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蝴蝶会记得自己的毛毛虫时光吗?

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这篇文章没有任何毛毛虫的图片,放心点进来,没有任何会令你感到不适的内容。

童年对我们每个人都至关重要,对动物也是。只不过,即使我们从小婴儿逐渐成长为成年人,也仍然会记得自己小时候的很多事情,再加上照片和家人朋友的描述,重新唤起那些记忆并不难。那么动物呢?没有照片和家人协助的它们,会记得自己的过去吗?

这就要看你指的是哪方面的记忆了。

有些动物在长大的过程中,会经历一个众所周知的蜕变过程——变态。这是一种非常奇特的自然现象,它在生物学上是指个体生命周期中,从幼体阶段到成体阶段,在形状、结构或两者同时发生的令人印象深刻的转变。

有些变态的例子很微妙。例如海星,它们会在对称性上发生变化,从幼虫的轴对称转变为成年的径向对称。虽然除此以外还有其他一些变化,但总的来说,不管是年幼的海星还是它们的成体,都跟出生时一样属于水生生物。

可有些动物却会经历一番戏剧性的变化,让人几乎无法辨认出它小时候的样子。它们的变化太大了,以至于在这两个阶段分别被冠以不同的名字。水生的蝌蚪变成半水生的青蛙,虽然也是同一种动物,只是处于不同的生命阶段,但你如果不是事先知道,绝不会把它们联想在一起。

而话说回来,从毛毛虫到蝴蝶,这种动物不仅变得面目全非,还长出了一张引人注目的翅膀!原本像蜗牛一样缓慢爬行的动物,长大后竟然能够像鸟儿一样自在飞舞,不可不谓之是大自然最非凡的壮举,也怪不得令诗人和科学家着迷。

总有你不知道的事,其实从一出生开始,毛毛虫就注定要变成蝴蝶,它所有的细胞都知道这一点。即使是弱小的幼虫,也会有一组被称为成虫盘的细胞,在这些细胞中像翅膀、触角、生殖器和腿这样的成虫结构,早就已经被设定好。

然而,毛毛虫产生的大量保幼激素阻止了这些细胞的过早发育。毛毛虫的工作就是觅食。在进食的过程中,为了达到一定的体型,它的肌肉、内脏和其他内部器官会得到发育。在之前的那段时间里,成虫盘会处于抑制状态,不活跃。

当毛毛虫长到特定大小时,它体内的保幼激素浓度就会很低。然后,蜕皮激素在这个阶段爆发,使毛毛虫退出幼虫阶段。毛毛虫蜕皮,露出坚硬的外壳,即是成茧。蝶的成虫盘与蝶蛹的发育过程是同步的,并逐渐发育成为蝶的特征。

当体内没有保幼激素时,蜕皮激素就会再次释放,从而引发一只美丽的蝴蝶从茧中出来。蝴蝶会飞出去交配并产卵,继续它的生命周期。

很长一段时间以来,科学家们认为毛毛虫在蛹里变成了又肥又软的糊状物,然后又重新变成了蝴蝶。人们相信,是能够分解组织的酶,比如胱天蛋白酶,被释放出来,溶解了蝴蝶不需要的毛毛虫组织,特别是肌肉和肠道细胞。

因为蝴蝶只需要生存到交配阶段,所以肠道的大小和结构会大大减少,它们更需要的是,又新的肌肉细胞产生来支持从爬行到飞行的转变。

但是,现在已经发现,与之前的观点相反,蝴蝶并没有被完全重建,而是被看作是一种重塑的毛虫。CT成像显示,一些关键结构保持相对不变,只是为了使新机体更有效而做了一些调整。

例如,昆虫呼吸时所通过的气管是不受影响的,因为它们是呼吸所必需的。这些呼吸管会变大,为身体提供更多的氧气,因为飞行比行走消耗更多的能量。

然而,当涉及到大脑时,情况就变得更加复杂了。大脑是由许多不同的部分组成的,因此很难确定哪些部分在茧中发生了改变。

有些研究会通过直接惊吓毛毛虫来证明它还能保持记忆力,通过对它们进行训练,让它们厌恶和避开酒精的气味,只要它们闻到这种气味,就会受到轻微的电击。随后,研究者将毛毛虫放在一个Y形管的底部,该管的一边有酒精气味,另一边没有气味。78%的幼虫会从有酒精味的那边爬到没有气味的一边。

