大学教授、鲸鱼研究中心执行主任达伦-克罗夫特（DarrenCroft）说："更年期的进化和漫长的生殖后生活只能在非常特殊的情况下发生。其次，雌性鲸鱼必须有机会提供帮助，以提高其家族的生存机会。例如，众所周知，雌性齿鲸会分享食物，并在食物短缺时利用自己的知识引导群体寻找食物"。繁殖后的母亲（L5）和儿子。资料来源：DavidEllifrit，鲸鱼研究中心。参考许可证NMFS-27038约克大学的丹-弗兰克斯教授说："以前关于更年期进化的研究往往集中在单一物种上，通常是人类或虎鲸。最近在多个物种的齿鲸中发现了更年期，因此这项研究是首次跨越多个物种的研究。我们的研究提供了证据，证明更年期是通过延长雌性生殖年限而进化而来，而不是因为生殖年限缩短。这是人类学长期以来一直提出的问题，但只有通过比较研究才能直接回答这个问题"。在谈到与人类更年期进化的相似之处时，克罗夫特教授补充说："我们与一个在分类学上与我们如此不同的群体有着共同的生命史，这真是令人着迷。尽管存在这些差异，但我们的研究结果表明，人类和齿鲸表现出趋同的生活史--就像人类一样，齿鲸的更年期也是通过选择进化而来，以增加总寿命，而不同时延长其生殖寿命"。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428133.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428133.htm

生物学家持续追踪一种只闻其声不见其形的鲸

生物学家持续追踪一种只闻其声不见其形的鲸18年来，科学家们一直在零星地记录这种神秘动物的声音。如果光线再亮一些，麦卡洛也许终于能发现一头鲸鱼了。在太阳爬上地平线之前，一群虎鲸驶了过来。麦卡洛回忆说："其他动物都安静了下来。船员们跟着虎鲸走了一个小时，希望它们能带他们找到神秘的鲸鱼。但运气不佳。"科学家们把这种神秘的动物称为十字海山喙鲸，因为他们在2005年第一次听到它的叫声是在十字海山附近--夏威夷西南部外海的一座水下山峰。从那时起，科学家们就不太确定该如何看待它。有些人认为这条鲸鱼可能是一个已知的物种--也许它实际上是一种鲜为人知的喙鲸，人们对这种动物的了解主要来自搁浅的鲸鱼。或者，麦卡洛认为，这是一种以前未被发现的鲸鱼。事实是，没人能确定。但麦卡洛想要找出答案。她和她的同事们最近梳理了近20年来的鲸鱼录音。就像一个新歌迷翻阅乐队的老唱片一样，他们仔细聆听。这些录音让生物学家确信，这条鲸鱼是一种喙鲸--与其他深水栖息动物如库维尔喙鲸和真喙鲸是亲戚。但是，它的行为却与同类不同。全球已知的喙鲸有24种。它们的大小从本田思域到城市公交车不等，但都是出了名的隐秘。它们经常下潜一个多小时，深度可达3000米。当鲸鱼浮出水面时也不会逗留太久。在一个区域活动三小时的时间里，它们可能只有10分钟会浮出水面。要区分鲸鱼的种类，科学家必须观察雄性鲸鱼的牙齿；而雌性鲸鱼，即使是不同种类的鲸鱼，看起来也几乎一模一样。然而，不知何故，科学家们仍在设法发现喙鲸的新物种。科学家对喙鲸的了解大多来自它们的叫声。喙鲸通过回声定位，发出短脉冲声音，从周围环境中反弹回来。这有助于它们找到猎物，主要是乌贼。在地球上已知的所有喙鲸中，每个物种的回声定位脉冲声音都大致相同：一种扫过、上升的音调。这有点像用手指在吉他弦上弹奏时发出的声音，只是音调很高，人耳听不到。不过，每个物种的叫声都略有不同。脉冲的频率不同，叫声的长度和中间停顿的时间也因物种而异。科学家可以在电脑上识别每个脉冲的轮廓。为了最终揭开十字海山喙鲸的秘密身份，麦卡洛和她的同事们分析了在太平洋上收集到的录音。其中包括水下麦克风（称为水听器）捕捉到的片段，这些麦克风有的安装在海底，有的拖在船只后面，还有的任其在海洋中自由漂流。令人吃惊的是，所有这些水听器--甚至是探险家埃尔登-埃鲁奇（ErdenEruç）在一次环球划艇任务中部署的水听器都探测到了十字海山喙鲸的标志性脉冲。根据这些录音，麦卡洛和她的同事们揭开了这些鲸鱼神秘生活的一些面纱。首先，它们的活动范围远远超出了十字海山，从关岛一直延伸到墨西哥。此外，在记录的近24000次脉冲中，92%是在夜间进行的，6%是在日出或日落时分进行的。相比之下，生活在同一地区的布莱恩维尔喙鲸和库维尔喙鲸很少在夜间进行回声定位。大多数种类的喙鲸也在450米以上的深度觅食。但通过测量十字海山喙鲸的脉冲撞击水听器的角度，研究人员估计它们觅食的深度比其他物种浅得多。罗宾-贝尔德（RobinBaird）是华盛顿州卡斯卡迪亚研究组织（CascadiaResearchCollective）的研究生物学家，过去曾与麦卡洛合作过，但没有参与这项新工作。他说，科学家们一直认为，所有的喙鲸都与研究得很好的物种有着相同的行为。贝尔德说："这项研究表明，情况未必如此。十字海山喙鲸的行为与众不同。鲸鱼独特的夜间觅食方式让这些本就难以捉摸的生物变得更加狡猾。"到目前为止，科学家最接近看到十字海山喙鲸是在2017年。当时它正在夏威夷大岛南部的十字海山附近游动，太阳已经落山。当时天色已暗，NOAA的"鲁本-拉斯克"号科考船的船员通常会就此收工，但水听器的记录告诉船上的声学专家，鲸鱼就在附近。他们把声音的方向传到了四层甲板上的物种识别专家苏珊娜-尹（SuzanneYin）那里，尹在船头的瞭望台上进行搜索。殷女士用望远镜扫视了水面。她看到了背鳍的闪光。速度太快了。她咒骂着，鲸鱼消失了，再也没有露出任何特征。搜索仍在继续。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401937.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1401937.htm

