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鱼真的会学习吗:揭开56个新奇问题的科学外衣


鱼真的会学习吗:揭开56个新奇问题的科学外衣

作  者:(英)史密斯 

译  者:闫鲜宁

出 版 社:上海科技教育出版社

丛 书:让你大吃一惊的科学

出版时间:2014年12月

定  价:21.00

I S B N :9787542860682

所属分类: 大众新知(科普)  >  生命科学    

标  签:动物  科普读物  生物世界  

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书评书荐

TOP内容简介

    带一只蟾蜍去旅行就能预知地震?鱼真 的会学习吗?怎样才能让你的小狗复活?人 对疼痛的忍耐力有极限吗?男人的睾酮能使 金融市场走强吗?怀孕真的会使女人傻三年 吗?食物改用小包装会让我们吃得更多吗? 如果爱真是一种瘾,那么能通过药物控制吗? …… 《鱼真的会学习吗:揭开56个新奇问题的科学外 衣》根据医学、生物学等方面的最新研 究,揭开了56个新奇问题的科学外衣,把厂为 传播的假象与科学事实区分开来,给出了出人 意料的科学回答。
  让我们跟随专解科学难题的作者克里斯·史密斯 ,剥掉包 裹科学的层层外衣,揭开日常生活中科学的真 相吧!

TOP作者简介

    克里斯·史密斯(Chris Smith),英国剑桥大学及其附属医院医学博士、科学家,英国广播公司(BBC)科学节目The Naked Scientist的创办人和主讲者,该节目每周播出,听众遍及全球。

TOP目录

第一部分 奇妙的动植物世界
 火热的性爱与年龄无关
 变色龙的外衣
 无法适用的“适者生存”
 打卡下班的驯鹿
 果蝇何时才没有其特有的嗅觉
 为什么蜜蜂是大自然的风险评估员
 植物不喝咸水吗
 啄木鸟会得脑震荡吗
 喙能让鸟感到清凉吗
 唱一首距离之歌
 像蝙蝠一样瞎
 蟾蜍可以预报地震吗
 鱼真的会学习吗
 为什么乌鸦会投石
 恐龙是冷血动物吗
第二部分 多彩的人类生活
 有关女人大腿的科学
 女人使男人的睾酮上升
 疼痛的基因
 静脉里的血是蓝色的吗
 心脏的动脉是如何产生的
 说话方式比内容更关键
 婴儿在子宫里会学妈妈说话
 同样的错误会犯两次吗
 你的想法不再是你的
 脑死亡是真的死亡了吗
 不易察觉的情感
 人不会转圈行走吗
 一孕真的傻三年吗
 睾酮会使金融市场上扬吗
第三部分 日新月异的生物技术
 为什么维生素可能致死
 克隆技术能复活你的小狗吗
 艾滋病病毒仅对人是致命的吗
 笑气不可笑
 器官移植不需要经验和免疫抑制
 发明阿司匹林的化学家
 生命不是我们知道的那样
 花如何利用太阳能
 爱真是一种瘾吗
 指纹真的有助于抓牢东西吗
 糖、调味品与大肠杆菌
第四部分 现代科技的新发现
 繁荣时代对健康无益
 小包装的食品会让你吃得更多吗
 想想午餐就能减肥吗
 温室效应真的存在吗
 太阳系是“砰”的一声诞生的吗
 陷入流沙该怎样逃生
 解决放射性废料带来的麻烦
 致命的夜光产品
 并非一切都黑白分明
 世界上最好的小提琴
 雪是纯白的吗
 大海真是蓝色的吗
 动物能感知磁场吗
 通向天空的污染超级公路
 行星会改变自己的轨道吗
 别和陌生人说话

TOP书摘

  《让你大吃一惊的科学·鱼真的会学习吗:揭开56个新奇问题的科学外衣》:

  

  像蝙蝠一样瞎称某人“像蝙蝠一样瞎”,通常是指离大象几尺远却仍看不到大象的人、自己绊自己一脚的人或带着眼镜找眼镜的人。但事实证明,这是一个相当短视的批评;因为新的研究表明,某些种类的蝙蝠实际上有很好的视力。

  蝙蝠有两种:一种是小蝙蝠,称为蝙蝠亚目,仅在夜间利用回声定位法捕食,属食虫动物,另一种是大蝙蝠,或称果蝠(狐蝠),也在夜间捕食,但有时也在白天或清晨活动。人们对蝙蝠的传统认识已有100多年的历史,并且是基于显微镜研究的;人们认为,这两种蝙蝠与人不一样(人的视网膜里有视杆细胞和视锥细胞,可在夜里用视杆细胞看相当的距离,并在白天用视锥细胞看到颜色),它们的视网膜里仅有视杆细胞。

  但视杆细胞产生的视力敏锐度不好,而且无法区分不同颜色,因此蝙蝠被认为是动物中的瞎子。

  对在夜间活动和食虫的小蝙蝠亚目来说,这可能是一个合理的结论,但视力不佳不算问题,因为它们有水下动物都渴望拥有的内藏式声呐。但狐蝠并不用这样的回声定位,也不仅只在夜间活动。

