蜂鸟悬停可能与基因缺失有关******
科技日报柏林1月15日电 (记者李山)蜂鸟可悬停甚至向后飞行,这种特殊的飞行技能非常耗能。科学家们发现,新陈代谢的进化适应,例如缺失果糖二磷酸酶-2(FBP2)基因,可增加糖代谢能力,可能是蜂鸟适应悬停所需的肌肉新陈代谢的重要一步。相关成果近日发表在《科学》杂志上。
原产于北美和南美的蜂鸟是世界上最小但也是最敏捷的鸟类之一。它们通常只有拇指大小,但却是唯一一种不仅可向前飞行,还可向后和侧向飞行的鸟类。然而,它们特有的悬停飞行非常耗能。
德国LOEWE转化生物多样性基因组学中心的迈克尔·希勒教授领导的科研团队研究了新陈代谢的哪些进化适应可能使蜂鸟具有这种特殊的飞行技能。
蜂鸟在悬停飞行过程中高速拍动翅膀,每秒最多可达80次。动物王国中没有其他运动方式比这个更耗能,因此,蜂鸟的新陈代谢必须全速运行,甚至比任何其它脊椎动物更活跃。蜂鸟用花蜜中的糖来满足它们的高能量需求,它们吸收得特别快,与人类不同,它们有高活性的酶,可像葡萄糖一样有效地代谢果糖。
希勒研究团队对长尾隐蜂鸟的基因组进行了测序,并和其它蜂鸟物种的基因组以及其它45种鸟类(包括鸡、鸽子和鹰)的基因组进行了比较。研究发现,在所有接受检查的蜂鸟中,FBP2都缺失了。进一步的调查表明,在大约4800万到3000万年前,在典型的悬停飞行进化和开始以花蜜为主要食物的时期,FBP2已经在所有蜂鸟的共同祖先中消失了。
研究人员解释说,除了FBP2基因的丢失外,蜂鸟可能还发生了其他基因组变化,例如,几个在糖代谢中起重要作用的基因的选择过程导致蜂鸟体内氨基酸发生变化。
新研发缪子成像技术助力文物古迹安全环保“体检”******
新华社兰州1月8日电(记者张文静、呼涛)经过长期积累与研究,兰州大学核科学与技术学院、稀有同位素前沿科学中心刘志毅教授团队成功研发出高精度宇宙射线缪子成像技术及相关设备,并首次对西安城墙等规模较大的文物古迹进行了健康“体检”。
始建于隋唐、扩建于明代的西安城墙,是中国现存历史最悠久、规模最宏大、保存最完整的古代城垣建筑,对研究中国古代社会的城市建设、历史文化、军事防御和建筑艺术都有很高价值。该团队介绍,历经数百年,西安城墙出现了部分坍塌、沉陷等现象,一些关键病灶深藏在墙体内部,对探测和勘探手段提出了更大挑战。深入了解城墙内部结构,并有针对性地修复,成为文物保护工作者以及科技工作者研究的重要课题。
据介绍,大型目标物的深部成像是长期以来困扰多个领域的难题。常规的内部探测方法有时会破坏目标物结构,不适宜文物古迹的内部探测,因此迫切需要研发更加安全、环保的创新技术和设备。兰州大学研发的高精度宇宙射线缪子成像技术及相关设备则提供了一种全新的解决思路。
“缪子是自然界的基本粒子之一,具有极强的穿透能力,可以实现大型目标物的无接触、深穿透和无损成像,与常规人工射线装置相比具有不可比拟的优势。基于缪子成像技术,我们研发出成套的高精度设备,可以较为精确地对规模较大的文物古迹进行安全的内部探测,助力文物古迹的考古与保护。”刘志毅告诉记者。
该团队表示,在西安城墙管委会的大力支持下,他们利用缪子成像技术及相关设备将西安城墙的58号马面区域作为首次试点探测目标,不仅探明了马面墙内部分区域明显的密度异常体,而且将其位置、形状、大小较为清晰地呈现了出来,是一次成功的实验研究。
记者了解到,该技术还在冰川科考、滑坡监测等领域有着广泛的应用前景。相关研究成果近期发表于《应用物理学杂志》,并被遴选为当期封面文章。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)