科普文章

带上你的眼睛

带上你的眼睛

文 linki

 

“可现在不一样了,记得吗,刚才西边有云的,现在那些云可能飘过来了,月亮正在云中时隐时现呢……想想草原上的光和影,多美啊,那是另一种音乐了,求你带上我的眼睛出去吧!”

刘慈欣的《带上她的眼睛》是一篇充满想象力和美感的科幻小说。一位年轻的女研究人员,因为意外流落到了地心世界,几乎没有可能再回到地面。在无尽的孤独中,唯一使她与外部世界保持一丝感性联系的,是一双特别的“眼睛”。这其实是一副传感眼镜,戴上它,你所看到的一切景象会转化成超高频信息波发射出去,被远方另一个戴同样传感眼镜的人接收到。他能看到你所看到的一切,就像你带上了他的眼睛一样。

这篇小说发表于1999年,十几年过去了,这样的“眼睛”尚未成为现实。不过,对于身处外太空或者地心深处的人来说,想看到地面上的景色应该并非难事,技术的进步一直在延伸着信息传输的距离;而对于眼睛已经衰老,甚至失明的人来说,想摆脱黑暗却不是一件简单的事。全世界大概有一亿人饱受着视网膜疾病的折磨。对于大多数人来说,生命就是一个从光明稳步走向黑暗的过程:眼睛后部复杂的神经元细胞层渐渐衰弱,越来越难以捕捉到光子并将其翻译成大脑能解读的电信号。即使在医学技术发达的今天,人类依然无法摆脱一些视网膜衰退疾病的困扰,一如皮肤的皱纹和发白的头发,唯一不同的是我们更害怕色彩和光明的失去。

人类的视网膜。图片:iStockphoto

近年来的研究给那些正将或者已经在黑暗中挣扎多时的人们带来了希望。有科学家试图向眼睛中注射带有信息的分子,激发具有光收集功能的感光细胞重新开始生长;另一些人则想着把能工作的基因片段连接到视网膜细胞中,以恢复其功能。还有许多的研究者想到了另外的途径,他们相信技术的力量,为什么一定要修复呢?换个方法,把相机植入到眼睛中,代替视网膜的功能,不也是可以的吗?

从上世纪七十年代开始,科学家就在尝试开发具有视觉能力的假眼睛。今年春天,欧洲批准了第一个商业应用的“生物眼睛”,即加州的第二视力(Second Sight)公司生产的阿尔戈斯2号(Argus II)。在希腊神话中,阿尔戈斯是一位百眼巨人。阿尔戈斯2号是在一副特制的镜片中放置了摄像机,其拍摄到的影像,在转换成无线信号后,传输到一个6*10px的网格电极。电极就连接在眼睛后面,会刺激视网膜上的神经元,将二级信号传送到大脑。

一个60像素的画面和高清电视比起来相去甚远,但与残存的视力比起来则是天壤之别。临床试验中,戴上阿尔戈斯2号的病人能够看清大门,能分辨出8种颜色,能读出用大字体写成的短句。而且,如果以从前的技术进步为鉴的话,可以预见在不久的将来,这套价值10万美元的设备很可能会变得十分普及。研究人员已经开始试验不需要外在摄像机的人工视网膜,不需要拍摄和二次信号,而是让光子直接撞击到视网膜上的感光阵列。总部位于伊利诺伊斯的Optobionics公司已经设计出包含5000个光感受器的实验品。

市场上的数码相机产品可以为未来的技术进步提供启示。我们的视网膜在1100平方毫米的面积上,分布有1亿2700万个光受体。相比之下,目前最先进的摄像头上,有1660万的光感受器,分布在1600平方毫米的面积上。当然,这一数字近年来增长得很迅速。但简单的像素堆叠并不能与人类眼睛丰富的视觉体验相提并论。正如奥勒冈大学的物理学家及视觉研究者理查德·泰勒所说,要创造出真正的人工视网膜,工程师和神经学家们还必须想出比植入摄像机更高明的方法来。

将眼睛视作生物的摄像机是一件很自然的事情,在某些方面,它们也确实是。当某幅图像的光线从我们的瞳孔穿过之后,最终会在视网膜上形成一幅翻转的画面。在相机上也会发生同样的事情。眼睛和相机都具有能调整入射光线路径的“镜头”,能使画面更加清晰和锐利。数码革命已经使相机更加像眼睛。与从前用胶片不同,数码相机是用感光的光电二极管阵列来捕捉光线,这与眼睛中的光受体如出一辙。

然而当我们再仔细看的时候,这种相似性便消失了。相机是完全符合欧几里得几何的,工程师一般会将光电二极管设计成细小的方块,再将其放置于规则的网格空间上。现在的大部分人工视网膜也是同样的设计,来自光电二极管的脉冲信号要通过一个矩形的电极阵列,才能传送到神经元中。与之相比,视网膜的神经元网络则更像是一朵雪花,分枝上还有分枝,以卷曲的形态覆盖在视网膜上。这种不匹配意味着当医生们把电极网格接到视网膜上的时候,大部分的线路都不能连通到神经元上,它们的信号也就无法到达大脑。

一些工程师提出,把电极做大一些,联系更紧密一些,从而扩大接触的面积。但这一方法存在着根本性的障碍。在人类的眼睛里,神经元位于光受体的前方,因其雪花似的形状,还是有足够的空间让光线通过。而一个装有大电极的人工视网膜,则会挡住它本身想要探测到的光线。另一方面,人类的光受体也很奇妙:它们是束状的。我们看到的大部分光线其实是从视网膜中央,一个针头大小的小窝穿过去的。小窝中密布着光受体。我们对世界的“锐利”观察就来自于此。光线在小窝上会形成外围模糊的图像。而相机里捕捉光线的光电二极管,则是平均分布在整个画面上。

在观察这个世界时,我们不会感觉到像是从一个透镜往外看,因为我们的眼睛一直处于运动中。我们的焦点不断跳跃,使视网膜小窝能够捕捉到视野中不同的部分。眼睛这种跳跃的距离具有很难察觉的数学规律:频率越高,距离越短。也就是说,眼睛会时不时做较大的跳跃,但更多的时候是小跳跃,甚至是更小的跳跃。这种粗糙、碎片化的方式,称为“分形”,是一种对大空间进行观察的有效方法。有趣的是,这与昆虫寻找食物的飞行路线具有极高的相似性。我们的眼睛,同样也是在有效地搜集视觉信息。一旦眼睛捕捉到光线,视网膜的神经细胞并不是直接把信号传给大脑,而是先对其进行加工,屏蔽或者加强周围神经元对观察方式的调整。它们能提高亮区和暗区的对比度,有点像我们在对图片进行即时的photoshop。这种图像处理过程很可能是进化的产物,能使动物们更快地感知到物体,尤其是背景模糊的时候。

相机只是被动地把看到的都记录在一张图片上,而我们的眼睛则会把最重要的信息发掘出来,以让大脑做出最快的决定。目前科学家只能推测戴上人工视网膜之后会看到什么,但无论上面有多少电极,这样的设备都无法恢复视觉的体验。没有视网膜先进的“图片处理”功能,它所能提供给大脑的只是一串串快速而又含糊的信息流。

奥勒冈大学的视觉研究者泰勒还提出,即使最简单的人工眼都能给人造成压力。他的结论来源于一项观察不同图形的实验。被试者在看过各种形式,或简单,或不规则的碎片状的图形之后,被要求描述这些图形给他们的感觉。他还测量了压力对诸如皮肤电流活动等生理指标的影响。结果表明,碎片化的图形和简单的图形比起来,能降低60%的压力水平。泰勒猜测这种让人平静的效应与眼睛的运动方式,即不规则的碎片化形式有关。值得注意的是,大自然的很多景观,如森林、云朵等,也常以碎片化的形式出现。树木的枝干上会出现分枝,分枝上再长出叶子。我们的视觉其实与自然世界是一致的。

