經(jīng)過(guò)一個(gè)世紀(jì)的追尋,科學(xué)家們終于發(fā)現(xiàn)了引力波,人類(lèi)也從此獲得新的宇宙感知力。但這并非科學(xué)探索的終點(diǎn),而是下面一些重要科學(xué)探索的起點(diǎn)。從鰻魚(yú)產(chǎn)卵之地到難明是“何方神圣”的黑洞;從位于太陽(yáng)系邊疆的奧爾特云到讓動(dòng)物感知磁場(chǎng)的磁受體,英國(guó)《新科學(xué)家》雜志日前列出了令科學(xué)家們因求之不得而輾轉(zhuǎn)反側(cè)的十大事物。
“只在此山中,云深不知處?!蔽覀兇_信它們的存在,但一直未曾揭開(kāi)籠罩在其頭上的“神秘面紗”?;蛟S,下一個(gè)科學(xué)突破從其中誕生。
黑洞
在銀河系的心臟潛伏著一個(gè)怪獸,但迄今無(wú)人窺其真容。我們非常確信這個(gè)怪獸的存在是因?yàn)槠涓浇暮阈钳偪竦貒@著一個(gè)質(zhì)量為地球質(zhì)量400萬(wàn)倍的龐然大物旋轉(zhuǎn)。對(duì)于大多數(shù)物理學(xué)家來(lái)說(shuō),那是一個(gè)恐怖的超大質(zhì)量黑洞。
黑洞是宇宙中一片密度極大的區(qū)域,包括光在內(nèi)的任何物質(zhì)都無(wú)法擺脫其強(qiáng)大的引力,我們無(wú)法通過(guò)光的反射來(lái)觀察它,只能通過(guò)它對(duì)周?chē)窍?、行星以及星際塵埃施加的影響發(fā)現(xiàn)其所在。
科學(xué)家們普遍認(rèn)為,不久前探測(cè)到的引力波源自兩個(gè)質(zhì)量較小黑洞的并合,正是黑洞的確存在而并非理論“白日夢(mèng)”的最新證據(jù)。但這也引發(fā)了一個(gè)問(wèn)題:我們理解物理現(xiàn)實(shí)的兩大基石——廣義相對(duì)論和量子理論對(duì)黑洞的解釋存在矛盾。1976年,英國(guó)科學(xué)家霍金稱,自己通過(guò)計(jì)算得出結(jié)論,黑洞一旦形成,就開(kāi)始向外輻射能量,但這種輻射并不包含黑洞內(nèi)部物質(zhì)的“信息”。最終黑洞將因?yàn)橘|(zhì)量喪失殆盡而消失,而那些黑洞內(nèi)部的信息也就不知去向,這便是所謂的“黑洞悖論”。但霍金的上述理論與量子物理學(xué)的理論背道而馳。量子物理學(xué)認(rèn)為,類(lèi)似黑洞這樣質(zhì)量巨大物體的信息是不可能完全喪失的?;艚饘?duì)之解釋說(shuō),黑洞巨大的萬(wàn)有引力場(chǎng)在某種程度上破壞了量子物理學(xué)的理論。
模型表明,黑洞會(huì)隨著時(shí)間的流逝慢慢蒸發(fā),直到灰飛煙滅,釋放出的能量被稱為霍金輻射。但黑洞吞噬的光和其他物質(zhì),尤其是其嵌入的信息,會(huì)遭受什么樣的命運(yùn)呢?美國(guó)亞利桑那大學(xué)的丹尼爾·馬龍正在從事的一個(gè)項(xiàng)目旨在幫助厘清這一情況。將于2017年為科學(xué)家們服務(wù)的事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT),通過(guò)搜尋稠密磁場(chǎng)內(nèi)呈螺旋樣旋轉(zhuǎn)的熾熱電子釋放出的微光,為一個(gè)假設(shè)的黑洞拍照。如果它所見(jiàn)到的情況與人們目前對(duì)黑洞的描述和假設(shè)相吻合,那么光扭曲等特征將讓我們能更好地洞悉黑洞內(nèi)部的工作原理。
最初的祖先
生命的化學(xué)組成,尤其是蛋白質(zhì)和核酸是如何在地球原始環(huán)境中形成的,一直是科學(xué)家們面臨的最大謎團(tuán)之一。
最開(kāi)始是艾達(dá)(Ida)——地球上第一種物質(zhì),接著轉(zhuǎn)變成盧卡(Luca)——地球生命最后的共同祖先,這種分子能作為遺傳代碼存儲(chǔ)信息,并產(chǎn)生了地球上所有的生命。
艾達(dá)和盧卡繼續(xù)與我們生活在一起。我們的細(xì)胞都使用同樣的遺傳代碼,這些代碼嵌入DNA內(nèi),這表明盧卡本身由DNA組成。但它并非那么簡(jiǎn)單。所有的生命使用蛋白質(zhì)來(lái)制造DNA,并執(zhí)行DNA的代碼,但蛋白質(zhì)本身由DNA模板組成。那么,是先有蛋白質(zhì)還是先有DNA?或者兩者都不是?
