

本周你学到的最奇怪的事情是什么?嗯,不管是什么,我们保证如果你听PopSci的热门播客,你会得到一个更奇怪的答案。我本周学到的最奇怪的事情 每隔一个星期三早上就会在Apple、Anchor 以及你收听播客的任何地方播出。它是《科学美国人》编辑们能够搜集到的关于科学周边最奇怪的事实、数据和维基百科条目挖掘的最喜欢的新来源。如果你喜欢这篇帖子的故事,我们保证你会喜欢这个节目。
事实:Robert White 医生进行了灵长类动物的头部移植——但他移植了灵魂吗?
作者:Brandy Schillace
我们倾向于优先考虑大脑,只要我们的意识完好无损,我们就是我们。但如果我们把大脑从它所在的身体里移除——嗯,那就是另一回事了。事实上,这就是这个故事。我讲述了一个“弗兰肯斯坦”事件的令人难以置信的故事,这是世界上第一次成功的灵长类动物头部移植,但也讲述了这次离奇的遭遇如何塑造并实际上开启了至今仍能挽救生命的救生技术。这本书还将探讨一个仍然有待解决的谜团:如果你让一个大脑在身体外生存,那么自我会变成什么?或者正如一位医生所说,“你能移植人类的灵魂吗?”最后,这个故事将讲述一场与太空竞赛一样充满决心和竞争的比赛:冷战期间俄罗斯和美国之间争夺首次进行头部移植的竞赛,以期克服死亡并赋予生命。
事实:考拉有令人震惊的人类指纹——但法医影响被大大夸大了
作者:Rachel Feltman
让我们从一个所谓的‘事实’开始,这个事实并不真实。据说,在 90 年代,一系列抢劫案的罪犯不是人类,而是考拉——因为这些动物的指纹与我们自己的非常相似,足以让警方混淆。
据记录显示,实际上并没有发生过考拉盗窃案。这似乎是受到一位 90 年代科学家的陈述的启发,他指出考拉的指纹理论上可能在犯罪现场混淆警方,并认为应该有人对此进行调查。就纯粹的理论而言,他并没有错:你绝对可以将考拉的指纹与人类的指纹混淆,考虑到指纹本身就多么神秘,这一点非常令人震惊。
让我们暂时把目光从考拉身上移开。指纹到底是什么?我们为什么会有指纹?
我们的指纹是由我们手和脚底的脊状皮肤构成,在其他哺乳动物的其他一些身体部位也有。它们有三种主要的模式类别,称为弓形、螺旋形和箕形。但“没有两个指纹是相同的”这个想法取决于这些图形中线条的细微形状和特征变化,这些被称为细节特征。这就是为什么指纹的法医可靠性比你想象的更具争议性,尽管自 20 世纪初以来,它们一直是犯罪现场调查中的普遍存在的部分。因为指纹的差异在于大量的细微特征,一个不诚实或有偏见的分析师完全有可能将某个东西判断为匹配,但实际上并非如此。
但是,虽然我们无法确定地说没有人有过相同的指纹,因为这更多是一个统计问题而不是生物学问题,但我们知道,指纹形成过程中可能存在的细微变化数量使得两个个体拥有相同的指纹几乎不可能,如果不是绝对不可能的话。同卵双胞胎的指纹相似度比异卵双胞胎更高,而且随着亲缘关系越来越远,相似度也随之增加,所以很明显存在遗传因素。基本上,你的指纹的总体特征是相当可遗传的,但许多细节特征则不然。
这取决于指纹的形成方式。当胎儿大约七周大的时候,他们的手和脚开始形成称为掌垫的小凸起。几周后,胎儿开始快速生长,以至于这些凸起会慢慢退回到手脚的掌部。生长组织中变化的压力似乎会导致皮肤形成褶皱,这就是我们形成螺旋形、弓形或箕形的方式。你拥有哪种模式取决于在你胎儿发育的哪个阶段,你的掌垫被你正在生长的手脚所覆盖。那个时机肯定有遗传因素,所以家庭往往拥有相同的指纹类型。但是细节特征的形成要随意得多,并且会受到从羊水粘度到你在子宫里打了多少次你妈妈的肾脏等各种因素的影响。
科学家们尚未就指纹进化的确切原因达成一致,但他们最好的猜测是提高我们的抓握力,通过产生摩擦或让我们对触觉信息更敏感——有一些证据表明,指纹的脊纹会增加我们触摸物体时感受到的振动。2009 年的一项研究表明,指纹可能通过放大有用的振动并抑制其他振动来帮助专门的神经细胞解释表面纹理。当那篇论文发表时,许多新闻媒体大肆宣扬“都市传说”指纹的存在是为了提高抓握力已经被“打破”,但这绝非事实。就在几年前,研究人员还在继续探索这些摩擦脊纹如何影响我们的抓握能力,特别是当我们的皮肤因汗水而潮湿时。一些专家甚至指出,增强触觉可以提高抓握能力,因为它能帮助你意识到有什么东西正在从你的手中滑落,所以这两种益处可能都参与了指纹的进化。