人工视网膜其实只是简单地模仿了数码相机里的光感受器,让人能够以相同的清晰度看到视野中的每一部分。这种方式不需要移动眼睛,不能以碎片化的形式获取信息,因此也就不会产生任何减小压力的作用。

泰勒认为,解决方案在于把人工视网膜做得更加逼真。光敏元件要能与内置的反馈机制整合在一起,产生锐化或聚集的效果,从而丰富图像中心的细节。常规的电极与非常规的神经元之间的不匹配,由此也可能得到解决。泰勒及其团队正在研制能够与下一代人工眼整合在一起的新型回路,这种回路可以自发地分枝,形成泰勒所说的“纳米花”的结构。虽然纳米花并不能完全与眼睛的神经元相匹配,但它们的几何形状同样能使光线穿过,与普通的电极网格相比,它们能接触到更多的神经元。

科学家们在恢复视力的征途上作出了很多努力,但未来还有很长的路。成功的秘诀或许在于,千万别把眼睛和相机的比喻太当真,事实上它们比眼睛还差得很远。

 

(本文编译自The Brain ”I See,” Said the Blind Man With an Artificial Retina,作者Carl Zimmer  http://discovermagazine.com/2011/sep/17-brain-see-said-blind-man-artifical-retina)

修改版发表于《惠空港》2012年第1期

0

动物有文化吗?

动物有文化吗?

by linki

 

大翅鲸。图片来自Listen: Humpback Whale Songs That Swept the Pacific

 

人类,自诩为万物之灵长,一直以来,我们都将自己视为高于其他动物一等的存在。那么,人类到底比其他动物高明在哪里呢?答案似乎显而易见,但细想起来,这个问题却着实困扰了不少人。人类会使用工具,会进行劳动,会进行复杂的思维活动,这些都曾经被用来作为人类独特性的证据。但从本质上说,以上这些其实只是说明了人类作为高等动物的特点,并未指出人类和其他动物的根本区别。

那么这根本的区别在哪呢?许多学者认为,文化属性才是人与其他动物区别的最关键特性。纵观人类的进化史,在文明诞生之前的数百万年间,人类与其他高等动物并无太大差别。而近一万年来,人类社会的发展将其他动物远远地抛在后面,这其间文化的作用功不可没。文化是一个泛化的称谓,代表着人类在思想和行动上所取得的成就,人类的文明史可以说就是人类文化不断更新和积累的历史。

近几十年来,文化,这一让人类一直自我感觉良好的标签却不断受到其他物种的挑战。在灵长类、鲸类以及鸟类中,都发现了一系列看上去可以被称为“文化”或“传统”的行为。事实上早在千百年前,一些智者就已经注意到动物的社会行为。亚里斯多德首先在鸟类的鸣声中注意到它们进行社交学习的蛛丝马迹。达尔文则是第一个尝试寻找动物们的模仿行为,以证明人类在智力上是从较低等的动物进化而来。“社会学习”的概念也是达尔文最早提出,当时他试图以此解释一群蜜蜂在某些行为上的适应和传承。

当然,许多人对把这些行为称作所谓的“文化”不以为然。一些社会人类学家就认为文化和语言联系紧密,是人类独有的现象,而动物不具有像人类一样精细复杂的语言,因而也不具有文化。在各种词典和语境中,“文化”具有十分多样的定义,其本身也是复杂而不断变化的。但如果我们从人类的小圈子中跳出来,给文化下一个更广泛的生物学定义的话,或许可以这么来描述:文化是能够通过社会学习并世代传播下去的一种演化变异(或称为创新),特别是涉及到制作工具等提高生活质量的能力。从这个定义出发,我们可以更包容地去看待动物们的各种文化现象。

事实上,动物们也一直在向我们展示着它们改善自己生活的能力,毕竟,谁不想活得更久活得更容易呢?我们早已经知道,黑猩猩会使用枝条钓白蚁,海獭会用石头砸开蚌壳,海豚会扯下海绵保护自己的吻部,还有其他许多动物也展示了诸如开牡蛎、洗食物甚至开易拉罐等需要通过学习获得的能力。《自私的基因》一书的作者理查德·道金斯提出了模因(meme)的概念,认为文化的演化过程与生物演化相似,模因类似基因,是文化的遗传因子,通过其复制(模仿)、变异和选择将行为、观念等文化内容传递下去。随着研究的增多,科学家发现其实动物们也具有许多类似的文化传承方式。

在动物中,模仿、教学和语言交流是最常见的文化传播方式。模仿行为可以说随处可见,而教学和语言能力则相对“小众”得多,一般多见于灵长类和鲸豚类。其实就在不久之前,教学还一直被看作人类特有的能力。但事实上,教学不仅不是人类的专利,甚至也不是哺乳动物的专利。许多昆虫在觅食过程中就表现出多种不同的教学方式。有种蚂蚁,会采用“前后跑”(tandem running)的方式教会其他蚂蚁找到食物。我们知道蜜蜂能通过观看同伴的飞舞知道食物在哪,虎鲸妈妈会窜到岸上,给小虎鲸现身说法教它们怎么捕捉海豹,但蚂蚁们的学习行为似乎更胜一筹,因为这是第一个除人类以外的双向反馈的教学例子——也就是说,老师和学生会根据学习的情况调节自己的行为。前后跑的过程其实很缓慢,学生蚁会不时停下来,找找路标,领路蚁在前面就得时不时停下来等它,学生蚁赶上来时就轻轻敲下领路蚁的后腿。对蚂蚁来说,这种学习过程可以说得上是“磨刀不误砍柴工”,通常学生蚁在返回巢穴时走的路线会比领路蚁之前走的更快更直,掌握路线之后它也可以为其他蚂蚁带路。

相比教学,模仿似乎就简单得多。在一般人眼里,鹦鹉学舌看上去并不是什么太有文化含量的事情。但在科学上,模仿并不是纯粹的复制,比如拟态,而是指一种生物为了达到某种明确的目的,对他者的行为或方法进行观察和重复的行为。鹦鹉学舌并不出奇,但它们是否也有能力模仿人类的语言,将单词与物体联系起来呢?在亚利桑那大学的实验室,一只名为Alex的灰鹦鹉接受了一系列的测试,并最终能使用和理解超过80个单词和短句,它还能运用英语的语音规则把学会的单词组合成新的单词,虽然基本上没什么意义。模仿是幼儿文化学习的基础一环,Alex的例子表明,即使是脑体积很小的动物,经过一定时间的训练也可以通过模仿对语言有相当的理解能力。

事实上,模仿被认为是社会学习中最复杂的一种形式,而在广义的文化定义中,社会学习是行为传播的关键。因为跟人类是远亲的缘故,灵长类在动物文化研究中是最常见的研究对象,它们的模仿能力已经被大量的实验证实。科学家发现黑猩猩在利用工具时,会表现出“效仿”的行为,直接使用工具获取食物,而不是完全模仿发出者的动作。在难题箱范式(puzzle-box)实验中,如果黑猩猩一开始不知道从箱子中拿出食物的方法,它会更完整地重复示范者的动作;而如果它已经知道怎么拿,那它就会更倾向于用自己的方法取得食物。由此看来,黑猩猩的模仿行为并不是盲目的,而是会根据已知的信息作出推理。灵长类动物也能够模仿人类的语言交流。一只名为Kanzi的倭黑猩猩在英语学习的路上比Alex走得更远,它学会了利用图形符号认识单词,并通过观察它母亲的语言训练,学会了用图形符号获取食物和其他东西。最让人惊奇的是它能通过图形来领会一些简单句子的含义,比如,当告诉它“给小狗打一针”的时候,它真就会拿来一只玩具狗和一把注射器,认真地打上一针。

