歡迎收看一周科技。本周你將看到：①頭發(fā)顏色與壓力的關(guān)系；②治打嗝的吸管；③蝴蝶如何長(zhǎng)出透明翅膀；④北極也曾有恐龍；⑤鳥類眼睛里藏著“羅盤”。

頭發(fā)變白

壓力確實(shí)會(huì)讓人長(zhǎng)出白發(fā)，不過(guò)好消息是，緩解壓力之后，頭發(fā)的色素依然有希望恢復(fù)。

在最近的一項(xiàng)研究中，科學(xué)家報(bào)告了一種新的測(cè)量方法，可以分析人類頭發(fā)不同區(qū)域細(xì)微的色素變化，這些區(qū)域?qū)?yīng)著不同的生長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)。通過(guò)這種新方法，研究者發(fā)現(xiàn)頭發(fā)變白并非完全不可逆，有些頭發(fā)隨著時(shí)間推移又再次恢復(fù)了顏色[1]。

研究者調(diào)查了頭發(fā)主人們近期的生活經(jīng)歷，并把這些數(shù)據(jù)和頭發(fā)色素分布關(guān)聯(lián)起來(lái)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，壓力確實(shí)影響著人們頭發(fā)的顏色：經(jīng)歷壓力事件時(shí)，人們頭發(fā)中沉積的色素變少，而壓力緩解之后，同一根頭發(fā)新長(zhǎng)出來(lái)的部分色素還可以恢復(fù)。研究者還分析了毛發(fā)中數(shù)百種蛋白質(zhì)的含量變化，并由此發(fā)現(xiàn)頭發(fā)變白的過(guò)程與細(xì)胞代謝和線粒體相關(guān)。

吸管治打嗝

打嗝了怎么辦，找人嚇你一跳、屏住呼吸，還是狂喝水？現(xiàn)在，新的選項(xiàng)出現(xiàn)了：有人發(fā)明了一種專治打嗝的吸管。

吸管還能治打嗝？| hiccaway

簡(jiǎn)單說(shuō)，這是一根必須很用力才能喝到水的吸管。這根塑料材質(zhì)的硬吸管，底下有一個(gè)小孔，是一個(gè)壓力閥；壓力閥外還帶了一個(gè)可以移除的小帽，以適用成年人與兒童的不同狀況。使用者必須用力才能克服壓力閥的阻礙吸到水，這會(huì)導(dǎo)致分隔胸腔和腹腔的橫膈膜收縮。而用力吸水和吞咽的動(dòng)作，還會(huì)促使負(fù)責(zé)分隔氣管和食管會(huì)厭下降。這兩個(gè)過(guò)程，分別刺激了膈神經(jīng)和迷走神經(jīng)，從而緩解打嗝。

吸管結(jié)構(gòu)示意圖 | James Alvarez et al.

這個(gè)吸管被稱為“強(qiáng)制吸水和吞咽工具”，目前以商品名HiccAway申請(qǐng)了專利，售價(jià)14美元。最近，研究者發(fā)表了一份對(duì)249人的調(diào)查報(bào)告：92%的情況下，這根吸管可以讓使用者停止打嗝；90.8%的使用者認(rèn)為它使用方便[2]。不過(guò)，這項(xiàng)研究缺乏對(duì)照組，而且數(shù)據(jù)來(lái)自使用者的自我報(bào)告，可能存在偏差。（估計(jì)大部分人還是會(huì)選擇不要錢的小偏方吧……）

玻璃蝶

一些蝴蝶擁有玻璃般透明的翅膀，例如圖中的這只寬紋黑脈綃蝶。高度透明的翅膀能幫助蝴蝶偽裝自己，然而它們的翅膀究竟為何能如此通透？最近，一項(xiàng)研究揭示了透明蝴蝶翅膀背后的秘密[3]。

一只寬紋黑脈綃蝶（Greta oto），透過(guò)翅膀的透明區(qū)域能夠輕松看到后方的背景 | David Tiller/Wikipedia

讓翅膀變透明，首先需要特別的鱗片。翅膀透明區(qū)域的鱗片生長(zhǎng)更稀疏，形狀也是纖細(xì)的毛狀，而不是普通的扁平樣子。這樣一來(lái)，鱗片下方透明的翅膜就會(huì)暴露在外。