一开始,在毛虫变成蝴蝶后,这种条件作用就消失了,但令人惊讶的是,当在幼虫周期的后期进行这种训练时,这种对酒精的厌恶还保留了下来。其中77%的蝴蝶在蜕变后被重新引入Y形管时,仍会沿着有新鲜空气的管道滑下。

该研究证明,负责味觉、嗅觉、记忆和学习的神经组织在变形过程中保持完好。解剖学证据也支持这一发现。蘑菇体是昆虫大脑中成对的结构,在幼虫阶段,蘑菇体负责用触角品尝食物,同时影响学习和记忆。在成年阶段,则不仅负责品尝和学习,还负责“嗅”。

因此,它们可能在痛苦的电击刺激和酒精的“味道”之间建立了一种联系。由于蘑菇体对生物体的生存非常重要,它们大部分未被修改,而大脑的其他部分可能会被修改以适应新的身体。因此,成年蝴蝶保留了电击刺激和酒精之间的关系的知识。

值得注意的是,毛毛虫和蝴蝶等昆虫的记忆与人类的记忆非常不同。昆虫的记忆仅限于生存问题,比如什么好吃什么不好吃,我应该远离什么还是朝着什么飞去。

所以,蝴蝶虽然不能记住它们作为毛虫时的形态和个人经历,但它们却能够记住在幼虫时期学到的危险或不可食用的食物,这被称为恐惧条件反射,是一种严格的生物性的记忆,与人类当然不同。

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为什么当鸟儿站在树枝上睡觉时不会掉下来?

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生活中有些最简单的谜题却是最难解开的,比如说,鸟为什么能够站在树枝上打盹儿?当它们栖息乃至倒挂在树枝上的时候,看起来是如此的摇摇欲坠。更别说还有黄嘴牛椋鸟这样的高级选手,能够呆在长颈鹿的腋下和犀牛的脸上!

首先,让我们来了解一下鸟类是如何睡觉的,因为它们的睡眠方式和我们人类不太一样。

基本上,鸟类的睡眠时间比我们要少得多,所以它们的睡眠方式几乎可以称之为小憩。与鸟类相比,人类以及许多哺乳动物的睡眠周期更长。快速眼动睡眠是我们处于深度睡眠时,也就是我们做梦时的睡眠周期的一部分,这一过程在哺乳类动物中往往会持续几分钟,但鸟类却只有不到10秒。

不仅如此,鸟类还可以调节自己的睡眠强度。它们可以让一侧大脑保持清醒,所以有时候你可能会发现鸟儿只睁开一只眼睛。睁开的那只眼睛与相反一侧的大脑半球相连,如果它们睁开了右眼,则意味着大脑的左半球是清醒的,反之亦然。这种轻巧灵活的睡眠方式使鸟类可以在片刻之间从捕食者的眼皮下逃离,哪怕是它们正在打盹。

当然啦,并不是所有的鸟都栖息在树枝上。例如,鸵鸟,地球上最大的鸟类,它们可能一辈子也学不会爬树的。大多数不会飞的鸟睡在地上,藏在树叶中,或者把头埋在沙子里。还有火烈鸟,它们单腿站在浅水里睡觉。

为了入睡,鸟的身体会经历一系列的生理变化。其中一个变化就是肌肉变得不再那么僵硬。这是由于大脑对肌肉运动的控制减弱,以及其他各种生理变化造成的。

当它们的肌肉变得软弱无力时,要站在树枝上并且保持完美的平衡并不容易,如果你试过站在火车上睡觉,就会明白这一点。

鸟类是通过“锁定”它们的爪子来对抗这种变化的。当一只鸟蹲下时,它的爪子会自动弯曲并紧紧地抓住树枝。直到腿伸直,爪子才会松开。这种锁定的发生是由于它们的屈肌腱在腿部,当膝盖和脚踝弯曲时,屈肌腱拉伸,从而使爪子弯曲。