动物是否具有更大的文化潜能?Kanzi的“成才”之路告诉我们,也许动物界中真的存在以语言为基础的文化。其实在交流和沟通方面,我们真的不能小瞧它们。婆罗洲的一群黑猩猩,擅长用手掌放嘴唇上来控制音量大小,还会发出类似咂舌头的声音。有的黑猩猩群还会在每天晚上睡觉前互相咂舌道“晚安”。在鲸类的沟通文化中,歌声更是扮演着重要的角色。从1970年代早期至今,科学家已经对宽吻海豚、座头鲸、虎鲸和抹香鲸等物种的各种歌声进行了深入的研究。虎鲸,也叫逆戟鲸,是海洋中的霸主。有些虎鲸吃鱼,有些则以小型的鲸和海豹等海生哺乳动物为食。有学者认为饮食习惯和发声方式的差异会随着文化的过程而演化。虎鲸基本不会独来独往,它们往往以紧密联系的家庭式小团体出现,两个或更多的小团体有时候会聚集成数量在150只以上的超级群队。小团体的成员通常会终身相伴,并且发展出自己独特的语言。有意思的是,温哥华北部海域的一些虎鲸群之间发展出了特别的见面仪式,在相遇的时候,它们会先花10到30秒进行编队,然后以十分优雅的姿态向对方游去并会聚一处。

鲸类有方言,鸟类也有方言。科学家发现,鸣禽,包括画眉、松鸦、鹪鹩等,在鸣叫行为上具有高度的地域性差异,它们会向父母和同种类的邻居学习独特的口音。甚至在给隔离喂养的幼鸟呈现本种群和邻近种群的鸣声时,它会倾向于掌握自己种群的“方言”。对于一些鸟类来说,雌性会对合适的方言进行回应,这时候多掌握一门方言就更能体现出交配的优势。不过,虽然这些鸣禽显然是在模仿其他鸟类的叫声,但是否能称得上文化,还有待研究。有人认为,对鸟类来说,模仿叫声的能力就像呼吸一样,是反射性的,并不复杂。无论是人类还是鸟类,简单的模仿行为本身不能作为文化的基础,要关注的是这种模仿行为对个体社交生活的影响。

无论是黑猩猩、逆戟鲸以及灰鹦鹉,或者是会带路的蚂蚁,这些动物们的行为在让我们称奇的同时,也给我们打开了一扇探索自身文化演化过程的窗口。苏格兰的黑猩猩研究学家安德鲁·怀特恩说:“我们一直以为文化是我们自己区别于其他动物的标志,但我们观察了动物王国后发现,动物拥有一系列完整的、我们必须称之为文化的传统。”在看了那么多的动物文化现象之后,或许我们要重新想想前文那个问题,人类的独特性在哪里?当然,目前还值得我们欣慰的一点是,只有我们在研究动物们的文化,而不是反过来。

 

修改版刊发于《惠空港》10月

0

多彩珊瑚之造礁石珊瑚

珊瑚,想必大家都不会感到陌生,毕竟海洋中最漂亮,最有意思,出镜率最高的景观莫过于被称作“海洋里的热带雨林”的珊瑚礁了。珊瑚礁不是一天建成的,而是无数珊瑚虫经过数百年的建设而成的。我们常常被那些漂亮的珊瑚礁鱼类吸引,而忽略了默默无言、岿然不动的珊瑚。其实,它们也是很迷人的哦。

在古人的眼里,珊瑚有时被当作矿物,如在《本草纲目》里就将其与珍珠、玛瑙一起列入“金石部”;有时珊瑚也曾被当作植物,如当年石崇打碎的几棵珊瑚就被叫作“珊瑚树”。现在我们知道,珊瑚其实是动物,属于腔肠动物门(Coelenterata,或称刺胞动物门Cnidaria),会堆积碳酸钙骨骼是它们区别于其他腔肠动物的最大特征。常见的海葵、水母和水螅是珊瑚的亲戚,但它们就没有堆积钙质骨骼的技能——事实上海葵就属于珊瑚虫纲(Anthozoa)的六放珊瑚亚纲(Hexacorallia),可以将其看作一个不分泌骨骼的单体珊瑚。

珊瑚虫是珊瑚的基本单元,伸展开来的时候就像开在“珊瑚树”上的花朵,收缩起来时则埋在骨骼中,几乎看不出来。它们的形态很简单,上半部是一圈围绕着口的触手,下半部像个圆筒,中间就是消化腔。虽然结构简单,但不同珊瑚虫的颜色变化多端,大小也从1毫米到数公分不等。珊瑚虫通过分裂或出芽生殖的方式产生更多的个体,彼此之间以共肉组织(珊瑚虫分裂之后,彼此并没有分开,而是像连体婴儿一样连在一起,这些连结的组织就称为“共肉”)和碳酸钙骨骼连结成珊瑚群体。经过几十年数百年的“复制”和生长,珊瑚群体可以形成面积可观的珊瑚礁。

 澳大利亚的大堡礁,由约3400个独立的礁体组成,就被称为从太空中能肉眼看到的唯一的“活的东西”。

珊瑚虫的食物主要是浮游生物,但它们也可以通过光合作用补充养分。这得归功于珊瑚体内特别是身体表面细胞中数量众多的单细胞共生藻,它们能吸收珊瑚的代谢产物,进行光合作用,并将养料供给珊瑚利用。大多数珊瑚的主要营养都来源于其体内的共生藻。即使没浮游生物可吃,只要有充足的阳光,珊瑚就能像植物一样继续生长。这也是珊瑚大多生长在30米以浅海域的原因,而且只有在温暖、清澈的热带浅海才能形成珊瑚礁。

珊瑚通常固着于海底礁岩上生长,其群体外形多种多样,生长良好的珊瑚礁具有复杂的立体结构,为众多海洋生物提供了居所。 图片来自Starfish

 

要深入地领略珊瑚之美,懂一点珊瑚辨识的知识是必不可少的。但作为一门学问,珊瑚分类并不简单。各个珊瑚物种之间,不能靠任何单一的特征或颜色判断,而是要从宏观到微观,包括群体形态的特征、珊瑚孔排列的方式、珊瑚孔形状以及珊瑚孔细部的骨骼结构等等,来观察它们的区别。在日常生活中,珊瑚已经成为一个泛称,指那些来自海里的,造型奇特且玲珑剔透的东西。

在分类上,珊瑚通常包括软珊瑚(soft coral, Alcyonarian)、柳珊瑚(sea fan, sea whip, Gorgonian)、红珊瑚(red coral, Corallium)、石珊瑚(hard coral, stone coral, stony coral, Scleractinia)、角珊瑚(black coral, iron tree; Antipatharia)、水螅珊瑚(fire coral, stinging coral; Hydrocorallinia)、苍珊瑚(blue coral; Heliopora)、笙珊瑚(music coral; Tubipora)等。在所有的珊瑚中,只有部分具有较高钙化速率的珊瑚才会造礁,称为造礁珊瑚,全世界有超过800种的造礁珊瑚,主要为石珊瑚目的种类。

 

鹿角珊瑚科(Acroporidae)是珊瑚礁的指标物种,最为重要。其中鹿角珊瑚属是造礁石珊瑚中数量最多、种类最多,同时也是变异最大的属,分类十分困难。

【鹿角珊瑚属(Acropora)的群体以分枝形为主要形态,常形成树叶状,有的种类分枝会形成平板状或桌面状,比如上图中的风信子鹿角珊瑚(Acropora hyacinthus),而下图中的Acropora vaughani群体则呈灌木状。图片来自Starfish

 

【珊瑚有时候会呈现鲜艳的色彩,如下图的Acropora secale(玫瑰鹿角珊瑚)Acropora kirstyae。丰富的颜色大都与共生藻含有的多种色素有关。图片来自Corals of the World

 

蔷薇珊瑚属(Montipora)也是鹿角珊瑚科中种类较多的一个属,群体形态变化很大,常呈块状、叶片状、分枝或皮壳状。

【浅窝蔷薇珊瑚(Montipora foveolata)常见于珊瑚礁浅海,多以薄层覆盖在礁石表面,可能增厚形成团块状或板叶状,具有节瘤状突起和叶片状的游离边缘。图片来自Corals of National Park of American Samoa

相比而言,下图的Montipora florida更契合“蔷薇珊瑚”这个属名。这种珊瑚群体呈薄叶片形,层层叠叠,有的呈现螺旋形排列,大型群体的面积可达数平方公里。

