鳥類學(xué)家相信,除了在覓食和哺育期間,一輩子都在飛行的鳥是存在的,發(fā)現(xiàn)它們只是時間和技術(shù)上的問題。
2007年生物學(xué)家吉爾(Robert E. Gill Jr.)發(fā)現(xiàn)了9天內(nèi)持續(xù)飛行11400多公里的斑尾塍鷸,從阿拉斯加飛往澳大利亞和新西蘭,跨越了太平洋。持續(xù)飛行幾千公里的鳥不斷被發(fā)現(xiàn)。最近瑞典隆德大學(xué)的鳥類學(xué)家發(fā)現(xiàn)了持續(xù)飛行200多天的高山雨燕。這種身長20厘米,長相憨厚,以昆蟲為食的陸生鳥在瑞士山谷里繁殖,冬季來臨之前向南飛躍撒哈拉,去溫暖的非洲西海岸過冬,到達(dá)非洲后,不會收起翅膀,依舊在飛,直到來年春天回到歐洲,開始下一個繁殖期。在這段超過6個月的飛行中,它們?nèi)找辜娉?,完成了包括睡覺在內(nèi)的所有生理活動,完美地詮釋了什么是真正的飛行家。
高山雨燕是目前發(fā)現(xiàn)持續(xù)飛行時間最久的陸生鳥。與在陸地上和水中生活的動物不同,鳥類的飛行需要更多的能量來克服重力,在撲翼飛行中消耗的體力可以在滑翔狀態(tài)下得到一定程度的恢復(fù)。
相關(guān)研究的論文發(fā)表在新一期《自然》雜志上。2011年準(zhǔn)備前往非洲西部過冬的6只高山雨燕在巢內(nèi)被裝上了追蹤器,追蹤器記錄下飛行環(huán)境中光線強(qiáng)弱度和加速過程的數(shù)據(jù),前者用以計算位置,后者用來測量飛行的活躍度。2012年,研究者找到了這6只中的3只。記錄器上的飛行數(shù)據(jù)顯示,這些空中馬拉松高手在非繁殖期內(nèi)沒收起過翅膀。遷徙途中,顯示飛行活躍度晝夜居高不下。這一數(shù)據(jù)在過冬期的夜間有所降低,但是依然高于遷徙前的哺育期。
現(xiàn)有的研究顯示沒有真正不睡覺的動物。睡眠對于對清醒狀態(tài)下多種大腦適應(yīng)功能至關(guān)重要。海豚和一些鯨魚可以邊睡邊游,這種狀態(tài)下,大腦兩個半球各負(fù)其責(zé),一半負(fù)責(zé)睡覺,另一半負(fù)責(zé)游泳。
邊睡邊飛也是同樣的運(yùn)作方式。過往的研究發(fā)現(xiàn)在一些慢波睡眠中,鳥兒的眼睛控制在清醒的那一半大腦中,監(jiān)視方位。研究數(shù)據(jù)也顯示這三只高山雨燕在飛行過程中都有過一定程度上的睡眠。
飛行中的深度睡眠也是可能的。拉滕伯格(Niels C. Rattenborg)在《鳥類在飛行中睡眠嗎》中提到,在不需要監(jiān)視方位的上升飛行中,鳥兒大腦的兩個半球可以同時休眠。還有一些聽上去不人道的研究支持了撲翼飛行中睡眠的說法,比如大腦切除只保留腦干的小鳥仍然能夠在刺激下?lián)鋭映岚颉?/p>
睡的問題解決了,吃的怎么辦?
