· 考古 ·
在中亚山麓发现9000年前的野生大麦,新月沃地之外的农业起源
2019年Toda洞窟的发掘。图片来源:Robert Spengler
新石器时代农业的兴起是现代人类文化演进的一大进展。尽管科学家们一致认为,农业在世界各地经历了数次独立发展,但许多关键作物的起源都可以追溯到大约1万年前新月沃地(fertile crescent)地区,以及纳吐夫人(Natufians)对野生谷物的收获。如今,一项发表于《美国科学院院刊》(PNAS)新研究表明,至少在9200年前,远至乌兹别克斯坦南部以北和以东的人们也开始使用镰刀收割野生大麦。
研究团队在乌兹别克斯坦南部的Toda洞穴进行发掘期间,从最古老的地层中发现了石器、木炭和植物残骸。植物考古学调查显示,该洞穴的居民曾从周围的山谷采集野生大麦。其他植物遗骸包括野生阿月浑子壳和苹果籽。对石器(主要由石灰石制成的刀片和石片)的使用磨损分析表明,它们曾被用来割草或种植植物,这与已知从事农业活动的遗址的发现类似。这项研究表明,作为农业化基石的文化发展比人们此前认为的更为广泛,这挑战了“耕作起源于某个群体对人口压力或气候变化的反应”这一论点。(MAX PLANCK INSTITUTE OF GEOANTHROPOLOGY)
· 航天 ·
星舰第十次试飞成功
美国太空探索技术公司(SpaceX)于当地时间8月26日晚6:30进行了星舰(Starship)的第十次试飞,并完成了试飞既定目标。包括部署模拟卫星,在太空中进行发动机重新点火测试等。并且,火箭助推器按计划溅落在墨西哥湾区域,星舰飞船本体也按计划溅落在印度洋区域。
在发射时,星舰点燃了33台发动机。在起飞不久后,两级火箭完成了热分离,并且下面级超重型助推器在起飞后7分钟左右溅落在墨西哥湾海面上。上面级星舰飞船继续飞行,并且成功部署了8颗星链卫星模型。模型卫星部署的位置为亚轨道,它们会在不久后返回地球。模型卫星部署后,星舰又进行了重新点燃发动机的测试,并借此重返地球大气层。在再入大气层时,飞船尾部襟翼再次出现了烧穿的情况,但飞船仍保持可控,并成功在浮标相机的视野中溅落在印度洋。(space.com)
· 化学 ·
观测化学反应中价电子的运动
科学家向正在发生化学反应的氨分子发射X射线脉冲,并通过散射光子的位置反推了化学反应中电子的运动过程。图片来源:I. Gabalski/Stanford University and SLAC National Accelerator Laboratory
在发生化学反应时,化学键会断裂并形成新的键,将分子内的原子结合在一起。在反应过程中,原子最外层的价电子决定了反应如何开始,以及最终会形成什么产物。化学家一直想观察化学反应过程中的电子运动,但这面临着巨大的技术挑战。因为这需要极高的空间分辨率,精度需要达到几十分之一纳米,并且时间尺度极短,仅为阿秒量级(1阿秒=10-18秒)。而近日,一篇发表在《物理评论快报》(PRL)上的论文表示,科学家借助自由电子激光产生的X射线,实现了这种超高空间分辨率、超高时间分辨率的观测。
研究人员使用紫外线脉冲激发了氨分子中的一个电子,使氨分子从常规的金字塔结构展开成扁平的平面几何形状,并且使得氨分子中的一个氢原子携带一个价电子脱离。氢原子只含有一个价电子,不会有内层电子干扰观测,让观测更容易进行。研究人员观察到,氢原子可以通过两种不同的路径从分子中脱离,并且这两种路径对应不同的价电子密度分布,这些不同形状的特征持续了超过200飞秒,并且实验结论和基于量子动力学的模拟相符。(PRL)
· 公共卫生 ·
反复的热浪会像吸烟或饮酒一样使人衰老
暴露在极端高温下,尤其是长时间暴露,会给器官造成负担,甚至可能致命。发表于《自然·气候变化》(Nature Climate Change)的一项新研究表明,热浪暴露的累积增加会增加一个人的生物年龄——其程度与定期吸烟或饮酒相当。
研究人员分析了台湾2008年至2022年间,针对24 922人的体检数据。在此期间,台湾经历了约30次热浪,该研究将热浪定义为持续数日的高温期。研究人员利用多项医学检查的结果,包括肝、肺、肾功能、血压和炎症评估,来计算生物学年龄。然后,他们将生物学年龄与参与者在体检前两年内可能暴露于其住址所确定的总累积温度进行比较。结果发现,人们经历的极端高温事件越多,衰老的速度就越快——参与者每额外暴露于1.3°C的高温环境中,生物学年龄平均就会增加0.023至0.031年。其中,体力劳动者和农村居民的健康受到的影响最大,可能是因为这些群体不太可能接触到空调。但在15年的研究期间,热浪对衰老的影响有所下降。研究者表示,这种热适应背后的原因尚不清楚,但制冷技术的普及可能起了一定作用。这项研究强调,需要采取有针对性的政策和干预措施来增强适应能力、延缓衰老和促进健康老龄化。(Nature News)
· 动物学 ·
灵长类的大脑是和拇指一起演化的
人类及其已灭绝的亲属物种之所以独特,是因为他们同时拥有极长的拇指和远超其他灵长类动物的大脑。近期,一项来自英国雷丁大学(University of Reading)的研究发现,拇指长度与大脑的尺寸呈正向相关,且此关联存在于所有灵长类动物中。该研究于8月26日发表在《通讯·生物》(Communications Biology)杂志上。
研究人员考察了94个灵长类物种(包括化石标本和活体动物),发现拇指较长的物种往往具有更大的脑容量——较长的拇指有助于精准抓握微小物体。这表明,我们的双手和大脑是同步演化的。当人类祖先的动手能力逐渐提高时,大脑也需要相应地发育长大,以应对这些新的技能。出乎意料的是,拇指的长度与负责运动和协调的小脑没有关联,而与负责处理感官信息、认知及意识的大脑新皮层(一个复杂的层状结构)显著相关。科学家仍需进一步研究来确定大脑新皮层对动手能力的影响机制。
撰文:王昱、冬鸢、时小舟
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