 

Montipora florida,越看越像一片包菜地,难怪有人把这种形态的蔷薇珊瑚称为cabbage coral。图片来自Starfish

 

Montipora tuberculosa,可以看到褐色的生活群体,群体表面具辐射状的脊,珊瑚虫们就生活在两列脊之中。图片来自Starfish

 

石芝珊瑚科(Fungiidae)的珊瑚虫是现生珊瑚中最大的,既有单体型也有群体型的物种。石芝珊瑚属(Fungia)的大部分种类为单体型,单一珊瑚虫的直径可达50厘米以上。它们多数呈圆盘形或长椭圆形,或扁平或突起,幼体时营附着生活,长大后脱离底质,开始过着游离的生活。有意思的是,除一些体重太大的或附着生活的种类之外,大多数石芝珊瑚都具有少许的移动能力,可利用膨大的触手和体腔滑行,被沉积物覆盖了,它们会慢慢爬出来;被翻转了,也能自己翻转回正面。

 

【石芝珊瑚属中的Fungia fralinae,这些单一的珊瑚虫直径非常之大,图片来自Starfish

 

蜂巢珊瑚科(Faviidae)是最重要的珊瑚科之一,在属和物种数量上都仅次于鹿角珊瑚科。现生所有的蜂巢珊瑚科种类都为群体型,但不同属间的珊瑚孔排列形式和形态差异很大。我们常见的脑形珊瑚即为该科扁脑珊瑚属或肠珊瑚属的种类。

 

【上图为中华扁脑珊瑚(Platygyra sinensis),可以看到“脑”上的沟回有弯也有直。下图为标准的蜂巢珊瑚(Favia speciosa),看起来确实很像蜂巢吧,图片来自Corals of the WorldStarfish

 

【看起来真的很像大脑的Diploria labyrinthiformis,图片来自wiki

 

滨珊瑚科(Poritidae)也是珊瑚礁区的常见种类,它们的群体常呈团块状,可高达数米,看起来就像大石头或小山丘。别看外表又大又结实,但滨珊瑚的珊瑚虫其实都非常小。

【澄黄滨珊瑚Porites lutea,常常组成大块的群体,直径可达数米,上面多有蚓螺等生物栖居。常呈棕褐色或绿褐色】

 

作为地球上最古老的生态系统之一,珊瑚礁生态系统的丰富多彩,其实远不是以上几种珊瑚所能概括。同时,珊瑚礁也是脆弱的,台风以及其他剧烈的气候变化、棘冠海星的蔓延、环境污染等都可能给珊瑚礁带来灭顶之灾。

对于大多数人来说,亲身下水,去观察甚至抚摸珊瑚礁,以及其中的各种生物,是非常困难的。即使是学海洋生物学专业的笔者,也是最近才开始有机会去欣赏珊瑚礁区的美丽景色。

而现在,在很多海域,珊瑚礁都已经面临白化,甚至是灭绝的问题,这些色彩斑斓的生物,能撑到你去亲眼见证它们美丽的那一天吗?

 

【白化的鹿角珊瑚群。当环境不适宜的时候,珊瑚会排出或失去体内的共生藻,变得苍白,这时的珊瑚处于衰弱的状态,但尚未死亡,还有机会在环境改善的时候恢复原貌。】

3

被误解的鱼

 

鱼的记忆能有多久?寻找这个问题的答案的时候,我发现一个很有趣的现象,在中文网站上流传着“鱼的记忆只有七秒”,而英文网站上一眼看去都是“three second fish memory”。就连电影《岁月神偷》里面,男主角也是这么对女孩子说的:“鱼的记忆力很短,只有三秒,当它从鱼缸这一头游到另一头,再回头时,已经不记得自己刚刚游过……”但无论三秒也好,七秒也罢,其实都是彻头彻尾的流言,鱼类不仅有着长期的记忆,而且远远比我们想象聪明得多。

探索频道的著名节目《流言终结者》也关注过这个问题,他们用色彩鲜艳的塑胶板做洞口,并在洞口放上食物。经过训练,鱼很快明白了洞口与食物的联系。训练后期,这些鱼最快可以在一分钟内穿过数个洞口组成的迷宫,到达终点。该节目还访问了加州大学伯克利分校的一位整合生物学教授,他强调训练后的制约反应也是记忆的一种,这个实验证明金鱼的记忆远远超过三秒或七秒。

事实上,许多研究显示鱼类具有高度多样化的学习和记忆行为。鱼类的记忆力、识别力在某些方面比较高等的脊椎动物甚至灵长类还要强。2001年库伦•布朗在《动物识别能力》杂志一篇有关澳大利亚淡水鱼记忆力的论文中提到,他将有洞的渔网放入鱼池,训练鱼从洞中穿过,这些鱼只要5次就很熟练。之后布朗将渔网撤掉,11个月之后再将渔网安装起来,这些鱼依旧轻松地穿过洞逃走。布朗同时发现,一大群鱼比一小群鱼找到洞逃走的时间更短。更令人称奇的是美国查尔斯•埃里克森教授喂养的一群鱼,教授在喂食时都会唤“鱼儿鱼儿”(fish fish),一直持续数月。中断五年之后,埃里克森再次来到鱼池边,再次呼唤“鱼儿鱼儿”,数条还健在的鱼马上游上来等待喂食。

同许多动物一样,鱼类也具有学习的能力,并且这种能力在鱼类的避敌、摄食及繁殖等行为中起着重要的作用。鱼类的学习行为包括印记、习惯化、条件反射等,这些都以记忆力为基础。

鱼类中最典型的印记行为,就是鲑鱼的生殖洄游。鲑鱼在淡水溪流中出生,之后游到海里生活长大,到繁殖期时游回到出生地进行繁殖。期间要从海水跨越到淡水,在生理上经历巨大的调整。鲑鱼一生都会记得出生河流的气味,成熟鲑鱼回到接近河流的沿岸后,可以靠这种特殊气味的诱导进入出生河流。能够在长距离进行精确的生殖洄游和摄食洄游,虽然可能是多种因素共同作用的结果,但科学家相信印记行为是其中不可或缺的一部分。

习惯化是最简单的学习类型,在动物界最为常见。鱼类中也常常观察到习惯化行为。例如在雄性博鱼侧面放面镜子,就可诱发它的攻击反应。如果镜子固定,当它发现影像并不因攻击而消失,就会很快失去攻击的兴趣。

许多养鱼者都对训练鱼儿颇有心得,有些高手还用金鱼来作魔术的道具(参见春晚某节目)。鱼类不仅可以经过人工训练建立条件反射,而且在自然状态下也能依靠经验形成条件反射。条件反射分为经典条件反射和操作性条件反射,前者指动物能学会对一个新的条件刺激作出反应,后者则是有些行为因受到强化而使其发生频率不断增加的过程。两者最重要的区别在于操作条件反射起自动物的随意活动,是欲求行为的结果,而且刺激和反应都必须先于报偿。上面所说的埃里克森教授喂鱼的事例便是经典条件反射。经典条件反射的建立具有积极的适应功能,可以使鱼类对外敌入侵等重要事件做好准备。对鱼类建立操作性条件反射的研究,可以追溯到1901年Triplett所做的实验。Triplett将河鲈与一些鲤科小鱼放于同个水族箱,彼此用玻璃隔开。开始时河鲈会表现出强烈的攻击行为,但无法捕获小鱼。一段时间过后,玻璃移开,但河鲈此时已不再攻击小鱼。这表明河鲈在先前的尝试中已经获得了操作性记忆,建立起操作性条件反射。

作为陆地动物,我们很难体会到鱼类在水中生活的感觉,因而也常常低估鱼类在生命过程中所表现出来的智慧。不同种群、个体和性别的鱼类在学习和记忆能力上存在很大差异,但都是为了适应环境,满足生存和繁殖需要。很多鱼类会随环境中敌害的组成变化,调整其识别和躲避敌害的行为。来自高密度敌害环境的三刺鱼就比来自低密度敌害环境的同类更敏捷,更有警惕性。