RNA是在所有活體細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)的DNA近親,也攜帶遺傳物質(zhì),更重要的是,RNA還能催化化學(xué)反應(yīng)。RNA世界假設(shè)稱,盧卡由一鍋RNA湯生成,最終生成了DNA和第一個(gè)細(xì)胞。但RNA又從何而來(lái)呢?
上世紀(jì)50年代,美國(guó)化學(xué)家斯坦利·米勒和哈羅德·尤里進(jìn)行了一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)。他們建立了一個(gè)密封系統(tǒng),再現(xiàn)地球早期大氣環(huán)境。當(dāng)時(shí)的海洋被模擬成盛有溫水的燒瓶,水蒸汽從水中釋放出來(lái),被收集到另一個(gè)燒瓶,尤里和米勒引入氫氣、甲烷和氨氣,模擬無(wú)氧大氣層狀況。然后,他們用電火花代表閃電,引入到混合氣體構(gòu)成的無(wú)氧大氣層中。最終,冷凝器將這些氣體冷卻成液體,收集進(jìn)行分析。
一周后,尤里和米勒得出了驚人實(shí)驗(yàn)結(jié)果:在冷卻的液體中存在大量有機(jī)化合物。米勒發(fā)現(xiàn)了幾種氨基酸,其中包括氨基乙酸、丙胺酸和谷氨酸。氨基酸是構(gòu)筑蛋白質(zhì)的基礎(chǔ),而蛋白質(zhì)是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞生化酶進(jìn)行重要化學(xué)反應(yīng)的關(guān)鍵成分。尤里和米勒得出結(jié)論稱,有機(jī)分子可能來(lái)自于無(wú)氧大氣層,同時(shí)最簡(jiǎn)單的生命體也可能在這種早期環(huán)境中孕育出來(lái)。
而現(xiàn)在,更微妙的思想流行。例如倫敦大學(xué)學(xué)院的尼克·萊恩認(rèn)為,海底溫暖的排氣孔提供了RNA形成所需的甲烷湯、礦物質(zhì)和水。他在其著作《能量、性、死亡》中指出,線粒體是生物不可或缺的重要胞器。每個(gè)人的體內(nèi)都帶有一萬(wàn)兆個(gè)線粒體,約占體重的百分之十。這個(gè)微小的細(xì)胞器曾經(jīng)是自由生活的細(xì)菌,卻在二十億年前被吞噬進(jìn)更大的細(xì)胞中,從此和宿主細(xì)胞共同生活在一起,塑造了生命的紋理。而科羅拉多大學(xué)波爾得分校的邁克爾·亞努斯則認(rèn)為,生命源于一個(gè)充滿泥濘的池塘,其不斷地冰凍和解凍將化學(xué)物質(zhì)推到一起,孕育了生命。
奧爾特云
你會(huì)在每一本天文學(xué)教科書(shū)里發(fā)現(xiàn)它的蹤跡:由數(shù)萬(wàn)億個(gè)巖石和冰團(tuán)塊組成的球體星云,大多數(shù)星體的直徑在一公里以上,總質(zhì)量約為地球質(zhì)量的幾倍到幾十倍,形成了太陽(yáng)系的最外層疆界,這就是科學(xué)家們所說(shuō)的“奧爾特云”。
1950年,荷蘭天文學(xué)家簡(jiǎn)·奧爾特對(duì)長(zhǎng)周期彗星進(jìn)行了研究。他發(fā)現(xiàn),很多長(zhǎng)周期彗星的遠(yuǎn)日點(diǎn)位于距太陽(yáng)5萬(wàn)到15萬(wàn)個(gè)天文單位的區(qū)域內(nèi),由此假設(shè):在那里存在一個(gè)長(zhǎng)周期彗星的大本營(yíng)。這一假設(shè)與將柯伊伯帶視為短周期彗星補(bǔ)充基地的假設(shè)有著異曲同工之妙。那個(gè)遙遠(yuǎn)的長(zhǎng)周期彗星大本營(yíng)后來(lái)被人們用奧爾特的名字命名為“奧爾特云”。