科学家发现世界上最古老的森林化石 源自3.9亿年前

科学家发现世界上最古老的森林化石源自3.9亿年前在英格兰西南部发现的世界上最古老的森林化石可以追溯到3.9亿年前，这为我们了解泥盆纪早期的树木生命形式及其对地球地貌的影响提供了重要线索。这项开创性的研究强调了早期树木在稳定环境和塑造河流系统演变过程中的重要作用。菖蒲树森林。图片来源：PeterGiesen/ChrisBerry这些化石是在布里斯托尔海峡南岸的米内黑德（Minehead）附近发现的，附近就是现在的布特林度假村（Butlin'sholidaycamp）。这些被称为菖蒲的树木化石乍一看很像棕榈树，但它们却是我们今天所熟悉的树木种类的"原型"。它们的树干不是实木的，而是细细的，中间是空心的。它们也没有叶子，树枝上覆盖着数以百计的树枝状结构。倒下的菖蒲原木化石。资料来源：NeilDavies这些树也比它们的后代矮得多：最大的树高在两米到四米之间。随着树木的生长，它们会脱落树枝，掉落大量的植被垃圾，这些垃圾为森林地面上的无脊椎动物提供了食物。地质意义科学家们以前曾认为英国海岸的这一地段并不包含重要的植物化石，但这一特殊化石的发现，除了其年代之外，还显示了数亿年前早期的树木是如何帮助塑造地貌、稳定河岸和海岸线的。该研究成果发表在《地质学会期刊》上。这片森林可以追溯到距今4.19亿年到3.58亿年前的泥盆纪，当时生命开始了向陆地的第一次大规模扩张：在泥盆纪末期，出现了第一批结籽植物，最早的陆地动物（主要是节肢动物）也已发展成熟。倒下的树干细节。资料来源：ChrisBerry该研究的第一作者、剑桥大学地球科学系尼尔-戴维斯教授说："泥盆纪从根本上改变了地球上的生命。它还改变了水和陆地的相互作用方式，因为树木和其他植物通过根系帮助稳定沉积物，但人们对最早的森林知之甚少。"生态见解和研究方法研究人员发现的化石森林位于德文郡北部和萨默塞特郡西部海岸的杭曼砂岩层中。在泥盆纪时期，这一地区并不与英格兰其他地区相连，而是位于更南的地方，与德国和比利时的部分地区相连，在德国和比利时也发现了类似的泥盆纪化石。卡迪夫地球与环境科学学院的合著者克里斯托弗-贝里（ChristopherBerry）博士说："当我第一次看到这些树干的照片时，我立刻就知道它们是什么了，这是基于我30年来在全球范围内对这类树木的研究。在离家如此之近的地方看到它们真是令人惊叹。但最有启发性的见解来自于第一次看到这些树在它们生长的位置上。这是我们第一次有机会直接观察这种最早类型森林的生态学，解读钙华树的生长环境，并评估它们对沉积系统的影响"。德文郡北部和萨默塞特郡西部海岸的杭曼砂岩层，这些化石就是在这里发现的。资料来源：尼尔-戴维斯实地考察是沿着英格兰海拔最高的悬崖进行的，其中一些悬崖只能乘船到达，考察结果表明，这种砂岩地层实际上富含泥盆纪时期的植物化石材料。研究人员在砂岩中发现了保存下来的植物化石和植物碎屑、树原木化石、树根痕迹以及沉积结构。在泥盆纪时期，该地点是一个半干旱的平原，从西北方的山脉流出的小河道纵横交错。戴维斯说："这是一片非常奇怪的森林--与你今天看到的任何森林都不一样。这里没有任何灌木丛，草也还没有出现，但是这些密密麻麻的树木掉落了很多树枝，这对景观产生了很大的影响。"这一时期标志着密集的植物首次能够在陆地上生长，钙华树脱落的大量碎屑在沉积层中堆积起来。这些沉积物影响了河流在地形上的流向，这是河流的流向第一次受到这种影响。这些化石中包含的证据保留了地球发展过程中的一个关键阶段，即河流开始以一种与以往根本不同的方式运行，成为今天巨大的侵蚀力量。人们有时会认为英国的岩石已经被研究得够多了，但这表明，重新审视这些岩石可以获得重要的新发现。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423387.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1423387.htm

