堂堂国宝熊猫,为何沉迷滚屎?丨一周科技

欢迎收看一周科技。本周将带大家重点了解一些动物界的粪便妙用。

熊猫滚马粪

这可能是大熊猫最令人迷惑的行为——滚马粪。

滚马粪通常分4步:细嗅马粪、脸埋马粪、粪堆打滚、马粪涂身。仅一年时间,红外摄像机记录到的秦岭大熊猫滚马粪事件就有38起,参与的熊猫雌雄都有,持续时间短则6秒,长则可达8分多钟。11月至次年4月是滚马粪的高发期,温度多在-5~15摄氏度之间;当温度超过20度,大熊猫对马粪的爱似乎就消失了。

熊猫滚马粪,一段有味道的视频…… | Wenliang Zhou et al.

而最近,中国研究者们终于弄清了熊猫热衷马粪的理由:这可能是一种冬季御寒的方法[1]。大熊猫对马粪的新鲜度颇为挑剔,基本只滚10天内的马粪。研究者发现,相比于新鲜马粪,陈年马粪里的β-石竹烯(BCP)和石竹烯氧化物(BCPO)明显减少;大熊猫也对喷洒了BCP/BCPO的草垛格外感兴趣,看来是新鲜马粪里的这两种物质吸引了它们。而小鼠实验则显示,这两种物质能够抑制感受寒冷的蛋白质,让小鼠不那么怕冷。

粪便防御

擅长利用其他动物粪便的还不只是大熊猫。本周另外一项研究发现,蜜蜂也会对动物粪便加以利用——这一次是用来抵御捕食者的攻击[2]。

蜜蜂在蜂巢入口附近布置动物粪便抵御胡蜂 | Heather R Mattila

研究者们在越南的养蜂场中观察到了这种防御行为。为抵御黄纹大胡蜂(Vespa soror)的捕食,东方蜜蜂(Apis cerana)会采集水牛等动物的粪便,并把粪便小颗粒堆积到蜂巢的入口附近。当胡蜂前来侦察或攻击时,蜜蜂们这种粪发涂墙的行为就会随之增加,并且一直持续到捕食者离开的数天之后。这些动物粪便确实减少了黄纹大胡蜂的攻击,也阻止了它们啃咬蜂巢入口的行为。而对于另外一种攻击者小胡蜂(Vespa velutina),蜜蜂们则不会做出这种防御行为。目前人们还不确定动物粪便驱赶胡蜂的具体原理。

这是研究者首次记录下蜜蜂利用工具防御捕食者的行为,也是人们首次发现蜜蜂采集非植物来源的固体物质。

人造物

在2020年,人类对自然的影响可能迎来了一个新的转折点:根据本周发表于《自然》的研究估计,在2020年,人造物体的总质量将超过地球上的总生物量(此处计算的是干重,目前全球总生物量约为1.1兆吨)[3]。

建筑材料在“人造质量”中占了一大部分

自20世纪初以来,人类所产生的人造物体总质量一直在迅速增长,大约每20年时间就会翻一番。在人造物中,质量占比最大的是各种建筑物与基础设施中的人造材料,例如混凝土。而人造塑料总量也超过了所有陆地与海洋动物的生物量总和。如果将这些人造物质量平摊到每一个人身上,那么现在每周都会有超过ta体重分量的人造物被生产出来。按目前的趋势,到2040年这些“人造质量”的总量将达到3兆吨以上

人造物质量(Anthropogenic mass)与生物量(Biomass)的变化趋势 | Emily Elhacham et al.

基因治疗

最近,利用CRISPR-Cas9基因编辑技术治疗遗传疾病的初步临床试验结果首次正式发表。这项发表于《新英格兰医学期刊》的研究测试了利用该技术治疗镰状细胞病与β-地中海贫血[4]。

Victoria Gray(右侧)是第一位接受CRISPR基因编辑治疗的镰状细胞病患者 | Amanda Stults/Sarah Cannon/TriStar Centennial

这两种遗传疾病都与血红蛋白的异常相关,它们都可以通过骨髓移植治疗,但患者也经常面临缺乏合适供体的困境。这一次,研究者们提取了来自患者的造血干细胞,利用CRISPR-Cas9对其中名叫BCL11A的基因进行了编辑,再将细胞回输到患者体内。通过基因编辑,可以激活胎儿血红蛋白的表达,替代异常的成体血红蛋白发挥功能

此次公布的结果只涉及一位镰状细胞病患者与一位β-地中海贫血患者。目前看来,两位患者的治疗都获得了成功:患者胎儿血红蛋白水平得到有效提升,不再依赖输血,症状也得到缓解。

碳排放下降

受全球疫情影响,2020年全球碳排放出现了超过过去记录幅度的下降。

根据近期发表的一篇论文估计[5],2020年与人类活动相关的碳排放总量约为390亿吨。其中,化石燃料相关的碳排放约为340亿吨,这一数字与2019年相比下降了7%。与往年出现的若干次短期下降相比,这一次下降的幅度要大得多。减少的碳排放很大程度与交通运输受限相关。在美国及欧洲国家碳排放下降更加明显,而从疫情中较快恢复的中国则降幅很小。

碳排放减少主要与交通运输相关

当然,碳排放下降只是疫情带来的副作用。论文作者也指出,从长远来看暂时的下降对气候变化大趋势并无显著影响

参考文献

[1] https://www.pnas.org/content/early/2020/12/01/2004640117

[2] https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0242668

[3] https://www.nature.com/articles/s41586-020-3010-5

[4] https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMoa2031054

[5] https://essd.copernicus.org/articles/12/3269/2020/

作者:麦麦,窗敲雨

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