奧爾特云被認(rèn)為是恒星形成時(shí)留下的天體,它們的分布和大小能幫助我們理解恒星的形成過(guò)程。奧爾特云究竟有多大呢?今天的很多天文學(xué)家認(rèn)為它的范圍延伸到距太陽(yáng)約5萬(wàn)個(gè)天文單位的地方,但也有人像奧爾特當(dāng)年一樣,認(rèn)為它延伸得更遠(yuǎn),直到太陽(yáng)引力控制范圍的最邊緣,約在距太陽(yáng)10萬(wàn)到20萬(wàn)個(gè)天文單位處,在那之外,銀河系引力場(chǎng)的潮汐作用及附近恒星的引力作用將超過(guò)太陽(yáng)的引力。
奧爾特云距我們?nèi)绱诉b遠(yuǎn),而且包含的又大多是小天體,所以,尚未發(fā)現(xiàn)直接證據(jù)證明奧爾特云的存在。直至今日,只有編號(hào)為90377的天體被認(rèn)為可能是奧爾特云的天體,不過(guò)還未獲得證實(shí)。
奧爾特云存在的唯一且非常間接的證據(jù)是一顆彗星偶爾的拜訪。2013年12月,彗星ISON在接近太陽(yáng)前三天,不幸“土崩瓦解”??茖W(xué)家們認(rèn)為,這顆彗星的軌道表明其來(lái)自?shī)W爾特云??▋?nèi)基科學(xué)研究所的斯科特·謝潑德說(shuō):“我們相當(dāng)確信,奧爾特云的確存在,盡管我們從來(lái)沒(méi)有真正為其拍過(guò)照?!?/p>
意識(shí)
生命為什么會(huì)有意識(shí)呢?這個(gè)古老的問(wèn)題,至今仍然沒(méi)有確定的答案??茖W(xué)發(fā)展到現(xiàn)在,在解剖學(xué)和各種掃描儀器的幫助下,人腦的細(xì)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)不是秘密了,然而在意識(shí)如何產(chǎn)生這個(gè)問(wèn)題上,科學(xué)家們還是一點(diǎn)兒頭緒都沒(méi)有。
意識(shí)像一個(gè)開(kāi)關(guān):要么你正在體驗(yàn)這個(gè)世界,要么你沒(méi)有,但科學(xué)家們很難找到使我們的大腦在這兩種狀態(tài)之間切換的開(kāi)關(guān)。密歇根大學(xué)意識(shí)科學(xué)研究中心負(fù)責(zé)人喬治·馬舒爾說(shuō):“意識(shí)并非我們看見(jiàn)的事物,而是通過(guò)它我們能看見(jiàn),這一點(diǎn)使其成為科學(xué)家們的研究挑戰(zhàn)?!?/p>
我們確實(shí)知道,某些腦部區(qū)域如果被破壞或受到刺激,會(huì)導(dǎo)致意識(shí)的喪失,大腦內(nèi)一種薄如紙翼的屏狀核結(jié)構(gòu)是其中的一個(gè)區(qū)域,但很多旨在描述意識(shí)的理論不再專注于在大腦內(nèi)尋找某個(gè)供意識(shí)扎根的點(diǎn),而是轉(zhuǎn)向另一個(gè)理論:從外部世界獲得的信息會(huì)爭(zhēng)奪注意力。
我們僅僅意識(shí)到某些事情,比如,如果正在叮叮響的電話打敗其他信息進(jìn)入人腦,那么我們就會(huì)意識(shí)到電話鈴響。而信息整合理論認(rèn)為,意識(shí)是數(shù)據(jù)合并在一起大于各部分簡(jiǎn)單相加的結(jié)果。
