以往我们都觉得,蚂蚁都是勤勤肯肯干活儿的工人,虽然它们在窝外老和别的蚂蚁开战,但是窝里面都好和谐好和谐啊,工蚂就是螺丝钉,根本不知权力是个什么东西。但是近日英国科学家发现,有的蚂蚁可有革命性了。 
 
老知识 能生产的为王
 
要说明这个问题,首先要从蚂蚁的社会组成说起。
 
蚂蚁的社会有蚁后、工蚁和兵蚁的分工。工蚁在蚂蚁社会里干各种工作,兵蚁只管打打杀杀。工蚁在蚂蚁社会里起主要作用,很多种蚂蚁根本没有兵蚁,所以下面主要说蚁后和工蚁。
 
蚂蚁的社会准则就是“掌握生产力者为王”,这里的“生产力”就是生孩子的能力。蚁后就是能下蛋的蚂蚁,工蚁负责照顾它。蚁后每隔一段时间会产下一批长翅膀的繁殖蚁,这些繁殖蚁包括雌蚁和雄蚁,雄蚁就是个生殖机器,和别的窝的雌蚁一夜欢娱之后就死掉了;而雌蚁会自己挖个巢产卵,逐渐做成蚁后。
 
那么,为什么工蚁在蚁后面前会“低三下四”呢?其实,蚁后、工蚁、兵蚁的基因型都是一样的,只是在还是幼虫的时候吃的东西不一样。也就是说,如果小时候给吃点好的,工蚁也能生孩子,在蚁群里称王。事实上,确实有些工蚁也有生殖能力。
 
我们知道,动物的一切活动都被其基因控制,它生活的目的就是为了把自己的基因传下去。那么工蚁为什么要让蚁后生孩子,而自己不生孩子呢?关于蚂蚁奇特的“无私”行为有多种解释。一种说法是因为工蚁的爸爸——雄蚁是单倍体,所以经过计算,一只工蚁和蚁后产下的姐妹有3/4的基因是一样的,如果它自己生孩子,只有1/2的基因和自己是一样的,所以自己生孩子还不如养老妈生下的孩子合算。不过也有科学家反对这种说法,他们觉得蚂蚁的社会性并不是因为爸爸是“单倍体”这个特殊事实,而符合社会性动物的一些一般模式。
 
在以前,科学家们都以为,工蚁长成之后,看看自己生不出孩子来,就会对能生孩子的蚁后低三下四。但近期研究者发现,有时工蚁很有革命性,它们不中意的蚁后,能生孩子也要拉下王座!
 
新发现 工蚁能“选”蚁后
 
这项研究是由莱切斯特大学生物系的罗伯特·哈蒙德(Robert Hammond)博士和理查·吉尔(Richard Gill)博士负责的,研究成果在《皇家学会学报B》(Proceedings of the Royal Society B)上。
 
他们发现,工蚁的社会地位并不像以前认为的那样低,工蚁在建立一个秩序井然的,矛盾最小化的社会的过程中发挥着关键作用。莱切斯特的团队发现,当西班牙的细胸蚁(Leptothorax acervorum)会自己决定谁当它们的蚁后。哈蒙德说:“我们发现工蚁确实有这种权力,就像造反的农民一样。这些暴民很残忍,工蚁会打压能够繁殖的蚁后,甚至把它们杀掉,只有唯一的蚁后能够产生后代。”
 
难道蚂蚁的窝里还能容得下多个蚁后吗?莱切斯特的研究者说:能!他们发现,在英国的,法国和德国以及很多其他地方的细胸蚁,工蚁对窝里所有能繁殖的蚂蚁都没有任何恶意,每个都被捧成蚁后,多个蚁后都能产生后代。在这种情况下,蚂蚁的领地是由多个家庭组成的,而不是像西班牙那样,是由一个个单独的家庭组成的。事实上,这种情况在蚂蚁中很常见。
 
科学家们对于同种蚂蚁之间这种有趣的差异很感兴趣。吉尔博士说:“我们知道包括人类在内的许多动物生活在社会团体中,成员之间经常会发生矛盾。蚂蚁有自然界最完整和复杂的社会,明白他们的社会冲突是如何解决将会带来很大好处。由于蚂蚁已经在复杂的社会中生活了几百万年,它们已经发展了解决问题的机制。”
 
