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科苑鲜果

2021-03-03

科学之谜 2021年12期
关键词:羊皮纸粉虱脑电波

深呼吸让脑电波放慢

人们常说缓慢的呼吸有助于瑜伽或冥想——现在我们可能知道为什么了。这种呼吸似乎能调节我们的脑电波。

当大脑中大量神经元一起放电时,就会形成脑电波。虽然脑电波的功能至今尚不清楚,但其频率往往反映出我们的清醒和警觉程度。例如,它们在深度睡眠时频率最低,在我们清醒和注意力集中时频率最高。研究人员想知道,在一些瑜伽和冥想中使用的呼吸方式是否会影响它们。在鼻腔内,一些神经细胞暴露在外面,之前有研究表明,它们会对外界机械力(如气体压力)做出反应。

研究人员让16名瑜伽练习者做了15分钟的瑜伽,做时让他们有的用鼻呼吸,有的用嘴呼吸,呼吸频率都保持在每分钟2.5次。同时,用仪器检测他们的脑电波。试验完后,让志愿者填写问卷,用于评估他们意识的不同方面,以便研究人员判断他们所达到的冥想状态。

脑电波检测显示,用鼻呼吸的志愿者大脑各部分的脑电波频率变慢了,频率也更趋于一致。此外,根据问卷调查,用鼻呼吸的志愿者也更容易进入冥想状态。但是在用嘴呼吸的志愿者身上,这一切都没看到。

由此看来,瑜伽或冥想也许不是什么神秘的“元气”之类的东西在起作用,仅仅是深呼吸作用于鼻腔内的神经所致。

不戴手套,戴手臂加热器

手很冷,但讨厌戴手套怎么办?

手套虽然可以让你的手保持舒适的温度,但它们通常会降低手指的灵活性。然而脱下手套,又会让你的手指冻僵,不舒服的同时也失去灵活性。

告诉你一个好消息,很快就会有一种技术可以帮助你。研究人员正在研制一种手臂加热器,可以让人们在寒冷的环境中不戴手套也可以进行机械维修或急救等要求极高灵活性的工作。

手冷大多是由于手部血管收缩,流向手的血液减少所致。保持前臂温暖,将温暖的血液输送到手指,可以在一定程度上缓解手部血管收缩。所以,研究人员正试图通过在前臂佩戴一对电热臂来解决这个问题。

先前的一项研究表明,加热躯干也能让手保持温暖,但这种方法对于便携式设备来说,需要太多的电力。研究人员发现,用电池驱动的小器具仅仅加热前臂,就能提高手指温度,并提高其灵活性和力量。在一项测试中,在0.5℃执行同样的任务,佩戴前臂加热器与不戴手套相比,手指力量可提高90%,灵活性可提高50%。

在极度严寒的环境中,即使不能做到完全不戴手套,佩戴前臂加热器之后,戴薄一些的手套,人们也可以进行某些精细的操作。

羊皮纸防篡改

在古代西方,一些重要的宗教经文都写在羊皮纸上。羊皮纸比普通的纸张更容易保存,这当然是一个原因。不过,可能还有另一个原因:写在羊皮纸上的东西可以防篡改。

最近,考古学家分析了1499年-1969年间英国保存的477份有关财产的法律契约。这些文件都写在动物皮上。

他们从每份文件中切下一小块,从中分离出胶原蛋白。由于每种动物都有不同的胶原蛋白,这让他们知道契约是写在什么动物的皮上的。他们发现,其中96%是写在羊皮上的。这是一个意外。因为很多动物的皮都可以用来记载文字,比如说牛皮,为什么人们在立法律契约的时候,独独青睐羊皮呢?

考古学家怀疑,这可能是因为羊皮纸的脂肪含量高,写在羊皮纸上的东西,很难在不被注意的情况下被篡改的缘故。

将动物皮加工成皮纸时,要将其浸入碱性溶液中,这样可以抽去脂肪并去除毛发,留下皮肤的真皮层,然后将其拉伸成皮纸。

羊皮的脂肪含量在30%-50%,而牛皮的脂肪含量仅在2%-3%。去除脂肪将会使羊皮非常脆弱,所以在制作羊皮纸的时候,人们会尽量多保留一些脂肪。

结果是,在羊皮纸上写下的文字痕迹更深。如果有人想篡改,就免不了留下污迹斑斑的痕迹,这样一来,也就更容易被人发现。所以,使用羊皮纸其实也是为了防欺诈。

昆虫体内竟有植物基因

基因不仅可以在同一物种中,以父代传给子代的形式遗传,还能在不同物种之间传播,这种现象叫水平基因转移。最典型的例子是,一种细菌吃了另一种细菌之后,有时会把被捕食者的部分基因整合到自己的基因组中。水平基因转移大多发生在简单的单细胞生物之间,从未听说过发生在动物和植物之间。譬如,没有人吃了面食,就把小麦的基因整合到自己的基因组中。

现在就有一个特例。最近,科学家在给银叶粉虱(一种类似蚜虫的动物)的基因组进行测序时,发现了一个名为BtPMaT1的基因。该基因在许多植物中都有发现,但此前从未在昆虫体内发现过。这是已知的第一个在植物和昆虫之间进行水平基因转移的例子。

这个基因在植物身上具有重要的功能。许多植物需要产生毒素来对付动物,但毒素对植物自己也不是好东西。BtPMaT1基因可以帮助一些植物在储存毒素的同时又不会毒害自己。

同样,当银叶粉虱吃下含这些毒素的植物时,BtPMaT1基因可能会帮助它避免中毒。

这个例子虽然就其结果来看,是在植物和动物之间发生了水平基因转移,但并不意味着银叶粉虱吃了植物,植物就直接把自己的基因转移给它了。事实上,这个过程可能以病毒为中介。植物先把BtPMaT1基因轉移给病毒,这种病毒要靠银叶粉虱传播。久而久之,病毒又把这个基因转移给了银叶粉虱。

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