  研究人员说,它们在白天一直用眼睛注意着可能的捕食者,做飞行训练并互相互动联系。偶尔改变休息地点以避开阳光,而且年幼的蝙蝠常在白天做飞行训练。与此同时,其他研究表明,这些动物的大脑有很大一部分用于视觉信号处理。并有朝前的眼睛,可以盯着感兴趣的物体看。

  这些行为看起来均不像蝙蝠这种夜里视力不好而白天几乎全瞎的动物所拥有的,这使得德国研究人员穆勒(Brigitte Muller)和两名同事开始思考并研究蝙蝠眼睛的奥秘。他们检验了6只不同种类的果蝠的眼睛样本。为了解其视网膜的秘密,他们采用了有彩色编码的、可区分不同化学物质的抗体(视蛋白)。这种视蛋白存在于视杆细胞和视锥细胞中,有助于把光波变成脑电波。

  不出所料,抗体获取的很多视细胞是长而扁的杆状。在有的样本中,每一平方毫米视网膜组织中有近100万个这种细胞。但在这些细胞中,有的细胞明显是视锥细胞。它们很少见,仅占0.5%,相当于每200个视细胞才有一个视锥细胞,但总数量仍不少——这足以证明这些蝙蝠可能有比大多数鼠类更好的视力。

  研究人员发现,视锥细胞实际上由两部分组成,一种成分是L—视锥细胞,可看见绿色。而在三种蝙蝠体内,还有一种更罕见的视锥细胞,称为S—视锥细胞,它可以看见蓝光。这意味着,这些被研究的果蝠中,有一部分既不瞎也不色盲。下次批评某人视力差时,说“像老鼠一样瞎”更准确一点,不要再嘲笑卑下的蝙蝠的视力了!事实真相夜行动物如何利用DNA在黑暗中看东西有一些哺乳动物(如蝙蝠、猫和丛猴)是夜里活动的,因此在夜间它们的视力就面临一个重大挑战:因为与日行动物相比,夜行动物在晚上可借助的可见光非常少。还不到白天光线的百万分之一。

  但科学家最近表明,这些动物可以很不寻常的方式解决这个问题:利用自身DNA的光学特性。

  影响所有哺乳动物眼睛的一个重大的、解剖学构造上的问题是,哺乳动物的视网膜完全是“内面向外的”。换言之,急需能量的视锥细胞和视杆细胞紧靠着眼底的血管,以便等着吸收足够的氧来满足需求。但这意味着,光线为了到达视细胞,必须先穿透更接近于眼前部的几层支持细胞。这些支持细胞的任务,是把来自视锥细胞和视杆细胞的信息传回到大脑。由于夜行动物在黑夜极弱光线下活动,这会严重影响其视力。

  那么,解决办法是什么呢?慕尼黑大学的研究人员约菲(BorisJoffe)用显微镜检查了这些夜行动物的视杆细胞后发现,它们不仅视网膜是“内面向外的”,就连细胞中的DNA也是“内面向外的”。

  除少数几宗例外,哺乳动物的每一个细胞都含有该动物基因组的完整复本,它全部包在一个约2米长的DNA链中,而该链紧紧缠绕在纽扣状的细胞核(位于该细胞的核心)中。这个作为核心的DNA通常是这样布局的:该细胞正在使用的那部分基因组位于核的中心,而那些尚未活跃起来的部分(包括所谓的垃圾或非编码DNA)则紧紧缠成一团(称为异染色质),包在核的外层。但在夜行动物的视杆细胞中,这个情况反过来了。稠密的、非活跃的异染色质位于核的中心,而活跃的遗传物质在外层。另一方面,昼行动物(如人类)则无这一特殊性。

  当然,重要问题是为什么会这样?事实证明,这种紧紧缠成一团的异染色质折射率很高,这意味它聚焦光线的能力很强,强过那个活跃DNA的更开放结构。这意味着就夜行动物来说,视杆细胞的中心可如微小镜头一样动作,会减少光的散射,并帮助将光送到视杆细胞对光敏感的尖端。电脑模型显示,如果没有这一效应,光会在视网膜的更大区域内散射,从而减少眼睛发现光的可能性,并缩小其敏感度。

  这个观点尽管很美,但在首次提出的时候就被证明过于激进了,以至于为让某些科学家信服花了不少功夫。约菲说:“很多人一开始都笑话我们。”但这个论点在进化上确实让人不得不信。所有的夜行哺乳动物的眼睛都有这种DNA变异,这意味着它一定是在哺乳动物进化的早期——约1亿年前——出现的。

  约1亿年前,哺乳动物在地球上刚刚出现,它们很可能大多数是夜行性的,以逃过肉食爬行动物的利爪;这些肉食爬行动物由于是冷血动物,要靠阳光晒热身体,因此在夜间不怎么活动。但昼间活动的动物(如人类)在进化中再次失去这个特点,因为其视力更适合在白天光线充足情况下发挥作用,晚上出来则没什么好处。

  ……

TOP 其它信息

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页  数:165

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