莱切斯特大学的小组试图找出蚂蚁如何解决“谁来统治领地”的争端。他们的研究范围不仅局限于蚂蚁,而是包括所有群居动物。在猫鼬的社会,只有一些雌性会产生后代,裸地鼠也是如此,但是狮子的社会中,所有的雌性都会繁殖后代。之所以研究这么一大堆动物,就是为了帮助人们理解为什么在群居动物中,“由谁来繁殖下一代”这个问题会有如此多的差异。
 
大用处 帮助防治入侵蚁
 
这项研究还有一种很实用的目的。哈蒙德博士说:“一些蚂蚁是害虫,特别是一些作为入侵物种的蚂蚁——它们入侵了其他的国家,甚至大洲的生态环境。它们具有极大的破坏性,引起了巨大的损失。”比如说在世界很多国家为害的“火蚁”,它们最大的特点是会“蜇”人。一般的蚂蚁都是咬破其他动物的皮肤,然后用嘴把蚁酸注入伤口中,而火蚁会咬住其他动物,然后用腹部上的蜇针蜇它们。火蚁蜇人会让人非常疼痛,痛感和烧伤后的痛感很类似,“火蚁”之名由此而来。最有名的一种火蚁是所谓的“红色引入火蚁”,它是1918年由一艘来自南美的货船无意间引入美国的,后来在美国南部和西南部泛滥成灾。
 
我们会发现,在莱切斯特大学的研究中,英国的细胸蚁和西班牙的细胸蚁的社会行为不同。科学家们希望通过研究蚂蚁社会行为的不同,还研究蚂蚁生活环境变化和社会结构的关系,或者社会结构的变化是否会引起蚂蚁入侵别的区域,这对防治蚂蚁的危害有着重要的作用。
 
 
 

英国广播公司网站11月12日报道,根据美国研究人员的最新研究结果,地球在塑造月球表面方面发挥了重要作用。
 
该研究小组成员说,地球的引力在古代扭曲了月球的形状。
 
这导致了月球赤道“向外凸出”,而且可以解释为何月球的最远处甚至今天都比其最近处更高。该研究的详细情况发表在美国《科学》周刊上。
 
月球的最远处从许多方面来看仍是一个谜,它的外表多坑,很少有我们大家都熟悉的月球最近处的那种火山平原,而且它的地势要高得多——在一些地方高出了数公里。
 
40多亿年前,在月球形成后不久且在其核心变得坚固之前,它的外层漂浮着大量岩浆。正是在这一时期,地球得以牵引月球漂浮的外层,并使之扭曲,就像今天月球牵引地球的海洋造成潮汐一样。
 
科学家说,月球形状的这种“潮涨”导致了拉力最大的两极地区外层融化和稀释,而赤道附近的外层依然较厚、较丰满。
 
领导这项研究的是加州大学(位于圣克鲁斯)的伊恩·加里克-贝瑟尔教授。他认为月球地形的25%至40%是由潮汐进程造成的。这方面的证据仍保留在月球最远处高耸的外表里,月球最近处的证据已被随后的火山活动抹掉了。
 
 
 

外太空鸟瞰地球河流 尼罗河三角洲像光带(图)

外太空鸟瞰地球河流 尼罗河三角洲像光带

国际空间站拍摄的地中海东南部的太空照片里,尼罗河及其三角洲看上去就仿佛一条以异常明亮的开罗市区为源头的灿烂绵延的光带。尼罗河三角洲上的小型市镇在白昼为密集的农林作物所掩蔽,然而,到了夜晚,这些定居点和连结他们的道路就清晰可见了。同时,尼罗河沿岸的城市地区和基础设施也显而易见。

外太空鸟瞰地球河流 尼罗河三角洲像光带(图)

外太空鸟瞰地球河流 尼罗河三角洲像光带

伊洛底瓦江在其进入孟加拉湾的三角洲中分离了好几个出口,这为红树林创造了理想的环境。然而,大量的红树林已经因为开荒种植水稻被砍伐了,这些部分淹没的森林失去了天然的保护,只剩下光秃秃的海岸线。自2007年美国地球资源卫星7号拍摄这张图片以来,甚至有更多的红树林消失了,并且2008年的一次气旋风暴带来的12英尺的风暴大潮摧毁了这一地区,并威胁着整个缅甸的食品供应。