馬舒爾說(shuō):“意識(shí)并非被大腦的某個(gè)可以關(guān)閉的區(qū)域調(diào)整,而是被通訊故障調(diào)整?!弊罱豁?xiàng)研究對(duì)慢慢被麻醉者的大腦活動(dòng)進(jìn)行了掃描,研究結(jié)果似乎證明了這一情況。它或許也解釋了為什么麻醉劑開(kāi)他敏能讓人昏迷:這個(gè)功能強(qiáng)大的鎮(zhèn)靜劑增加了很多促進(jìn)清醒但抑制不同區(qū)域之間溝通的大腦區(qū)域活動(dòng)。
膠球
如果你想要一個(gè)能使用的光劍,請(qǐng)?jiān)囍谩澳z球”做一個(gè)。盡管理論非??隙?,膠球一定存在,但實(shí)驗(yàn)學(xué)者也非常確信,我們不太可能證明它的存在。數(shù)十年以來(lái),科學(xué)家一直致力于尋找膠球,其對(duì)于物理標(biāo)準(zhǔn)模式運(yùn)行至關(guān)重要。
膠球被認(rèn)為完全由膠子構(gòu)成,膠子則是理論上預(yù)言傳遞夸克之間強(qiáng)核力的粒子,它們把夸克捆綁在一起,使之形成質(zhì)子、中子及其他強(qiáng)子。膠子有個(gè)怪癖:它們本身攜帶強(qiáng)核力電荷,這意味著它們也能彼此依附,形成膠球。換句話講,膠球完全是由作用力結(jié)合的微粒,但由于它們處于不穩(wěn)定狀態(tài),因此,僅能在研究其衰減過(guò)程中探測(cè)到,此前未發(fā)現(xiàn)任何膠球結(jié)構(gòu)。
模擬表明,大約1500MeV的能量足以將大量膠子依附在一起形成一個(gè)膠球。1995年,克勞斯和瑞士蘇黎世大學(xué)的理論學(xué)家克勞德·阿姆斯勒證明,兩個(gè)能量分別為1370 MeV和1500 MeV的粒子“共振”可能制造出一個(gè)膠球。后來(lái),科學(xué)家們又加入了第三個(gè)候選對(duì)象——能量為1710 MeV的粒子。但眾所周知,強(qiáng)核力很難計(jì)算,而且因?yàn)楹?jiǎn)化的原因,膠球模擬一般都是假設(shè)一個(gè)全是膠子的環(huán)境。
但克勞斯說(shuō):“這并非宇宙的真實(shí)情況,在真實(shí)的宇宙中,當(dāng)你在測(cè)量一個(gè)膠球的狀態(tài)時(shí),夸克可能已經(jīng)開(kāi)始依附到其上,使科學(xué)家們很難證明它是一個(gè)純凈的膠子球。因此,對(duì)上面參與共振的三個(gè)粒子的可能解釋是,一堆被不同數(shù)量的夸克污染的膠子?!?/p>
奧地利維也納科技大學(xué)的安東·瑞汗和弗雷德里克·布魯恩使用一種最新理論研究法,發(fā)現(xiàn)一種較強(qiáng)的核衰變模式——f0(1710),從而證實(shí)膠球的存在。如果他們的計(jì)算結(jié)果被證實(shí)是正確的,該研究將對(duì)于證實(shí)宇宙標(biāo)準(zhǔn)模型至關(guān)重要。
磁受體
50年前,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了某些動(dòng)物能利用地球磁場(chǎng)來(lái)偵查方向;30年前有研究人員提出至少一些細(xì)胞能“感應(yīng)”到弱磁場(chǎng)。2009年,美國(guó)北卡羅來(lái)納大學(xué)的生物學(xué)家肯·洛曼領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)模擬磁場(chǎng)環(huán)境,來(lái)觀察剛孵化的海龜如何辨識(shí)經(jīng)緯度,最終發(fā)現(xiàn),海龜這種遷徙動(dòng)物,能夠利用細(xì)微的地磁場(chǎng)變化來(lái)感知經(jīng)緯度,并找到回家的路。他們認(rèn)為,老鼠、龍蝦和果蠅以及包括鴿子在內(nèi)的某些鳥(niǎo)類(lèi)似乎也擁有同樣的能力。