不同的生活经历也会使鱼类的学习和记忆能力产生差异。野外生活的虹鳉具有明显的避敌行为,将其放在实验室饲养一段时间后,它们的避敌行为强度明显弱于一直在野外生存的同伴。

来自澳大利亚的研究者凯文•沃布顿指出,鱼能够记住猎食对象类型达数月时间,一旦遭捕食者攻击一次,以后就知道躲避这类捕食者。这种记忆甚至可以维持数月时间,有的鲤鱼上钩被抓后,一年都会躲着鱼钩。他认为,鱼类还具有类似人类的欺骗、落井下石等行为。两群暹罗斗鱼争斗,落败的一群会遭到其他同类更猛烈的攻击。有一种叫作岩礁鱼的清洁鱼,以大鱼的寄生虫和黏液为食,如果周围有潜在的“客户”,它们就会表现得更好。

有些鱼甚至能听得懂音乐!不过这也不奇怪,在自然环境中,鱼类需要分辨出周围的不同声音。来自罗兰研究所(Rowland Institute for Science)的Ava Chase就教会鲤鱼区分出了John Lee Hooker的布鲁斯音乐和巴赫的古典音乐。音乐是通过置于水族箱中的扩音器播放的,她随后发现鱼儿们会对所听到的音乐进行总结,播放新的乐曲时,它们会判断出是布鲁斯音乐还是经典音乐。

鱼类的空间认知能力也十分优秀。鱼类在寻找食物、躲避敌害、寻找配偶、返回栖息场所等活动中都需要依赖空间学习与记忆的能力。它们具有与哺乳动物和鸟类类似的,形成“认知地图”和以自我为中心的定向能力,可以利用光线、声音、气味分子和地形标记等,引导自己通过不同的水体环境。

越来越多的研究证明,鱼类不是记忆只有三秒(或七秒)的低智力动物,它们其实很聪明。它们能使用工具,具有长时记忆,能发展出精细的社会结构,能互相沟通,合作进行捕食和躲避掠食者。至于“金鱼记忆只有七秒”这个都市传说的来源,有人认为这可能是大人哄小孩子的话,使孩子觉得把金鱼养在小小的鱼缸里并不是一件残忍的事。
 
 
 
本文发表于 《惠空港》 2011年8月号

0

谁能不爱海蛞蝓?

常有人以为海蛞蝓(kuò yú)就是海兔,有些书可能还会告诉你,海蛞蝓又称海牛、海麒麟、海鹿……这时候或许你就开始头大了,生物多样性伤不起啊!海蛞蝓究竟是一类什么动物呢?真相,比你的幻想还要华丽。
海蛞蝓的名字来自英文的sea slug,是多种壳已经消失或退化的腹足动物的泛称。腹足动物即软体动物门(Mollusca)腹足纲(Gastropoda),用肚子上的肉足贴地走路的蜗牛、田螺等就属于此类。海蛞蝓通常指后鳃亚纲(Opisthobranchia)的物种,常见的有以海牛们为代表的裸鳃目(Nudibranchia),以及以海兔们为代表的无楯(shǔn)目(Anspidea)。
萌属性的裸鳃目
裸鳃目中一些种类曼妙的舞姿和五彩斑斓的艳妆,让人叹为观止。堪称海中舞娘。
最抢眼的大约是一身火红长裙的西班牙舞姬了,这个诗意的名字来自它的英文俗名Spanish Dancer(吐槽:谁要叫恐怖的“血红六鳃”啊!不过一旦接受了这个设定,想想还是蛮带感的嘛……)。
 
【血紅六鰓(西班牙舞姬),Hexabranchus sanguineus,分布:印度洋,西太平洋。】
在裸鳃类中,西班牙舞姬可是大个子,有些甚至能长到四十五厘米以上。它们很挑食,只吃海绵。平时,这位舞者可以在栖息地里隐藏得很好,受到威胁时,它们会一跃而起,利用炫目的颜色和外形分散敌人的注意力。看来热情的弗拉明戈不单是舞蹈,也是好武功啊。
还有一类舞娘,虽然舞姿也许不如弗拉明戈,但它们精妙的服饰一定是最雍容华贵的——这就是裸鳃目海神鳃科(Glaucidae)的一些物种。
 


【海神鳃科的Glaucilla marginata,大家猜她手上拿着什么?(特别感谢Deviantart 网友Chael Gunnell授权提供系列萌图!请不要随意转载。)】
 


【上面的小萝莉即本图右上角的Glaucilla marginata,它身材娇小,最多只有1.2厘米长。服饰上的装饰物是它的露鳃,多达137个。左边的大个子是同一科的Glaucus atlanticus,英文俗名又叫“海燕”(sea swallow),能长到3厘米,有84个露鳃。它们在热带和温带海域全球广布。】
另一类略显低调的萌娘是裸鳃目多彩海牛科(Chromodorididae)成员。多彩海牛没有夸张的外形或舞姿,长相比较符合“蛞蝓”这个称呼,但“多彩海牛”这个称呼不是随便说说的,它们的色彩实在可爱!
 


【多彩海牛科的安娜多彩海牛Chromodoris annae(右)和地母多彩海牛Chromodoris geometrica(左)在用海星和海绵打扫珊瑚礁。后面的挥舞着翅膀的也是一种腹足纲海洋生物,不过它不是海蛞蝓,而是海若螺科Clionidae的Clione sp.,又叫“海天使”(sea angel)。】
 


【安娜多彩海牛Chromodoris annae,分布:西太平洋。】
上面的安娜一身蓝衣,斑马条纹,还有黄白的蕾丝边。而下面同为多彩海牛科的这位,穿的是豹纹:
 


【坚硬雷海牛Risbecia tryoni,分布:西太平洋。】
有科学家发现这种海牛具有追踪行为,它们会紧跟在前一只同类的黏液路径上,所以它们常成对出现。有人曾以为这种行为与交配有关,然而证据不足,现在其机制还是未知。
 


【漫画中的萝莉用海绵擦地,而实际上吃货坚硬雷海牛把海绵作为食物。】
萌就卖到这里。让我们来看看更多裸鳃目种类。
条凸卷足海牛是种大型的裸鳃类,有时可以长到12厘米以上。它们色彩十分丰富,主要是黑色、绿色和橙色。当然最引人注目的就是它们头上的嗅角了,它们真是名副其实的“海牛”,还是布绒玩具版的。嗅角是类似蜗牛的触角一样的器官,也就是前面各位萌娘头上立起来的“耳朵”。
 


【条凸卷足海牛Nembrotha kubaryana,分布:热带印度洋,西太平洋。】


Bornella anguilla俗称“火焰海麒麟”,长相比海牛更加霸气。它们能长到8厘米,具有独特的“马赛克”外貌。它们在遇到危险的时候会把露鳃收起来,然后像海鳗一样游开。
 
【二列鳃属的物种Bornella anguilla,分布:印度洋,西太平洋。】
裸鳃目并非都有华丽的色彩。图中这只便是少有的无色物种:它通体透明,枝状消化器官在触手般的露鳃里清晰可见。遇到危险时这些露鳃还会脱落。这也是一种很挑食的动物,只吃珊瑚,比如图中这棵有些单薄的柳珊瑚。
 


Phyllodesmium iriomotense,分布:琉球群岛。】
腐属性的无楯目

自然控在早些时候的谁强谁攻一文中,说过无楯目的海兔们“攻受兼备”的问题。其实裸鳃类和海兔一样,都是雌雄同体,而且长相也有相似之处。小标题里的“萌、腐”两个属性的分配,是“互文”啦……
无楯目与裸鳃目最大的区别在于,裸鳃类具有色彩斑斓、指状的露鳃(cerata,或称皮肤鳃),而海兔具有很小的内壳和嗅角。从食性上,裸鳃类常吃的是海葵、海绵、珊瑚等,而海兔主要以海藻为食。