外太空鸟瞰地球河流 尼罗河三角洲像光带(图)

外太空鸟瞰地球河流 尼罗河三角洲像光带

美国地球资源卫星7号2000年拍摄的片勒拿河三角洲,覆盖了拉普捷夫海上超过一万一千平方英里的区域。这个三角洲在一年内大约有7个月时间处于冻土状态。另几个月里它变成湿地,并被作为野生动物保护区保护起来。片勒拿河是世界第十大河流,全长2800英里,扩散到西伯利亚近1百万平方英里的区域。

 

 

据美国物理组织网站报道,近日,美国哈佛大学的工程师最新研制一种汽车差动齿轮百万分之一大小的新型差动齿轮,可用于控制航空微型机器人的飞行,未来可用于监控环境危害、森林火灾和其它对人类带来威胁的区域。

美科学家研制差动齿轮 打造微型昆虫机器人

汽车差动齿轮百万分之一大小的新型差动齿轮可用于控制航空微型机器人的飞行

这项最新技术首次实现微型飞行器被动地平衡空气动力,使它们的机翼能够响应风力、机翼损坏和其它实际中遇到的问题。哈佛大学工程和应用科学学院研究生普拉瑟维-斯里萨拉(Pratheev S. Sreetharan)是该项研究负责人,他说:“这种新型航空微型机器人的动力传动系统与两轮驱动汽车拥有共同的特征。两者都是从一对轮子或者机翼提供驱动力,但是我们设计的被动航空失衡控制差动齿轮(PARITy)仅相当于汽车差动齿轮的百万分之一,只有5毫米长,重量为0.01克,是汽车差动齿轮重量的百万分之一。”

哈佛大学的科学家在《机械设计》期刊杂志上描述这种新型微型差动齿轮将在航空微型机器人中具有优异表现,最终可用于侦察对于人类较危害的区域。

目前,多国的科学家正在积极研究探索廉价的航空微型机器人,使其未来可部署于搜寻和营救操作,环境监控和探索对人类有害的环境。为了成功飞行穿越无法预测的环境,航空微型机器人必须实现逐秒级状态变化,通常昆虫飞行是通过协调一致地拍打翅膀,这一过程中运动学和空气动力学的基础性原理很难理解。

斯里萨拉和同事罗伯特-伍德(Robert J. Wood)认为,基于昆虫原理的航空微型机器人并不需要复杂的电子反馈线圈来精确控制翅膀的位置。伍德说:“由于航空微型机器人机翼产生的扭转力,我们对于机翼的位置并不感兴趣。我们的最新技术使用‘机械智能’来测定机翼的校准飞行速度,并测定影响机器人飞行平衡的其它作用力产生的振幅。”

他们还发现,即使当航空微型机器人机翼的至关重要部分被移除,被动航空失衡控制差动齿轮(PARITy)的动力传动系统也可产生自校正,使微型机器人在空中飞行保持平衡。在该微型差动齿轮驱动下,航空微型机器人的机翼可每分钟拍打6600次。

哈佛大学工程师称,这种新型差动齿轮可有效地调节飞行中产生的作用力,适宜与电子传感器和计算机系统相结合。它将使现代航空机器人的质量变得更小,其尺寸和重量更加接近于一些昆虫。

 

 

本报讯 (记者许琦敏)秋气深,夜更长。11月中旬,一年一度总是如约而至的狮子座流星雨,又将为清冷的秋夜带来一幕浪漫——11月17日凌晨将迎来高峰。 
  
    据美国《天文学》杂志报道,今年的狮子座流星雨约从11月10日持续到23日,由于“狮王”去年刚经历过一场小爆发,因此今年的表现可能无法与去年相比——每小时20颗的预报值,只能算得流星“毛毛雨”。更何况,21日前后正值满月,月光也将遮掩星光,让流星雨失色。不过,对于天象偏于平淡的今年而言,狮子座流星雨仍是一场值得期待的耀眼夜空秀。