但迄今還沒(méi)有人找到使動(dòng)物感應(yīng)磁場(chǎng)的“幕后功臣”——磁受體。不過(guò),科學(xué)家們的確在大腦方面找到了蛛絲馬跡。2009年,美國(guó)休斯敦貝勒醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家大衛(wèi)·迪克曼和吳樂(lè)清(音譯)進(jìn)行了一項(xiàng)研究,他們將7只信鴿關(guān)在一個(gè)暗室里,以一個(gè)人造磁場(chǎng)取代地球磁場(chǎng),并對(duì)鴿子在這種磁場(chǎng)下的腦部活動(dòng)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。研究人員發(fā)現(xiàn),隨著磁場(chǎng)角度的變化,鴿子有53對(duì)神經(jīng)元出現(xiàn)了變化。但鴿子是從何處獲得這些信號(hào)的呢?
牛津大學(xué)化學(xué)物理研究所資深教授彼得·霍爾說(shuō),沒(méi)有明顯的器官,比如一個(gè)耳朵或一個(gè)鼻子對(duì)此負(fù)責(zé)??茖W(xué)家們的一個(gè)懷疑對(duì)象是隱花色素,這是一種在鳥(niǎo)類(lèi)和虹鱒魚(yú)等很多動(dòng)物眼睛內(nèi)發(fā)現(xiàn)的蛋白??茖W(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)知道,根據(jù)磁場(chǎng)的不同,這種蛋白能產(chǎn)生名為自由基的化學(xué)物質(zhì)。而且,通過(guò)遺傳修改去掉這種隱花色素基因的果蠅不再對(duì)磁場(chǎng)產(chǎn)生反應(yīng)。
但情況可能并不完全如此。首先,人眼也有隱花色素,但我們無(wú)法感應(yīng)磁場(chǎng)。而且,我們也不知道自由基如何制造出一個(gè)大腦能解讀的信號(hào)。
原初引力波
美國(guó)科研人員2016年2月宣布,他們利用激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)于去年9月探測(cè)到了穿過(guò)地球的引力波,被預(yù)言將近百年、苦苦追尋幾十年之后,首個(gè)位于地球之外13億光年的引力波源GW150914被人類(lèi)直接探測(cè)到,證實(shí)了愛(ài)因斯坦100年前所做的預(yù)測(cè)。
愛(ài)因斯坦1916年左右在廣義相對(duì)論中提出引力波理論,認(rèn)為聚集成團(tuán)的物質(zhì)或能量的形狀或速度突然改變時(shí),會(huì)改變附近的時(shí)空狀態(tài),效應(yīng)就像漣漪以光速在宇宙?zhèn)鞑?。由于引力波產(chǎn)生的時(shí)空扭曲非常微小,在此之前科學(xué)家從未成功觀測(cè)到。
