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11月28日外媒科學網站摘要:化石揭示恐龍如何崛起並統治地球

2024-11-28 14:53:42

11月28日(星期四)訊息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

糞便和嘔吐物化石揭示恐龍如何崛起並統治地球

恐龍的糞便和嘔吐物化石揭示了這種動物是如何進化到統治地球的。研究人員分析了數百塊被稱為糞化石(Bromalites)的消化物化石,以重建恐龍吃什麼以及這種食物是如何變化的。這些化石表明,在三疊紀時期的數百萬年裡,恐龍的崛起受到了氣候變化和其它物種滅絕等因素的影響。這項研究發表在最新一期的《自然》(Nature)雜誌上。

古生物學家對恐龍如何成為地球上的主導物種提出了不同的理論。例如,恐龍超越對手可能是因為它們特別能夠適應不斷變化的生態系統,或者是因為隨機的環境變化比其他物種更有利於它們。但沒有一個單一的假設可以完全解釋它們崛起為統治地位。

為了更好地瞭解恐龍的早期進化,瑞典烏普薩拉大學的一個研究小組切開並檢查了500多塊來自中歐波蘭盆地的糞化石。據估計,這些化石大約有2億年的歷史。

研究小組使用了幾種方法來分析糞化石及其內容物,包括不同型別的顯微鏡和一種被稱為同步加速器微斷層掃描的技術,這種技術使用粒子加速器來詳細觀察化石的內部。研究人員還使用化學溶液來檢查遺骸的確切成分,其中包括魚類、植物和昆蟲。

研究小組發現,隨著時間的推移,糞化石內容物的數量和種類都在增加,這表明,在三疊紀晚期(2.37億至2.01億年前),飲食習慣更多樣化的大型恐龍開始獲得突出地位。透過將化石與那個時期的植物資料進行比較,研究人員發現恐龍的崛起是由偶然和適應形成的。例如,氣候變化導致溼度增加,從而改變了可用植被。恐龍比其他陸地動物更能適應這種氣候變化和飲食變化。

《科學通訊》網站(www.sciencenews.org)

人的衰老和慢性疾病或來自於蛋白質“遲鈍”

隨著年齡的增長,我們的身體會變慢——不僅是在我們的運動方式上,而且在細胞水平上,蛋白質流動性的下降可能會導致慢性健康問題的發展。

糖尿病、脂肪肝和其它慢性疾病帶來的分子壓力都可能導致蛋白質的流動“剎車”。這些蛋白質不再在細胞內快速移動、相互碰撞來執行重要任務,而是陷入了化學交通堵塞中,造成了一種被稱為“蛋白質昏睡(proteolethargy)”的普遍遲緩狀態。

研究人員在最新一期的《細胞》(Cell)雜誌上報告稱,當蛋白質表面有一種粘稠的結構塊與慢性炎症和壓力產生的有害副產物相互作用時,就會發生這種“昏睡”,導致蛋白質聚集在一起,逐漸發展到接近停滯的狀態。

其結果是,細胞難以發揮功能,引發關鍵生物系統的崩潰——這是與衰老有關的疾病的一個標誌性特徵。

研究指出,抗氧化劑和對抗蛋白質粘性的藥物可以部分恢復蛋白質的流動性。這一發現可能為緩解這些分子障礙和解決慢性疾病的根本原因的療法鋪平道路。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

1、研究稱鍛鍊對延年益壽的好處被大大低估

澳大利亞格里菲斯大學(Griffith University)的研究人員進行的一項新研究表明,如果每個人都像最活躍的25%的人一樣活躍,那麼40歲以上的人可能會多活5年。

這項最新研究使用加速度計來準確瞭解人們的體育活動水平對健康的好處,而不是像其它研究那樣依賴於調查結果。研究發現,體育鍛煉對健康的好處是之前估計的兩倍左右。

研究發現,社群中最活躍的四分之一的人的死亡風險比最不活躍的人低73%。對於最不活躍的四分之一人群來說,一次一小時的步行可能會讓他們多活六個小時左右。

研究人員表示,最不活躍的人群最有可能獲得健康益處。他說:“如果你已經非常活躍了,或者處於前四分之一,那麼多走一個小時可能不會有太大的區別,因為從某種意義上說,你已經‘最大化’了你的益處。然而,如果40歲以上人群中最不活躍的四分之一的人將他們的活動水平提高到最活躍的四分之一的水平,他們可能會平均多活11年左右。”

進一步說,更積極的生活方式也可以對心臟病、中風、某些癌症和其它慢性疾病起到保護作用,研究結果強調,有必要用這些方法重新審視國家體育活動指南。

2、無法解釋的熱浪“熱點”正在全球各地出現

地球有記錄以來最熱的年份是2023年,比20世紀的平均溫度高出2.12華氏度。這超過了2016年創下的紀錄。而且,隨著最熱的夏天和最熱的一天的出現,2024年有望創造另一項紀錄。