以下就是两种海兔:
加州海兔可以长得很大,最大可以达到75厘米长——伸展开的时候,大部分成体是这个体长的一半以下。加州海兔的主食是红藻,其体色也因此呈红色或粉色。它们是神经生物学研究的绝好材料,为埃里克•坎德尔(Eric Richard Kandel)获得诺贝尔生理学和医学奖立下汗马功劳。
 
【加州海兔Aplysia californica,分布:加利福尼亚沿海。】

管海兔属(Syphonota)与海兔属(Aplysia)的区别不仅在绿白相间的体色和复杂的花纹,更重要的是嗅角的位置更为靠后。
 


【书纹管海兔Syphonota geographica,分布:印度洋,西太平洋,大西洋,地中海。】
就写到这里吧。我们不得不感叹,海蛞蝓们真是一类神奇的存在。但愿许多近海的生境不要再被破坏了,不然真难以见到它们华丽丽的身影了呢。

 
图片来源:海神鳃属 GaryCob / nhm.ac.uk;西班牙舞姬 David Doubilet / National Geographic;安娜多彩海牛JenniferT / underwater.com.au;坚硬雷海牛 David Doubilet / National Geographic,Leanne & David Atkinson / seaslugforum.net;条凸卷足海牛 David Doubilet / National Geographic;透明裸鳃类 Jennifer Hayes / National Geographic;二列鳃属 David Doubilet / National Geographic;加州海兔 Wikimedia Commons;书纹管海兔 starfish.ch,Bill Rudman / seaslugforum.net;卡通图 Chael / Deviantart
原文地址:http://www.guokr.com/article/37876/
本文版权属于果壳网(guokr.com),转载请注明出处。商业使用请联系果壳网。

=======================================================

果壳的回帖中还提到一种长得很像菜叶的Elysia chlorotica

据闻其“靠摄食摄入藻类基因,使其自身具有合成叶绿素的能力”。

图来自PNAS,vol. 105 no. 46 17867-17871,Mary E. Rumpho,James R. Manhart

不过,不过Elysia chlorotica属于囊舌目Sacoglossa的海天牛科Elysiidae,跟上面说到的裸鳃类和海兔是近亲。

2

真假美人鱼

流言一: 【传说中的美人鱼?】这是欧洲一位深海摄影师,在北冰洋偶然拍摄到的一张相片。相片上清晰的显示出,这是一种奇异的生物,她拥有如同人类一样的下肢轮廓,并且拥有一个漂亮的尾鳍。真的是美人鱼。
 
流言二: 【美人鱼尸体】2006年07月27日据俄罗斯新闻网7月31日报导,美国佛罗里达州圣彼得堡市的一位居民日前在电子港湾(eBay)上拍卖出了一具奇特生物的尸体。 被拍卖的怪兽尸体长约1.5米,是一种海洋生物。尽管从外表上看有些恐怖,但卖家却将其称为美人鱼。
 

真相:
我不是奇异的生物,我是白鲸啦
第一个流言中的“美人鱼”其实是白鲸。遍寻国外网站,这张图片的注释大多为“美人鱼般的白鲸”,或者“看到这张水下白鲸的图片,你就知道为什么水手们会说他们看到了美人鱼”。图片流传到国内,“白鲸”消失了,只剩下了“美人鱼”。谣言粉碎机调查员由衷的感叹,做人要厚道呀!
生活在遥远的环北极区域的白鲸(学名:Delphinapterus leucas,英文名:beluga whale或white whale)确实长得很有美人鱼范儿。[1,2]为适应寒冷的生活,白鲸具有厚厚的皮下脂肪层,使得腹面看起来很像人的下肢合并在一起。尽管小时候的白鲸还是灰不溜秋的,但是女大十八变,长大后却是通体雪白。白鲸的体态浑圆,并向头尾两端逐渐变细,在颈部,这种变细的程度突然加大,造成了“香肩外露”的视觉效果。白鲸不但体态婀娜,歌声也很是动听。叫声婉转多变,被早期捕鲸者誉为“海中金丝雀”,“高音的共鸣哨声与尖叫,多变的滴答声与咯咯声,让人联想到一队交响乐队,有时又有如猫叫或小鸟的啁啾声”(语出Bill Schevill,美国鲸类声学学者)。
不要相信姐,姐只是个模型
第二个流言中的“美人鱼”看上去颇为惊悚,和我们想象中美丽的美人鱼形象相去甚远。事实上,这是美国佛罗里达州坦帕市的一位艺术家Juan Cabana创作的“艺术品”[3],这个创作于2006年的“美人鱼”是由动物骨架、鱼类和其他动物的皮肤、钢条、塑料和玻璃纤维等等材料制成的。
最初Juan把它放在eBay上拍卖,由于描述的中规中矩,也说明了这是他制作的美人鱼模型,结果乏人问津。于是Juan编造了一个故事,也就是流言中提到的佛罗里达州圣彼得堡市居民在海滩上偶然发现这个怪物的尸体,还谈及其死亡原因可能是赤潮云云[4,5]。这才引起大家的关注,最终在eBay上拍出了1550美元的高价。从拍卖结果看,这个故事的效果确实不错。不幸的是,这些图片和故事通过邮件、论坛和博客等传播开来,催生了更多在不同的海滩“发现”美人鱼或者怪物的故事,如来自菲律宾海滩的报告[6]。Juan还创作了许多其他的人鱼作品,大家可以前往他的网站[3]围观。
美人鱼:传说
“美人鱼”[7]的英文为mermaid,来源于古英语词汇“mere”(意为海洋)和“maid”(意为少女)的结合。现在我们印象中的美人鱼形象多来自西方传说,通常是上半身为人(多为女性),下半身为鱼尾。安徒生的童话《海的女儿》(The Little Mermaid)更使这种美人鱼的形象深入人心。与古希腊传说中的海妖塞壬(Sirens)[8]相似,美人鱼会用歌唱迷惑人或者神,使他们倾听失神而从船甲板失足,或者诱使航船触礁沉没。《加勒比海盗4》里的美人鱼形象正是如此。
不过在东亚,“人鱼”的形象常常与“河童”、“水猴子”等等联系起来,与欧洲传说中的美人鱼在外形和性质上迥然不同。中国的《山海经》中有“鲛人”的记载,正史野史中也偶尔出现“人鱼”的描述。日本也同样存在丰富的“人鱼”传说,各种“标本”屡见不鲜。无论在东方还是西方,“美人鱼”已经成为一种文化符号,由种种或凄美,或神秘,或诡异的传说构成。
 
迪士尼创作的小美人鱼,来源pixiepalace.com

 
在文化之外,人类也很热衷于创造和搜集“美人鱼”。早在在文艺复兴时期和巴洛克时代,“美人鱼”已经是各种Cabinet of curiosities[9](摆放有各种奇异标本、化石、文物等的小室)必不可少的藏品,其中大部分为儒艮或“美人鱼综合症”的患者做成的标本。早在19世纪就有人制作了类似流言二里出现的东西,如曾经名噪一时的“斐济美人鱼”(Fiji mermaid,或Feejee Mermaid)[10]。该“美人鱼”半猿半鱼,作为费尼尔司•泰勒•巴纳姆(P.T. Barnum)的博物馆和马戏团众多怪异的展品之一,曾引起极大轰动。巴纳姆宣称斐济美人鱼是一位名叫“J. Griffin博士”的人捕获得到,但实际上它是由一只幼猴的躯干和头部,与鱼的后半部缝合而成。从生物学的角度来看,人鱼那类似灵长类能够灵活抓握的手臂,体现了对树栖环境的适应,而类似鱼类的下半身则意味着高度适应水生环境,动物很难同时在这两种迥然不同的环境中展开进化。从理论上这样的生物几乎不可能存在,至今也没有任何化石证据表明这种生物确实存在。
 