锁定机制的发生还有另外一个原因,那就是鸟类覆盖肌腱的组织表面粗糙,而在大多数其他动物中它是光滑的。粗糙的表面在肌腱和腱鞘之间产生摩擦,有助于将腿固定在合适的位置。

这种所谓的“自动栖息机制”是大多数鸟类的一个特征,让它们可以紧紧抓住树枝,而不用担心失去抓力而掉下来。不仅仅是直立栖息的鸟类受益于这种绝妙的特性,鹦鹉这种会倒挂着睡觉的家伙也是如此。

锁定机制在其他方面也很有用。例如,对于掠食性鸟类来说,在飞到安全的地方进食之前,能否紧紧抓住猎物就决定了是吃饱还是挨饿。它还可以帮助鸟类攀爬、游泳和涉水。

总有你不知道的事,虽然在不同的鸟类物种中都发现了这样的机制,但欧洲椋鸟睡觉时并不使用锁定机制。研究人员发现,这些鸟的膝盖只是轻微弯曲,不足以让锁定机制发挥作用。

欧洲椋鸟的脚趾大部分是不弯曲的,当它睡觉的时候,它在脚的中部的肉垫上保持平衡。此外,当这些鸟被麻醉时,它们无法在树枝上保持平衡。

这些结果表明,鸟类能在睡觉时保持平衡,也并不仅仅依靠简单的蛮力抓握。

如果没有被动和自动的栖息机制,鸟类的肌肉就需要有一定的硬度。有一些证据表明,鸟类在需要的时候不会完全放松肌肉。对鹅和火烈鸟等鸟类的研究表明,鸟类在需要时可以保持一些肌肉僵硬或张力。这可能与鸟类能够保持一个大脑半球清醒有关。鸟类保持平衡所需要的肌肉张力很小,有时单腿也可以。

不过,除了肌肉张力,可能还有其他一些系统在起作用。而关于鸟类如何在睡眠中保持平衡,是由哪些神经和生理机制在操纵这种行为的,目前尚无结论。

不过,总有你不知道的事,一项有趣的研究发现,鸟类,尤其是那些习惯栖息在树枝上的鸟类,在靠近臀部的地方有一个独特的平衡器官。用科学术语来说,这个器官叫做腰骶,除了大脑中的前庭系统外,它也可以让鸟类保持平衡。因此,如果一只鸟在休息时把头缩起来,那么它的臀部平衡器官就会起作用。不过这纯粹是猜测,还没有任何实质性的证据。

研究鸟类睡眠有它自己的挑战。首先,鸟类是一个多样化的、兼收并收的群体。它们的身体、生理和行为可能因研究的物种或基因而有很大的不同。睡眠周期的差异也很大。

甚至当我们考虑到自动栖息机制时,鸟脚的形状也起了作用。不同鸟类的脚适应不同的用途,所以它们站立的方式和脚的动作也可能不同。

我们虽然还不知道整件事情背后的全部原因,但不可否认的是,鸟类每天都能做到这种平衡是多么了不起!

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为什么在臭袜子上喷香水会让它更臭?

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我知道,肯定有人不喜欢洗袜子,甚至把穿过的袜子堆在那里,等到要出门的时候,才突然意识到自己没有干净袜子可以换了,只好把脏袜子又拿起来穿!

先不要急着否认,其实我们大多数人在人生的某个时刻都做过这件不太光彩的事情——捡起一双穿过的、没洗的袜子套在脚上。你自己不说出来,那就没人知道,唯一的问题是,如果你不幸有脚臭的话,可能会比较灾难。

你当然可以选择向它们喷除臭剂或者香水,这样也确实可以抑制臭味,但几个小时后,恶臭又回来了,并且是更为猛烈地反弹!

但是为什么会这样呢?为什么除臭剂和香水会让袜子更臭?在讨论这个问题之前,让我们先退后一步,看看问题的根源,也就是,为什么穿过的袜子会臭?

