2010年2月9日

一月紀聞國外篇--2010.2(482)

發現四足動物腳印 恐改寫演化史
1/7 真的有長腳的魚類走上岸而演化為陸生動物?瑞典的古生物學家在波蘭東南部一處採石場,找到留有足印痕跡的四足動物化石,初步鑑定這種四足動物存活於3億9500 萬年前,比先前發現最古老的四足動物化石,還早了1800萬年。

過去科學家一直相信,四足動物是經過「希望螈類」(elpistostegids)這種過渡期生物,從魚演化而來的。希望螈類的頭身形狀與四足動物相似,但鰭尚未進化成四肢,並且只有非常有限的爬行能力。迄今最古老的希望螈類,是3億8600萬年前的提塔利克魚(Tiktaalik)和潘氏魚(Panderichthys)。然而,此次在波蘭發現的化石足跡,卻意味陸生動物早在希望螈類進化出鰭狀結構之前的900萬年,便已經有腳了。

瑞典烏普薩拉大學的阿伯格(Per Ahlberg)表示:「要能夠留下像這樣的足跡,必須有前腳和後腳,它們大約是同樣的大小,如此可靠著身體前後自由地移動。」這些足跡並沒有表現出拖著尾巴或肚皮著地的跡象,顯示在留下足印時,軀體和尾部漂浮在淺水中。根據周圍的環境特徵以及附近發現的無脊椎動物化石,研究人員認為這早期的四足動物似乎正在穿過某種鹽瀉湖。這個結果令人驚訝,因為傳統觀點以為,最早的四足動物是從淡水河流中遷移到陸地上來的。

這個可能出現於泥盆紀中期四足動物的化石發現,有如人類登月般重大——四足動物的一小步,讓演化史往前了一大步。

白矮星爆炸 地球毀滅否?
1/8 天文學家西諾在美國天文學協會會議上表示,一顆距離太陽系相當近的巨大白矮星羅盤座T星(T Pyxidis),如果發生超新星爆炸,將放射出致命輻射線摧毀地球的臭氧層,進而摧毀地球上的生命。

羅盤座T星是所謂的「再發新星」(recurrent nova),從1890年開始,科學家已記錄它的持續爆發,週期約20年。不過「新星」與「超新星」不同,這幾次的爆發都不曾使地球陷於危險境地,因為這些爆發都是物質往白矮星累積途中,物質累積稍多之處發生的小規模爆發。但是1967年之後,它的爆發現象似乎停息了,天文學家並不確定它何時會再爆發。

目前的問題是,白矮星從伴星處掠奪來的累積質量,是否不管爆炸發生與否都會持續增加?還是爆發向外濺射的質量遠超過累積的,使得白矮星的總質量反而減少,所以爆發才會暫息?如果質量會持續累積,當發生超新星爆發時,所釋出的能量將會比一般的新星爆發還要高1000萬倍!這就如同地震一樣,如果平常沒有小規模釋放,那麼最後一次釋放所有累積能量的結果,必定非常劇烈。

也有天文學家表示,羅盤座T 星如果真的爆發,並不會出現預測中致命的伽瑪射線,因此研究結果並不可信。除此之外,理論上這顆白矮星雖然接近爆發,但可能是在1000萬年以後,這項預測似乎有點杞人憂天。

蝗蟲會「看」路 攀爬並非靠摸索
12/25  「視覺引導控制肢體」是一項複雜的任務,科學家原本認為腦部容量小的昆蟲無法負擔如此繁複的工作,但最新研究顯示,昆蟲並不靠摸索找到立足點——牠們是用看的。

多數昆蟲花費很多時間在爬行上,像是蟋蟀、蟑螂和螞蟻,牠們利用長長的觸鬚「感覺」周遭環境;而大眼的昆蟲則多半花很多時間飛行。於是英國劍橋大學的尼溫(Jeremy Niven)懷疑,究竟蝗蟲這種擁有短觸鬚、大眼,半數時間在地上、半數時間在空中的昆蟲,是否會運用視覺找尋落腳處。

他的團隊製作了一具超小梯子,用慢速攝影機拍攝蝗蟲攀爬時的影像,計算昆蟲滑落的次數,和牠們在其他情境滑落的影像比較。

尼溫表示:「藉由比較不同實驗的結果,我們發現蝗蟲用視覺尋找落腳處。當蝗蟲看不到其中一隻前腳時,牠們就會停止用那隻腳攀爬下一級階梯,而改用看得到的腳。」

手機電磁波 改善老鼠失智症
1/7 長久以來被質疑導致腦癌的手機電磁波,可能有助於改善阿茲海默氏症所造成的腦損耗。

美國南佛羅里達州大學的專家,讓96 隻白老鼠,每天接受2次類似手機產生的電磁波,每次1小時。結果發現,基因經改造而罹患阿茲海默氏症的老鼠,記憶力與思考力的表現與健康老鼠一樣好。

研究人員在籠子周圍放置會發出電磁波的天線,每一隻老鼠與天線的距離相同,接觸的電磁波量也相當於手機緊貼人類頭部時所傳出的量。實驗中老鼠所暴露的電磁波量,相當於人類連續7~9個月、每天使用手機2小時。

參與研究的艾倫戴許(Gary Arendash)表示,這些結果超乎原本的預期。他們發現,長期接觸手機的電磁波,竟然可以完全清除老年鼠腦部澱粉樣蛋白(β-amyloid)的沉積,並改善牠們的記憶力。

這項研究開啟了阿茲海默氏症新療法的可能,不但非侵入性,也不須用藥。但目前還需要更深入的研究,才可確定手機電磁波是否真的能夠用來治療阿茲海默氏症。

古柯鹼改變基因表現 讓人成癮
1/8  美國科學家發現腦內的關鍵機制,可以解釋為何古柯鹼會讓人上癮,同時有助於找到有效的戒癮療法,研究成果刊載於Science期刊。

這項研究是以老鼠為實驗對象,一組老鼠持續施打古柯鹼,另一組注射一劑古柯鹼後施打鹽水,藉以研究持續施打古柯鹼及一次性施打的差別。

美國紐約西奈山醫學院梅茲(Ian Maze)的團隊發現,長期暴露於古柯鹼,會使一種酵素失去關閉腦部有關愉快情緒神經迴路基因的功能,影響腦部對於愉快情緒的神經迴路。持續施打古柯鹼的老鼠基因表現有極大改變,也出現強烈依賴古柯鹼的傾向。

美國國家藥物濫用研究所主任沃考(Nora Volkow)指出:「這項極為重要的發現,讓我們更加了解古柯鹼成癮的過程。」進一步的研究,將可望為古柯鹼成癮者帶來一線曙光。

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