斐济美人鱼,来源wiki

美人鱼:现实
文化上的美人鱼很飘渺,现实中的美人鱼是什么样的呢?现实中常常被称为“美人鱼”的其实是同属于海牛目的儒艮(dugong)、海牛(manatee)等海洋哺乳动物。[11-14]海牛目的学名“Sirenia”就来自于上面所提到的古希腊海妖塞壬“Sirens”。荷马的史诗《奥德赛》中描写道,塞壬是半人半鸟的怪物,她们试图通过甜美的歌声把奥德修斯引诱到自己的海岛上。用歌声引诱的情节很容易使人将塞壬和美人鱼混淆,这可能是之后将Sirenia作为海牛目的拉丁文命名[11]的原因吧。
 
儒艮,来源egyfouna.aun.edu.eg

早期的欧洲航海者将海牛或儒艮当成美人鱼,可能是因为它们具有乳房的胸部,灵巧的前肢,以及鱼一样的尾巴。也许哺乳期的儒艮怀抱幼仔的情景也让古希腊的水手们感动过。1493年,哥伦布这样描述曾在加勒比海看见的“美人鱼”:在伊斯帕尼奥拉岛(Hispaniola)的海湾里,我看见了三只“塞壬”,但它们远没有贺拉斯(Horaz,古罗马诗人)所描述的那么美丽[14]。(如果哥伦布会中文的话,我想他要说的是“坑爹啊!”)非洲、澳洲和美洲的土著居民对海牛和儒艮并不陌生,对它们的由来也都有各自的传说。有的传说就认为海牛和儒艮来自人类的祖先,他们因为被诅咒或者遭受不幸,而只能生活在邻近陆地的海水里[11]。
值得一提的是,儒艮和海牛虽然都是水栖的大型食草性哺乳动物,外形长得也很像,但还是具有明显的差异。儒艮的尾部近似海豚的Y型尾,海牛的尾部则扁平略呈圆形。儒艮主要分布于西太平洋和印度洋海岸。海牛则生活在热带海域,主要分布于大西洋海盆一带。
现实中的悲伤“小美人鱼”
现实中还有让人痛心的“小美人鱼”,患上美人鱼综合症[15](Sirenomelia,或Mermaid Syndrome)的孩子。这是一种罕见的先天性缺陷疾病,约十万个新生儿中会有一例(与连体婴儿发病率差不多),并且同卵双生胎儿患此病的概率比单产或异卵双生胎要高近100倍。患儿的两条腿融合在一起,如同“美人鱼”一般。超过半数的美人鱼综合症胎儿都支撑不到出生,而是胎死腹中。即便顽强出生了的“小美人鱼”也会因为并发肾脏和膀胱异常,在出生后一两天内死亡。只有寥寥可数的几位患者幸运地躲开了并发症而存活下来,有的还成功地借助外科手术将融合的下肢分开,但由于骨骼非常脆弱,他们难以像正常人一样生活。
结论: 正牌“美人鱼”其实是同属于海牛目的儒艮、海牛等海洋哺乳动物。除此之外,关于发现了美人鱼的说法,大家可以先不要盲目激动。
在了解了关于美人鱼的方方面面以后,再出现什么有关美人鱼的说法,大家应该都能有基本的判断力了吧。

参考资料:
[1] Delphinapterus leucas (Pallas, 1776)
[2] wiki_Beluga_whale
[3] Juan Cabana的网站
[4] The mermaid found on Malaysian island
[5] Tampa artist keeps mermaid myth alive
[6] Pictures: Dead Mermaid Found in the Philippines
[7] wiki_Mermaid美人鱼
[8] wiki_Siren
[9] wiki_Cabinet of curiosities
[10] wiki_Fiji_mermaid
[11] What are sirenians
[12] wiki_Dugong
[13] wiki_Manatee
[14] Mythical Mermaids
[15] wiki_Sirenomelia
原文地址:http://www.guokr.com/article/38505/
本文版权属于果壳网(guokr.com),转载请注明出处。商业使用请联系果壳网。

1

标题党的三峡

不过,还是有明白人啊~~

=========================================
来自sc的帖子:http://www.sbanzu.com/topicdisplay.asp?BoardID=22&Page=3&TopicID=3325297

这脸打的是咣咣的啊

万年的链接:
http://news.sina.com.cn/c/2003-06-01/0854176837s.shtml

千年的链接:
http://news.ifeng.com/mainland/special/zqjubuzaodafengxiji/content-2/detail_2010_07/19/1796592_0.shtml

百年的链接:
http://news.sohu.com/20081021/n260148246.shtml

不能的链接
http://news.163.com/10/0720/00/6C0E1K3D0001124J.html

万年一遇(+10%)是指三峡水库的校核洪水位(非常运用情况),此时大坝自身不会发生安全问题。在这个意义上,三峡大坝可以抵御万年一遇洪水,是大坝本身不会因为遇万年一遇洪水而出现安全事故。

千年一遇是三峡水库的设计洪水位(正常运用情况),此时水库可以正常发挥功能。从保证水库基本功能发挥的角度,可以说三峡水库可以抵抗千年一遇洪水。

百年一遇是指长江流域主要是中下游流域的防洪标准,不是三峡水库本身的防洪标准,而是三峡水库建成并发挥防洪效益后,长江流域中下游能够达到的防洪标准(这个频率只是大概的,因为很难准确计算,现在一般是说遇1954年洪水如何如何)。

长江水利委员会说不能把希望都寄托在三峡大坝上也是对的,即使是百年一遇洪水也不能,因为长江委主任蔡其华说175m以下的移民还没有完成,防洪库容不能充分利用。另外,从来没有人说三峡水库能解决长江中下游流域的所有防洪问题,长江水利委员会更是从来都没有说过。

1

鲨鱼会得癌症吗?

鲨鱼会得癌症吗?

以下内容主要翻译自Christie Wilcox 的博文:Ocean of Pseudoscience: Sharks DO get cancer!
网页地址:http://scienceblogs.com/observations/2010/09/ocean_of_pseudoscience_sharks.php
配图是linki加上去的。

a、答案是肯定的,鲨鱼会得癌症

大白鲨。
来自:http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-1118609/Sharks-humans-risk-ocean-millions-killed-year-say-experts.html

b、“鲨鱼不会得癌症”是一个传播非常广的流言,我已经忘了最早是从哪里听到的这个说法,在看到这篇文章之前,对此还没有清晰的概念。无数的鲨鱼因为这个流言被捕杀,其软骨被制成各种药片,卖给绝望的癌症患者。

c、流言可以追溯到上个世纪七十年代,约翰·霍普金斯医学院的Henry Brem和Judah Folkman发现软骨能够阻止组织内新血管的生长。“血管生成”(angiogenesis)是恶性肿瘤的关键特征之一,因为细胞的快速分裂和生长需要大量的营养物质。不过这一发现并没有引起轰动,“血管生成”是癌症潜在疗法中常见的目标。

d、Brem和Folkman开始在软骨中寻找抗血管生成的化合物。他们推断,既然所有的软骨都没有血管,那软骨中必然存在能阻止毛细血管生成的特殊信号分子,或者酶。他们把幼兔的软骨嵌入到实验动物的肿瘤组织旁边,发现肿瘤生长完全受到抑制。后来的研究发现小牛的软骨也具有抗血管生成的作用。再后来,有位叫Robert Langer的研究者用鲨鱼软骨重复了幼兔软骨的实验,发现其确能抑制血管向肿瘤的生长。Langer认为鲨鱼全身骨架皆为软骨,因而更具有医用价值。差不多同时,佛罗里达州的Mote海洋实验室里,一位名叫Carl Luer的科学家注意到鲨鱼似乎很少生病,尤其是癌症。他将护士鲨暴露在高浓度的黄曲霉素B1(致癌物)中,发现它们没有患上癌症。

e、Dr. I William Lane立马从Langer和Luer的研究中嗅到了商机,并为口服鲨鱼软骨能治疗癌症不断造势。他于1992年出版了《鲨鱼不会得癌症:鲨鱼软骨如何救你命》(Sharks Don’t Get Cancer: How Shark Cartilage Could Save Your Life)一书,很是畅销,“60分钟时事杂志”(美国知名电视节目)甚至因此为他做了个专题,介绍其癌症新疗法。专题中描述了Lane和古巴的一些医师、病人在墨西哥进行的临床实验,实验不仅非随机,而且手法粗劣,但结果却相当好。Lane于1996年又与人合著了《鲨鱼还是不得癌》(Sharks Still Don’t Get Cancer)一书。

f、Lane从此开始了捕鲨和制药的事业,他的LaneLabs公司时至今日还在销售软骨药片。但他并不孤独,许多公司都在销售鲨鱼软骨药片和骨粉,作为癌症替代疗法或营养补充。1995年世界鲨鱼软骨产品市场估计在三千万美元以上。