总有你不知道的事,即使到现在,臭袜子的气味仍然是研究的对象,因为它相当……有趣。

臭袜子的臭味来自氨、脂肪酸和乳酸的“芳香”组合。更具体地说,这些化学物质是由积聚在我们脚上的细菌活动释放出来的。

你看,平时我们的脚一直被限制在鞋子里,当你穿着鞋四处走动时,汗液就会积聚。这个温暖、半封闭、潮湿的区域成为数百万细菌的繁殖地,这些细菌在这样的条件下繁衍生息。它们以死皮和汗液为食,并排泄出有机物,从而产生特有的恶臭。

事实上,这也是为什么你身体的任何一个部位被覆盖并且温度较高时,就会产生难闻的气味。因为这一系列的条件促进了你身体的那个特定区域的细菌生长。

因为喷香水会让人闻起来觉得香,所以在一双特别臭的袜子上喷香水可以消除臭味看上去似乎非常合乎逻辑。诚然,效果确实有,但只会持续很短的一段时间,之后气味就会回来,而且状况会更糟。

喷除臭剂或香水只能暂时用它本身的强烈气味来掩盖臭味,但它无助于解决问题的根源——细菌。

随着时间的推移,香水的强烈气味开始消退,但散发难闻气味的源头却完好无损,完全不受影响。如果你使用的香水没有抗菌作用,那么臭袜子里的细菌就会从中滋生并繁殖更多的细菌,所有这一切都会加重气味。

现在我们已经清楚地知道了为什么用香水喷臭袜子效果不太好,接下来可以谈谈如何彻底么摆脱臭味。

袜子上的臭味可以通过多种方法来解决,首当其冲的好方法当然是,洗!前面说过,穿过的袜子通常会成为细菌的滋生地,因为它们以水和有机物的形式为细菌提供了大量的食物。当你洗袜子的时候,基本上就是在清理和消毒,这个过程消除了细菌的生长。

你也可以在常穿的鞋子和袜子上喷洒消毒剂。虽然这不能完全阻止细菌的生长,但似乎确实能让袜子不那么臭。

因为出汗或其他原因,一般袜子越潮湿,它们就会变得越臭。因此,尽量保持袜子干燥。此外,如果因为下雨或者在水里玩把鞋子弄湿了,到家后尽快把鞋子脱下来,然后晾干它们。

臭袜子现象往往是脚臭的结果。所以,如果仔细想想,臭脚才是整个问题的根源。

养成每天至少洗一次脚的好习惯,可以的话用温和的肥皂进行彻底清洗。然后至少准备两双以上的鞋,隔天交替穿,这样每双鞋在再次使用前都有时间完全晾干。

另外,鹿角网这里还有一种摆脱袜子臭味的终极大法,不知道你们需不需要。

由于臭味的来源是袜子里的细菌生长,所以如果你能设法阻止它,那么你的袜子就不会发臭了。你可以把有问题的袜子放在塑料袋里,使它密封、防水,然后冷冻。

当然啦,这只是一个应对与脚臭者共同生活的家庭临时补救措施,虽然效果立竿见影,但听上去更像是个笑话,因为实际上只需要洗一下袜子就能解决问题。

臭袜子是世界上大多数人每天都要面对的问题,但你可能不知道,臭袜子在某些方面还有一些奇怪的好处。其中一个相当好的优点是它们能吸引蚊子,而且由于臭袜子在这方面的优势,它们已经被用于疟疾高发地区的蚊子控制实验。

但这并不是你用臭袜子来折磨周围的人的借口。防止袜子发臭的最好办法就是定期更换干净的袜子,然后及时清洗脏袜子。在臭袜子上喷洒除臭剂和香水也许能暂时掩盖臭味,但它一会像灰太狼飞向天边时留下的那句话一样:我一定会回来的!

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蓝色烟花是真实存在的吗?为什么我们在生活中很少见到?