科学家发现存在一种2017年首次预测的难以捉摸的超导态

科学家发现存在一种2017年首次预测的难以捉摸的超导态这是荷兰格罗宁根大学复杂材料设备物理学组组长、《自然》杂志有关FFLO超导态论文的第一作者叶毅教授、博士。图片来源：SylviaGermes该论文的第一作者是格罗宁根大学复杂材料设备物理学组组长叶毅教授。叶教授和他的团队一直在研究伊辛超导态。这是一种特殊的状态，可以抵抗通常会破坏超导性的磁场，该团队在2015年对其进行了描述。2019年，他们创造了一种由双层二硫化钼组成的装置，可以将驻留在两层中的伊辛超导态耦合在一起。有趣的是，Ye和他的团队创造的装置可以利用电场打开或关闭这种保护，从而形成一个超导晶体管。耦合伊辛超导体装置揭示了超导领域一个长期存在的难题。1964年，四位科学家（富尔德、费雷尔、拉尔金和奥夫钦尼科夫）预言了一种在低温和强磁场条件下可能存在的特殊超导状态，即FFLO状态。在标准超导电性中，电子作为库珀对以相反的方向运动。由于它们以相同的速度运动，这些电子的总动量为零。然而，在FFLO状态中，库珀对中的电子之间存在微小的速度差，这意味着存在净动量。叶毅教授介绍说："这种状态非常难以捉摸，只有少数文章声称它存在于普通超导体中。"然而，这些文章都不是结论性的。这个相图描述了六折各向异性轨道FFLO状态的存在，它占据了相图的很大一部分。右上角的示意图展示了超导阶参数的空间调制。资料来源：P.Wan/格罗宁根大学要在传统超导体中产生FFLO状态，需要一个强磁场。但磁场的作用需要仔细调整。简单地说，要让磁场发挥两种作用，我们需要利用泽曼效应。这可以根据自旋方向（磁矩）来分离库珀对中的电子，而不是轨道效应--通常会破坏超导性的另一种作用。"这就像超导性与外部磁场之间的微妙谈判。"第一作者PuhuaWan制作的样品满足了证明库珀对中确实存在有限动量的所有要求。资料来源：P.Wan/格罗宁根大学叶和他的合作者于2015年在《科学》（Science）杂志上介绍并发表的伊辛超导抑制了泽曼效应。他说："通过过滤掉使传统FFLO成为可能的关键成分，我们为磁场发挥其另一个作用（即轨道效应）提供了充足的空间。我们在论文中展示的是轨道效应驱动的FFLO状态在我们的伊辛超导体中的清晰指纹，这是一种非常规的FFLO态，2017年首次在理论上被描述。"传统超导体中的FFLO态需要极低的温度和极强的磁场，因此很难产生。然而，在叶教授的伊辛超导体中，只需较弱的磁场和较高的温度就能达到这种状态。事实上，2019年，研究人员首次在他的二硫化钼超导装置中观察到FFLO状态的迹象："当时我们无法证明这一点，因为样品不够好。不过，他的博士生万普华后来成功制作出了符合所有要求的材料样品，证明库珀对中确实存在有限动量。实际实验花了半年时间，但对实验结果的分析又花了一年时间。"这种新的超导状态还需要进一步研究。还有很多东西需要了解。例如，动量如何影响物理参数？研究这种状态将为超导提供新的见解。这或许能让我们在晶体管等设备中控制这种状态。这是物理学家们的下一个挑战。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372531.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372531.htm