所有這些對每個人來說可能都不是什麼突發新聞,但在平均氣溫上升的過程中,一個引人注目的新現象正在出現:不同地區反覆出現極端熱浪,其強度遠遠超出任何全球變暖模型所能預測或解釋的範圍。美國哥倫比亞大學氣候學院的一項新研究提供了第一張此類地區的全球地圖,這些地區在除南極洲以外的每個大陸上都出現了,就像巨大的、憤怒的“皮膚斑點”。近年來,這些熱浪已經造成數萬人死亡,農作物和森林枯萎,並引發了毀滅性的野火。

該研究報告稱:“最近的區域尺度極端天氣打破了早先的記錄,其巨大的、意想不到的差距引發了人們對氣候模型在多大程度上能夠提供對全球平均溫度變化與區域氣候風險之間關係的充分估計的質疑。”

這項研究最近發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。

根據該報告,最強烈和最一致的訊號來自歐洲西北部,一連串的熱浪在2022年造成約6萬人死亡,在2023年造成約4.7萬人死亡。這些事件發生在德國、法國、英國、荷蘭和其他國家。在這裡,近年來,一年中最熱的日子變暖的速度是夏季平均溫度的兩倍。該地區特別容易受到影響,部分原因是,與美國等地不同,該地區很少有人擁有空調,因為傳統上他們幾乎從不需要空調。災情仍在繼續;就在今年9月,奧地利、法國、匈牙利、斯洛維尼亞、挪威和瑞典都創下了新的最高氣溫記錄。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

1、科學家發現可能改寫進化的古老蛋白質摺疊

日本理化研究所 (RIKEN) 的兩位生物學家透過實驗室實驗發現了一種以前未知的蛋白質摺疊,為地球上生命的早期進化提供了新的見解。這種蛋白質摺疊在現代蛋白質中完全不存在,它可以填補我們對分子進化理解的一個關鍵空白。

驅動基本生物過程的蛋白質,如基因表達和蛋白質生產,依賴於各種被稱為“β桶摺疊(β-barrel folds)”的結構摺疊。然而,直到現在,連線這些褶皺的進化途徑仍然不清楚。

透過模擬,研究人員確定了一種可能的古老摺疊拓撲結構,命名為“雙Zβ桶(double-zeta β-barrel,DZBB)”。這一發現揭示了複雜的生物分子機器是如何從更簡單的前體進化而來的,為研究生命分子複雜性的起源提供了一個新的視角。

DZBB類似於由連鎖蛋白鏈組成的緊湊圓柱體。研究人員發現,這種古老的、類似摺紙的結構只需稍加調整就能轉變成其它關鍵的蛋白質形狀。這些DZBB元件作為分子進化的通用基礎。

這一結果可能有助於解決一個長期存在的謎團,即原始蛋白質是如何進化來管理遺傳過程的。DZBB的變質性質使其能夠在不同條件下采用多種穩定的形式,這可能使早期生命的分子機制迅速多樣化——很像寒武紀大爆發時期的動物物種。

2、一種突破性材料可完全吸收所有電磁波

韓國材料科學研究院(KIMS)研究人員開發的一種新型超薄膜複合材料,可以吸收99%以上的不同頻率的電磁波,從而提高智慧手機和可穿戴裝置的效能。

這種新型電磁波吸收遮蔽材料厚度小於0.5毫米,對三個不同頻段的電磁波的低反射率小於1%,高吸光度大於99%。

電子元件發出的電磁波會造成干擾,導致附近電子裝置的效能下降。電磁遮蔽材料被用來防止這種情況,吸收電磁波比僅僅反射電磁波更有效地減少干擾。然而,傳統的電磁遮蔽材料反射了90%以上的波,實際吸光度通常低至10%。此外,具有較高吸光度的材料通常僅限於吸收單個頻段內的電磁波。

為了克服這些限制,研究小組開發了一種可以同時吸收多個頻段電磁波的複合材料。該技術吸收並消除電磁波,解決二次干擾問題。這種材料薄、柔韌、耐用,即使摺疊和展開數千次也能保持其形狀,適用於可捲曲的手機和可穿戴裝置。

研究小組透過改變鐵氧體的晶體結構合成了一種磁性材料,使其能夠選擇性地吸收所需的頻率。他們製作了一種超薄的聚合物複合薄膜,並在薄膜背面加入了導電圖案來控制電磁波的傳播。透過調整導電模式的形狀,可以顯著減少特定頻率下的電磁波反射。在背面還應用了具有高遮蔽效能的碳奈米管薄膜,進一步增強了材料的電磁波遮蔽能力。(劉春)

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