科學(xué)家經(jīng)過(guò)大量復(fù)雜的計(jì)算和分析后得出結(jié)論,在距地球13億光年處存在兩個(gè)黑洞,其中一個(gè)黑洞的質(zhì)量相當(dāng)于29個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量;另一個(gè)黑洞質(zhì)量相當(dāng)于36個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。這兩個(gè)黑洞不斷旋轉(zhuǎn)靠近,最終相撞,合并成一個(gè)相當(dāng)于62個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞,而相當(dāng)于3個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為引力波,向四周輻射,于去年9月掃過(guò)太陽(yáng)系,為人類(lèi)首次提供了直接的引力波證據(jù)。
這無(wú)疑是科學(xué)的巨大勝利。但是,兩個(gè)更大的黑洞(如被認(rèn)為形成成熟星系中央的超級(jí)黑洞)的合并,將釋放出波長(zhǎng)更長(zhǎng)的引力波。哈佛大學(xué)的天體物理學(xué)家阿凡·勒布說(shuō):“LIGO對(duì)這一波長(zhǎng)并不敏感,因此,我們需要不同的天文臺(tái)?!?/p>
目前歐洲空間局正在計(jì)劃中的引力波探測(cè)天線組(eLISA)是基于太空的三個(gè)設(shè)備組成的集群,它應(yīng)該對(duì)這些引力波更加敏感。另外,為驗(yàn)證eLISA技術(shù)的一個(gè)測(cè)試探測(cè)器——空間激光干涉引力波探測(cè)器探路者已于去年12月發(fā)射升空,我們可以借此屏息凝神,聆聽(tīng)宇宙。
不過(guò),即便將于2035年發(fā)射升空的eLISA也可能無(wú)法探測(cè)到人們孜孜以求的所有引力波。目前被廣泛接受的宇宙大爆炸模型表明,宇宙時(shí)空經(jīng)歷了一段快速膨脹時(shí)期,也即所謂的宇宙暴脹時(shí)期,在此期間發(fā)出的相當(dāng)?shù)皖l的引力波,波長(zhǎng)可能像可見(jiàn)宇宙一樣大。目前仍然沒(méi)有科學(xué)家提出足以感受到這些“原初引力波”的探測(cè)器,因此,我們或許只能獲得間接證據(jù)。
哈佛大學(xué)科學(xué)家約翰·科瓦克博士的研究小組曾宣布,他們使用位于南極的BICEP2望遠(yuǎn)鏡,通過(guò)觀測(cè)宇宙微波背景輻射的偏振信號(hào),探測(cè)到了原初引力波的信號(hào)。但有關(guān)分析確認(rèn),發(fā)現(xiàn)的這個(gè)信號(hào)完全可以用銀河系內(nèi)塵埃的信號(hào)進(jìn)行解釋,而并非來(lái)源于一個(gè)更加古老的宇宙起源。當(dāng)然,這并非意味著要想在宇宙微波背景輻射信號(hào)中找出真正的原初引力波信號(hào)是不可能做到的。
52赫茲鯨魚(yú)
20世紀(jì)80年代末,美國(guó)海軍開(kāi)始為科學(xué)家記錄鯨魚(yú)歌聲。美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所的威廉·沃特金斯博士1989年開(kāi)始整理這些聲音記錄,發(fā)現(xiàn)一頭鯨魚(yú)叫聲的頻率比任何已知品種的鯨魚(yú)都高很多,科學(xué)家認(rèn)為它的叫聲一直無(wú)法被其他鯨魚(yú)接收得到,因此,也從來(lái)未曾被回應(yīng),所以稱它為“世界上最寂寞的鯨魚(yú)”。
沃特金斯的研究激起了公眾廣泛的興趣,但迄今無(wú)人見(jiàn)過(guò)這頭鯨魚(yú),不知道它屬于哪個(gè)品種,也不清楚這頭不尋常鯨魚(yú)的醫(yī)學(xué)狀況。不過(guò),研究人員表示,它顯然很健康,因?yàn)樗诖蠛V幸呀?jīng)存活20多年。2014年秋天,一個(gè)由科學(xué)家和紀(jì)錄片制作人組成的團(tuán)隊(duì)沿著北太平洋鯨魚(yú)路線尋找這條世界上最孤獨(dú)的鯨魚(yú),試圖給其拍攝紀(jì)錄片,但最終一無(wú)所獲。
