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书籍内容:
引言Preface
“最后的话”的宗旨是,追随你的好奇心,不管它将指引你去哪儿。十多年来,这一专栏在《新科学家》杂志的最后一页找到了归宿,它致力于对答案永无止境的探求。每个星期,《新科学家》的收件箱里都装满了令读者困惑的问题,我们会挑选并刊登来自其他读者的最佳回答。我们从多年累积的问题中精心挑选出一部分,将其打磨、包装成册,最终成为你手上的这本书。
大多数时候,困扰读者的奥秘来自日常经验:为什么风力发电机有三个叶片?为什么晾衣绳上的毛巾干了会变硬?为什么肚子饿了会咕咕叫?而其他时候,好奇心会集中在更奇特的问题上:为什么斑马有条纹?太阳会熄灭吗?如果一个黑洞吞噬另一个黑洞,会发生什么?偶尔,我们也会收到跟哲学有关的问题:天空有边界吗?大海有鱼的气味还是鱼身上有大海的气味?
我们的读者并不是孤身一人在寻找答案。在这本书中,你还会看到《新科学家》杂志的工作人员在工作中遇到的问题,它们涉及既深刻又平凡的话题。你是否想过:冰为什么那么滑?为什么花粉只会让一些人的鼻子过敏?地球上的生命如何开始,以及人类的生命是怎么开始的?在这本书中你将找到我们给出的最好的解释。事实上,这种对生活中最发人深思的问题的探求正是《新科学家》杂志立身的基石。
毫无疑问,这里面一定有一些问题曾经在你的脑海中浮现。有的问题可能会让你大吃一惊。但不管是大问题还是小问题,都可以在这里找到答案,有的甚至有好几个答案。请始终保持你的好奇心。
弗兰克·斯温
2016年6月
CHAPTER01动物王国
条纹毛衣
多年前我听过一个说法,斑马身上的黑色条纹会因吸收热量而升温,白色条纹则相对不会。黑白条纹之间因此产生了一定的温度差,形成空气对流,使得斑马在炎热的气候中也能保持凉爽。关于这些家伙的“条纹毛衣”,还有人了解得更多吗?
——来自澳大利亚新南威尔士州塔姆沃思南的雷切尔·奥·布赖恩
这些黑白条纹的作用可能远不止一个。依据最新的科学假说,它们最主要的功能是驱赶蚊虫。
瑞典隆德大学的苏珊·奥克松与其同事认为,马蝇会被线性偏振光吸引。体色均一的动物反射线性偏振光,这使得它们很容易成为马蝇的目标。而斑马的黑白条纹会扰乱反射光的极化特性,从而降低斑马被马蝇骚扰的概率。雌性马蝇靠吸食动物血液来维持虫卵的发育,不少致命疾病通过这种叮咬得到传播。所以,对斑马来说,能够规避虫蝇的叮咬无疑是它的一个优势。
为了验证这个假说,研究人员制作了不同颜色及条纹的马、斑马和驴子的模型,并在模型上涂抹了昆虫胶,将它们放置在野外。一段时间后,通过计算粘在不同模型上的昆虫数量,他们发现斑马纹模型吸引的蚊虫数量是最少的。
其他研究人员也支持这个观点。其中一个理论是,一片区域的蝇虫数量越多,那里的斑马越容易有条纹。这暗示了,在蝇虫栖息地生活的动物进化出了条纹。
还有一种假说认为(除了之前假设的黑白纹冷却效应),斑马的条纹就像一种独特的条形码。凭借这些条纹,斑马可以辨认出彼此。
艾尔弗雷德·拉塞尔·华莱士等生物学家认为,黑白纹可以起到伪装的作用。斑马在喝水时最容易遭受攻击,但如果是在暮色降临时,黑白条纹会显示为不太显眼的灰色,与周围环境融为一体。伪装术的另一种应用——狮子是半色盲,不能像人类一样察觉斑马和大草原之间的色彩对比。尤其在斑马聚集成群时,这种伪装术对狮子的迷惑效果更加明显。
——来自英国西米德兰兹郡萨顿科尔德菲尔德的迈克·福洛斯
水下的光影世界
不戴泳镜,人在水下就看不清东西,那么水生动物是怎么解决这一问题的?
——来自英国伦敦的埃玛·杰克逊
物体反射的光必须聚焦到眼睛后部对光敏感的视网膜上,我们才能看清物体,不然就只能看到模糊不清的影像。因此,射入眼睛前部的发散光,必须弯曲(折射)到一定程度才能在视网膜上成像。
光从一种介质斜射入另一种介质时,会发生折射现象。对陆生脊椎动物来说,光的折射主要发生在角膜的弯曲面上,其折射率远大于空气的折射率。人眼晶状体的折射率和眼周的折射率相近,它掌握着人眼近三分之一的屈光力,主要负责调节物像的细焦距。
由于角膜和水的折射率非常接近,在水下时,角膜的有效折射率会降低。光聚焦到视网膜后方较远处,我们变成了远视眼,水下的世界于是变得非常模糊。我们可以戴上游泳面罩或泳镜(在角膜前保留一些空气)来矫正水下视力。
显然,对于水生动物来说,情况就不是这样了,否则它们的眼睛就成了摆设。和人眼的晶状体不同,头足类动物和水生动物拥有更强大的球形晶状体,以此来抵消在水下时角膜折射率的损失。下次你吃鱼的时候,可以取出它的晶状体,你会看到其形状和玻璃球一样。真正的问题是,有些动物,例如潜鸟,是如何既能看清空气中的物体也能看清水中的物体的。
——来自英国埃塞克斯郡萨夫伦沃尔登小镇的罗恩·道格拉斯
美酒巡视员
有天晚上,我和朋友们在外面喝东西。有人喝伏特加,有人喝波旁威士忌。我们注意到威士忌酒杯边上围着一些缓缓飞舞的小苍蝇,而伏特加酒杯边上却一只都没有。有人知道这是为什么吗?
——来自美国得克萨斯州奥斯汀的扎克·弗里德曼
这些苍蝇很可能是常见的果蝇,它们会被成熟或腐烂的水果和植物吸引。招来果蝇的是成熟的果子散发的由酯、醇和羧酸等物质组成的复合香味。其中,酯类化合物是一种会散发独特甜美果香的有机化合物。
在波旁酒于木桶内酿熟的过程中,酯类化合物浓度增加,尤其是乙酯,于是波旁威士忌醇洌的酒香中夹杂着花果香。果蝇正是被波旁酒的果香味吸引。也有人喜欢伏特加,不过对果蝇和威士忌爱好者而言,伏特加缺少波旁威士忌的香韵。
——来自英国爱丁堡波托贝洛高中科学部的戴维·缪尔
那些慢条斯理的小家伙无疑是我们常见的果蝇。有一年夏天,我在厨房窗台上发现了一群果蝇。起初,我试着一个一个碾死它们。后来的某天早上,我在装有剩红酒的玻璃杯里发现了几只果蝇。于是,我找了一个瓶子,在里面装上几毫升红酒,成功将它们俘获,最后摇摇瓶子将它们送回了老家。
吸引果蝇的不是酒香,是花果香,这种气味与成熟的水果散发出来的气味非常相似。这就是果蝇更喜欢芳香的波旁威士忌的原因。
——来自德国基尔大学的克彭
远走高飞?
为什么有些小动物 ............
书籍插图:
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