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自李畋拜药王孙思邈研制火药,而后发明了爆竹和烟花以来,千百年间,无论是令人期待已久的年度庆典,还是私人party,烟花都是其中令人期待的特色看点。它们点亮天空,使这些珍贵的活动更加令人难忘。

当烟花在天空中绽放,发出白色、金色、红色、翠绿色、黄色、粉色的耀眼光芒,令人惊叹不已。只可惜,有一种颜色是缺席的,那就是蓝色。

之前大火的电视剧《三十而已》中,就曾经出现过这一元素。论起梦幻、绚丽、妖冶,许幻山耗尽心血设计出的蓝色烟花简直无出其右,他因此与整日担心蓝色烟花安全性的妻子产生了分歧,也最终酿成了悲剧。

然而,在现实生活中,蓝色烟花却几乎从未出现在烟花表演中,不得不令人怀疑所谓的蓝色烟花是否根本就不存在。

虽然火药和烟花爆竹最初都是由勤劳智慧的古代人民首先发明和使用的,但在那时,人们燃放烟花爆竹,是为了用它巨大的响声和明亮的光芒来吓走年兽的。

后来,烟花流传至世界各地,十七世纪时意大利人发现,在烟花中加入某些化学物质,可以创造出鲜亮的颜色,如红色、黄色或白色。从那时起,世界各地的烟火技师都在尝试制造“蓝色烟花”,但都没有真正成功。

为什么制造蓝色烟花如此困难呢?根据美国烟火协会理事长约翰·康克林的看法,由于在更高的温度下会产生奇怪的化学反应,而导致烟花呈现蓝色的化合物具有很大的不稳定性,所以与红、橙、白、黄等颜色相比,蓝色更难实现。

我们看到的大多数烟花都包括五种个部分:燃料、着色剂、胶水、引线和小圆球。

烟花的燃料一般为是火药。着色剂则是一种用来决定烟花爆炸后的颜色的化合物,一般由金属盐构成,使用不同的金属盐会产生不同的颜色,混合在一起使用就会产生几种颜色的混合。钠盐会产生黄色,锶盐会产生红色,铝盐会产生灰色,钡盐会产生绿色,而铜盐,理论上会产生蓝色。

火药和着色剂是用特殊的高温胶粘合在一起的。引线是点燃烟火的导火索,用来点燃烟花的部各个部分。所有这些元素最终都被包裹在一个小球里。当你把点燃的小球射向空中时,引线开始燃烧,并最终引发火药爆炸。这种爆炸会加热产生颜色的金属盐,使其发光,然后爆炸。这就是你看到的五彩缤纷、闪闪发光的烟火。

事实就是,火焰中产生颜色的化学物质越热,发出的光就越多,简而言之,就是会导致更明亮的颜色。这样就产生了一个问题。

如果温度太高,产生颜色的化学物质就会被分解,从而导致颜色褪色。虽然有些着色剂比其他的更具有弹性,例如,使烟花呈现红色氯化锶,它可以很容易地承受高达815摄氏度的温度。但是,用于制造蓝色烟花的氯化铜则要脆弱得多,一旦它达到能产生蓝色的温度,大约538摄氏度左右,它就开始分解、褪色。

为了解决这个问题,烟火技师需要在氯化铜中加入更多的化学物质,来使混合物能足够热,而保持它的蓝色不会褪色。总有你不知道的事,尽管人们在这个方向上进行了几个世纪的努力,目前都还没有完全达到目标。

虽然我们找到了一些替代品,但它们不是太贵就是太危险,不能用于烟花爆竹。例如,很久以前,一些烟花中会使用砷来产生蓝色,但制造商很快意识到砷的毒性太大,不能用于烟花爆竹,因此停止了这一方案。

与制作蓝色烟花有关的另一个问题是,傍晚天空的颜色也是蓝色的。与蓝色天空的背景相比,许多色调的蓝色很难被注意到。要使它们变亮,就必须要更高的温度,可是更高的温度又意味着明亮的蓝色会被淡化。

如果你仔细想一想,就会发现蓝色本身是难以捉摸的,这种颜色在自然界中很难找到的,例如蓝色的花朵。即便如此,蓝色仍然是人们最喜欢的颜色之一。

即使我们还没能制造出明亮的蓝色烟花,鹿角网仍然对此抱有希望。目前尚有一些研究正在进行,研究者想要尽力寻找一种能够使烟花呈现蓝色的,合适且安全的化学物质。所以,也许有一天,我们能够真正看到梦幻的、绚丽的、妖冶的、闪闪发光的蓝色烟花。

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