實(shí)際上,這只鯨魚(yú)的確唱歌,而且?guī)缀蹩梢源_定它是一只雄性鯨魚(yú)。它的季節(jié)性運(yùn)動(dòng)與其它藍(lán)鯨無(wú)異。沃特金斯認(rèn)為,它是藍(lán)鯨和長(zhǎng)須鯨的雜交品種。美國(guó)斯克里普斯鯨魚(yú)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室的約翰·希爾德布蘭則進(jìn)一步認(rèn)為,它是一只藍(lán)鯨母親和一只長(zhǎng)須鯨父親的后代。他說(shuō),長(zhǎng)須鯨是鼓手,以短脈沖唱歌;而藍(lán)鯨是歌劇歌唱家。52赫茲鯨魚(yú)的歌唱方式有點(diǎn)像這兩者的混合。希爾德布蘭說(shuō):“從文化上來(lái)說(shuō),它像一只藍(lán)鯨?!?/p>
但它或許并非獨(dú)一無(wú)二,希爾德布蘭說(shuō):“可能有更多這種鯨魚(yú)。”希爾德布蘭的研究團(tuán)隊(duì)使用獨(dú)特的水中聽(tīng)音器,記錄了這種獨(dú)一無(wú)二的呼叫聲,時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)個(gè)小時(shí)。
不過(guò),希爾德布蘭團(tuán)隊(duì)的水中聽(tīng)音器網(wǎng)并沒(méi)有連接到海岸上,因此,當(dāng)讀數(shù)被取回并被分析時(shí),它們探測(cè)的動(dòng)物早就離開(kāi)了,所以,也就錯(cuò)失了與這只鯨魚(yú)“邂逅”的好機(jī)會(huì)。
許多人對(duì)52赫茲鯨魚(yú)的遭遇非常同情,一些音樂(lè)家和小說(shuō)家甚至以它為靈感創(chuàng)作出非同尋常的故事。但是,流行巨星泰勒·斯威夫特在2014年的一次采訪中提到:“每個(gè)人都為這只鯨魚(yú)感到難過(guò),但子非魚(yú)焉知魚(yú)之樂(lè),說(shuō)不定這只鯨魚(yú)自己很享受,能夠自得其樂(lè)呢?”
一般認(rèn)為,雄性鯨魚(yú)唱歌主要是為了求偶,但對(duì)于鯨魚(yú)來(lái)說(shuō),求偶并非是為了陪伴。或許,這只鯨魚(yú)實(shí)際上是世界上最花心的鯨魚(yú)。
產(chǎn)卵的鰻魚(yú)
鰻魚(yú)是一種非常奇特的水產(chǎn)生物,它出生在海水中,卻成長(zhǎng)在淡水里,每年淡水湖中即將產(chǎn)卵的雌鰻,都會(huì)沿江口或河口進(jìn)入大海中產(chǎn)卵,產(chǎn)卵結(jié)束后,它長(zhǎng)久的洄游旅行便宣告結(jié)束,這也意味著雌鰻的死亡。而卵在海水中成苗后,開(kāi)始逆河進(jìn)入淡水中成長(zhǎng)。
早在古希臘亞里士多德時(shí)期,雌鰻在大海中何處產(chǎn)卵就是個(gè)未解之謎。亞里士多德認(rèn)為,它們來(lái)自蚯蚓。迄今為止,都沒(méi)有人真正知道它產(chǎn)自何處?,F(xiàn)在,科學(xué)界普遍認(rèn)為,美國(guó)和歐洲的鰻魚(yú)旅行數(shù)千公里前往大西洋西部的馬尾藻海產(chǎn)卵,這一地方接近以溫暖的鹽水而著名的百慕大群島。新產(chǎn)卵的鰻魚(yú)接著洄游,但這個(gè)非同凡響的旅程完全是科學(xué)家們的推斷,首先由丹麥研究人員約翰尼斯·史密特提出,早在一個(gè)多世紀(jì)前,史密特前往馬尾藻海進(jìn)行了幾次探險(xiǎn),得出了這一結(jié)論。但沒(méi)有人看見(jiàn)成年的鰻魚(yú)在那里產(chǎn)卵。