让我们回到我们可爱的澳大利亚伙伴。在 20 世纪 90 年代,一位名叫 Maciej Henneberg 的生物人类学家和法医科学家,他当时刚到阿德莱德大学工作,在一个野生动物保护区与一些考拉打交道时,他开始研究它们的数字。他很惊讶自己从未读过或听说过它们的指纹,因为在他看来,它们的指纹非常像人类的。他和他的同事们找到了一些最近死亡的标本,用电子显微镜进行扫描,他们的研究表明,它们确实有很多相似之处。
指纹也出现在其他灵长类动物身上,但考拉与我们(如黑猩猩和猩猩)的亲缘关系远不如它们近。有袋类动物在 7000 多万年前就与灵长类动物分化了。所以这似乎是趋同进化的一个例子,这意味着对灵长类动物手指有效的东西也对考拉手指有效。毕竟,考拉经常爬树。它们在食物选择上也十分挑剔,因此触觉敏感度一定很有用。我们在大自然中经常看到这种情况——蝙蝠的翅膀和鸟类的翅膀非常相似,但它们并没有来自共同的祖先。
Henneberg 实际上并没有计划抓捕一只逃跑的考拉,他也没有建议警方这样做。但他确实指出,考拉的指纹可能会污染犯罪现场,其余的就成为历史了。
我认为,这有时被分享为关于实际犯罪现场的轶事的原因之一是,1996 年 Henneberg 的研究受到了英国报纸《独立报》的一段非常俏皮的报道,该报道的标题是“考拉让警察颜面扫地”(Koalas make a monkey out of the police)。这篇报道包含了一个 1975 年的当地轶事,当时赫特福德郡警方突袭了几家动物园,对几只黑猩猩和猩猩进行了指纹采集。负责这项行动的人说,这是因为警察过去称模糊的指纹为“猴子指纹”,所以,是的,成语是一个很好的理由去给黑猩猩收集指纹,我想。从积极的一面来看,动物园管理员回忆说,黑猩猩很高兴得到关注。这项非常奇怪的支线任务表明,警方认为这些指纹非常相似,但实际上并不像人类指纹那样能欺骗训练有素的眼睛——这可能也适用于考拉。
我确实要批评一下《独立报》在 1996 年的这句特别的话:“考虑到昨天新证据表明,澳大利亚的刑事调查可能因犯罪现场出现考拉指纹而受到阻碍,黑猩猩的案例很可能被重新审查。”这完全基于引述或参考的任何来源所说的内容,而且我敢肯定,这给了人们这样的想法,即灵长类动物和粆(yòu)类动物正在接受积极调查。
事实:海绵会打喷嚏!
作者:Sara Kiley Watson
现在是打喷嚏的季节。有很多东西会让你打喷嚏——感冒、流感、过敏,你想到的都有。
人类并非唯一会打喷嚏的动物——大象、熊猫、海豹、小狗等等,有时都会感到鼻子痒痒的。但并非所有动物都会打喷嚏——例如鲨鱼有鼻孔,但它们的鼻孔不像人类那样连接到喉咙后部,所以如果它们鼻孔里有东西卡住,它们只能试图甩掉它,据称。总的来说,水生动物没有利用大量空气来排出它们在游泳时吸入的每一个恼人的颗粒的优势。
然而,一项新研究表明,一种水生动物以它自己的方式打喷嚏,以清除堵塞其内部过滤系统的垃圾——那就是海绵。
海绵是最古老的生物之一,其化石记录可以追溯到大约 6 亿年前,即地球历史最早(前寒武纪)时期。海绵显然没有鼻子。它们取而代之的是所有这些微小的毛孔,它们会从周围的水中吸入东西,作为食物和营养。但就像你闻到刺鼻的香水而不是新鲜空气一样,海绵有时需要打喷嚏把东西排出来。而且海绵不能移动,所以如果它们的家突然变得非常糟糕,它们尤其需要一个响亮的喷嚏。
它们的喷嚏是如何工作的呢?它们的小进水口会随着时间的推移慢慢释放粘液,这些粘液会积聚在它们海绵状的表面上。当粘液过多时,海绵组织就会收缩,并将充满废物的鼻涕团推入水中。从视觉上看,就像是痘痘自己爆开一样,所以如果你喜欢这种,你就会很喜欢海绵打喷嚏。