Dr. I. William Lane
1922- 2011

来自http://www.lanelabs.com/

g、过去十年,北美鲨鱼数量下降了80%,而软骨公司为获取原料平均每月捕杀超过20万尾鲨鱼。据估计,哥斯达黎加的一家美资的鲨鱼软骨工厂,每年就杀死了280万尾鲨鱼。与其他鱼类相比,鲨鱼生长缓慢,根本无法抵挡如此严苛的渔业压力。除非全世界范围内的捕捞量大幅下降,否则,一些鲨鱼种类可能还未被发现就已灭绝。

h、为了一个毫无疗效的药片竟造成如此的生态灾难,难道人类错得还不够吗???WTF!


印度尼西亚某海港,渔民和鲨鱼

来自:http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-1118609/Sharks-humans-risk-ocean-millions-killed-year-say-experts.html

i、鲨鱼软骨并不能治疗癌症,就是小白鼠的癌症也不行。现在至少有三份随机的,FDA(美国食品与药物监督局)认可的临床实验——分别在1998年,2005年和2007年(2010年出版)——得出了这一结果。服用鲨鱼软骨粉或提取物对各种癌症均没有治疗效果。鲨鱼软骨作为癌症疗法并非未经检验或未被证实,而是已经被证明是错误的。事实上,美国联邦贸易委员会(Federal Trade Commission)在2000年介入,对Lane罚款一百万美元,并禁止他宣传自己的产品,或任何鲨鱼软骨衍生产品,能够预防、治疗或治愈癌症。

j、以一个子虚乌有的神话来赚那些绝望的、不放过任何希望的患者手里的钱,已经不能只用无耻来形容了。

k、即使我们没有在鲨鱼身上发现癌症,也不能证明鲨鱼不会得癌症。对“低癌症发病率”的错觉更可能是来自对鲨鱼疾病研究的缺乏。几乎没有人系统研究过鲨鱼的癌症或其他疾病。即使存在研究发现确实发病率很低,也不意味着鲨鱼能对癌症免疫。鲨鱼为大洋鱼类,其生存环境污染很少,与陆地和近海生物相比,它们致癌的风险要低得多。而且,要发现一头患癌症的鲨鱼并不容易,进实验室之前,患病的鲨鱼或许早就成了其他鲨鱼的口中餐。

l、2004年,夏威夷大学的Gary Ostrander博士和同事们发表了一份《低等动物的癌症名录》(Registry for Tumors in Lower Animals),记录了在软骨鱼类身上发现的42种肿瘤,其中包括至少12种恶性肿瘤和贯穿全身的肿瘤。2种鲨鱼患有多发性肿瘤,表明它们在基因上易感染癌症或曾暴露于高浓度的致癌物中。甚至在鲨鱼软骨中也发现了肿瘤

m、关于“鲨鱼不会得癌症”的流言已然被击破。但时至今日,仍有无数的人坚信这一观点。甚至美国国家水族馆都在推特上发过“水里一定有些特别的东西。鲨鱼是已知的从不会患上癌症的物种”这样的话,而且居然还被史密森学会转发了!普通民众被误导还情有可原,但一家致力于传播知识的大型非赢利机构也犯下这样的错误,实在是说不过去。

n、再重申一遍:鲨鱼会得癌症!没有证据表明鲨鱼很少得癌症,因为根本就没人系统地研究鲨鱼的癌症发病率。

o、不管能否消灭癌症,鲨鱼的免疫系统都是非常巧妙,非常值得研究的。鲨鱼是演化史上最早发展出获得性免疫系统的一环,该系统由免疫球蛋白、T细胞受体、MHC蛋白和RAG蛋白组成。与人类不同,鲨鱼没有骨髓,而是具有两种独特的免疫器官:性腺上器官(Epigonal organ)和赖迪氏器官(Leydig’s organ)。可惜的是现在人们对这两种器官还知之甚少。对鲨鱼免疫系统的研究,有助于了解获得性免疫在高等脊椎动物中的演化,而且,如果它们确实能够抵抗癌症,那这一研究的意义就将更加重大。然而,我们每年有意无意地杀死了超过一亿尾的鲨鱼,只是为了那些毫无营养的鱼翅宴和毫无效果的癌症治疗,真正用于研究的少之又少。

参考文献
1. Brem H, & Folkman J. (1975). Inhibition of tumor angiogenesis mediated by cartilage. J Exp Med (141), 427-439 DOI: 10.1084/jem.141.2.427

2. Langer R, & et al (1976). Isolations of a cartilage factor that inhibits tumor neovascularization. Science (193), 70-72 DOI: 10.1126/science.935859

3. Lee A, & Langer R. (1983). Shark cartilage contains inhibitors of tumor angiogenesis. Science (221), 1185-1187 DOI: 10.1126/science.6193581

4. Luer CA, & Luer WH (1982). Acute and chronic exposure of nurse sharks to aflatoxin B1 Federal Proceedings, 41

5. Camhi M. Costa Rica’s Shark Fishery and Cartilage Industry. http://www.flmnh.ufl.edu/fish/Organizations/SSG/sharknews/sn8/shark8news9.htm (1996).

6. Horsman MR, Alsner J, & Overgaard J (1998). The effect of shark cartilage extracts on the growth and metastatic spread of the SCCVII carcinoma. Acta oncologica (Stockholm, Sweden), 37 (5), 441-5 PMID: 9831372

7. Miller DR, Anderson GT, Stark JJ, Granick JL, & Richardson D (1998). Phase I/II trial of the safety and efficacy of shark cartilage in the treatment of advanced cancer. Journal of clinical oncology : official journal of the American Society of Clinical Oncology, 16 (11), 3649-55 PMID: 9817287

8. Loprinzi CL, Levitt R, Barton DL, Sloan JA, Atherton PJ, Smith DJ, Dakhil SR, Moore DF Jr, Krook JE, Rowland KM Jr, Mazurczak MA, Berg AR, Kim GP, & North Central Cancer Treatment Group (2005). Evaluation of shark cartilage in patients with advanced cancer: a North Central Cancer Treatment Group trial. Cancer, 104 (1), 176-82 PMID: 15912493

9. Lu C, Lee JJ, Komaki R, Herbst RS, Feng L, Evans WK, Choy H, Desjardins P, Esparaz BT, Truong MT, Saxman S, Kelaghan J, Bleyer A, & Fisch MJ (2010). Chemoradiotherapy with or without AE-941 in stage III non-small cell lung cancer: a randomized phase III trial. Journal of the National Cancer Institute, 102 (12), 859-65 PMID: 20505152

10. Vickers, A (2004). Alternative cancer cures: “unproven” or “disproven”? CA: A Cancer Journal For Clinicians, 54, 110-118 DOI: 10.3322/canjclin.54.2.110

11. Ostrander GK, Cheng KC, Wolf JC, & Wolfe MJ (2004). Shark cartilage, cancer and the growing threat of pseudoscience. Cancer research, 64 (23), 8485-91 PMID: 15574750

12. Flajnik MF, & Rumfelt LL (2000). The immune system of cartilaginous fish. Curr Top Microbiol Immunol (249), 249-270

2
Page 1 of 101234510...Last »

February 2012
M T W T F S S
« Jan    
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
272829  

ted.com

Deep Sea News

SciTech Daily Review

SciDev.Net