但只有這樣還不夠。在透明區(qū)域的翅膀表面，還有兩層重要的微觀結(jié)構(gòu)：下方的一層是規(guī)律排列的小凸起，上面一層則是微小的蠟質(zhì)柱狀結(jié)構(gòu)，它們排列得更加參差不齊。實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果都顯示，這些微結(jié)構(gòu)能大幅減少光線在翅膀表面的反射，從而增加透明度。

透明蝴蝶翅膀表面的微觀結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)能夠減少光線反射 | A. POMERANTZ ET AL/JEB 2021

研究透明蝴蝶翅膀的結(jié)構(gòu)，可以為設(shè)計(jì)減反射材料提供新的靈感。

北極恐龍

北極也曾有恐龍，而且是土生土長(zhǎng)的。

藝術(shù)設(shè)想圖：生活在北極的帶娃霸王龍 | James Havens

1950年代，人們第一次在北極和南極發(fā)現(xiàn)了恐龍殘?。坏铸埬芊裨跇O地過(guò)冬，這始終是個(gè)謎題。本周《當(dāng)代生物學(xué)》的一篇論文中[4]，研究者到阿拉斯加北部進(jìn)行了實(shí)地考察，發(fā)掘出了多種恐龍，大小體型的都有。其中還有7種幼年恐龍的牙齒和骨骼，這些恐龍寶寶剛剛孵化或即將孵化，意味著這些恐龍是在北極出生的——研究者說(shuō)，這就好像是發(fā)現(xiàn)了“史前的產(chǎn)房”。

在北極發(fā)現(xiàn)的恐龍寶寶的骨骼非常小 | Patrick S. Druckenmiller et al.

根據(jù)化石發(fā)現(xiàn)研究者認(rèn)為，恐龍并不會(huì)在冬天離開北極?？铸埖暗姆趸枰?～6個(gè)月，而北極的夏天很短，即使恐龍?jiān)诖禾飚a(chǎn)卵，小恐龍也難以冬天來(lái)臨前長(zhǎng)得足夠成熟，可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離遷徙。

白堊紀(jì)雖然溫暖，但北極的冬天仍有長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的寒冷和黑暗。北極恐龍如何過(guò)冬？研究者猜測(cè)，它們或許會(huì)冬眠，或在冬季接受低質(zhì)量的食物。能在北極過(guò)冬的結(jié)論，也進(jìn)一步支持了“恐龍是溫血?jiǎng)游铩钡募僬f(shuō)。

看見磁場(chǎng)

遷徙的鳥通過(guò)地球磁場(chǎng)找到方向，然而它們是怎么感受到磁場(chǎng)的呢？最近，一項(xiàng)新研究讓我們離這個(gè)問(wèn)題的答案又近了一步。

會(huì)在夜間進(jìn)行遷徙的小鳥歐亞鴝（Erithacus rubecula），它可能會(huì)通過(guò)眼睛看到磁場(chǎng) | Corinna Langebrake, Ilia Solov’yov

一種主流的理論認(rèn)為，鳥兒感知磁場(chǎng)靠的是眼睛——確切地說(shuō)，關(guān)鍵在于視網(wǎng)膜中名叫“隱花色素”的感光蛋白。當(dāng)這種蛋白被光激活時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生一種對(duì)磁場(chǎng)敏感的化學(xué)中間體。磁場(chǎng)可以通過(guò)電子自旋影響這些中間體，進(jìn)而讓鳥兒對(duì)不同磁場(chǎng)方向產(chǎn)生感知。

而本周發(fā)表于《自然》的研究就對(duì)這一理論進(jìn)行了驗(yàn)證[5]。研究者通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，遷徙鳥類歐亞鴝眼睛里的感光蛋白“隱花色素4”確實(shí)對(duì)磁場(chǎng)足夠敏感，它具備幫助鳥兒看到磁場(chǎng)的潛力。不過(guò)，要想進(jìn)一步證明這一理論，還需要直接對(duì)鳥類的眼睛進(jìn)行檢測(cè)。

參考文獻(xiàn)

[1] https://elifesciences.org/articles/67437

[2] https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2781196

[3] https://journals.biologists.com/jeb/article/224/10/jeb237917/268372/Developmental-cellular-and-biochemical-basis-of

[4] https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(21)00739-9

[5] https://www.nature.com/articles/10.1038/s41586-021-03618-9

作者：麥麥，窗敲雨

編輯：窗敲雨