根據(jù)隆德大學(xué)的這篇論文,在7個月左右的空中生活中,空中浮游生物會成為它們的食物。然而這些原來以昆蟲為食的鳥,僅靠浮游生物恐怕很難填飽肚子,同時飛行需要消耗大量的能量。
吉爾的研究給出了另一些線索。1976年他來到阿拉斯加南海岸,想知道鳥兒們是如何為冬季大遷徙做準(zhǔn)備的。那里的斑尾塍鷸(依賴濕地生態(tài)生存的小鳥)讓他困惑不已。它們太胖了,“看上去像飛行的氣球”。長途飛行需要大量的食物儲備,這些鳥在拼命吃東西,起程前,它們比原先胖了55%,胸肌發(fā)達(dá)。肝臟和腸子也會變大,以便加快代謝和能量供應(yīng)的速度。(文_杜雪)
“熬夜傷身”也許不光是句嚇唬人的話,因為當(dāng)人體生物鐘的光暗循環(huán)被打亂時,免疫系統(tǒng)會出現(xiàn)紊亂。根據(jù)德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的免疫學(xué)家胡珀(Lora Hooper)最近發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項研究,其原因之一可能是設(shè)定生物鐘的基因與特定免疫細(xì)胞之間有著緊密關(guān)聯(lián)。
在實驗中,研究者們迫使老鼠倒時差。他們的方法是每隔4天將這些嚙齒動物的光暗周期向前調(diào)6小時,這相當(dāng)于依次從美國飛到歐洲、印度及日本,每個國家呆4天。
與晝夜節(jié)律正常的老鼠相比,倒時差的老鼠脾臟和腸道中的TH17細(xì)胞幾乎多了一倍。在受到特定藥物的刺激時,倒時差的老鼠會產(chǎn)生更加強(qiáng)烈炎癥反應(yīng),暗示它們可能更容易患炎癥性疾病。TH17細(xì)胞是免疫T細(xì)胞的一種,在數(shù)量正常的情況下,腸道中的TH17細(xì)胞能幫助身體對抗細(xì)菌和真菌的感染,但如果超出一定限度,它們反而開始致病。
胡珀說,這些發(fā)現(xiàn)表明,健康的光暗周期和作息時間對于保持免疫系統(tǒng)的平衡至關(guān)重要。除了導(dǎo)致普通炎癥,發(fā)炎還是心臟病、哮喘等慢性疾病的幕后元兇。發(fā)達(dá)國家居民的晝夜節(jié)律長期遭到破壞,炎癥問題也更加普遍,許多人哪怕不用上夜班,不是“空中飛人”,也不按照晝夜節(jié)律安排作息?!拔覀兌即騺y了光暗循環(huán),亮著燈熬到很晚,或者半夜兩點還盯著iPhone的屏幕。”
胡珀推測,生物鐘基因中的一種關(guān)鍵蛋白質(zhì)能夠調(diào)節(jié)TH17細(xì)胞的形成,使其與光暗周期步調(diào)一致。下一步,她希望能與其他研究者合作,確認(rèn)長期更改光暗周期的人體內(nèi)TH17細(xì)胞數(shù)目變化。至于目前,她說自己正在從限制晚間接觸非自然光開始,努力使自己的睡眠模式更加貼近自然,“我關(guān)上燈,拉上窗簾,iPhone也不開機(jī)。”(文_貓亂)
吃堅果可以降低死亡率。最近一項由波士頓達(dá)納—法伯癌癥研究所、布萊根婦女醫(yī)院(BWH)和哈佛公共衛(wèi)生學(xué)院合作的研究得出了上述結(jié)論,并發(fā)表在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上。“在跟蹤調(diào)查期間,吃堅果越頻繁,死亡率減少越多?!毖芯繄蟾娴谝蛔髡遈ing Bao說。
值得關(guān)注的是,該研究給出了食用堅果頻率與死亡率之間關(guān)系的具體數(shù)字。相比從不吃堅果的人,每周吃一次堅果的人死亡率減少11%?!白蠲黠@的益處是將心臟疾病的死亡率降低29%,”哈佛醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)教授查爾斯·??怂梗–harles S. Fuchs)說,“癌癥的死亡率也降低了11%?!?/p>
原始數(shù)據(jù)來自另兩項118,962名男女長達(dá)30年的飲食、生活習(xí)慣和健康的跟蹤調(diào)查,癌癥、心臟病和中風(fēng)病史者被排除在外。受調(diào)者每2到4年填寫一份飲食細(xì)節(jié)問卷,其中包括了堅果的食用頻率。需要進(jìn)一步研究的是哪一種或那幾種堅果起了關(guān)鍵作用。(文_杜雪)
二十多年前生殖學(xué)家就知道一旦植入Y染色體中一個名為Sry的基因,雌性小鼠胚胎會改變性別。被植入Sry 的雌性小鼠胚胎可以發(fā)育出睪丸和精子前體細(xì)胞——精原細(xì)胞,但是精原細(xì)胞無法發(fā)育成可育的精子細(xì)胞。最近來自夏威夷大學(xué)的生殖生物學(xué)家莫妮卡·沃德(Monika Ward)發(fā)現(xiàn)只需再植入Y染色體中另一個名為Eif2s3y的基因,這只雌性小鼠胚胎便可長成能夠繁育后代的雄性小鼠。該研究發(fā)表在近期的《科學(xué)》上。
當(dāng)植入Eif2s3y基因后,精原細(xì)胞才可能發(fā)育成可育的精子細(xì)胞。精子細(xì)胞是未成熟的細(xì)胞,它沒有尾巴,無法游進(jìn)卵子,因此需要助孕的協(xié)助才能與卵子結(jié)合成受精卵,產(chǎn)下后代。通過這種方式出生的雌性后代具有正常的生育能力,而雄性后代的精子細(xì)胞依然需要通過助孕的方式才可繁殖后代。
目前這項研究只適用于小鼠,但研究者認(rèn)為不久的將來,該研究能夠惠及那些無法產(chǎn)生精子細(xì)胞的男性,讓他們當(dāng)上爸爸。(文_杜雪)