諾貝爾文學(xué)獎得主阿納托爾·法朗士曾說:“好奇心造就科學(xué)家和詩人?!睙o論是我們身處的銀河系,還是地球某個無人角落的一棵樹,再或者是來自幾億年前的一塊化石,我們的好奇心可以無孔不入,也可以天馬行空。世界如此奇妙又寬廣,可不要束縛你的好奇心呀。我們來看看,有哪些出人意料的好奇心在角逐這個獎項。
體重好奇心:根本不敢想,銀河系有多重?
好奇小播報:也許你每天都會測測身高體重,看看自己是否又長高變重了。那你是否好奇過地球有多重?太陽有多重?銀河系又有多重?這的確都是特別大的難題,不過,這些問題,偉大的科學(xué)家牛頓幾百年前就已經(jīng)在思考了。他認(rèn)為,任何兩個物體之間存在一個引力, 其大小與兩個物體的重量和距離有關(guān)。也就是說,一顆恒星旋轉(zhuǎn)的速度與它所在的星系重量相關(guān)。反過來,我們也可以根據(jù)星系內(nèi)恒星的旋轉(zhuǎn)速度推測出整個星系的重量。我國科學(xué)家正是通過精確測量距離銀河系中心1.6 萬光年至8.1 萬光年范圍內(nèi)的星系旋轉(zhuǎn)曲線,估算出了銀河系的重量相當(dāng)于8050 億個太陽。這里必須要點名表揚我國郭守敬望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)和美國APOGEE 巡天望遠(yuǎn)鏡,因為正是由它們提供的觀測數(shù)據(jù),科學(xué)家才能算出銀河系的重量。
身高好奇心:一直在超越,我國最高樹到底是誰?
好奇小播報:我國最高的山峰是8848.86 米的珠穆朗瑪峰,最高的建筑是632 米的上海中心大廈,最高的籃球運動員是2.36 米的孫明明,那最高的樹呢?這個紀(jì)錄可不好說。近兩年,這項紀(jì)錄就被打破了好幾次,先后是72 米的禿杉樹、76.8 米的不丹松、83.4 米的云南黃果冷杉,2023 年5 月,102.3 米的西藏柏木樹再次刷新中國最高樹紀(jì)錄。此次發(fā)現(xiàn)還刷新了按樹種排名的世界最高樹列表,西藏柏木成為僅次于美國海岸紅杉的世界第二高樹種,同時也刷新了亞洲紀(jì)錄,成為目前已知的亞洲第一高樹。
物種好奇心:南極磷蝦,為什么它就這么多?
好奇小播報:南極磷蝦體長只有3~5 厘米,體重一般不超過2 克,卻是地球上生物量最大的動物,估計高達(dá)10 億噸。它也擁有著地球上目前被測序的最大的動物基因組序列——大小48GB,是人類基因組的16 倍。南極磷蝦基因組具有高重復(fù)的特征,科學(xué)家通過對南極磷蝦節(jié)律相關(guān)的基因進(jìn)行比較分析,發(fā)現(xiàn)它可能已經(jīng)進(jìn)化出由晝夜節(jié)律系統(tǒng)控制的身體適應(yīng)和行為模式,這有助于它們在低溫和劇烈變化的光照條件下保存能量并生存。
獲獎?wù)撸耗蠘O磷蝦基因測序
頒獎詞:小小的身體,巨大的能量,你還有多少秘密是人們不知道的!
南極磷蝦,一閃一閃亮晶晶南極磷蝦是南極洲生態(tài)系統(tǒng)里的關(guān)鍵物種,是鯨魚、海豹、企鵝等的重要食物來源,也是巨大的人類蛋白儲庫和戰(zhàn)略海洋生物資源,被稱為“海上金礦”。
南極磷蝦雖然叫蝦,長得也像小蝦,卻不是蝦,與蝦同綱不同目,算是“親戚”。
當(dāng)然, 它體內(nèi)也不含磷,因為它擁有高度發(fā)達(dá)的生物發(fā)光器官,每隔2 ~ 3 秒就會發(fā)出接近手電筒光照強度的黃綠色磷光,所以人們給它取名“磷蝦”。至于南極磷蝦為什么會發(fā)光,恐怕要等科學(xué)家的后續(xù)研究。
南極全年低溫,素有“寒極”之稱,對生物來講更是一種極端的生存環(huán)境。南極磷蝦的生命力很頑強,不僅能適應(yīng)南極惡劣的極晝極夜環(huán)境,還極其抗餓。它們的絕技之一是在度過南極嚴(yán)苛且漫長的冬天時,利用脫殼生長的方式,進(jìn)行負(fù)生長。簡單來說,就是當(dāng)食物不夠的時候,它就長出更小的殼來“瘦身”,并減少對食物的需求,它們甚至不吃東西也可以生活200 多天。在小型無脊椎動物種類中,它們的壽命能達(dá)6 年左右,可以說相當(dāng)長壽了。
課堂內(nèi)外·初中版(科學(xué)少年)2023年12期