找到鰻魚(yú)在何處產(chǎn)卵不僅僅是滿足學(xué)術(shù)好奇心的問(wèn)題。近年來(lái),歐洲和美國(guó)的鰻魚(yú)數(shù)量一直在下降,而且現(xiàn)在已被列為瀕危物種。污染、攔截河流的水壩、捕撈以及海洋變暖都是原因,盡管這并不能解釋為什么大量鰻魚(yú)從2009年開(kāi)始洄游到歐洲。
為了破解這個(gè)謎團(tuán),在最新研究中,大西洋兩邊的科學(xué)家們開(kāi)始給成熟的“銀”鰻魚(yú)配備細(xì)小的微波追蹤器,這些微波追蹤器在跟隨鰻魚(yú)離開(kāi)6個(gè)月后會(huì)漂浮到海洋表面,向衛(wèi)星傳遞數(shù)據(jù)。
黑猩猩—人類(lèi)之間缺失的一環(huán)
每年都會(huì)有很多化石被發(fā)現(xiàn),但我們?nèi)匀粵](méi)有找到最原初“缺失的一環(huán)”:人類(lèi)和黑猩猩的共同祖先在何處?
這是人類(lèi)進(jìn)化史上最大和最難解決的問(wèn)題之一。我們確信,在歷史的某個(gè)時(shí)間,我們與黑猩猩擁有共同的祖先,但確切的時(shí)間以及那時(shí)祖先的相貌如何,非常難確認(rèn)。古生物學(xué)家一直在化石殘骸中苦苦尋覓;遺傳學(xué)家則通過(guò)歷史文獻(xiàn)徜徉于DNA序列的海洋。他們各自都有所發(fā)現(xiàn),卻無(wú)法達(dá)成一致。
現(xiàn)在已經(jīng)知道,黑猩猩這種生物在大約700萬(wàn)年前,開(kāi)始在非洲使用手,在樹(shù)間穿梭。但化石證據(jù)很難找到。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的搜尋之后,我們獲得了很多可以追溯到400萬(wàn)年前的古人類(lèi)祖先化石。但更早祖先的化石就很少了。
美國(guó)喬治·華盛頓大學(xué)的古人類(lèi)學(xué)家塞爾吉奧· 阿爾梅希亞對(duì)早期的古人類(lèi)化石、猿類(lèi)化石和大量活著的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物進(jìn)行了比較,他認(rèn)為,我們祖先的手骨和腿骨更像人而非黑猩猩。他可能仍然依靠四肢行走,但不像黑猩猩那樣的方式。加州大學(xué)舊金山分校的內(nèi)森·楊和同事使用同樣的方法得出結(jié)論說(shuō),這種動(dòng)物的肩膀像黑猩猩,這表明,它像今天的黑猩猩一樣在樹(shù)間飄蕩。
科學(xué)家們認(rèn)為,對(duì)活著猿類(lèi)的基因組進(jìn)行比較或許能為我們提供大家都滿意的證據(jù)。但是,這假定我們只存在一個(gè)祖先。但迄今的遺傳研究表明,我們的有些染色體比其他染色體更早從黑猩猩的染色體中分離出來(lái),這可能表明,類(lèi)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物群落從某個(gè)時(shí)刻分開(kāi),后來(lái)又聚到一起,接著開(kāi)始雜交,最后永遠(yuǎn)分開(kāi),所有這些事情發(fā)生在百萬(wàn)年間。我們只能從這個(gè)混亂的糾纏中,嘗試著挑出一個(gè)祖先。 (劉霞)